鄭志遠(yuǎn)，董愛國，黃昊翀，劉 昊，李傳濤，張自力

(中國地質(zhì)大學(xué) 物理實驗中心，北京 100083)

習(xí)近平總書記在2018年北京大學(xué)師生座談會上的講話中談到：要把立德樹人的成效作為檢驗學(xué)校一切工作的根本標(biāo)準(zhǔn)，真正做到以文化人，以德育人，不斷提高學(xué)生的思想水平、政治覺悟、道德品質(zhì)、文化素養(yǎng)，做到明大德、守公德. 要把立德樹人內(nèi)化到大學(xué)建設(shè)和管理各領(lǐng)域、各方面、各環(huán)節(jié)，做到以樹人為核心，以立德為根本. 教育部在2020年春季發(fā)布了《關(guān)于加快構(gòu)建高校思想政治工作體系的意見》《關(guān)于深化新時代教育督導(dǎo)體制機(jī)制改革的意見》《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》等系列立德樹人相關(guān)文件，要求所有學(xué)科、所有專業(yè)全面推進(jìn)課程思政建設(shè)，實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)與價值引領(lǐng)的有機(jī)融入，落實立德樹人的根本任務(wù). 要求將顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一，形成協(xié)同效應(yīng)，構(gòu)建全員、全程、全方位育人大格局. 這里所謂的隱性教育是在課程中插入思政時，能夠結(jié)合當(dāng)時的授課內(nèi)容與情景，做到春風(fēng)化雨、潤物無聲般地起到價值塑造的效果. 習(xí)近平總書記在全國高校思政工作會議上的講話中說：“好的思想政治工作應(yīng)該像鹽，但不能光吃鹽，最好的方式是將鹽溶解在各種食物中自然而然吸收.”這句話貼切、形象地回答了對隱形教育的理解. 根據(jù)教育部部署要求，各高校各學(xué)科開始了探索與嘗試[1-4]. 中國地質(zhì)大學(xué)(北京)物理實驗中心針對實驗課程的特點，提出了環(huán)境思政的理念，并將該理念與課程思政的其他方面相結(jié)合，構(gòu)建了立體化、全方位的知識傳授與價值塑造的教學(xué)體系.

1 實驗室環(huán)境

大學(xué)物理實驗課程的特點是:基于現(xiàn)實儀器，在操作過程中學(xué)會技能，在數(shù)據(jù)處理過程中學(xué)會嚴(yán)謹(jǐn)；在簡單實驗內(nèi)容中學(xué)會思考，在復(fù)雜儀器中學(xué)會合作，所以這門課程對學(xué)生的操作動手能力、科學(xué)素養(yǎng)、物理思想的培養(yǎng)方面具有獨特的優(yōu)勢[5-7]. 另外，與理論課相比，儀器實物及實驗環(huán)境更容易設(shè)計和營造思政情景與氛圍，讓學(xué)生沉浸式地感受和領(lǐng)悟?qū)嶒瀮?nèi)容中體現(xiàn)出的科學(xué)精神和人文情懷，在潤物無聲中實現(xiàn)價值塑造. 要達(dá)到潤物無聲的效果，就需要借助一定的環(huán)境來實現(xiàn)，而物理實驗這門課程由于本身課程特點具備了滿足這樣條件的先天優(yōu)勢.

實驗室環(huán)境包括硬環(huán)境和軟環(huán)境. 硬環(huán)境可以分為實驗室內(nèi)部環(huán)境與實驗室外部環(huán)境. 實驗室內(nèi)部環(huán)境主要指具體實驗室內(nèi)部營造的與實驗相關(guān)的展板、圖片以及多媒體展示等內(nèi)容. 實驗室外部環(huán)境指實驗室外的樓道走廊環(huán)境甚至整座教學(xué)樓的環(huán)境. 軟環(huán)境指與學(xué)生相關(guān)的事務(wù)處理方式、人性化的實驗室規(guī)定、教師的言行舉止等構(gòu)成的氛圍. 在這種氛圍中長期成長起來的學(xué)生會更具有愛心、情懷，更懂得感恩，考慮問題更加全面，處理事情更加嚴(yán)謹(jǐn).

2 環(huán)境思政的具體內(nèi)容

無論是室內(nèi)環(huán)境還是室外環(huán)境都可以從大師故事、中國故事、優(yōu)秀學(xué)生事例、軟環(huán)境等方面體現(xiàn)思政元素，具體關(guān)系結(jié)構(gòu)如圖1所示. 大師故事是利用大師或科學(xué)家的名聲，充分利用閃光點發(fā)揮引領(lǐng)作用. 優(yōu)秀學(xué)生事例是利用發(fā)生在身邊的故事來影響學(xué)生. 另外在選取優(yōu)秀學(xué)生事例時需要考慮本領(lǐng)域或?qū)W校的特色，這樣的素材對本校學(xué)生而言更有說服力. 為學(xué)生講解發(fā)生在國內(nèi)的大事件、大工程更有利于增強民族自豪感和民族自信[8-9]. 除了看得見的硬環(huán)境外，還應(yīng)該注重軟環(huán)境的建設(shè).

圖1 環(huán)境思政的結(jié)構(gòu)示意圖

2.1 大師故事的價值引領(lǐng)

物理學(xué)是在實踐基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門學(xué)科，幾百年來涌現(xiàn)出了諸多引領(lǐng)學(xué)科發(fā)展和推動人類文明進(jìn)步的科學(xué)家. 可以借助科學(xué)家的感人故事來激勵學(xué)生，從而樹立正確的價值觀和人生觀. 特別是與實驗內(nèi)容相關(guān)的大師故事，結(jié)合具體實驗內(nèi)容，更容易營造故事情境，傳遞正能量.

例如在“光電效應(yīng)測量普朗克常量”的實驗中可以介紹普朗克發(fā)現(xiàn)該常量的故事. 普朗克在1900年的德國物理年會上提出該常量，在這之前他已經(jīng)冥思苦想了6年. 這6年中他試圖用傳統(tǒng)的連續(xù)理論來推翻自己對于能量的量子化假設(shè)，但始終無法實現(xiàn)，最終被迫承認(rèn)能量是一份一份的. 由此可以讓學(xué)生明白科學(xué)的進(jìn)步需要突破自我的勇氣. 然后再進(jìn)一步講解普朗克坎坷的一生,即使在妻子、雙胞胎女兒、2個兒子這些至親先后離世，以及二戰(zhàn)中被希特勒迫害，普朗克始終沒有放棄學(xué)習(xí). 在1947年3月最后一次演講中，他平靜地說：“唯有學(xué)習(xí)才能使我快樂”.

量子霍爾效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)者德國物理學(xué)家克利青教授，對中國記者談到他的成功時說到：“成功之道在于持之以恒，任何人做任何事，都需要積累知識，積累經(jīng)驗……”. 霍爾效應(yīng)的研究歷程：由德國科學(xué)家克利青到華裔崔琦，再到本土科學(xué)家薛其坤，這都是民族自豪感的教育內(nèi)容.

在講解具體實驗內(nèi)容的情景下引入思政元素都，自然能夠起到潤物無聲的教育作用. 對于科學(xué)家的挑選應(yīng)該注意，除了國外的大師，還應(yīng)該挑選國內(nèi)科學(xué)家，以此彰顯祖國的發(fā)展和強大. 比如在樓道中選取屠呦呦、袁隆平、王選等幾位代表性的科學(xué)家進(jìn)行宣傳，如圖2所示.

(a) (b) (c) 圖2 展板展示的中國科學(xué)家

2.2 中國故事的家國情懷

圖3為展板展示的中國故事. 新中國成立以來科技取得一系列重大發(fā)展，中國的航天事業(yè)就值得作為教育素材. 例如“嫦娥一號”是中國自主研制并發(fā)射的首個月球探測器. 中國月球探測工程“嫦娥一號”月球探測衛(wèi)星由中國空間技術(shù)研究院研制，主要用于獲取月球表面的三維影像，分析月球表面有關(guān)物質(zhì)元素的分布特點，探測月壤厚度，探測地月空間環(huán)境. “嫦娥一號”于2007年在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由“長征三號甲”運載火箭發(fā)射升空. “嫦娥一號”發(fā)射成功，中國成為世界上第5個發(fā)射月球探測器的國家.

另外，1992年中國決定實施載人航天工程，并確定了三步走的發(fā)展戰(zhàn)略. 在第一艘載人飛船發(fā)射成功后，突破載人飛船和空間飛行器的交會對接技術(shù)，解決有一定規(guī)模的、長期有人照料的空間應(yīng)用問題. 近年我國神州系列飛船完成飛行任務(wù)標(biāo)志著我國載人航天工程進(jìn)入到新的歷史發(fā)展時期，充分彰顯我國綜合國力，提升了國際話語權(quán). 圖3是在樓道中展示的與航天有關(guān)的圖片.

(a) (b) (c)圖3 展板展示的中國故事

除此之外，還有中國高鐵、中國中醫(yī)藥、中國深潛、中國基建等系列中國故事，這些故事讓學(xué)生了解科技進(jìn)步，在潛移默化中培育了學(xué)生的愛國情懷和民族自豪感.

2.3 優(yōu)秀學(xué)生事例的榜樣力量

學(xué)生很容易受到身邊同學(xué)的影響，因此可以充分發(fā)揮優(yōu)秀學(xué)生的示范作用，樹立優(yōu)秀的榜樣. 這些優(yōu)秀的學(xué)生通過長期在物理實驗中心承擔(dān)“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目”成長起來[10-12]. “大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目”是在學(xué)校經(jīng)費的支持下，本科生個人或團(tuán)隊在教師指導(dǎo)下，自主或依托實驗室平臺，完成創(chuàng)新性研究項目. 在項目執(zhí)行過程中學(xué)生需要獨完成實驗項目的設(shè)計、實驗條件準(zhǔn)備、項目實施、數(shù)據(jù)處理、報告撰寫等工作. 這些環(huán)節(jié)，不僅提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，而且進(jìn)一步在實踐中培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、協(xié)作意識和團(tuán)隊榮譽，實現(xiàn)了價值導(dǎo)向. 通過這些創(chuàng)新項目，部分學(xué)生逐步成長起來，成為了品學(xué)兼優(yōu)的學(xué)生并取得了豐碩的成果. 圖4給出了部分品學(xué)兼優(yōu)學(xué)生的成果及感言.

工程學(xué)院的劉濤同學(xué)感慨到：這幾年走過來自己一直覺得，其實在實驗室的學(xué)習(xí)期間不在于你做出多少東西而在于你自己學(xué)到多少東西，感悟到多少東西，并能將它們運用到自己的專業(yè)領(lǐng)域，做出成績；正是這樣的原因，我感覺自己在實驗室學(xué)到的東西才是自己最寶貴的財富.

材料學(xué)院的童望舒同學(xué)寫到：在科研過程中，靠興趣去探索，靠責(zé)任心去堅持，靠良好的科研習(xí)慣去解決問題. 在整個過程中，不僅學(xué)到了專業(yè)知識與技能，同時在更大的平臺上開闊視野，鍛煉了自己的綜合能力，培養(yǎng)了良好的科研習(xí)慣，奠定了繼續(xù)學(xué)習(xí)深造的基礎(chǔ).

在展板中不僅展示了這部分學(xué)生取得的各項成績，同時也給出了做事、做人的道理. 這些優(yōu)秀學(xué)生自身的事例具有足夠的說服力來影響身邊的同學(xué).

(a) (b) (c)圖4 部分優(yōu)秀學(xué)生事例展示

2.4 軟環(huán)境中的思政

作為實驗室的環(huán)境思政而言，除了在硬環(huán)境中體現(xiàn)之外，還應(yīng)該包括軟環(huán)境建設(shè).

2.4.1 人文元素的熏陶

中國地質(zhì)大學(xué)(北京)從2007年開始針對本科生設(shè)置課外創(chuàng)新項目，即在學(xué)校經(jīng)費的支持下，在各學(xué)院教師指導(dǎo)下，依托學(xué)校各級各類實驗室平臺來完成創(chuàng)新性研究項目. 該項目由學(xué)生自主組建團(tuán)隊，利用課外時間來完成，物理實驗中心除了給學(xué)生配備指導(dǎo)教師外，同時還需要提供實驗室. 由于地質(zhì)大學(xué)是以理工科為主的學(xué)校，對于理工類學(xué)生應(yīng)該注重人文情懷的培養(yǎng)；而且對于像物理實驗中心這類的基礎(chǔ)實驗室，涉及到的學(xué)生眾多，進(jìn)行思政建設(shè)的意義更大，受益面更廣. 在承擔(dān)該創(chuàng)新項目過程中，實驗中心給學(xué)生提供了各種工具[圖5(a)]. 在有安全保障的前提下，學(xué)生可以隨便使用這些工具，提供的元器件以及實驗耗材都是免費的，學(xué)生僅需要做好使用登記以及維護(hù)衛(wèi)生. 開放的運行模式可以培養(yǎng)學(xué)生的自主管理能力，而自由的氛圍可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力.

除了工具之外，實驗中心還在實驗室中增添了各種社科書籍和人文雜志，營造人文氛圍[圖5(b)]. 學(xué)生在學(xué)習(xí)之余作為一種調(diào)節(jié)，不自覺地開始閱讀這類書籍，增加人文社科知識，培養(yǎng)人文情懷. 這對于理工科的學(xué)生而言，顯得尤其重要.

(a) (b)圖5 學(xué)生創(chuàng)新實驗室的環(huán)境

到目前為止，我校物理實驗中心每年承擔(dān)全校各專業(yè)約60項的創(chuàng)新項目，參與人數(shù)約200人. 通過在物理實驗中心的學(xué)習(xí)，每年涌現(xiàn)出幾十位品學(xué)兼優(yōu)的本科生，他們考入上級學(xué)校繼續(xù)深造.

2.4.2 教師的言傳身教

中國地質(zhì)大學(xué)(北京)物理實驗中心實行開放性教學(xué)，除了平時在上課時間、實驗內(nèi)容上的開放外，每年的寒暑假同樣對學(xué)生實行開放運行. 寒暑假開放有2項內(nèi)容：其一是允許學(xué)生在物理實驗中心完成承擔(dān)的科技項目；其二是可以完成下學(xué)期計劃內(nèi)的實驗內(nèi)容，取得的成績與正常上課的等同，有了成績后下學(xué)期正式開課后學(xué)生可以不上此課. 這樣的開放模式既能充分發(fā)揮學(xué)生的自學(xué)能力，又能緩解實驗室上課資源緊張的問題. 此開放模式從2005年一直堅持到現(xiàn)在，而且每年的開放通知會在教務(wù)處網(wǎng)站上發(fā)布，這也是中國地質(zhì)大學(xué)(北京)全校唯一一個發(fā)布寒暑假開放通知的實驗室. 在假期開放過程中，實驗教師利用假期值班時間來指導(dǎo)學(xué)生完成實驗內(nèi)容. 由于在假期期間，實驗完成時間不受限制，教師與學(xué)生可以深入地討論實驗內(nèi)容，就課堂擴(kuò)展內(nèi)容、補充內(nèi)容進(jìn)行深入研究. 學(xué)生們也逐步喜歡這種自由的、輕松的實驗學(xué)習(xí)氛圍，也被教師的默默付出而感動.

作為教師除了傳道授業(yè)外，也應(yīng)該從學(xué)生角度看待問題，進(jìn)行換位思考. 只有這樣，才能抓住問題的本質(zhì)，為學(xué)生樹立解決問題的榜樣. 物理實驗中心承擔(dān)全校1 500名本科生的實驗課，實行自由選課方式. 從2018年開始，實驗中心建立微信公眾號，發(fā)布各種通知. 在學(xué)期末會進(jìn)行實驗補做，為防止學(xué)生看不到通知而錯過補做機(jī)會，實驗教師先后多次發(fā)布通知(如圖6所示)，同時在微信群也發(fā)布通知. 發(fā)布通知這類事情雖小，但充分彰顯教師的責(zé)任心和換位思考的工作態(tài)度. 在事后的教學(xué)質(zhì)量反饋研討中，部分學(xué)生對這件事記憶猶新. 這也充分體現(xiàn)了教學(xué)無小事，教師言傳身教的重要性.

(a) (b) (c) (d)圖6 通過微信公眾號先后多次發(fā)布實驗補做通知

3 結(jié)束語

對于實驗室的環(huán)境思政而言，除了展板、圖片、多媒體播放器等硬環(huán)境之外，也要充分認(rèn)識到軟環(huán)境思政建設(shè)的重要性，無形的軟環(huán)境在某些條件下比硬環(huán)境更能彰顯作用. 比如在學(xué)生的選課、補做實驗、實驗分組、實驗室開放時間、服務(wù)社會等方面都可以給學(xué)生營造有溫度、有深度的做人做事的環(huán)境. 要實現(xiàn)對學(xué)生的價值塑造，僅僅依靠環(huán)境思政是不夠的，需要結(jié)合更多方面的力量，例如教師的思想意識、上級領(lǐng)導(dǎo)的重視、一線教師的執(zhí)行力度等. 只有這樣，才能實現(xiàn)課上與課下、課內(nèi)與課外的無縫銜接，實現(xiàn)立體化的引導(dǎo)與影響，最終完成價值塑造.