王 倩,張建祥,高國(guó)棉,辛督強(qiáng),羅積軍
(西京學(xué)院 理學(xué)院,陜西 西安 710123)
隨著“新工科”提出和現(xiàn)代工程教育實(shí)踐的深入,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程思政如何適應(yīng)現(xiàn)代“新工科”教育[1]也成為十分重要的課題。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是所有工科專業(yè)必修基礎(chǔ)課程,它的基礎(chǔ)性不僅體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)思想、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)技能上,還體現(xiàn)在能夠引導(dǎo)學(xué)生掌握物理理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)科學(xué)結(jié)合的意識(shí)方法,更重要的是體現(xiàn)在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究素養(yǎng)方面,這一點(diǎn)也符合了適應(yīng)新工科創(chuàng)新能力及科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)為導(dǎo)向的教育理念。為了響應(yīng)黨和國(guó)家號(hào)召,同時(shí)在“新工科”的背景下,支撐《中國(guó)制造2025》國(guó)家新戰(zhàn)略,結(jié)合應(yīng)用技術(shù)型本科人才培養(yǎng)特點(diǎn)以及民辦高校學(xué)生的基本學(xué)情,構(gòu)建大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程思政新體系,培養(yǎng)有特色社會(huì)主義核心價(jià)值觀的社會(huì)主義接班人,從而保證“新工科”背景下人才培養(yǎng)的質(zhì)量。
因此,以新工科人才培養(yǎng)理念為引領(lǐng),以工科專業(yè)畢業(yè)要求為導(dǎo)向,探索大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程思政[2]與專業(yè)結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核模式勢(shì)在必行。
教學(xué)大綱作為教師教育教學(xué)的方向性文件,必須將課程思政元素與知識(shí)、技能、過程與方法、情感與價(jià)值觀做到有機(jī)融合。通過研究“新工科”背景下應(yīng)用型高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求,結(jié)合我?,F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)儀器項(xiàng)目、學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)及各專業(yè)相關(guān)等情況歸納大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(A1+A2)所涉及的知識(shí)點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)技能等優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。另外,實(shí)驗(yàn)教師們共同探討授課時(shí)每一部分所能挖掘的思政元素,將思政元素整理成冊(cè),且按不同專業(yè)進(jìn)行分類,構(gòu)建所有不同專業(yè)下學(xué)生授課的課程思政元素庫(kù),打破了各專業(yè)學(xué)生都是相同的課程思政教學(xué)模式。
根據(jù)不同專業(yè),選擇不同的物理學(xué)史內(nèi)容引入到教學(xué)內(nèi)容中,開展特色實(shí)驗(yàn)教學(xué),改革教學(xué)方式,做到知識(shí)傳授的顯性教育和思政教育的隱性教育[3,4]相統(tǒng)一。具體融入方式有以下幾點(diǎn):
第一個(gè)融入點(diǎn):每個(gè)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本都對(duì)應(yīng)有相關(guān)知識(shí)獲得的物理學(xué)史故事,這些故事具有深刻的人文思想,能夠體現(xiàn)出典型的認(rèn)知規(guī)律。講解物理學(xué)史和人文事跡,不僅能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,還能夠讓學(xué)生在增長(zhǎng)知識(shí)的同時(shí)以此為鑒,從中領(lǐng)悟解決物理問題的方法以及正確的科學(xué)價(jià)值觀[5,6],做到知識(shí)傳授的顯性教育和立德樹人的隱性教育相統(tǒng)一。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,講解物理知識(shí)的同時(shí),注重原理、定律、定理建立及形成過程的講解,讓學(xué)生知道在物理學(xué)建立的過程中,有很多科學(xué)家用畢生的時(shí)間投身科研、追求真理的過程,從而引發(fā)學(xué)生共鳴和思考,引導(dǎo)學(xué)生向科學(xué)家們學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生正確的價(jià)值觀、人生觀等“思政教育元素”。這樣不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生積極參與到實(shí)驗(yàn)、學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的濃厚興趣中,而且更好的提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,達(dá)到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程育人的目的。例如,《電磁感應(yīng)法測(cè)磁場(chǎng)》實(shí)驗(yàn)中,引入我國(guó)最早發(fā)明了測(cè)場(chǎng)測(cè)量?jī)x器司南以及北宋時(shí)期沈括發(fā)現(xiàn)磁偏角記錄早于西歐四百年等,引導(dǎo)學(xué)生要有民族自豪感和文化自信。物理學(xué)史的典型案例很多,每個(gè)典例中都蘊(yùn)含著這樣或者那樣的人生哲理,如果能夠精心雕琢,善于利用,便可潛移默化地向?qū)W生傳遞正確的人生觀和價(jià)值觀,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生樹立正確的社會(huì)主義核心價(jià)值觀[7]的有效引領(lǐng)。
第二個(gè)融入點(diǎn):大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)不僅可以訓(xùn)練提升學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察現(xiàn)象能力,分析問題能力,還可以培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神、組織協(xié)調(diào)能力、反思和評(píng)價(jià)能力等,它在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神等方面具有其他課程不可替代的作用。
第三個(gè)融入點(diǎn):現(xiàn)代科技迅速發(fā)展[8,9],新技術(shù)和新成果很多都是與物理相關(guān)的。針對(duì)不同專業(yè)學(xué)生及時(shí)引入與專業(yè)相關(guān)的科技前沿發(fā)展,讓學(xué)生樹立正確科學(xué)觀及民族自豪感和自信心,加深學(xué)生將個(gè)人的成才夢(mèng)有機(jī)融入實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)的思想認(rèn)識(shí)。例如,量子反常霍爾效應(yīng)[10,11]、無(wú)線充電、芯片制造等前沿科技對(duì)通信、電子信息類等專業(yè)學(xué)生可以起到很好的課程育人作用。另外,信息時(shí)代網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)尤其是各種自媒體的發(fā)展,對(duì)于一些學(xué)生關(guān)注的熱點(diǎn)話題[10],老師應(yīng)給予及時(shí)地正面引導(dǎo),傳遞正能量,提升學(xué)生明辨是非的能力,幫助學(xué)生樹立正確的社會(huì)主義核心價(jià)值觀,弘揚(yáng)民族精神和社會(huì)主義核心價(jià)值觀。
從教學(xué)管理層面探究課程思政融入實(shí)驗(yàn)過程,實(shí)現(xiàn)過程育人,從而提高學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的方法。
學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后,課前要遵守實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度,注意安全。課中首先在使用實(shí)驗(yàn)儀器完成實(shí)驗(yàn)時(shí)要愛護(hù)儀器,不能違規(guī)操作等,提高學(xué)生的責(zé)任感。其次,要求學(xué)生測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)要實(shí)事求是,不能捏造、篡改、抄襲數(shù)據(jù)等,提高學(xué)生的動(dòng)手能力、分析問題和解決問題的能力。最后,要求學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作,遵守紀(jì)律等,培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作和組織協(xié)調(diào)能力。課后,要求學(xué)生按時(shí)、按要求完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告等,培養(yǎng)了學(xué)生反思和評(píng)價(jià)能力。這些都是思政元素,目的在于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、科學(xué)精神、良好的行為習(xí)慣和科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生在以后的工作崗位中成為一個(gè)高素養(yǎng)的人,這在“新工科”背景下,培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才尤為重要。
因此,學(xué)生在自主完成實(shí)驗(yàn)過程中,會(huì)展現(xiàn)出比理論課程更為豐富的人格特點(diǎn)和行為特征,這給課程思政教育提供了廣闊的舞臺(tái)和機(jī)會(huì),在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)授課過程中密切關(guān)注學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況,及時(shí)找準(zhǔn)契機(jī)對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度的培養(yǎng),會(huì)起到事半功倍的效果。
課程考核作為教學(xué)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),既能反映學(xué)生學(xué)習(xí)情況,又對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)有重要的導(dǎo)向作用。目前考核內(nèi)容沒有課程思政的考核,因此,為了能將課程思政教育的結(jié)果體現(xiàn)在最終測(cè)評(píng)當(dāng)中,利用雨課堂、學(xué)堂云等平臺(tái),將考核轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程性考核、多元化考核等方式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生的能力和素質(zhì),實(shí)現(xiàn)課程思政與專業(yè)的融合。最后,在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考核環(huán)節(jié)增加綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或開放性實(shí)驗(yàn),打破以往的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)考核束縛,提高思政融入效果,同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生動(dòng)手能力,給學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力足夠的空間。
全國(guó)大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽及創(chuàng)新賽以列入國(guó)家重點(diǎn)賽事中,通過競(jìng)賽鼓勵(lì)學(xué)生積極探索,積極研究,既鍛煉了學(xué)生的科研能力,又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)。例如聲速測(cè)量實(shí)驗(yàn)想到超聲懸浮,電磁感應(yīng)法測(cè)磁場(chǎng)想到無(wú)線充電、亥姆霍線圈的改進(jìn)等以及大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)講課比賽,這些都能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,提高科學(xué)素養(yǎng)。
教師們?cè)谡J(rèn)識(shí)到教育的歷史使命和時(shí)代意義之后,潛心教書育人,在保證教學(xué)內(nèi)容科學(xué)性、先進(jìn)性、應(yīng)用性的基礎(chǔ)上,深入挖掘“中國(guó)智慧”“中國(guó)制造”“工匠精神”等思政教育元素,以榜樣示范法、案例穿插式講授法對(duì)學(xué)生“知識(shí)、能力和素質(zhì)”三方面的協(xié)同發(fā)展、對(duì)學(xué)生的價(jià)值培育和塑造起到非常重要的作用。從而提升大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程任課教師隊(duì)伍的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和思想政治素質(zhì)。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的科學(xué)性非常強(qiáng)。它的知識(shí)內(nèi)容具有很強(qiáng)的邏輯性、思想性和方法性,蘊(yùn)含著樸素但深刻的辯證唯物主義思想[12],物理實(shí)驗(yàn)過程很多是人類對(duì)物理知識(shí)獲得及濃縮再現(xiàn),能夠引導(dǎo)學(xué)生掌握理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)科學(xué)有機(jī)結(jié)合的思想,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新能力等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。另外,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程覆蓋的學(xué)生面特別廣[13],涉及理工、醫(yī)學(xué)等專業(yè),且授課學(xué)生數(shù)量龐大,面對(duì)的學(xué)生都是大學(xué)一年級(jí)和二年級(jí)本科生,這個(gè)年級(jí)正是人生觀、世界觀、價(jià)值觀和科學(xué)素養(yǎng)培育的最佳時(shí)期。
因此,在“新工科”背景下,面向未來(lái)新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展,根據(jù)應(yīng)用技術(shù)型本科工科[14,15]專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)結(jié)合本校特點(diǎn),優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,改革教學(xué)方法和手段,使學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)的同時(shí),明確所學(xué)知識(shí)與自己相關(guān)專業(yè)的聯(lián)系,針對(duì)聯(lián)系點(diǎn),明確我國(guó)在該知識(shí)領(lǐng)域內(nèi)的強(qiáng)項(xiàng)與弱項(xiàng),增強(qiáng)學(xué)生愛國(guó)主義觀念,目標(biāo)培養(yǎng)出思想、心里、和作風(fēng)過硬,德、智、體、美、勞、專的綜合素質(zhì)全面的大學(xué)生[16-17]。探索多元化考核模式,從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,實(shí)現(xiàn)學(xué)生在“知識(shí)、能力和素質(zhì)”三方面協(xié)同發(fā)展,實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的價(jià)值塑造,讓學(xué)生在“專業(yè)成才”的同時(shí)能夠“精神成人”