支鵬偉,胡 軼,方向明,潘 婧,游秀芬,朱建華
(太原學(xué)院 材料與化學(xué)工程系,山西 太原 030032)
培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人是教育的根本問題,這一根本問題既涉及到教育的成果,也涉及到教育的方法和目標(biāo).教育部《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》中要求把思想政治教育貫穿人才培養(yǎng)體系,全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè),發(fā)揮好每門課程的育人作用,提高高校人才培養(yǎng)質(zhì)量.綱要指出,全面推進(jìn)課程思政建設(shè)是落實(shí)立德樹人的戰(zhàn)略舉措,要在培養(yǎng)學(xué)生能力和傳授知識(shí)的過程中寓以價(jià)值觀的引導(dǎo),幫助學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀.各類課程要與思政課程同向同行,形成協(xié)同效應(yīng)[1].大學(xué)物理作為理工科專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,同時(shí)也是課程思政建設(shè)的一個(gè)重要載體.大學(xué)物理課程的教學(xué)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、理性思維,同時(shí)大學(xué)物理課程的內(nèi)容與教學(xué)過程中蘊(yùn)含著馬克思主義的立場(chǎng)觀點(diǎn)和方法論,蘊(yùn)含著我國(guó)優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的精神價(jià)值和思想內(nèi)涵,蘊(yùn)含著愛國(guó)主義情懷和民族精神[2].
近年來,關(guān)于大學(xué)物理課程思政的研究主要包括思政元素的挖掘,課程思政融入的途徑,課程思政模式的探索,課程思政案例的分析,課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施,課程思政體系建設(shè)等方面[3].其中,課程思政元素的挖掘與提煉是課程思政體系建設(shè)的基礎(chǔ),課程思政元素的挖掘具有分散性、多樣性、動(dòng)態(tài)發(fā)展的特點(diǎn),不同研究者提煉思政元素的角度和方向往往不同[4].本研究擬將中國(guó)優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中“尚和合,求大同”的思想融入大學(xué)物理課程思政建設(shè)中,研究“尚和合,求大同”的思想內(nèi)涵在物理知識(shí)體系中的表現(xiàn)形式,探究在動(dòng)態(tài)教學(xué)過程中如何踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀,在科學(xué)思維訓(xùn)練中培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義方法論.同時(shí),現(xiàn)有研究中,將課程思政建設(shè)與OBE教育理念相結(jié)合的研究尚不多見,本研究擬基于OBE教育理念,初步探索課程思政元素挖掘與實(shí)現(xiàn)立德樹人培養(yǎng)目標(biāo)的有機(jī)融合.
實(shí)現(xiàn)立德樹人的人才培養(yǎng)目標(biāo),需要通過適當(dāng)有效的教育理念和教育方法.OBE教育理念是一種以成果為導(dǎo)向,以學(xué)生為中心的教育理念.OBE教育理念全稱為Outcomes-based Education,是一種以教學(xué)產(chǎn)出效果為導(dǎo)向的教育教學(xué)理念.OBE教育理念通過逆向思維的方式,以教學(xué)目標(biāo)成果為導(dǎo)向來設(shè)計(jì)課程教學(xué)體系和教學(xué)方式,關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異化發(fā)展[5].
我們的人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人,基于OBE教育理念,我們可以以人才培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向,逆向設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)的課程體系和教學(xué)方式,這樣,OBE教育理念就為我們實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)提供了一條比較清晰的方法渠道.所以,人才培養(yǎng)目標(biāo)既是OBE課程體系要達(dá)成的最終目標(biāo),也是OBE課程體系設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn).對(duì)不同的學(xué)科專業(yè),在制定人才培養(yǎng)方案,設(shè)計(jì)課程體系和目標(biāo)時(shí),既要考慮共性的情感引領(lǐng)和價(jià)值塑造,又要結(jié)合本專業(yè)的特點(diǎn),考慮學(xué)生未來實(shí)際工作中與專業(yè)相關(guān)的職業(yè)操守和行業(yè)規(guī)范,形成比較清晰的課程思政目標(biāo),再結(jié)合課程思政目標(biāo)對(duì)課程體系進(jìn)行總體設(shè)計(jì).
著眼于立德樹人的人才培養(yǎng)目標(biāo),基于OBE教育理念,大學(xué)物理課程教學(xué)可以從多個(gè)方面來深入挖掘課程的思政元素,構(gòu)建課程思政體系,將思政元素有機(jī)地融入到教學(xué)實(shí)施的各個(gè)環(huán)節(jié)[6].
我國(guó)優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中有“尚和合、求大同”的哲學(xué)思想.科學(xué)本身來源于哲學(xué),對(duì)學(xué)科專業(yè)知識(shí)而言,“和合”可以體現(xiàn)在知識(shí)多樣性的統(tǒng)一,“大同”可以體現(xiàn)在打破知識(shí)的界限.通過比較不同的知識(shí)體系與基本概念(見表1),可以發(fā)現(xiàn)許多知識(shí)之間呈現(xiàn)出相似之美[7],既可以讓學(xué)生體會(huì)不同知識(shí)的參差多態(tài)、各美其美,又可以讓學(xué)生感悟不同知識(shí)之間的美美與共,體系大同.
表1 不同知識(shí)點(diǎn)的相似處列表
不同范疇的知識(shí)通過比較和統(tǒng)一來促進(jìn)學(xué)生的理解,體現(xiàn)的是一種求大同的思想.
我國(guó)古代傳統(tǒng)文化中動(dòng)中有靜,靜中有動(dòng)的辯證思想.駐波中的波節(jié)是兩列反向傳播的波相遇時(shí)始終保持靜止不動(dòng)的位置,而波節(jié)形成的原因,正是由于振動(dòng)在此處疊加產(chǎn)生的效果,所以波節(jié)的產(chǎn)生體現(xiàn)了動(dòng)與靜的統(tǒng)一.
不論是靜電場(chǎng)還是感生電場(chǎng),傳導(dǎo)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)還是位移電流產(chǎn)生的磁場(chǎng),通過電場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度、電位移矢量與磁感應(yīng)強(qiáng)度這幾個(gè)對(duì)應(yīng)相似的概念,電場(chǎng)與磁場(chǎng)這兩種有區(qū)別的對(duì)象在麥克斯韋方程組中得到了高度統(tǒng)一,麥克斯韋方程組很好地體現(xiàn)了我國(guó)傳統(tǒng)文化中和合與大同的思想.
光柵衍射圖樣的本質(zhì)是單縫衍射調(diào)制的多光束干涉圖樣,干涉和衍射這兩種現(xiàn)象在光柵衍射中取得了統(tǒng)一,這是和合思想的一種外在客觀表現(xiàn).
培育和踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀是課程思政建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容之一.在個(gè)人層面上,提高學(xué)生的愛國(guó)、敬業(yè)、誠(chéng)信、友善修養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生自覺把小我融入大我的意識(shí).在教學(xué)過程中可以從知識(shí)內(nèi)容本身出發(fā),可以結(jié)合時(shí)事政治,也可以通過物理學(xué)史等途徑來踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀.
(1)從知識(shí)內(nèi)容本身出發(fā),融入社會(huì)主義核心價(jià)值觀.
以電容器的并聯(lián)與串聯(lián)學(xué)習(xí)為例,當(dāng)把一個(gè)電容器單獨(dú)接在電路中的時(shí)候,存儲(chǔ)的電量少,有時(shí)不能滿足需要.通過多個(gè)電容器的并聯(lián)可以增大電容,滿足需要,可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)到集體力量的強(qiáng)大,有利于實(shí)現(xiàn)每一個(gè)電容器的價(jià)值.同時(shí),當(dāng)把一個(gè)電容器單獨(dú)接在電路中的時(shí)候,電容器可能承受不了電路兩端的電壓.通過多個(gè)電容器的串聯(lián)可以分擔(dān)電壓,避免擊穿.也就是每一個(gè)電容器能共同分擔(dān),有利于保障每一個(gè)電容器的安全.通過挖掘知識(shí)本身蘊(yùn)含的合作與分擔(dān)精神,培養(yǎng)學(xué)生把小我融入大我的意識(shí),把社會(huì)主義核心價(jià)值觀融入課堂教學(xué)過程.
(2)結(jié)合時(shí)事政治,通過新鮮的實(shí)例增強(qiáng)學(xué)生的愛國(guó)意識(shí).
東京奧運(yùn)會(huì)上,我國(guó)運(yùn)動(dòng)員取得了優(yōu)異的成績(jī),奧運(yùn)會(huì)上的諸多項(xiàng)目中都包含著物理知識(shí)和規(guī)律.跳水項(xiàng)目中運(yùn)動(dòng)員抱膝翻騰和入水打開等動(dòng)作過程,可以近似看作動(dòng)量矩守恒的過程.冬奧會(huì)上,花樣滑冰項(xiàng)目中旋轉(zhuǎn)的加速與減速運(yùn)用的也是動(dòng)量矩守恒規(guī)律.當(dāng)需要加速旋轉(zhuǎn)時(shí),運(yùn)動(dòng)員將肢體收攏于身體的轉(zhuǎn)軸附近,以減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,增大角速度.當(dāng)需要減速時(shí),再將肢體打開,增大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,減小角速度.利用物理規(guī)律來分析奧運(yùn)項(xiàng)目中的運(yùn)動(dòng)技巧,不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,同時(shí)可以有效地提高學(xué)生的愛國(guó)意識(shí).
神舟12號(hào)返回艙成功著陸,標(biāo)志著我國(guó)空間航天技術(shù)又取得了里程碑式的巨大進(jìn)步.返回艙在著陸前的一瞬間,下部冒出火光,這是返回艙在著陸之前啟動(dòng)了下部的四臺(tái)反推火箭,來使返回艙實(shí)現(xiàn)軟著陸,減小返回艙落地時(shí)受到的沖擊力.這個(gè)著陸過程既運(yùn)用到了動(dòng)量定理的知識(shí),也涉及到了動(dòng)量守恒定律的知識(shí).根據(jù)動(dòng)量守恒定律,四臺(tái)反推火箭向下噴火,可以減小返回艙向下的著陸速度.根據(jù)動(dòng)量定理,四臺(tái)反推火箭向下噴火,就相當(dāng)于給返回艙下面增加了一個(gè)氣墊,對(duì)于返回艙的著陸起到一個(gè)緩沖作用,增加返回艙著陸時(shí)與地面的接觸時(shí)間,從而減小在著陸過程中返回艙所受到的平均沖力.在分析這些新鮮生動(dòng)的實(shí)例中,學(xué)生可以體會(huì)到祖國(guó)的科技進(jìn)步和日益強(qiáng)大,自然地激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)情懷.
(3)通過物理學(xué)史,增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感.
以康普頓散射規(guī)律的研究為例,我國(guó)科學(xué)家吳有訓(xùn)在1926年提出,康普頓散射的強(qiáng)弱與散射物質(zhì)相對(duì)原子質(zhì)量的大小有關(guān)[8].在諸多物理概念和公式中,我們看到了很多的外國(guó)科學(xué)家,而科學(xué)的發(fā)展依賴于全人類的努力,通過物理學(xué)史中中國(guó)科學(xué)家的成績(jī)和貢獻(xiàn),使學(xué)生看到中國(guó)科學(xué)家們的努力和智慧,激發(fā)學(xué)生的民族自豪感[9].
(1)在分析比較中運(yùn)用從量變到質(zhì)變的馬克思主義基本規(guī)律.
(2)運(yùn)用理想模型,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)在解決問題中抓主要矛盾
復(fù)雜問題中包含多種矛盾,在事物發(fā)展中處于支配地位起決定作用的矛盾稱為主要矛盾.在研究具體的物理問題時(shí),我們往往借助于理想模型來分析,借助于理想模型,其實(shí)就是為了突出所研究問題的主要矛盾.在研究振動(dòng)規(guī)律的時(shí)候,我們總是以彈簧振子來分析,彈簧振子就是一個(gè)理想模型.分析彈簧振子振動(dòng)規(guī)律的時(shí)候,我們一般只考慮振子所受的回復(fù)力,而忽略其所受的摩擦阻力,空氣阻力等次要矛盾.這種分析問題的方法就是抓住了回復(fù)力這個(gè)主要矛盾,而忽略了其他的次要矛盾,便于我們更清楚地通過振動(dòng)產(chǎn)生的原因來分析振動(dòng)的規(guī)律.在分析問題的時(shí)候善于抓住問題中的主要矛盾,一方面有助于問題的解決,另一方面可以培養(yǎng)學(xué)生形成辯證唯物主義的科學(xué)思維方法.
(3)通過總結(jié)規(guī)律運(yùn)用規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生通過現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)本質(zhì)的科學(xué)思維品質(zhì)
規(guī)律是事物之間內(nèi)在的本質(zhì)的聯(lián)系,物理規(guī)律既有知識(shí)上的規(guī)律,也有方法上的規(guī)律.知識(shí)上的規(guī)律以波的干涉為例,不論是機(jī)械波的干涉,還是電磁波的干涉,本質(zhì)上都是振動(dòng)在相遇點(diǎn)的疊加,這種疊加的規(guī)律就體現(xiàn)在參與疊加的幾個(gè)振動(dòng)在相遇點(diǎn)的相位比較,相位相同就發(fā)生干涉相長(zhǎng),相位相反就發(fā)生干涉相消.方法上的規(guī)律以微積分思想的運(yùn)用為例,在求解一些復(fù)雜變化的量時(shí),我們往往是先劃分出微元,計(jì)算出微元上的量,再進(jìn)行積分[10].這種方法在力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)中均可應(yīng)用.通過對(duì)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、總結(jié)和運(yùn)用,不僅有利于學(xué)生建立起知識(shí)整體的框架體系,有利于對(duì)問題的正確解決,還有利于培養(yǎng)學(xué)生通過現(xiàn)象看本質(zhì)的科學(xué)思維品質(zhì),形成辯證唯物主義的科學(xué)方法論.
課程思政建設(shè)關(guān)系到人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),每一門課程都是課程思政建設(shè)的重要載體.大學(xué)物理課程作為理工類的專業(yè)基礎(chǔ)課程,在傳授科學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法,提高學(xué)生分析解決問題能力的同時(shí),可以深入挖掘知識(shí)體系中所蘊(yùn)含的課程思政元素,將教學(xué)過程與時(shí)事時(shí)政緊密結(jié)合,將馬克思主義基本規(guī)律和辯證唯物主義方法與學(xué)生的科學(xué)思維訓(xùn)練有機(jī)相融,達(dá)到潤(rùn)物無聲的育人效果[11].基于OBE教育理念,我們可以將大學(xué)物理與中國(guó)優(yōu)秀傳統(tǒng)文化思想精神相結(jié)合來增強(qiáng)學(xué)生的文化自信,在課堂教學(xué)中結(jié)合時(shí)政踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀,來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和愛國(guó)意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)持馬克思主義的立場(chǎng)觀和方法論.通過深入挖掘開發(fā)大學(xué)物理課程思政元素,形成課程思政體系,建立評(píng)價(jià)方式,促進(jìn)課程思政建設(shè),使大學(xué)物理課程教學(xué)與思政課程的教學(xué)同向同行,形成協(xié)同效應(yīng),可以更好地落實(shí)立德樹人的人才培養(yǎng)目標(biāo).