大學物理實驗思政元素全方位融入方法研究

劉莉

(南昌航空大學大學物理國家級實驗教學示范中心 江西 南昌 330063;南昌航空大學測試與光電工程學院 江西 南昌 330063)

郝中騏 史久林

(南昌航空大學測試與光電工程學院 江西 南昌 330063)

思想政治工作關系到高校“培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人”這個根本問題，《高等學校課程思政建設指導綱要》指出，各類課程要與思政課程同向同行，形成協同效應，構建全員全程全方位育人大格局.因此，如何將思政元素融入教學全過程成為教學研究的重要研究課題[1, 2].大學物理實驗是大學理工科專業的一門實踐類基礎必修課程，其開課時間早、授課專業廣、涉及人數多、知識面廣、素材豐富、包容性強，大學物理實驗融合思政教育在受益面、可行性和必要性等方面具有突出優勢[3].因此，實施和加強大學物理實驗課程思政教育對全面貫徹“立德樹人”教育目標有著非常重要的意義[4].

1 大學物理實驗課程思政現狀分析

常規大學物理實驗課主要以實驗原理、實驗步驟、實驗數據處理等講授為主，“重教輕育”問題突出.近年來，有關在大學物理實驗課中融入思政元素、加強思政教育的研究成為熱點.2019年，王秀敏研究了在大學物理課程中實現課程教學與思政教育同向同行的可行性，介紹了實現“知識傳授”與“價值引領”有機結合的方式[5]；黃麗等指出了在大學物理實驗教學內容和教學模式中融入思政教育的可行性[6]；張英等指出要找準思政教育在大學物理實驗課堂的切入點，培養學生的愛國情懷、實踐精神、創新精神和團隊精神[7].2020年，嚴超等研究了大學物理實驗課程思政實施方案與方法，指出要加強教師的思政教育能力、加強中國文化引入、加強課程思政成效考核，并進行了實例說明[8]；王旗等報道了要將思政教育融入物理實驗課的預習、教學和實驗報告環節，并提出了教師言行、課堂組織和個性化培養過程中融入價值觀、團隊精神和創新思維等思政教育的方法[9]；韋維等探索了將課程思政融入大學物理實驗教學的總體設計和實踐，介紹了如何將思政元素融入到大學物理實驗課程的預習、實驗講解、實驗操作、實驗總結各環節[10]；曹海霞提出課程思政不能局限于課堂教學環節，更要延伸到課前課后，實現全程育人[11].2022年，唐洪法等提出在大學物理實驗中采用“在實驗中思政、在思政中創新、在創新中樹人”的教學模式[12].

由此可知，在教學的各個環節全面深入地融合思政元素已經成為大學物理實驗教學改革和研究的熱點問題，面對當前大學物理實驗課程思政的目標確立、課程設置、思政元素挖掘和融入、思政效果考核等問題的研究還不夠系統，如何正確挖掘思政元素、實現有機融入教學的全過程、并達到“潤物細無聲”的育人效果，還需要更加深入的研究和探索.本文將結合大學物理實驗課程的特點、思維方式和價值理念對思政元素全方位融入方法進行探討.

2 大學物理實驗思政元素挖掘方法

大學物理實驗課程的內容涉及力學、熱學、電磁學、光學等專業的知識和技術，有很強的邏輯性、思想性和方法性，包括驗證性、綜合性、設計性、創新性等實驗類型，是培養學生知識、能力和素質的重要基礎課程.結合大學物理實驗課程的特點，可以確立該課程對學生思政教育目標為科學精神、實踐精神、工匠精神、團隊精神、安全意識、誠信意識、思想觀念.如圖1所示，列舉了各思政目標所包含的內涵，例如科學精神包含對學生勇于探索、終身學習、善于思考、敢于創新等素質的培養.這些思政目標的實現是以思政元素為載體融入到課堂教學的各個環節，因此思政元素是思政目標和課堂教學實現有機聯系的紐帶，思政元素的質量關系到思政目標能否實現，關系到課程思政能否實現“潤物無聲”的效果.要實現大學物理實驗課程的全方位思政教育，先要深入挖掘大學物理實驗所包含的思政元素，并在教學過程中把握思政元素的有機融入點，否則就會出現“兩張皮”“貼標簽”的情形，不僅不能實現思政目標，反而影響了正常教學.如圖1所示，實驗的每一個環節都為思政教育目標的實現提供了良好的支撐，這為教學過程中思政教育的設計指明了方向.大學物理實驗課程的教學環節包括課前預習、實驗講解、實驗操作、實驗數據處理與結果分析、實驗報告等.下面以“光電器件特性測試實驗”為例對各環節中思政元素的挖掘方法進行介紹.如表1所示.

圖1 大學物理實驗課程思政思維導覽圖

表1 各實驗環節思政元素挖掘方法舉例

各實驗環節思政元素挖掘方法舉例如下：

(1)課前預習環節激發學生學習興趣，要求學生了解實驗內容相關的發展歷史和科學故事，從中領悟善于觀察、勤于思考、敢于創新、持之以恒、學思結合、知行統一的科學精神和實踐精神；

(2)在課堂內容講授過程中，通過分析光電感應水龍頭、“天網”視頻監控、太陽能電池等應用實例，啟發學生樹立保護環境、勤儉節約、遵紀守法的思想觀念；

(3)在介紹實驗操作時，通過激光器損傷眼睛的典型案例，強調學生規范使用激光，同時列舉權威文獻報道的激光器使用安全事故數據，增強學生樹立安全意識；

(4)對于需要多人合做的實驗項目，要進行團隊精神的思想教育，在完成實驗的過程中鍛煉學生的溝通交流能力和分工協作能力；

(5)在實驗數據讀取和記錄的過程中，有的學生數據讀取和記錄不完整、不嚴謹、不科學，甚至進行實驗數據抄襲、造假和篡改，一經發現要進行嚴肅處理，并及時進行誠信意識教育，引導其及時改正錯誤行為；

(6)在實驗操作和實驗報告撰寫過程中，要培養學生精益求精的工匠精神，精心操作實驗的每個步驟、精確處理每一個實驗數據、認真撰寫實驗報告、深入思考和感悟實驗結果，對敷衍了事和不求甚解的行為要及時糾正和教育.

值得強調的是，上述方法只是思政元素挖掘的舉例說明，并非要求所有環節都要在同一實驗項目的教學中完整體現出來.課程思政是一項系統工程，在實際教學中，應統籌全部實驗項目和實驗環節，加強頂層設計，全面規劃，突出重點，循序漸進.大學物理實驗課程作為理工科實踐類課程，重點挖掘勇于探索、知行統一、精益求精、敢于創新的實踐精神和工匠精神方面的思政元素.

3 大學物理實驗思政元素全方位融入方法

大學物理實驗思政元素全方位融入方法重點要把握好融入途徑、融入方法和融入效果.在融入途徑方面，《高等學校課程思政建設指導綱要》指出課程思政要“作為課程設置、教學大綱核準和教案評價的重要內容，落實到課程目標設計、教學大綱修訂、教材編審選用、教案課件編寫各方面，貫穿于課堂授課、教學研討、實驗實訓、作業論文各環節”.同時，在思政元素全方位融入的過程中，必須把握好量和度，融入思政元素需做到靈活精煉、“潤物細無聲”，切忌喧賓奪主式的濫用和生搬硬套式的尬用.

在課程設置過程中，要在培養方案和教學大綱中明確大學物理實驗思政教育的目標和定位，圖2所示為思政元素融入途徑的路線圖.

圖2 思政元素的融入途徑

作為實驗課程，要注重學思結合、知行合一，重點培養勇于探索的創新精神、求真務實的實踐精神、以及精益求精的工匠精神，形成在實踐中增長智慧才干和在艱苦奮斗中追求真理的使命感.例如，霍爾效應實驗的思政目標，借助霍爾生平及其發現霍爾效應的過程培養敢于質疑、勇于探索、嚴謹縝密的工作態度及科學精神，通過霍爾傳感器在現實生活中的應用實例培養理論聯系實際的實踐精神，利用清華大學薛其坤院士團隊發現量子反常霍爾效應的科研成果，激發學生勇于探索的創新精神.

實驗內容是思政教育的載體，是思政元素的“溶液”，教學內容需要依托好的教材和教案，教材詳細展示各個實驗環節的具體知識內容，教案是對教學內容、教學步驟、教學方法等進行具體設計和安排的指導工具，教材中實驗內容和實驗執行方式是思政教育的基礎，決定了課程思政元素的內涵和融入方式.驗證性實驗需要學生掌握實驗原理和實驗方法，適合培養學生求真務實的科學精神和精益求精的工匠精神；設計綜合性實驗需要學生綜合利用所學知識進行實驗分析和設計，適合培養學生善于思考和勇于探索的創新精神；在實驗過程中，依據所涉及的實驗內容，實時地融入團隊精神、安全意識、誠信意識及價值導向等方面的思政教育.

實驗課的教學方法更加豐富，包括講授、演示、討論、驗證、實例、問答等，不同的思政元素可以融入不同的教學方法，效果也不同.例如，在實驗背景的介紹過程中，可以采用講授、觀影、討論等形式融入實驗內容相關的科學故事，學習科學家勤于思考、勇于探索、持之以恒的科學精神；在實驗操作過程中，可以通過演示、驗證、實例等方法展示不當操作對實驗結果的影響，培養學生精益求精、實事求是的工匠精神.

思政教育的效果不僅決定于思政元素的提取和融入手段，而且與教師的思政角色塑造密切相關.孔子云：“其身正，不令而行；其身不正，雖令不從.”教師必須為人師表、以身作則，深化“三全育人”的認知，堅持立德樹人的基本理念，既要成為知識的傳授者，也要成為良好道德品質的引導者和示范者.習總書記對教師提出了“六個要”：政治要強、情懷要深、思維要新、視野要廣、自律要嚴、人格要正.教師不僅要有淵博的專業知識和精湛的專業技能，而且要成為大先生，做學生為學、為事、為人的典范.具體落實到大學物理實驗教學上，教師在講授時多使用柔和、積極、鼓勵的言語，操作上多用耐心、細致、嚴謹的動作，巡視時多關注學生的情緒和困難，并及時給予指導和幫助，用自己的一言一行對學生的認知形成潛移默化的影響.

大學物理實驗課程思政教育的落地生根，教學效果的考核也是必不可少的重要環節，效果考核既是對育人成果的檢驗，也是引導課程建設和教學改革的依據.對大學物理實驗思政效果的考核，可以在實驗報告和實驗考試當中完成，例如通過實驗操作考核學生是否展示出精益求精的工匠精神，在儀器的使用過程中是否具有安全意識，在問題思考中是否表現出勇于創新的科學精神.

4 總結

大學物理實驗課程思政在受益面、可行性和必要性等方面具有突出優勢，有利于促進構建全員全程全方位育人的大格局.科學挖掘大學物理實驗課程中的思政元素，實現思政元素在課前預習、實驗講解、實驗操作、實驗數據處理、結果分析、實驗報告等環節的全面覆蓋；準確掌握思政元素的融入途徑、融入方法和融入效果，實現思政元素在課程設置、教學內容和教學方法中的全方位融入.教學有法，而教無定法，大學物理實驗課程思政教學方法同樣需要科學應用和靈活把握，在實踐中不斷改進和完善.