課程思政融入大學物理實驗的探究與實踐
——以單縫衍射及光強測量為例

鄭遠蕾 楊 濤

(桂林電子科技大學材料科學與工程學院 廣西 桂林 541004)

1 引言

《高等學校課程思政建設指導綱要》中指出,“立德樹人必須將價值塑造、知識傳授和能力培養有機融合到一體.全面推進課程思政建設就是在向學生傳授知識和培養學生能力的過程中，樹立起學生正確的世界觀、價值觀、人生觀.所有各類課程都根據自身的特色和優勢，深挖思政元素融入課程教學中與思政課程形成協同效應，最終達到潤物細無聲的效果.”[1]大學物理實驗課是一門面向全校理工科專業的課程，是一門以學生為本，注重基礎性、實踐性、探索性有機統一的課程.基于《高等學校課程思政建設指導綱要》中提出的“公共基礎課要提高大學生人文素養、科學精神、愛國情懷、增長知識見識”等要求，結合物理實驗具有豐富人文背景以及實踐性、探究性、科學性、創新性等特點，對物理實驗課程重新設計，將課程思政融入課程中實現立德樹人的目標.

2 大學物理實驗課程思政設計與實施

2.1 構建新的課前自主模式

依托中國大學MOOC，建立線上課程.線上課程分為4個模塊：學習模塊，通過微視頻講解實驗原理、演示實驗操作，提高學生的預習效率；檢測模塊，能夠及時了解學生線上預習情況，加強學生對預習的重視程度；交流模塊，通過平臺討論加強師生互動，增強學生的參與度；擴展模塊，通過課外閱讀資料的補充，擴大學生的知識面，增加學生對科學前沿的了解，激發學習興趣.

2.2 重構課堂教學模式

(1)課前5 min，通過中國大學MOOC課，向學生發送預習檢測題，檢測他們的預習情況.根據學生的答題情況，有針對性地進行講解，把握不同班級學生的重點、難點部分掌握程度，更有效地設計教學活動.

(2)在實驗內容講解上，深挖課程思政元素.通過介紹實驗相關的背景知識、科學家事跡以及科學前沿，提高學生的人文素養，培養學生辯證思維、探索科學的熱情，激發學生的愛國情懷.

(3)在實驗教學上，摒棄教師演示、學生照做的依葫蘆畫瓢模式.在教學活動過程中，各實驗室根據實驗內容的不同，設計實驗活動，同時設置回答問題即可加課堂表現分的獎勵機制，激發學生的學習熱情、主動性.在我們的MOOC課互動交流區，有學生留言“感覺實驗比理論還要難”，這說明學生動手能力有所欠缺，不能將所學的東西應用起來.因此，通過實驗活動，讓學生能真正地將理論應用到實踐，實現知識到能力的轉化.在教學活動過程中，培養學生嚴謹的科學態度，努力、認真的職業素養，培養學生實事求是的科學作風與學術態度，培養學生的動手操作能力.

2.3 增加課程的高階性

建立創新實驗室，組建創新實驗團隊，完成實驗創新項目，激勵學生參加物理實驗競賽.提升學生能力，提高學生科學思維，激發創造力，培養學生的團隊合作精神.讓學生能將理論應用到實踐，實現知識到能力的轉化.

3 課程思政實例——單縫衍射及光強測量

以實驗項目單縫衍射及光強測量為例，具體說明如何在課程中引入課程思政.

3.1 知識背景與應用介紹 深挖思政元素

首先提出一個簡單的問題，“讓光經過一個小孔，在光屏上可以看到一個光斑，如果不斷縮小孔的幾何尺度，我們將會看到什么現象呢？”引入光的衍射的概念.這一過程中，通過一個問題先引起學生的興趣，將學生的注意力帶入課堂中.接著介紹光的衍射理論的發展.從而自然而然地引入課程思政內容，從光衍射現象的首次發現到最終解釋這一現象經歷了上百年的實踐.這說明科學的發展不是一蹴而就的，需要科學家們不斷探索、尋求真理的精神.激勵學生在學習、工作中也應當具有堅持不懈的精神.進一步說明，光的衍射反應了光的本質.我們對光的認識，從最初認為光只是一種“粒子”，經歷了3個世紀，最終得到光的本質既是“粒子”又是“波”.這告訴學生看待事物要具有辯證思維，對事物的探索要多角度、全方位.再向學生提出問題，“對于光的認識，是否還會有新的發現？”提示學生人類對事物的認知是螺旋式上升的，需要用發展的眼光看待問題，要對事物保持有好奇心、創新精神、探索求知精神.為了擴大學生的知識面、愛國情懷，對光的衍射的相關應用也做了介紹，如介紹光的衍射用于晶體結構分析，展示晶體衍射花樣圖.介紹中國“天眼”，向學生展示我們國家的技術與力量、民族團結精神，激發學生的愛國情懷.通過光的衍射相關知識背景和應用的講解，將科學精神、辯證思維、創新精神、愛國情懷等思政元素有機結合到教學內容中，潛移默化地對學生產生積極效果.

3.2 設計教學活動 滲透課程思政

實驗內容不再是教師操作、學生重復的模式，通過活動形式來完成.如：

活動一：學生自己動手讓激光通過單縫，觀察分析衍射圖樣的特點.在動手操作實驗之前，學生對單縫衍射產生明暗相間條紋的認知是來自于課本上的，通過自己動手操作后直觀地看到衍射圖，建立學生從理論到實踐的認知規律.

活動二：學生自己動手調節儀器，在示波器上能看到單縫衍射光強.在活動的過程中，師生進行互動探究.讓學生提出問題，教師與學生一起分析問題，解決問題，提高學生分析問題、解決問題的能力.讓學生真正地融入課堂中.培養學生動手操作能力、嚴謹的科學素養.在學生記錄實驗數據的過程中，培養學生不造假、實事求是的科學態度.

活動三：完成基本的實驗內容后設計擴展實驗，提升學生的能力.在這一階段，學生的能力得到提升后會從中獲得成就感，這一成就感將會進一步激發學生學習的主動性.最終這一學習的主動性、熱情可以遷移到別的課程的學習中，達到潤物細無聲的效果.

3.3 組建創新團隊 推進課程思政

以學生自愿為原則，組建創新團隊，教師參與指導完成創新項目.查閱文獻資料的過程可以拓展學生的知識廣度、深度，提升學生的思維.完成創新項目的過程中，學生自主學習的能力、綜合運用知識的能力、創新能力都將得到提升.

4 結束語

本門物理實驗課程，首先，通過線上教學，使學生沒有進入課堂就融入到課程中，提高學習的興趣，激發探究科學的熱情，達到課前激發學習興趣、擴寬知識面的效果；其次，在課堂教學過程中，設置活動完成實驗內容，在實踐的環節引導學生思考，培養學生實事求是的科學素養、嚴謹的科學態度以及團結協作的精神；最后，課后組建創新團隊，使學生的能力得到進一步的提升.通過課前、課中、課后3個維度將課程思政融入課堂，達到我們的課程思政目標.當然課程思政的實施方式不是一成不變的，面對不同的學生，教師需要不斷地探索找出一條更合適、更有效的思政之路.