“光學”課程思政建設探索與實踐

王秋萍 蘇耀恒 陳愛民 張云婕

［摘 要］ 課程思政是新時代中國高等教育的理論創新與實踐創新，是高校落實立德樹人的必然要求。“光學”課程是物理類專業的學科基礎課程，在“光學”課程建設中非常重視課程思政建設。基于光學知識點，深入挖掘其中所蘊含的思政元素，制定“光學”課程思政的育人目標。通過深化課程目標、內容、模式和評價等方面的教學改革，把政治認同、價值觀形成、家國情懷、文化自信和科學素養等思想政治導向與“光學”課程固有的專業知識有機融合，實現顯性教育和隱性教育相統一，使專業課教育與思想政治教育同向同行，形成協同效應。

［關鍵詞］ 光學；課程思政；教學改革；協同效應

［基金項目］ 2021年度陜西省教育廳教育教學改革項目“基于四橫四縱課程群建設和基層教學組織重構的應用物理學人才培養新模式”（21BY083）；2021年度陜西省“超聲檢測”一流本科課程；2022年度西安工程大學“光學”課程思政示范課和“專業實踐”社會實踐一流課程

［作者簡介］ 王秋萍（1978—），女，寧夏吳忠人，博士，西安工程大學理學院副教授，主要從事光學和超聲檢測研究。

［中圖分類號］ G641 ［文獻標識碼］ A［文章編號］ 1674-9324（2024）02-0061-04 ［收稿日期］ 2023-04-06

引言

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調，要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人［1］。“三全育人”大政思想教育理念的中心任務是立德樹人，即要解決好培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人這個根本問題［2］。這是高校思想政治教育課程的重要課題，同時也是專業課程教學面臨的重要挑戰［3］。專業課教學不僅要進行知識傳授和能力培養，更要對學生進行正確的價值觀引領，實現價值塑造與知識傳授、能力培養一體化推進［4］。

本文以“光學”課程為例，探索專業課程教育中課程思政的必要性和可行性，結合“光學”課程思政建設和教學實踐探索，介紹課程思政教學實施措施，闡述課程思政取得的初步成效。

一、“光學”課程思政的必要性和可行性

光學是物理學的一個重要分支，“光學”課程是西安工程大學應用物理學專業、光電信息與工程專業的專業基礎課，是學生接受物理專業課的先行課程，對學生思維方法的訓練、科學素養的培養、價值塑造和人生觀的形成等都起著關鍵作用。“光學”課程在完成授業、解惑的教學任務的同時，要擔負起傳道的重任，需要將課程思政融入課程教學中，促進顯性教育和隱性教育相統一，使之與思想政治理論課同向同行，形成協同效應［5］。

光學是以實驗為基礎的學科。人們在認識自然的過程中不斷地發現矛盾和解決矛盾，通過科學實驗和生產實踐總結了很多關于光的基本理論，其中蘊含著豐富的思政元素。我國在幾何光學和波動光學發展階段對光學理論的研究幾乎處于空白狀態。但墨子在《墨經》中最早論述了光的直進、光影、小孔成像等現象，比古希臘歐幾里得在他的《光學》中提出的光的直線傳播性和鏡面反射定律早了100多年。新中國成立后，包括王大珩等一大批科學家回國投身光學研究，為我國光學事業的建設和發展做出了重大貢獻。近年來，隨著綜合國力的發展和科研領域的投入，我國在量子通信研究和應用、射電望遠鏡研究和應用等領域處于世界領先地位。這些光學領域的成果增強了學生的民族自豪感和道路自信。相較于其他普通物理課程，“光學”課程從歷史發展脈絡和現代技術應用前景等方面更容易幫助學生建立辯證唯物主義世界觀，訓練學生的科學思維，引導學生養成對待科學實驗一絲不茍的科學態度，在培養學生社會主義核心價值觀、家國情懷、法治意識、文化自信、科學素養等方面都具有獨特優勢。

二、“光學”課程思政建設思路和教學方法

（一）課程思政建設思路

將教師的價值觀和政治認同融入專業課程教育，在課程建設的“主戰場”上，寓價值觀引導于知識傳授和能力培養之中，幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀和價值觀［6］。

1.對“光學”課程各章節內容進行知識點梳理，挖掘各知識點所蘊含的思政素材，建立“光學”及其與交叉學科課程思政元素數據庫。

2.根據課程思政教育隱性特點，制訂合理的教學方案，堅持專業課程在人才培養過程中的主體地位，課程思政在人才培養過程中價值的引領目的，使思政元素深度、自然地融入課程教學中。

3.制定可行的評價機制，評價課程思政教學效果。比如在課堂教學、作業及試卷中設計體現思政育人元素的題目，讓課程思政教學入心入腦，真正達到思政鑄魂育人效能。

（二）實施思政教學方法

思政育人目標的實現，有賴于用好課堂教學這個“主渠道”。“光學”課程結合現代教育技術、網絡平臺和傳統課堂教學的優勢，采用雨課堂、超星泛雅平臺和智慧樹與線下課堂混合的教學方法。課前通過雨課堂發布學習任務單和課程思政的網絡資料、視頻案例等讓學生觀看，并進行相關內容的測試；課中利用智慧教室之便利條件積極開展翻轉課堂，利用探究式、案例式教學和小組討論等方式使課程思政有機融入課堂教學，讓學生深度參與其中，并借助雨課堂對教學進行全程錄播；課后在超星泛雅平臺“光學”課程網站發布作業和拓展資料并推送至手機端學習通，作業中設計關于課程思政的題目，學生通過碎片化時間復習鞏固和進行拓展學習，并通過線上隨時反饋和溝通問題，使融入課程思政的專業課教育入心入腦。打造雨課堂+智慧教室+學習通多方協同、有效延伸的線上線下混合式教學模式，形成了課前、課中、課后閉環教學。通過教學方法的改變，激發學生的內驅力，提高課堂參與度，增強學習獲得感。

三、“光學”課程思政教學案例

深刻挖掘“光學”中的思政元素，并建立課程思政案例庫。根據課程思政教學設計，通過具體案例闡述課程思政教學及育人目標。

（一）融入唯物辯證法

在光的發展簡史的教學設計中，利用講授法，通過對典型人物故事和物理事件的串講，讓學生逐步認識光的波粒二象性本質，理解其中蘊含的對立統一思想和矛盾分析方法。光的微粒說和波動說在笛卡兒的假說中就已埋下伏筆。后來牛頓被稱為微粒說的典型代表人物，惠更斯成為波動說的主要代表人物。因能解釋光的反射、折射等現象，加之牛頓在科學界的權威，微粒說在很長一段時間內占絕對的主導地位［7］。1801年楊氏雙縫干涉實驗為光的波動說的建立夯實了基礎，著名的泊松亮斑實驗又為波動說提供了有力的證據，因其可以解釋許多光學現象，波動說以壓倒性的優勢戰勝了微粒說。1865年麥克斯韋提出了光是一種電磁波，赫茲通過實驗證實了電磁波的存在，光的波動理論深入人心，但同時也沒有人懷疑光的粒子性。后來的光電效應和康普頓效應又是微粒說的有力實驗證據。愛因斯坦發展了普朗克的量子假設，提出了光量子理論，完美地解釋了光電效應，自此，科學界對光的本質認識達成共識，認為光既是粒子又是波，光具有波粒二象性。光是波動性和粒子性的矛盾對立統一體。

（二）講述科學家的故事

邁克爾孫設計精密光學儀器——邁克爾孫干涉儀的初衷是證明“以太”的存在，而經過六年的反復實驗、與莫雷合作、對原有儀器改進后重復實驗，最后得出“零結果”，否認了“以太”的存在，證明了光速不變的原理，最終促使了狹義相對論的誕生。愛因斯坦根據“以太”不存在理論建立了狹義相對論，將經典物理學帶到了另一個層次。以此鼓勵學生尊重科學事實、敢于提出疑問、勇于面對失敗，引導學生辯證地看待成功與失敗，樹立辯證唯物主義的世界觀、人生觀和價值觀。

在反射式望遠鏡的教學設計中，引入“中國天眼”和南仁東的事跡。FAST是世界最大單口徑射電望遠鏡，擁有世界領先的絕對靈敏度。課前通過雨課堂向學生發布學習任務，觀看南仁東相關的視頻資料并完成過關檢測。課堂上利用講授法，首先介紹射電望遠鏡工作原理和中國天眼建造歷程及其偉大意義，然后通過小組討論，讓學生總結“南仁東精神”。從1994年提出FAST工程概念到2016年9月25日項目正式落成啟用，南仁東帶領團隊歷時22年，攻堅克難，建成“中國天眼”，解決了我國射電天文研究的需求。怕“對不起國家”，這或許是支持南仁東挺過所有爭議與困難的最大動力［8］。南仁東矢志不渝鑄成大國重器，成就國之驕傲，他的光輝一生很好地詮釋了社會主義核心價值觀中的愛國敬業和大國工匠精神。在教學過程中，通過南仁東的事跡，鼓勵學生堅持不懈、勇于創新的科學精神，激發學生的愛國主義情懷，增強文化自信，培養社會責任感。

（三）傳頌中華優秀傳統文化

中華優秀傳統文化源遠流長，以中華古詩詞、成語故事等為載體挖掘光學內涵，使學生在學習光學知識的同時感悟中華文化的魅力，傳頌中華優秀傳統文化，提升學生的人文素養，增強文化自信和民族自豪感。比如，在光的散射教學設計中，通過提出問題和小組討論的方式，讓學生解釋“一道殘陽鋪水中，半江瑟瑟半江紅”詩句中蘊含的物理原理。“一道殘陽鋪水中”是平面鏡成像原理形成的；“半江瑟瑟半江紅”是由于光的散射形成的，傍晚的陽光通過大氣層時，空氣中微粒產生瑞利散射，白光中的短波成分（藍紫光）被更多地散射掉，剩余較多的長波成分（紅光）到達地面，從而形成夕陽紅，故江水映襯出了鮮紅色。既欣賞了中國傳統文化古詩詞的美，又用新學知識解釋其中蘊含的物理原理，同時加深對知識的理解和思考，引導學生養成善于觀察、勤于思考的良好習慣。

四、課程思政教學效果

通過課程思政元素的有機融入，潛移默化地對學生的思想意識、行為舉止產生影響。針對課程中引入的思政元素和傳遞的價值觀與教學主題緊密相關程度，以及學生在課程思政中的收獲情況，對應用物理學專業2021級59名學生進行了問卷調查，結果如圖1和圖2所示。圖1顯示，在授課過程中引入的思政案例和傳遞的價值觀與教學主題密切相關且融合自然方面有36名學生認為非常符合，23名學生認為比較符合。從圖2可以看出，絕大部分學生認為在“光學”課程學習中收獲了不同方面的德育素養。以上反映了進行課程思政改革后，學生學習“光學”課程的興趣明顯提高，且有所收獲。

課程思政的實施效果也可以在學生的各類創新成果中得以體現。近三年，學生在中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽中獲國家級銅獎1項，省級金獎、銀獎、銅獎各1項；在全國大學生光電設計競賽中獲省級三等獎2項；在全國大學生物理實驗競賽中獲全國一等獎2項、二等獎3項、三等獎5項；獲批國家級大學生創新創業訓練項目重點項目1項、一般項目13項；學生授權發明專利1項、實用新型專利10項，其中成果轉化1項。學生綜合能力明顯提高。每年學生在光學和光學工程方向的考研占比在三分之一以上。

將思政元素有機融入“光學”課程教學，學生在深入交互的教學氛圍中收獲知識、鍛煉能力，在教師潛心教學、思政賦能的價值引領下向陽成長。教師從中也會受到科學精神和人文精神的感染，體會科技強國，感受文化自信，不斷激勵自己以更加飽滿的熱情投入教學工作中。在課程和課程群建設過程中，團隊教師不斷提高業務水平和教學技能，師生在樂教樂學的氛圍中形成了共贏局面。

結語

思政元素與專業課程融合的教學實踐取得了一定的成效，但課程思政建設是長期、系統的工程，潤物無聲，星火燎原，課程思政永遠在路上。在今后的課程思政建設和教學中，還應繼續加強與學生深度交互，隨時收集同行和學生的教學反饋。針對反饋的問題在課程教學團隊深入交流研究，并與兄弟院校和同行專家多方切磋，使融入思政育人元素的“光學”課程持續改進。

參考文獻

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［8］柏青.新時代最可愛的人，夜空中最閃亮的星［J］.農村青少年科學探究，2021（11）：34-35.

Exploration and Practice of Ideological and Political Construction on Optical Course

WANG Qiu-ping， SU Yao-heng， CHEN Ai-min， ZHANG Yun-jie

（School of Science， Xian Polytechnic University， Xian， Shaanxi 710048， China）

Abstract： Curriculum ideology and politics is the theoretical and practical innovation of Chinas higher education in the new era， and it is the inevitable requirement for colleges and universities to carry out moral education and cultivate people. Optics is a basic course for physics majors and the ideological and political construction is highly valued in the course construction of optics. Based on the knowledge points of optics， the ideological and political elements contained is deeply explored， and the educational objectives of ideological and political education is formulated. By deepening the teaching reform in the aspects of curriculum objectives， content， mode and evaluation， the ideological and political orientation such as political identity， value formation， feelings of home and country， cultural confidence and scientific literacy is organically integrated with the inherent professional knowledge of optical course， so as to achieve the unity of explicit education and implicit education， and the education of professional courses and ideological and political education will be in the same direction， forming a synergistic effect.

Key words： Optical; curriculum ideology and politics; teaching reform; synergy effect