文化自信視域下光學課程思政的取向之思

摘 要：目前，各界學者都已經(jīng)對課程思政建設進行探索，并從中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、新聞時事、哲學基礎理論、紅色故事和藝術動畫五個方面對光學內容中的思政元素進行挖掘，也有學者對全過程育人和課程評價提出建議。但是，課程思政建設還存在文化自信相關教學資源挖掘的廣度和深度不夠的問題。要樹立真正的文化自信，不能只讓學生理解中華優(yōu)秀文化與光學的聯(lián)系，更應該讓學生在理解的基礎上自覺主動地思考，并對其進行創(chuàng)造性轉化和創(chuàng)新性發(fā)展，向世界展現(xiàn)中國智慧。對此，作者對文化自信相關光學思政元素進行補充，提出樹立學生文化自信的兩條路徑，并將此次課程思政建設的探索應用到教學當中，學生對光學課程的學習主動性明顯提高，教學效果顯著。

關鍵詞：文化自信；課程思政；光學；課程建設；教學

中圖分類號：G641 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2024）23-0176-05

Abstract： At present， scholars from all walks of life have explored the development of core values throughout the curriculum， and excavated these elements through five aspects， like ancient Chinese traditional culture， news and current affairs， basic philosophical theories， red stories， and art animation. Some scholars have made suggestionsin the whole process of education and course evaluation. However， problems still remain that the length and depth of developing students' cultural assertiveness need to expend. To establish students' true cultural self-confidence， we couldn't just let students know about the connection between fine Chinese traditional culture and optics， we should encourage student think actively basedon their understanding， and develop our Chinese culture creatively， so as to show Chinese wisdom to the world. In this regard， this paper supplemented some core elements related to cultural self-confidence， put forward two paths to develop students' cultural self-confidence， and applied this exploration to teaching. As a result， students' learning initiative for optical courses was improved significantly， so the teaching effect was remarkable.

Keywords： cultural confidence; development of core values throughout the curriculum; Optics; course construction; teaching

思想政治教育如果脫離了傳統(tǒng)文化，就會變成沒有根的教育。文化是一個國家、一個民族的靈魂。文化自信指的是一種更基礎、更廣泛、更深刻的自信，它是國家和民族發(fā)展中最基本、最深刻、最持久的力量。推進思政教育與文化自信的結合，是推進高校思想政治工作與時俱進的重要途徑。習近平總書記在黨的二十大報告中指出，全面建設社會主義現(xiàn)代化國家，必須堅持中國特色社會主義文化發(fā)展道路，增強文化自信……激發(fā)全民族文化創(chuàng)新創(chuàng)造活力。中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化是我國發(fā)展和前進的根基與動力，五千年文明所積淀的文化深深地烙印在中華民族的基因中，其蘊含的思政元素十分豐富。

但是，目前在光學課程中存在著對傳統(tǒng)文化的思政元素挖掘深度不夠、思政元素分布零散、思政建設方式單一的問題。將文化與光學課程內容相融合并不只是為了單純地讓學生們知道光學與文化之間的聯(lián)系，更是希望能讓學生對中華傳統(tǒng)文化產(chǎn)生反思性認知，有所思考，有所啟發(fā)，并在此基礎上自覺地對文化進行創(chuàng)造性轉化和創(chuàng)新性發(fā)展，通過實踐為世界奉獻出中國智慧，實現(xiàn)真正的文化自信。

由此，本文首先對當前光學課程思政研究的發(fā)展狀況進行綜述，并針對目前存在的文化相關思政元素挖掘的廣度和深度不夠的問題，建立了與文化相關的光學思政體系，并提出了樹立學生文化自信的兩條路徑，通過實踐檢驗成效。

一 光學課程思政研究的現(xiàn)狀綜述

目前，學者對于光學課程思政的看法以兩種觀點為主：從光學知識的內容出發(fā)，挖掘其中的思政元素。如王向賢[1]討論光的波粒二象性與太極的陰陽兩面性之間的聯(lián)系，同時，將電磁波的光速一致性和自身的價值認同聯(lián)系在一起。丁冬艷等[2]結合《新型冠狀病毒肺炎診療方案》中的PCR測試裝置，介紹了作為PCR技術的重要組成部分的光學濾波器，將光學技術推廣到抗擊新冠疫情的戰(zhàn)役中，提高學生對社會主義制度的信心。葉榮等[3]從光學知識點與哲學基本理論的融合角度進行了探討，并在實踐中獲得了初步成果：使學生對光學課程的學習熱情得到提升，并積極地思考光學與哲學的關系。武震林等[4]結合王大珩院士在紅寶石激光器、航天飛機、光測儀器方面取得的重大突破，弘揚科學家的高尚品格，培養(yǎng)學生“紅色基因”。在這一點上，還有高瑋等[5]在講解光的本性和波粒二象性的知識，介紹郭光燦院士和史寶森教授的合作取得的科研成果，根據(jù)這些結果制作了一幅漫畫《量子螺旋蟠龍》，展現(xiàn)了研究者們曲折的研究過程。總之，學者們從中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、新聞時事、哲學基礎理論、紅色故事和藝術動畫五個角度，對其思想內涵進行了深入的挖掘。

另一種觀點以思政教育目標為導向，探索光學課程思政模式。江潔等[6]從民族自信、探索精神、家國情懷、理想信念和愛國奉獻等七個思想教育目標出發(fā)，將格里馬爾發(fā)現(xiàn)光的衍射現(xiàn)象的故事融入到光的衍射、偏振的知識拓展等等，將光學緒論和光的干涉衍射知識與思政教育目標相聯(lián)系。居露等[7]在確立思政教育目標的基礎上，從“個人-國家-社會”維度對教育目標進行了劃分，將立德樹人、唯物辯證思維、敢于創(chuàng)新的科學精神劃分為個人維度、愛國主義、民族自信、奉獻力量和使命擔當劃分到國家維度；將可持續(xù)發(fā)展、綠色環(huán)保、命運共同體劃分到社會維度；其中將現(xiàn)代光學技術的挑戰(zhàn)與機遇和自主創(chuàng)新、艱苦奮斗相結合。

也有學者從全過程育人方面進行探討：程湘愛等[8]本著“以人育人、以本為本、為戰(zhàn)備戰(zhàn)”的教學思想，在SeeLight光學模擬軟件的基礎上，實行“線上線下”“合作競爭”“分層兼顧”的“應用光學”模擬試驗平臺，在SeeLight光學模擬軟件的基礎上，實現(xiàn)了教師和學生之間的交互驗證。采用項目式教學，學生自主選擇課題，合作調研，匯報答辯。李琳等[9]從新課導入、新課講授、新課拓展三個角度，積極挖掘光學課程中的思政元素，并進行了實踐評估，取得了一定成效。

此外，也有學者對光學學科的思政評估提出了自己的看法：胡源等[10]根據(jù)工程教育的鑒定思想，采用了直接評估和間接評估相結合的方法進行教學評估。直接評價包含課堂提問、小組合作、課后作業(yè)、創(chuàng)新實踐和期末測評。間接評估是以問卷形式進行的，其內容涵蓋了學生對課程目標達成情況的自我評估和對學生的評估。

二 光學課程思政建設存在的問題

首先，仍需拓展光學課程的廣度，特別是從文化的角度增加光學課程的知識性、人文性。光學作為一門既源遠流長又擁有蓬勃生機的課程，是光電信息科學與工程專業(yè)，物理類專業(yè)必修學科，學習該課程學生人數(shù)多，受課程影響的學生基數(shù)大，挖掘光學課程思政元素是培養(yǎng)人才的應有之義，更是必由之路。同時，光學課程的理論性強，在專業(yè)課程中很少有與中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化直接相關的思政元素，目前思政元素中對緒論及光的本源方面和光的干涉內容中文化自信相關思政元素挖掘得較多，幾何光學和偏振內容的思政元素挖掘得較少。這就要求老師對光學課程中的思政元素進行深度挖掘，將課堂教學模式進行創(chuàng)新，在課程思政教學中將現(xiàn)代信息技術的運用推廣開來，從而讓學生產(chǎn)生濃厚的學習興趣，并進行深度的思考。中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化歷史悠久、底蘊深厚，其中蘊含著大量的哲學思想、人文精神，這些都能提供啟示，指引我們正確地理解和改造這個世界。正因如此，深入拓展光學課程的知識性、人文性是必要的且緊迫的。

其次，文化自信相關的思政元素挖掘的深度不夠。目前學者主要是探索中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化與光學課程的聯(lián)系，如光學發(fā)展史與《墨經(jīng)》光學八條、古詩詞中的光學現(xiàn)象。然而，僅僅讓學生了解到目前中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化與光學的聯(lián)系，還無法達到樹立學生文化自信的思政目標。根據(jù)韓沁釗[11]在文化自為對文化自信的主體建構的解釋，文化自信的實現(xiàn)關鍵在于培育對象由被動他律客體轉變?yōu)橹鲃拥淖月煽腕w，即學生需要從被動地了解中華傳統(tǒng)文化轉變成主動地去反思中華傳統(tǒng)文化，取其精華，去其糟粕，在全面地認識中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化之后，結合自己的理解進行創(chuàng)造性轉化和創(chuàng)新性發(fā)展，通過具體實踐展現(xiàn)出中國智慧，從而樹立真正的文化自信。

三 光學課程樹立學生文化自信的路徑

（一） 傳統(tǒng)文化與光學

1 幾何光學成像與《墨經(jīng)》光學八條

公元前388年，戰(zhàn)國中后期的墨家學者編著《墨經(jīng)》。其中《經(jīng)下》和《經(jīng)說下》中分別記載了八條光學經(jīng)驗定律以及其注釋。《墨經(jīng)》在第三條敘述了小孔成像的原理：“景到，在午有端，與景長，說在端。”即在光線相交下，焦點處形成影，這就是焦點的原理（圖1）。《墨經(jīng)》在第七條敘述了凹面鏡成像的原理：“鑒洼，景一小而易，一大而正說在中之外、內”，當我們將鏡子立起來時，所呈現(xiàn)的影子小，說明鏡子的位置是傾斜的，所呈現(xiàn)的影子大則是鏡位正中，即以鏡位正中為標準的原理。此句描述了凹面鏡成虛像和實像大小與物體距離焦點位置的關系。物距小于焦距，成正立、放大的虛像，物體離鏡面的距離越近，像越小。雖然在當時還沒有焦點的定義，墨子也只是以自己的臉為物，以眼鏡作為接收像的屏，但這種早于西方2 000多年的發(fā)現(xiàn)無疑具有開創(chuàng)性和突破性的歷史意義。

2 《淮南萬畢術》中冰透鏡取火

在《淮南萬畢術》中有“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生”通過將一塊冰打磨成冰透鏡，調整透鏡位置，使經(jīng)過冰透鏡的太陽光匯聚在艾草上，從而生火，這就是利用透鏡的會聚原理，由此可見，古人早已懂得利用物理原理去改善生產(chǎn)、生活環(huán)境。

3 衍射與《史記·項羽本紀》

在“四面楚歌”的故事中，為什么高大堅實的城墻能抵擋住漢軍的千軍萬馬，卻無法抵擋住城外的歌聲？實際上城外的歌聲不會從城墻中穿透過去，它只能從城墻上方繞過城頭傳播過去，這就可以與光學中光的衍射現(xiàn)象進行類比。當光遇到障礙物時，它將繞到障礙物后邊從而偏離了原來直線傳播的路徑，這種現(xiàn)象就被稱為光的衍射，由此我們可以知道聲波發(fā)生衍射由此傳入城內。它只能從城墻上方繞過城頭傳播過去，這實際上就與光的衍射現(xiàn)象相類似。當光遇到障礙物時，它將偏離直線傳播的路徑而繞到障礙物后邊的區(qū)域，這種現(xiàn)象被稱為光的衍射，由此可以推斷出聲波發(fā)生了衍射，傳入城內。

4 《紀勝雜詩三十六首》與衍射

在《紀勝雜詩三十六首》一詩中“非云非霧起層空，異彩奇輝迥不同。試向石臺高處望，人人都在佛光中”。而這束佛光從何而來呢？在清晨的時候薄霧籠罩，薄霧由一個個小水滴組成。我們知道光源經(jīng)過透鏡照射到狹縫上，后方再經(jīng)過一個透鏡，在透鏡的焦平面上放上觀察屏，可以觀察到明暗相間的衍射條紋。當狹縫為圓形時，便會發(fā)生圓孔衍射，得到圓環(huán)形的衍射條紋，而佛光正是太陽光照射一個個圓形的水滴后發(fā)生衍射形成的。

5 太極圖與光的波粒二象性

陰陽對立統(tǒng)一，相應合抱。需要特別注意的是，位于太極陰陽圖中的S曲線，是一分為二的，是陰與陽相互依存、制約、消長、轉化的動態(tài)展示。而“對立統(tǒng)一”正與光的波粒二象性相關。光的波粒二象性定義微觀粒子有時顯示出波動性，有時又顯示出粒子性，不同條件下可能會展現(xiàn)出兩種不同的性質。波粒二象性存在于所有的粒子當中?？瓷先ニ坪鹾唵蚊髁耍瑢嶋H上光的波粒二象性最初在物理學界猶如天方夜譚，就好比一個蘋果具有波的特點。為了讓學生更容易接受這一概念，我們引用“太極圖”[1]。“太極”圖指出“陰”與“陽”相互依存，同時，世間萬物無不相互關聯(lián)。這與光的波動性和粒子性相互依存，不僅是光，所有粒子都具有波粒二象性。通過陰陽圖，便能讓學生形象地理解知識的本質，輔助掌握學習內容，同時為古人的智慧所驚嘆。

學生通過閱讀中國古代名著和古詩詞，不僅感受到了古詩詞的意境美，同時在學習典故哲理時將自己的所學知識類比，自覺地探索中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的奧秘，深入體會中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的精髓，從而潛移默化地影響學生的認知，樹立文化自信。

（二） 現(xiàn)代文化與光學

1 高伯龍院士與激光陀螺儀

在光的干涉課程中，可以介紹高伯龍院士自主研制激光陀螺儀，使中國成為世界上第四個掌握該前沿技術的國家的偉大成就。激光陀螺儀利用光程差計算旋轉角速度。高伯龍院士選擇研制難度最高的四頻差動陀螺儀，他直言道：“國外有的我們要緊追，但他們沒有的不代表我們就不能做，也并不是說我們就一定做不出來，中國人不比美國人差！”他帶頭研發(fā)的四頻差動陀螺儀，在全球范圍內都屬于頂尖水平，其精度、穩(wěn)定性以及抗干擾能力都處于世界一流水準，近20年的不眠之夜，如今終于成正果。高伯龍院士曾說：“一個人的志愿與選擇，應該符合國家的需要。”高伯龍院士認為個人意愿的犧牲是值得的。樹立文化自信，不僅僅要談中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，也要談發(fā)展至今的社會主義先進文化，高伯龍院士這份勤勤懇懇的敬業(yè)精神，大公無私的奉獻精神，還有以愛國主義為核心的民族精神，都值得學生了解和學習。

2 陳創(chuàng)天院士與激光

在介紹晶體偏振器的時候可以結合陳創(chuàng)天院士在非線性光學材料研究取得的矚目成就。中國在非線性光學的研究遠落后于其他國家十幾年，在陳創(chuàng)天的陰離子基團理論剛發(fā)表時，引起了各界學者的討論，其中不乏否定與質疑。面對這一切質疑，陳創(chuàng)天沒有任何的退縮，他始終記得恩師盧嘉錫說過的一句話：“我不入地獄，誰入地獄，為了尋找到中國自己的光學材料，我們要敢于做第一人！無論前路如何，我們只要咬著牙干就好！”就是這樣敢于改革創(chuàng)新的時代精神，激勵著陳創(chuàng)天院士不斷摸索。功夫不負有心人，他率領團隊發(fā)現(xiàn)了氟代硼鈹酸鉀晶體（KBBF），并利用該晶體首次實現(xiàn)深紫外激光輸出，突破了長久以來在世界激光領域所設置的“200納米壁壘”。這塊晶體研發(fā)出來便引發(fā)了國際高度關注，美國將其視為重要的軍事原料，他們的激光反導機用的就是生產(chǎn)自中國的KBBF晶體。2009年，中國禁售KBBF晶體，實現(xiàn)技術壟斷長達15年，在這15年之中，中國在激光晶體領域一直保持領先。正是強烈的愛國主義精神支撐著陳創(chuàng)天院士，從而研制出了KBBF晶體，向世界展現(xiàn)出了中國智慧。

（三） 挖掘文化自信內涵，展現(xiàn)中國智慧

1 PBL教學引導學生挖掘文化自信內涵

PBL教學法是以問題為導向，采用小組討論的方式，讓學生圍繞問題獨立收集資料，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從而達到培養(yǎng)學生自主學習和創(chuàng)新能力的目的。這種教學模式相比傳統(tǒng)的以教師講授為主的教學模式更能引導學生產(chǎn)生反思性認知。在光學教學過程當中，我們可以這樣應用PBL教學法。首先，舉例演示如何挖掘文化思政元素：如“舉杯邀明月，對影成三人”，根據(jù)文學常識理解詩句的意思后提出疑問：如何“對影成三人”？通過想象詩人當時的情景我們可以發(fā)現(xiàn)月光直線傳播照在詩人身上時會有倒影，同時光經(jīng)過酒杯，可以發(fā)生反射，杯上可以看到詩人的倒影，由此“成三人”。然后，讓學生模仿這種思路尋找古詩詞中的光學現(xiàn)象，自己組成小組去尋找和討論。通過舉例讓學生發(fā)現(xiàn)原來優(yōu)美的古詩詞里還蘊含著這樣深刻的光學原理，增添一個新的看待世界的角度，同時拓展課程思政的建設方式，利用PBL教學法布置任務，引導他們去探索深藏在中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中的真理，從而產(chǎn)生反思性認知，達到在理解光學原理的同時潛移默化地樹立學生文化自信的效果。

2 科研實踐使文化自信落地生根

引導學生在科研的路上結合中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化進行創(chuàng)新。2022年，中國科學院大連化學物理研究所拍攝到光催化劑光生電荷轉移演化的全時空圖像，首次拍到一幅特殊的“清明上河圖”，在國際上實現(xiàn)了零的突破。研究人員李燦認為，我們可以通過《清明上河圖》看到當時的社會文化，而這次拍攝到光生電荷的影像與《清明上河圖》類似，從納米尺度上展現(xiàn)電子的轉移，并利用結果分析電子如何影響光催化效率。研究人員用“清明上河圖”描述所觀察到的現(xiàn)象，自覺地拓展了《清明上河圖》的意義，同時向世界展示了中國智慧和文化自信。

四 光學課程思政試點成效

2020年，嶺南師范學院（簡稱“我?！保┻M行了光學專業(yè)課程思政試點，已經(jīng)完成了三個班級兩輪的教學，從更換教材，到對點融入思政元素，再到課前預習，課后實踐貫穿始終，光學課程思政初現(xiàn)成效。光學課程是物理學專業(yè)的重要分支學科，研究的范圍從紅外到紫外波段，應用十分廣泛；光學課程的理論推導往往涉及比較復雜的運算，往屆學生在公式的推導方面總會非常吃力，對學習光學課程的積極性不高。引入課程思政后，通過課前趣味引入，課中有側重點的講解及課后拓展與比賽，學生對于光學知識的學習熱情顯著增加，課堂效率得到有效提高，在課后也經(jīng)常有同學提出各種疑問，科學思維在潛移默化中逐漸形成，并將這種能力應用到實踐中。取得了優(yōu)異成效的同時，積極鼓勵指導學生參與挑戰(zhàn)杯、“互聯(lián)網(wǎng)＋”、物理實驗設計大賽等專業(yè)比賽，其中，黃貞和張正賀老師指導學生參加全國大學生物理實驗競賽，學生團隊“基于多次旋光效應的透明液體濃度測量裝置設計”獲得國家一等獎；金肖老師指導的學生發(fā)明的“‘視界之窗’量子點材料及器件研發(fā)的先驅者”獲“挑戰(zhàn)杯”全國大學生創(chuàng)業(yè)計劃競賽省級銅獎。

學生自覺地將學習到的中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化應用到模擬教學當中。我校屬于師范類院校，致力于培養(yǎng)能從事中等學校物理課程教學及相關領域的科研與管理工作的“負責任、強能力、善創(chuàng)新”的高素質應用型人才。學生在學習了光學課程之后，開始主動尋找中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化與光學之間的關聯(lián)性，并在自己的模擬教學中，用詩詞來傳遞物理之美，文化自信培養(yǎng)初現(xiàn)成效。

五 結束語

推進文化自信自強，鑄就社會主義文化新輝煌，而要想樹立真正的文化自信，需要學生在了解歷史發(fā)展的基礎上對中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化產(chǎn)生反思性認知，并對其進行創(chuàng)造性轉化和創(chuàng)新性發(fā)展，向世界展現(xiàn)出中國智慧。為此筆者建立了與文化自信相關的光學課程思政體系，同時提出樹立學生文化自信的兩條路徑，實踐成果初顯成效，課程思政的提出給予教師一種新的教學思路，進一步理解“育人”的深刻內涵，主動挖掘中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化。在未來，課程思政與物理光學也將走向相輔相成、共同促進的發(fā)展道路，共同助力培養(yǎng)新一代擁有愛國主義情懷和過硬專業(yè)素質人才。

參考文獻：

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基金項目：廣東省教學改革項目“一核四維互動式教學活化光學課程思政的研究與實踐”（粵教高函〔2021〕29號）；廣東省教學改革項目“特殊兒童教育領域德業(yè)雙修跨學科人才的三結合培養(yǎng)模式研究與實踐”（粵教高函〔2023〕4號）；廣東省高等學校教學管理學會課程思政建設項目“光學”（X-KCSZ2021135）；嶺南師范學院教學改革項目“光學課程思政建設的研究與實踐”（嶺師教務〔2021〕166號）

第一作者簡介：金肖（1984-），男，漢族，湖北荊門人，博士，副教授，碩士研究生導師。研究方向為發(fā)光材料與器件。

*通信作者：李清華（1981-），男，漢族，福建龍巖人，博士，教授，碩士研究生導師。研究方向為發(fā)光材料與器件。