居 露 翁雨燕 桑芝芳

(蘇州大學物理科學與技術學院 江蘇 蘇州 215006)

課程思政的核心是育人，擬解決“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”這一根本問題.《高等學校課程思政建設指導綱要》指出，要發(fā)揮好每門課程的育人作用，提高高校人才培養(yǎng)質(zhì)量；其中專業(yè)課程是課程思政建設的基本載體[1].高校專業(yè)類課程設置是育才，育國家所需、社會所用的專業(yè)型人才，然育人和育才兩者需相輔相成.光學作為大多數(shù)理工科學生所需學習的專業(yè)類課程，深度融合課程思政，將很好地促進理工科學生成為德才兼?zhèn)洹⑷姘l(fā)展的社會主義建設者和接班人.

本文首先從時代要求闡述在理工科專業(yè)類課程中融入課程思政教學的必要性；接著以理工科專業(yè)類課程典型——光學為抓手，從其悠久歷史、探索歷程和現(xiàn)代技術切入找尋光學課程思政元素，豐富多元地展現(xiàn)了其與課程思政融合的可行性和密切性；進而劃分課程思政與光學融合的維度：個人-國家-社會，在3個維度中分析兩者如何實現(xiàn)有機互融，形成協(xié)同效應，并提出具有一定參考價值的課程思政與光學類似理工科專業(yè)課程的融合模式.

1 專業(yè)課程光學融入課程思政的必要性

光學課程底蘊深厚、內(nèi)涵豐富、前景開闊，它的教學內(nèi)容上溯墨子《墨經(jīng)》，下承現(xiàn)代光學技術與應用，是課程思政的基本載體，亦是學生全面發(fā)展、科技進步創(chuàng)新、國家繁榮富強的必要基礎.

《綱要》指出：“建設高水平人才培養(yǎng)體系，必須將思想政治工作體系貫通其中，必須抓好課程思政建設.”因此，顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一是培養(yǎng)新時代人才課程建設的必然趨勢，在“課程”中融入“思政”是實現(xiàn)建設新時代一流高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度課程的內(nèi)在要求[2].

專業(yè)課程的教學對象是社會主義新時代大有可為的理工科青年.中國正處于兩個一百年交匯時期，時代前進的道路上最關鍵的還是青年學生.所以，作為“主力軍”的教師要在課程建設的“主戰(zhàn)場”上用好課堂教學“主渠道”，全面推進課程思政建設，寓價值觀引導于知識傳授和能力培養(yǎng)之中，幫助青年學生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀，這是人才培養(yǎng)的應有之義，更是必備內(nèi)容[2].

2 專業(yè)課程光學融入課程思政的可行性

光學是人類最早研究的科學分支之一，擁有悠久的研究及應用人文歷史；其中，對于光的本質(zhì)探索，多少物理學家孜孜以求，求索過程科學地體現(xiàn)了否定之否定的辯證唯物主義世界觀[3];近幾十年來，因激光技術的革新它更是煥發(fā)新機：傅里葉光學、光學信息處理、全息光學、光化學、光纖通信和非線性光學等現(xiàn)代光學蓬勃發(fā)展，引領社會進步和人類文明[4].可見，思政元素早已融于光學的生命脈搏中，游走在它的悠久歷史、曲折探索和現(xiàn)代技術的血液里.

與此同時，學生們在初中就聽過牛頓的大名，了解了幾何光學；在高中通過學習衍射，接觸了波動光學，由此窺見了量子光學的一隅.因此，學生已有一定的幾何光學、波動光學和量子光學的基礎；而光學作為大部分理工科學生的核心基礎專業(yè)課程之一，與許多學科交叉融合、聯(lián)系緊密；這些都有助于教師在光學這一專業(yè)課程中趁勢融入課程思政，使學生體會感悟課程中有溫度的人文底蘊、有深度的方法內(nèi)涵和有廣度的技術變革，從而為實現(xiàn)培育德才兼?zhèn)洹⑷姘l(fā)展的社會主義建設者和接班人提供強有力的保障.

3 光學融入課程思政模式構建與分析

為落實立德樹人這一根本任務，解決教育的根本問題，習近平總書記發(fā)表了一系列相關重要講話：“樹立遠大理想、熱愛偉大祖國、擔當時代責任、勇于砥礪奮斗、練就過硬本領、錘煉品德修為”[5]；“要勇于創(chuàng)新，深刻理解把握時代潮流和國家需要，敢為人先、敢于突破，以聰明才智貢獻國家，以開拓進取服務社會”；“共同應對全球性挑戰(zhàn)，促進人類共同福祉”[6]……不難發(fā)現(xiàn)，習總書記從青年自身發(fā)展(個人)、國家民族需要(國家)和全球人類命運(社會)這3個維度落腳課程思政的基本要素(表1).

表1 “個人-國家-社會”維度劃分下課程思政基本要素表

表中“個人-國家-社會”三維度與春秋時期《禮記·大學》中的名言：“身修而后家齊，家齊而后國治，國治而后天下平”相契合，說明課程思政在中國由來已久且早已浸潤于中國的悠久發(fā)展史中.3個維度依次遞進，逐層上升.學生在專業(yè)課程中格物致知后意誠、心正、身修.當學生完成個人修身維度，那他以及更多的學生們將有能力、有道德、有情操在某一領域、某一地區(qū)發(fā)揮所長，貢獻力量.學生因修身內(nèi)在美好品質(zhì)與素養(yǎng)，思想境界自然而然上升至國家乃至社會維度，從而促進國家發(fā)展，構筑人類命運共同體.

以上3個思政維度在悠久光學歷史、曲折光學探索和現(xiàn)代光學技術中都有一定的思想體現(xiàn)與價值彰顯.筆者在此拋磚引玉，簡要列舉光學歷史、探索以及現(xiàn)代光學技術中的思政要素典型案例，展現(xiàn)光學課程與思政融合的溫度、深度和廣度(圖1).

圖1 課程思政與光學融合模式圖

3.1 悠久光學發(fā)展

中國最早的光學知識出現(xiàn)在公元前400多年的《墨經(jīng)》中，較國外最早光學著作《反射定律》還要更早一些.《墨經(jīng)》中記錄了影的定義和生成、小孔成像現(xiàn)象和光的直線傳播，且以嚴謹?shù)奈淖钟懻摿嗽谄矫骁R、凹球面鏡和凸球面鏡中物和像的關系[7].其后，東漢杰出唯物主義思想家、科學家王充在其歷經(jīng)30年所著的《論衡》中也廣泛記述和探究了很多光學自然現(xiàn)象，踐行自己的箴言“銓輕重之言,立真?zhèn)沃健?，破除了許多迂腐迷信，推進了人類文明進程[8].

我國古代對光學的研究雖早但并不深入，只停留在光學現(xiàn)象的表述，現(xiàn)象背后的規(guī)律探尋不及外國.回溯國外幾何光學發(fā)展史(圖2)，我們發(fā)現(xiàn)對于光學發(fā)展起推動作用的學者們(歐幾里得、斯涅耳、費馬……)并不局限于光學領域，他們在幾何、數(shù)學、哲學等其他領域亦能占得一席，這離不開他們博學的知識、綜合素質(zhì)與能力以及敢于提出大膽創(chuàng)新的假設并為之堅持不懈探索求證的科學精神.因此新時代下，我們培養(yǎng)的接班人不但需要堅實的專業(yè)基礎，更需要寬闊的學科平臺，培養(yǎng)其多思多想的探索精神.此外，他們求真務實、淡泊名利、鉆于科研，這些幾何光學歷史意義重大的工作立足于大量的實驗和數(shù)學推導而不是武斷的臆測.

圖2 古代國內(nèi)外幾何光學發(fā)展史

對比國內(nèi)外幾何光學發(fā)展史，我們發(fā)現(xiàn)能推動科學、推進社會的重大成果并非一日之功，而是十年磨一劍的堅持，三十年如一日的堅守.因此，廣大青年學生應從歷史中汲取人生哲理、智慧和力量，就如習總書記所說：“自覺用中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化培根鑄魂、啟智潤心，加強道德修養(yǎng)，明辨是非曲直，增強自我定力，矢志追求更有高度、更有境界、更有品位的人生.”

3.2 曲折光學探索

在幾何光學發(fā)展的歷史進程中，是以光束線的方式研究光的路徑，不涉及波或粒子，但也有對光的本質(zhì)進行假想和猜測.在后來一系列物理學家牛頓、托馬斯·楊(T.Young)、菲涅爾、惠更斯、麥克斯韋、赫茲、普朗克、愛因斯坦、德布羅意和玻恩參與的“波粒之爭”中，人們對于光的本質(zhì)經(jīng)歷了認識、實踐、再認識、再實踐的辯證過程.

歷經(jīng)對于光的本質(zhì)認識曲折探索歷程(圖3)，我們發(fā)現(xiàn)人們對科學的認識不是主體對客體被動的反映，而是主體對客體能動的作用和反映過程.其認識歷程是經(jīng)過肯定、否定、否定之否定即新的肯定，使人們對光的本質(zhì)認識不斷發(fā)展完善上升：光具有波粒二象性[8].其中值得一提的是，托馬斯·楊(T.Young)敢于直面權威——否定牛頓的微粒說，追求真理.這不僅對光的認識具有劃時代的意義，對于科學家們面對科學權威的態(tài)度也產(chǎn)生了重要影響.由此看來“否定”并不簡單，它需要做到有理有據(jù)、有揚有棄，還需要有挑戰(zhàn)權威的勇氣，更需要有直面權威的底氣.

圖3 光本質(zhì)的認識發(fā)展歷程

探索的道路是曲折坎坷的，它并不會一帆風順，有時候權威也會成為道路上的絆腳石.因此，教師教授和學生學習前人歷經(jīng)曲折探索所得的規(guī)律和結(jié)論時，不應是機械記憶照搬使用的教條式教學使它失去應有的色彩和魅力；而應是一起經(jīng)歷前人探索過程的探究教學，體會過程中的失敗和成功，感悟過程中的方法和哲思，如此方能明了最后規(guī)律和結(jié)果的真諦，內(nèi)化形成學生的世界觀、人生觀和價值觀.

3.3 現(xiàn)代光學技術中的挑戰(zhàn)與機遇

自20世紀至今，近現(xiàn)代光學取得了重要進展，并且與其他學科高度滲透、融合發(fā)展出了許多新的光學分支，如激光科學、光化學、非線性光學、氣動光學、信息光學、纖維光學、薄膜光學、傅立葉變換光學、天文光學、生理光學、遙感光學、現(xiàn)代光學制造等諸多新興學科[9].其中，激光技術至關重要.從1901年開始頒發(fā)諾貝爾獎以來(至2020年)，與光學直接和間接相關的獎項約占諾貝爾物理學獎的38%(43/114),而光學中因激光獲獎的就有6項(表2).

表2 與激光相關諾貝爾物理學獎統(tǒng)計表

雖然現(xiàn)代光學的主流技術源于西方，但是新中國成立以來，一代代科學家前赴后繼投身于此，不斷縮短與西方的差距，甚至逐一超越，形成引領趨勢.1986年，鑒于激光技術應用發(fā)展的重要性，我國科學家王大珩、王淦昌、陳芳允、楊家墀等就已將激光技術列入《高技術研究發(fā)展計劃綱要》的8個技術群中.其后，黨的“十九大”確定了2035年基本實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化和躋身創(chuàng)新型國家前列的戰(zhàn)略目標.這對激光技術與應用的發(fā)展提出了更高的要求，為促進其發(fā)展，中國工程院于 2018 年啟動了“我國激光技術與應用 2035 發(fā)展戰(zhàn)略研究”重點咨詢項目，旨在提高我國自主創(chuàng)新能力[10].

歷經(jīng)多年艱苦奮斗和自主創(chuàng)新，世界上新一代“人造太陽”——全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)的激光點火裝置率先在中國建成并投入運行，這為未來人類邁向綠色能源夢，共筑人類命運共同體先行提供了先進的實驗研究平臺.2021年，EAST 實驗再次創(chuàng)造了新的世界紀錄：成功實現(xiàn)可重復的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運行，向可控核聚變能源應用邁出重要一步[11].《自然》雜志評價中國EAST“創(chuàng)造了聚變歷史”，《科學》雜志評價它 “在這里科學價值得到極大體現(xiàn)”.

現(xiàn)代光學技術應用的前景是廣闊的，青年學生的眼界不能僅停留在課堂中.比如在學習光的衍射和干涉知識時，學生一般只知道激光的優(yōu)點可以使衍射和干涉現(xiàn)象更明顯，更多的就不清楚了.若教師加以引導，聯(lián)系學生生活實例到國防科技，筑寬學生的知識平臺；使用多媒體設備拓展介紹國之重器—— “人造太陽”，加深學生對于光與物質(zhì)相互作用規(guī)律的理解讓學生了解到激光的出現(xiàn)使得光學的應用逐漸滲透于眾多科學技術領域，不局限于光學書本中的知識，這樣學生的思維也會打破書本壁壘，由光擴展延伸至其他領域，獲得創(chuàng)新提升.進而在創(chuàng)新驅(qū)動下關心現(xiàn)代技術的研究發(fā)展態(tài)勢以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，認識到高新技術的創(chuàng)新發(fā)展對國家前途命運的重要意義和引領未來發(fā)展的先導作用，從而激發(fā)學生們的愛國心，報國志，強國情，為“卡脖子”關鍵核心技術事業(yè)發(fā)展添磚加瓦.

4 總結(jié)思考

本文提出的課程思政與理工科專業(yè)課程的融合模式(圖1)不只適用于光學這一門課程，同樣也適用于大多數(shù)理工科專業(yè)課程.因為專業(yè)課程之所以能被設置為課程供學生學習，究其根本是課程本身具有學習價值：具有一定厚度的學科人文歷史價值，具有一定值得回看的曲折探索價值，還具有一定發(fā)展前景的應用研究價值.開啟專業(yè)課程思政模式，學生將感受學科情懷、獲取專業(yè)認同，提升學科溫度；在課程發(fā)展歷史中汲取智慧、積攢能量，在回探科學探究的歷程中歷經(jīng)探索的曲折，體會唯物辯證的科學思維，感悟科學家的科學精神，挖掘?qū)W科深度；在科技前沿的觸摸中，感受科技力量，筑寬學科平臺，樹立理想信念，拓展學科廣度.

當然，專業(yè)課程與思政的融合是多元的，本文提出的融合模式只是兩者互融的一個范式.專業(yè)課程的歷史、探索和現(xiàn)代技術3方面與思政元素3維度“個人-國家-社會”兩者是多箭頭雙向型的，教師亦可結(jié)合專業(yè)特點、課程內(nèi)容合理安排，科學設置，守正創(chuàng)新地落實《綱要》目標，實現(xiàn)育人育才有機統(tǒng)一.