吳旭峰 呂昌貴

(東南大學 電子科學與工程學院， 南京 210096)

高等學校作為大學生成長和人格形成的主要陣地，不僅要傳授專業(yè)的知識，更要培養(yǎng)學生正確的人生觀、價值觀和世界觀。習近平總書記在2016年全國高校思想政治會議上強調指出，“高校思想政治工作關系高校培養(yǎng)什么樣的人、如何培養(yǎng)人以及為誰培養(yǎng)人這個根本問題。要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學全過程[1]?！备咝Ｖ?，基礎課和專業(yè)課老師跟學生接觸最多，對學生專業(yè)技能和各方面成長影響較大。習近平總書記指出：“做好高校思想政治工作，要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強， 提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發(fā)展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應[1]?！?2020年6月，教育部印發(fā)《高等學校課程思政建設指導綱要》，明確要求把思想政治教育貫穿人才培養(yǎng)體系，全面推進高?！罢n程思政”建設[2]。作為高校教師，在專業(yè)課程教學過程中要貫徹總書記的要求，結合學科專業(yè)和課程的特色和優(yōu)勢，深入研究專業(yè)課程的育人目標，深度挖掘并提煉專業(yè)知識體系中所蘊含的思想價值和精神內涵，科學合理地拓展專業(yè)課程的廣度、深度和溫度，從課程所涉及專業(yè)、行業(yè)、科學、文化、歷史等角度，增加課程的人文性、知識性，提升課程的開放性、時代性和引領性。

以本科專業(yè)基礎課“光電子物理基礎”為例，探討課程思政建設思路。根據課程內容特點，明確課程思政建設的方向，提煉課程思政元素，將思政案例與課程內容有機融合，在知識傳授和能力培養(yǎng)過程中實現價值觀引導，幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀，達到立德樹人的目標。

1 “光電子物理基礎”課程概況

“光電子物理基礎”是東南大學電子科學與工程學院為電子科學與技術類本科生開設的一門專業(yè)基礎課，是從事光學工程、光電子材料和器件等領域學習和研究工作的基礎。課程總48學時，其中實驗4學時。課程通過講授激光光電子相關的理論知識和器件設計基礎，啟發(fā)和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生自主學習能力，使其掌握光電子系統(tǒng)設計能力和技巧，具備基本的實驗技術和能力，使學生成長為有思想、有情操、有能力的社會主義建設人才。課程主要教學內容包括：物質中光的吸收與發(fā)射、激光振蕩和高斯光束的傳輸特性、激光器件、光調制和脈沖激光技術、光纖和平面光波導光傳輸理論等。

2 “光電子物理基礎”課程思政教學設計

2.1 課程思政建設思路

為了在教學過程中貫徹人才培養(yǎng)的價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)的“三位一體”總體要求[2]，根據“光電子物理基礎”課程的教學內容和教學目標，課程思政建設思路是重新梳理該課程的教學內容和教學過程，深度挖掘課程中蘊含的愛國情懷、理想信念、價值觀內涵和具體案例，將思政教育融入課程教學，在知識傳授的同時進行價值熏陶，在專業(yè)知識傳播中強調價值引領，使學生樹立正確的理想信念、價值觀和倫理觀念，在日常言行中體現出較好的精神面貌，從而實現立德樹人的教育目的。在課程思政教學設計中著重針對愛國情懷/民族自豪感、創(chuàng)新精神/科學素養(yǎng)、社會責任感/使命擔當等來開展。

(1)愛國情懷/民族自豪感。在激光光電子發(fā)展史上，有許多中國科學家和華裔科學家做出了重要的貢獻，在國內，幾代的科學家為我國激光技術的發(fā)展做出了巨大的貢獻。通過這些人物事跡的介紹，激勵學生們的愛國情懷和民族自豪感。

(2)創(chuàng)新精神/科學素養(yǎng)。在激光光電子技術發(fā)展史上，每一個新型器件的出現都有新的思想和創(chuàng)新。世界第一臺微波激射器、我國第一臺激光器采用的成像泵浦技術、光纖信號傳輸、藍光LED和東南大學成果高功率氦氖激光器等都有獨特的創(chuàng)新思想，深入講解其中的設計思路，潛移默化地影響學生創(chuàng)新精神和科學素養(yǎng)的形成。

(3)社會責任感/使命擔當。激光光電子技術在許多領域得到了廣泛的應用，特別是在一些重大項目中發(fā)揮了重要的作用，促進了社會進步。同時介紹我國在光纖激光器、光刻機等領域存在的“卡脖子”技術問題，分析其在技術上與一些先進國家的差距，以及我國已經取得的進展。這些案例從正反兩方面激勵學生努力學習、不斷創(chuàng)新，激發(fā)他們科技報國的社會責任感和使命感。

2.2 教學內容與思政教育的融合點

在課程思政教學過程中，要使學生不感到突兀、容易接受，就要求課程思政內容與教學內容有機自然融合，表1為本課程教學內容和思政的主要融合點。

表1 教學內容與思政教育的融合點

2.3 典型思政案例

1)我國第一臺激光器的研制[3]

我國第一臺激光器的研制是在特殊艱苦的條件下進行的，克服了各種困難，匯聚了科學家的智慧，集成創(chuàng)新，自力更生，實現了我國科技領域的突破。這是一個極具思政價值的案例。世界上第一臺激光器在1960年由美國的梅曼研制成功，我國科學家通過公開的渠道了解一些基本進展情況，但當時我國剛解放不久，美國對我們實行技術封鎖，而且國內頻繁遭遇自然災害，經濟非常困難，物資極度缺乏，我國科技人員克服各種困難，于1961年研制成功我國第一臺激光器，與世界只差一年，這是當時條件下取得的很了不起的成就，為我國激光光電子技術的發(fā)展奠定了基礎。

我國第一臺激光器雖然也是紅寶石激光器，但不是照抄的。我國科學家從原理出發(fā)，采用我們獨有的創(chuàng)新技術。美國的激光器采用從通用公司購買的螺管狀脈沖氙燈來激勵，將氙燈放置在內壁鍍有反射鏡的金屬腔內，紅寶石晶體棒嵌在螺管燈中間，實現漫反射式激勵工作。而我國激光器采用自己研制的直管狀脈沖氙燈，氙燈和紅寶石晶體并排放置，將燈、晶體分別放置在球形反射外殼的共軛位置，這樣實現了成像式泵浦，相比于美國的漫射泵浦方案，該泵浦結構效率要高很多，該方式演化成目前通用的橢圓柱聚光結構。

該案例是典型具有愛國主義教育意義的思政素材，可以從兩個教學知識點融入。在緒論部分，學生還沒有相關專業(yè)知識，通過介紹我們國家老一輩科技工作者發(fā)揚自力更生、艱苦奮斗的精神，克服各種物質上和生活上的困難，研制成功第一臺激光器的過程，激發(fā)學生的愛國主義和民族自豪感。在介紹固體激光器結構時，通過比較，讓學生感悟我國第一臺激光器中的創(chuàng)新和價值，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和科學素養(yǎng)，激勵其科技報國的熱情。

2)扁平放電管氦氖激光器的研制與開發(fā)應用

扁平放電管氦氖激光器是一項東南大學電子學院的科技成果。傳統(tǒng)的氦氖激光器放電管設計時要考慮激光下能級排空時的管壁效應，放電管設計成毛細管，直徑只有2 mm左右，激光工作時參與的氣體較少，輸出功率也受到限制。該項目提出將放電管截面做成橢圓形或矩形，相對于圓形截面的結構，能量交換的效率增大了，放電管截面面積可以相應增大，同樣腔長條件下輸出激光功率提高4～5倍以上。經過不斷實驗不斷改進設計，單管激光輸出可達200 mW，工作穩(wěn)定性好。

在此基礎上對產品進行應用開發(fā)研究，設計開發(fā)出多種功率輸出，適應不同應用場合的產品。該激光器主要在激光醫(yī)療領域進行了開發(fā)，如激光理療、光動力治療。其中光動力治療是一種治療腫瘤的新型治療手段，實踐中具有較好的治療效果，減輕病人的痛苦，降低治療費用。

該項目先后獲得了多個獎項，獲批了第一批的國內專利和美國專利。技術轉讓、產品開發(fā)和臨床應用過程中使學校、企業(yè)、醫(yī)院和病人等多方受益，取得了較好的經濟效益和社會效益。

該案例以本校的事例，以學生身邊的故事激發(fā)學生們對本專業(yè)的認同感，以前輩的事跡激勵學生們投身科技事業(yè)的理想信念。該案例從技術思路上可以引導學生如何進行創(chuàng)新，激發(fā)學生們的科學素養(yǎng)；從專利的角度引導培養(yǎng)學生的法治精神；從項目開發(fā)應用的角度可以引導激發(fā)學生以科學技術知識更好服務社會的責任感和使命擔當，從多個角度多個層次挖掘思政教育價值。

3)激光技術在探月工程的應用

2007年，我國首顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號”升空，衛(wèi)星搭載了一臺我國自行研制的激光高度計。在衛(wèi)星運行軌道，激光發(fā)射器向月面發(fā)射一束窄脈沖激光，并接收月球固體表面漫反射回的光信號，測算出衛(wèi)星離月面的距離。此次共獲取912萬個月面高程數據，實現全月面覆蓋，結合衛(wèi)星搭載的CCD相機，得到目前最清晰、精準的全月立體地形圖[4-5]。該激光高度計比日本“月亮女神”衛(wèi)星搭載的同類儀器，重量輕了4千克，探測距離遠了一倍，造價更低。

在我國隨后的探月項目中激光技術繼續(xù)發(fā)揮重要作用。2020年“嫦娥五號”在月面實現軟著陸，并采集到月壤樣品。我國自行研制的激光測距測速系統(tǒng)在探測器著陸月面時提供距離和速度信息，這是國際上首次利用激光多普勒測速技術實現在月球探測器軟著陸階段進行三個正交方向速度測量。而激光三維成像敏感器在著陸器懸停時，利用高重頻、窄脈寬脈沖激光瞬時實現高精度月面三維成像，為精確選擇著陸點提供依據。

在講授光電子技術應用或者高斯光束傳輸相關內容時，通過該案例介紹激光光電子技術在太空探索中的應用，用我國科學家的創(chuàng)新開拓精神正面激勵學生學習先進的科學知識，為我國科技事業(yè)發(fā)展，為人民生活水平提高貢獻自己的聰明才智。

2.4 課程思政教學組織方式

本課程教學采用課堂教學和網絡互動相結合的方式。而對于其中的課程思政內容，根據具體的內容特點采用不同的方式，主要包括以下幾種教學形式：

(1)講授式教學：對其中包含新概念、新思想的創(chuàng)新性觀點和內容，比如受激輻射的概念、第一臺微波激射器等，以課堂授課的形式進行，將其中的創(chuàng)新內容深入講解，適當擴展引導，同時時刻關注學生的反應，結合提問互動，了解學生的掌握程度。

(2)研討式教學：對學生可以自行分析得到部分結論的內容，比如，美國第一臺激光器和我國第一臺激光器的結構比較，組織學生進行分組討論，并進行適當的引導和總結，充分調動學生的參與度，培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學生主動學習能力、表達能力和對問題的判斷能力，加深學生對問題的理解。

(3)發(fā)現問題式教學：對學生容易理解的內容，充分利用網絡和課程群，發(fā)布和推薦學生課后閱讀相關的參考資料，并在課上或課程群中針對布置的內容進行問答、討論，有針對性地組織教學活動和引導。

3 課程思政的教學效果評價

包含課程思政內容的“光電子物理基礎”課程教學已實施兩屆，并不斷補充完善。該課程也獲得東南大學“課程思政”校級優(yōu)秀示范課。但目前課程思政的教學效果評價方式仍是一個待完善的研究課題。思政內容對人的影響是長期、潛移默化的過程，很難從具體的指標在一學期的教學過程中看出明顯的教學效果，或者在試卷上明顯體現出來，所以采用多元化方式，以過程中多個維度來進行評價[6-7]。學生課上課后的學習習慣、學習積極性、交流的主動性等，實驗過程中團隊協作能力、實驗操作能力、對數據處理的規(guī)范性等在一定程度上反映了學生的人生觀和價值觀，這些方面將在學生的平時成績中有所體現。同時，學期課程結束后以問卷的形式對學生們對本課程的學習狀況和對激光光電子的認知進行了了解，從問卷結果來看，學生們普遍認可我國在該領域取得的成就，對我國激光光電子行業(yè)的發(fā)展普遍具有信心，大部分學生認為我國在該領域發(fā)展在國際上處于前列，但與國際上個別先進國家仍有2～3年的差距，有相當一部分學生希望在該領域繼續(xù)深造學習和工作，為我國光電子行業(yè)的發(fā)展貢獻力量。

4 結語

根據“光電子物理基礎”課程的教學內容和教學目標，仔細梳理了該課程的思政元素，重點從愛國情懷/民族自豪感、創(chuàng)新精神/科學素養(yǎng)、社會責任感/使命擔當等幾個角度來設計課程思政教學方案，在各章節(jié)設計了具體思政元素的融合點，做到思政內容和教學內容自然有機融合。具體以我國第一臺激光器、東南大學科技成果高功率氦氖激光器和激光在探月工程中的應用等三個案例來介紹課程思政教學設計。最后介紹了課程思政的教學方式和效果評價。