“課程思政+應用型”視域下大學物理實驗教材的開發與實踐

摘 要：為全面推進習近平新時代中國特色社會主義思想進教材，本研究積極挖掘大學物理實驗中蘊含的課程思政元素，并結合地方普通高校向應用型轉變的需求，進行“課程思政+應用型”視域下大學物理實驗教材的開發與實踐，最后舉例說明常規實驗和情境演示實驗編寫的一般過程。

關鍵詞：課程思政;應用型;大學物理實驗;教材開發

一、“課程思政+應用型”理念簡介

教材建設與規劃要貫徹教育部《高等學校課程思政建設指導綱要》文件精神，結合物理學科的課程思政要求，積極挖掘實驗教材中蘊含的課程思政元素，尋找物理專業知識體系與思政知識體系的接觸點，探究知識傳授與價值引導的融合點，將社會主義核心價值觀有機融入物理實驗教材建設中。

結合地方普通高校向應用型高校轉型的實際情況，以“夠用、實用、應用”為原則，圍繞“以學生為中心”的指導思想，突出對學生基本能力的訓練和創新思維、創新方法、創新素質、創新能力的培養[1]。適用于本、專科院校大學物理實驗教學，也可作為相關技術人員的教學參考資料。

二、實驗教材開發的思路和主要措施

1.實驗教材開發的思路

在理念和指導思想上，《大學物理實驗教程》將依據教育部頒布的《理工科非物理類專業大學物理課程教學基本要求》，結合編者團隊多年教學經驗、教學改革成果，且汲取同類優秀教材的精華，以“課程思政+應用型”理念為特色進行編寫。堅持“貫徹因材施教、夯實必備基礎、提高實驗能力、加強應用技能”的指導思想，將教學主體從教師“教”轉移到學生“學”，這樣有助于學生深入理解物理實驗的設計思想和實驗方法，培養學生的創新思維和實踐能力，達到服務專業、培養高質量人才的目的。在內容安排上，涵蓋基礎知識、力學實驗、熱學實驗、光學實驗、電磁學實驗、探究性實驗、情境演示實驗共7大部分。在內容組織上，將一些經典實驗與工科專業基礎知識有機結合，使學生在做實驗的過程中，不僅熟悉物理知識，還可以了解部分專業知識，具有很強實用性。在內容特色上，加入物理學史，探索每一項實驗的歷史背景、人文趣事和先輩精神，潛移默化地融入課程思政，做到“鹽溶于水”，同時新增了實驗在生活、生產及工程中的應用，延伸了實驗價值，開闊了學生視野。

2.實驗教材開發的主要措施

首先，編寫團隊要吃透大學物理實驗內容，積極挖掘物理學史、物理學家品質、各類科普著作中蘊含的課程思政元素，探究知識傳授與價值的融合點，將其有機融入教材中。其次，根據國家對大學物理實驗課程的要求、我校實際學情和實驗室儀器設備情況、人才培養需求以及課程思政建設的需求，理清教材編寫思路和編寫特色，進行多輪的討論、論證;尋找與實驗內容相關的應用型材料與案例，融合編寫;使每一個實驗包含：思政亮點、基礎實驗內容、實驗內容在生活、生產及工程技術中的應用。最后，聘請同行業專家進行指導與審定。

三、實驗編寫實例概述

常規實驗按三大部分進行編寫，第一部分為實驗背景，從物理學史入手，融入思政教育。以密立根油滴實驗為例，這一部分講電子被認識的過程和密立根進行油滴實驗的研究歷程，通過研究歷程會發現物理學家在遇到問題時解決問題的方法和態度，他們嚴謹細致，積極思考，長時間的艱苦研究，才做出卓絕的科學成果。以方波的合成與分解實驗為例，實驗背景講傅里葉既是物理學家也是數學家，傅里葉在研究熱的傳播時創立了一套數學理論——傅里葉級數，傅里葉級數連接了頻域和時域，其實給我們帶來的更多的是思維上的轉變。當我們在時間軸上思考問題比較困難時，是不是可以換一個維度重新審視思考或許會豁然開朗，啟發我們思考問題可以跨學科整合，數學知識也可以是學習物理的工具。通過物理學家的品質融入人文思政[2]。第二部分為實驗正文，包含實驗目的、實驗儀器、實驗原理、實驗內容與步驟、數據記錄及處理、思考題等。第三部分為在生活、生產及工程中的應用。

情境演示實驗按照基礎知識、演示原理（介紹儀器的構成、儀器具體操作以及不同操作后看到的現象，并結合基礎知識和儀器本身進行原理講解。）和引申等三個方面編寫，再附圖。比如虹吸現象演示儀，基礎知識部分會介紹大氣壓強和液體壓強的相關知識，然后是演示原理，引申處介紹虹吸原理可用于生活中的用一根水管給魚缸換水。比如機翼升力演示儀和懸浮盤演示儀，基礎知識部分會介紹伯努利原理，引申處介紹伯努利原理在生活中應用，比如噴霧器，火車站站臺安全線，“船吸”現象，刮風掀翻屋頂（杜甫詩句“八月秋高風怒號，卷我屋上三重茅”）或壓垮大橋等。比如“萬丈深淵”演示儀，基礎知識部分會介紹平面鏡成像和半透半反鏡，引申處介紹墻上安裝平面鏡達到看起來空間增大的現象，審訊室單向可視玻璃。比如牛頓擺，基礎知識部分會介紹質點系的動量守恒定律和能量守恒定律，引申處介紹實驗安全。最后提問“看了這么多演示儀器，你可以運用所學知識制作出一個演示儀器嗎？動手試試看！”引發興趣和動手實踐能力。

參考文獻：

[1]彭榮榮. 應用技術型轉型理念下民辦高校大學物理實驗教學模式的改革與探索[J]. 物理通報，2017，36（11）：98-100.

[2]張若晴. 物理教學中人文素養的培養[J]. 中學物理教學參考， 2019， 48（3）：62-63.

作者簡介：高佳利（1993-），女，碩士，講師，研究方向：大學物理教學。

基金項目：2021年度南昌工學院人文社科項目“大學生科學解釋能力的現狀及提升途徑研究-以靜電學為例（編號：NGRW-21-15）”，2020年度南昌工學院課程思政專項課題“新時代下本科高校“大學物理”課程的思政化教育研究（編號：NGJG-2020-07）”和南昌工學院一流本科教學成果獎培育專項任務：“課程思政+應用型”理念下大學物理實驗課程的建設與實踐的階段性研究成果。