物理實驗線上線下混合式課程思政的探索*

羅 樂 趙 瑛 陳舞輝 郭慧爾

(合肥工業(yè)大學物理學院 安徽 合肥 230009)

2020年5月教育部印發(fā)的《高等學校課程思政建設指導綱要》指出：全面推進高校課程思政建設是落實立德樹人根本任務的戰(zhàn)略舉措.在高校價值塑造、知識傳授、能力培養(yǎng)“三位一體”的人才培養(yǎng)目標中，價值塑造是第一要務.全面推進課程思政建設，就是要寓價值觀引導于知識傳授和能力培養(yǎng)之中，幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀，這一舉措影響甚至決定著接班人問題，影響甚至決定著國家長治久安，影響甚至決定著民族復興和國家崛起[1].目前，國內(nèi)所有學校都已經(jīng)把課程思政建設作為學校教學改革的首要工作，在人才培養(yǎng)全過程中的每一門課、每一個教學環(huán)節(jié)都在開展課程思政建設工作.

課程思政的本質(zhì)是立德樹人.課程思政的方法是顯隱結(jié)合.課程思政的形式是將思想政治教育元素，包括思想政治教育的理論知識、價值理念以及精神追求等融入到各門課程中去，潛移默化地對學生的思想意識、行為舉止產(chǎn)生影響.不同學科、不同專業(yè)、不同課程都有獨特的課程思政內(nèi)容和方式[2～5].理工類課程，重在引導學生把馬克思主義立場觀點方法與科學精神、創(chuàng)新意識培養(yǎng)相結(jié)合[6].大學物理實驗是理工科學生必修的一門公共基礎課程.《高等學校課程思政建設指導綱要》指出：對于公共基礎課應注重在潛移默化中堅定學生理想信念、厚植愛國主義情懷、加強品德修養(yǎng)、增長知識見識、培養(yǎng)奮斗精神，提升學生綜合素質(zhì)[1].按照教育部《高等學校課程思政建設指導綱要》、國家一流課程建設標準和合肥工業(yè)大學三位一體教學集成體系的要求，從以下幾個方面開展了物理實驗線上線下混合式課程思政的探索.

1 物理實驗線上線下混合式課程思政建設

在安徽省網(wǎng)絡課程學習中心平臺開設大學物理實驗慕課，并在慕課中建設立體多元的課程思政平臺，為課內(nèi)課外、線上線下開展課程思政提供空間.與此同時，利用大學物理實驗慕課開展線上線下混合式教學，采用翻轉(zhuǎn)課堂，指導學生課前線上完成物理實驗基本知識的學習，為課內(nèi)開展課程思政提供了時間.利用慕課平臺推送短小精悍的課程思政材料，指導學生課外采用“碎片化”的學習方式進行學習，從而實現(xiàn)課內(nèi)課外有機結(jié)合，提高課程思政效率[7].

為了能夠在潛移默化中堅定學生理想信念、厚植愛國主義情懷、加強品德修養(yǎng)、增長知識見識、培養(yǎng)奮斗精神，提升學生綜合素質(zhì)，緊密結(jié)合物理實驗教學內(nèi)容和學生特點挖掘課程思政元素，優(yōu)化課程思政內(nèi)容供給，將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)緊密融合，從以下幾個方面開展課程思政建設.

(1)講好工大故事，培養(yǎng)愛校情懷，增強成才信心

合肥工業(yè)大學是一所歷史悠久的高等學府，不僅為祖國培養(yǎng)了大批德才兼?zhèn)洹⒛芰ψ吭?、自覺服務國家的骨干與領軍人才，而且也為我國科學技術的發(fā)展做出了杰出貢獻.校友的故事和母校的科研成果無疑是課程思政的最佳素材.校友就是學生身邊的人，講好校友故事，可以增強學生勵志成才的信心和決心.講好工大故事可以讓學生以母校為榮，厚植愛校愛國情懷.例如：在講授誤差理論與數(shù)據(jù)處理基本知識時，介紹我校優(yōu)秀教師和杰出校友費業(yè)泰教授在我國現(xiàn)代精度理論及工程應用領域中(誤差理論是其中的一部分內(nèi)容)做出的杰出貢獻，取得很好的立德樹人效果.2021年6月29日我校杰出校友李宏塔榮獲“七一勛章”，我們在慕課平臺以課程公告的形式向?qū)W生介紹杰出校友李宏塔，并向?qū)W生推送閱讀材料“七一勛章與花絲鑲嵌”.閱讀材料介紹了“七一勛章”的設立、頒發(fā)、設計理念、制作工藝等知識.尤其是制作工藝中最復雜、最精湛的手工藝——中國非物質(zhì)文化遺產(chǎn)“花絲鑲嵌”制作技藝.這樣做不僅有效培養(yǎng)了學生的愛黨愛國愛校情懷，而且使學生了解了中國非物質(zhì)文化遺產(chǎn)“花絲鑲嵌”制作技藝，從而取得很好的立德樹人效果.

(2)講好中國故事，厚植愛國情懷，堅定理想信念

大學物理實驗既是一門基礎課，又是一門綜合性課程.近年來，中國科學技術飛速發(fā)展，取得了世人矚目的輝煌成就.許多重大科技成果都可以用物理學原理加以解釋和說明.因此可以緊密結(jié)合物理實驗教學內(nèi)容和學生專業(yè)，選取一些國家科技領域中的重大成果，用物理知識編輯成科普短文作為課程思政元素，在線上線下、課內(nèi)課外講好中國故事，厚植愛國情懷，堅定理想信念，增長知識見識.例如：在多普勒效應實驗中，在慕課平臺向?qū)W生推送科普讀物“雙星定位”，介紹我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的基本原理，以及多普勒效應在北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)中的應用.在共振法和相位比較法測聲速實驗中，在慕課平臺向?qū)W生推送閱讀材料“沈括與物理實驗研究”，介紹我國北宋科學家沈括在聲學領域取得的研究成果.他通過實驗發(fā)現(xiàn)音調(diào)的高低由振動頻率決定，并記錄聲音共鳴現(xiàn)象.他用紙人放大琴弦的共振，科學地解釋了應弦共振現(xiàn)象，比諾布爾和皮戈特的琴弦上紙游碼實驗早了500年[8].在霍爾效應測磁場實驗中，同樣向?qū)W生介紹沈括是世界上最早通過實驗發(fā)現(xiàn)磁化針雖然指向南方，但是稍微偏向東方，從而證明地磁的南北極與地理的南北極不完全重合，即存在磁偏角.他比哥倫布橫渡大西洋時發(fā)現(xiàn)磁偏角現(xiàn)象早了400多年.通過講好這些中國故事，不僅有效培養(yǎng)了學生的愛國情懷，堅定了理想信念，而且還使學生增長了知識見識.

(3)講好物理學史，培養(yǎng)奮斗精神，提升綜合素質(zhì)

物理學的發(fā)展歷史就是物理實驗的發(fā)展歷史，在物理學的發(fā)展過程中涌現(xiàn)出許多杰出的科學家，例如愛因斯坦、邁克爾孫、弗蘭克等.這些杰出科學家的故事也是課程思政的最佳素材.緊密結(jié)合物理實驗教學內(nèi)容講好物理學史，可以有效培養(yǎng)學生的科學精神，提升學生的綜合素質(zhì).例如：講授密立根油滴實驗時，可以介紹電子電荷量測量過程中的趣聞軼事.密立根用油滴實驗測出的電子電荷量比實際值偏小，之后有許多科學家測出更接近實際值的電子電荷量.但是由于他們對密立根的“盲從”，總是認為自己的實驗出了問題，從而坐失良機.通過這個物理學史的故事可以使學生認識到科學研究中“盲從”的危害性，教育學生既要有謙虛謹慎的品德，更要有敢于挑戰(zhàn)和勇于創(chuàng)新的科學精神.

2 在大學物理實驗慕課構建立體多元的課程思政平臺

課程思政是教學過程的組成部分，因此課程思政建設必須遵循教育教學規(guī)律、符合教育心理學原理，應當采用學生喜聞樂見的形式、顯隱結(jié)合的方法才能取得良好的立德樹人效果.課程思政的理念是協(xié)同育人，因此課程思政元素的挖掘整理應當緊密結(jié)合教學內(nèi)容和學生特點，課程思政元素形式應當短小精悍、生動有趣.這樣才能在潛移默化中堅定學生理想信念、厚植愛國主義情懷、增長知識見識、培養(yǎng)奮斗精神，提升學生綜合素質(zhì).為此充分利用現(xiàn)代信息技術，在大學物理實驗慕課中構建立體多元的課程思政平臺，開展豐富多彩的線上課程思政建設.

為了講好工大故事、厚植愛校情懷、增強成才信心，緊密結(jié)合物理實驗教學內(nèi)容和學生的專業(yè)特點，收集整理杰出校友的故事和學校取得的科研成就，編輯成圖文并茂的閱讀材料，在大學物理實驗慕課的課程公告欄目或者在每一個實驗單元中作為電子教材的一部分推送給學生.針對不同專業(yè)的學生推送不同的課程思政內(nèi)容.例如：對于真空技術專業(yè)和光電工程專業(yè)的學生推送“合肥工業(yè)大學為‘天問一號’火星探測器的研制做出貢獻”閱讀材料，介紹我校機械工程學院真空技術團隊和儀器科學與光電工程學院精度理論及應用工程中心科研團隊為“天問一號”火星探測器的研制做出的貢獻.

為了講好中國故事，厚植愛國情懷，堅定理想信念，緊密結(jié)合物理實驗教學內(nèi)容和學生的專業(yè)特點，收集整理中國科學技術的輝煌成就，用物理學知識編輯制作成科普小作品，在大學物理實驗慕課平臺的每一個實驗單元中以閱讀材料的形式推送給學生，供學生課外閱讀學習.針對不同的實驗內(nèi)容與學生的專業(yè)推送不同的課程思政內(nèi)容.例如：針對發(fā)電專業(yè)的學生推送“我國研制成功全球首臺‘零配重’巨型水電機組”的科普讀物，介紹我國的科技成就和‘零配重’科學知識.

為講好物理學史，培養(yǎng)奮斗精神，提升綜合素質(zhì)，緊密結(jié)合物理實驗教學內(nèi)容收集整理物理學史上的趣聞軼事和科學家刻苦鉆研、立志成才的故事編輯成短小精悍、圖文并茂的閱讀材料，在不同的實驗單元推送給學生不同的物理學史故事.例如：在邁克爾孫干涉儀的調(diào)整與使用實驗中，推送物理學家邁克爾孫的故事.在光電效應測普朗克常數(shù)實驗中，推送物理學家普朗克的故事.

3 建立課程思政教學測評系統(tǒng)

課程思政的本質(zhì)是立德樹人，立德樹人效果是評價課程思政建設的標準.要評價課程思政建設的效果，就要建立一套科學、客觀、公平、公正和全面的教學質(zhì)量測評系統(tǒng).因此按照教育部高等學校課程思政建設指導綱要、國家一流課程建設標準和合肥工業(yè)大學三位一體教學集成體系的要求，建立一套線上線下混合式全過程物理實驗教學質(zhì)量測評系統(tǒng).在這個系統(tǒng)中建立課程思政測評子系統(tǒng)，對學生課程思政的學習效果進行測評，并把測評結(jié)果記入學生的平時成績.

課程思政測評子系統(tǒng)由線上線下兩部分組成.

線上部分：在大學物理實驗慕課平臺建立課程思政試題庫.課程思政試題的命題原則為：思政元素和物理實驗知識相結(jié)合，實現(xiàn)立德樹人與考試測驗的有機融合.例如填空題：沈括是世界上最早通過實驗發(fā)現(xiàn)磁化針雖然指向南方，但是稍微偏向東方，從而證明地磁的南北極與地理的南北極不完全重合，即存在磁偏角.比哥倫布橫渡大西洋時發(fā)現(xiàn)磁偏角現(xiàn)象早了______多年.大型模鍛壓機是指壓力4萬噸級以上的模鍛壓機，是衡量一個國家工業(yè)實力的重要標志.目前只有中國、美國、俄羅斯、法國擁有大型模鍛壓機設備，我國自行研制的大型模鍛壓機鍛造等級達到______萬噸，是世界最大.這樣命題可以在考試的同時培養(yǎng)學生的愛國情懷.可以在每一個實驗教學單元的線上測驗中安排一道課程思政試題，也可以在學期結(jié)束時在慕課平臺進行線上課程思政考試.根據(jù)學生完成線上課程思政材料的閱讀量、考試成績和線上課程思政討論情況綜合評定線上課程思政成績.

線下部分：根據(jù)學生平時課堂提問和線下參與課程思政活動的情況進行綜合評定.

最后根據(jù)線上成績與線下成績合成出最終成績，并記入物理實驗課程成績中.

物理實驗線上線下混合式課程思政建設充分利用大學物理實驗慕課，采用翻轉(zhuǎn)課堂有效解決了物理實驗教學過程中普遍存在的內(nèi)容多、學時少的矛盾，為課程思政建設創(chuàng)造了時間和空間.利用大學物理實驗慕課，以學生喜聞樂見的形式推送短小精悍并生動有趣的課程思政材料，學生完成一個課程思政材料的學習只需要幾分鐘的時間，學生可以在課外隨時隨地地進行學習，這種“碎片化”的學習方式深受學生歡迎.利用大學物理實驗慕課提供的各種學習工具與教學管理功能，可以有效實現(xiàn)線上線下、課內(nèi)課外有機結(jié)合，并便于教師及時了解掌握學生學習中存在的問題，及時幫助學生解決問題，從而可以有效提高教學質(zhì)量與教學水平.