大學物理實驗課程思政教學改革與實踐

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摘要：在實踐教學改革中，通過深入挖掘教學資源、創新教學手段和教學模式、構建科學的課程教學評價體系，在保證教學內容科學性、先進性和應用性的基礎上將思政元素隱性滲透至大學物理實驗課程教學中，實現了知識傳授和價值引領的有機結合，全面提高了學生的綜合素質，有助于立德樹人根本任務的全面落實。

關鍵詞：大學物理實驗；課程思政；教學改革

課程思政是指以構建全員、全程、全方位育人格局的形式將各類課程與思想政治理論課程同向同行，形成協同效應，把立德樹人作為教育根本任務的一種綜合教育理念，能夠實現知識傳授和價值引領的有機結合[1]。華南農業大學（以下簡稱我校）獨立開設的大學物理實驗課程，面向對象為大一、大二的學生，學生的學科背景遍及理工科各類專業和部分農科專業，每年近六千名學生修讀該課程，授課對象極其廣泛。大學物理實驗是學生進入大學后接觸的第一門系統的必修公共基礎實驗課程。大學物理實驗課程內容具有極強的邏輯性、思想性和方法性，蘊含著樸素卻深刻的辯證唯物主義思想，其實驗過程是人類獲得物理知識這一漫長探索活動的濃縮再現，在引導學生掌握理論學習和實驗科學相結合的意識與方法、培養學生的科學素養及創新能力等方面具有明顯的優勢[2]。而大一、大二學生所處的年齡段正是科學素養培育的最佳時期。近年來,我校大學物理實驗教師在將思政元素融入大學物理實驗課程教學、將育人理念滲透進實驗教學方面做了有益的嘗試。

1加強師資隊伍培養，提升教師的課程思政能力

課程思政對專業教師提出了新的要求。大學物理實驗課程思政要求專業教師除了具備扎實的專業知識外，還需更新教育理念，善于將傳授知識、培養能力和引領價值有機結合。在實踐教學改革中，我校一方面對專業教師開展系統性培訓，提高教師的理論水平，增強教師的思政意識，重新界定并進一步明確人才培養目標；另一方面邀請思政教師對專業教師進行一對一、一對多的指導，深入課堂聽課評課、分享交流，幫助專業教師不斷提高課程思政能力及教育教學能力。

2找準大學物理實驗與思政教育的切合點

課程思政不可能如思想政治理論課那樣做到面面俱到，將所有思政元素全部囊括其中，而是需要結合專業課程本身的學科特點找準開展思政教育的切合點。只有找準大學物理實驗和思政教育的切合點，進行有針對性的思政教育，學生才愿意接受課程思政，傳授知識和價值引領的同向同行才有實現的可能。只有找準課程思政的切入點，才能挖掘具體的思政元素，整合教學內容，優化教學過程，將思政教育無痕融入課程教學中。

2.1深入挖掘物理學史中蘊含的典型人文內核，引導學生樹立正確的價值觀

許多物理實驗從實驗內容的確定、實驗方法的選擇到整個實驗的設計，其背后都可能含有物理學故事。在教學中合理利用物理學史中蘊含的經典人文故事，不僅能夠激發學生的學習興趣和求知欲，更能讓學生深刻理解蘊含其中的典型人文內核，增強學生的科學意識和創新意識，潛移默化地向學生傳遞正確的世界觀、人生觀和價值觀，做到知識傳授和價值引領的統一、顯性教育和隱性教育的統一。[3]

2.2全方位拓展實驗教學內容的廣度和深度，促進學生知識、能力和素質的協同發展

一方面，須拓展實驗教學內容的深度，在現有實驗內容的基礎上開發出研究性實驗課題。具體做法是，在保證學生基本實驗技能得到培養與提高的前提下，在教學過程中引導學生仔細觀察實驗現象，深入思考、發現問題，并采用分組討論的形式形成可供進一步研究與探索的具體課題，然后開展實踐探索活動，得出研究結論。例如，在測量液體粘滯系數的實驗中，學生提出一個研究性實驗課題：“如果在小球剛從液面下落時開始計時，對實驗測量結果有何影響？請通過理論分析或實驗數據進行驗證。”在用邁克爾遜干涉儀測量光波的波長實驗中，學生提出一個研究性實驗課題：“如何用邁克爾遜干涉儀測量手機貼膜或冰箱用PE保鮮膜的厚度？”在提出研究性實驗課題的過程中,學生敢于質疑、善于提問，具有極強的思辨能力和分析問題的能力。學生或是通過自己搭建實驗平臺開展理論研究，或是利用計算機數值模擬開展研究探索，學生學習的趣味性增強、積極性提高。在實驗過程中，學生加強溝通交流，學會合作分享，踐行“實踐是檢驗真理的唯一標準”，親自得出實驗結論，理論聯系實際的能力和創新能力得到提高[4]。另一方面，須拓展實驗教學內容的廣度，使實驗教學內容與學科發展前沿相結合，體現課程的先進性。在授課過程中，課題組將一些社會熱點問題引入課堂教學，尤其是與生活實際、社會發展和科技進步有關的物理學知識，以此挖掘隱性德育素材。例如，在大學物理實驗的緒論課中，可以向學生介紹高鐵技術、航天技術、量子通信技術等，激發學生對大學物理實驗的學習興趣，使學生切實體會到大學物理實驗是一門極具應用前景的課程，以此引導學生將個人學習、社會發展和科技進步緊密聯系，增強學生的愛國情懷和時代責任感。

3創新大學物理實驗教學模式，構建探究性教學模式

課程思政應跳出原有的教學模式框架。課題組在教學過程中創新教學模式，建立以“引導學生觀察實驗現象—學生共同探討發現問題—整合問題并形成研究性實驗課題——搭建自主探索實驗平臺——展示新的實驗結論——總結歸納并形成實驗成果”為主線的大學物理實驗探究性教學模式。在這種教學模式下，師生、生生之間的互動性增強，學生主動實驗的積極性得到提高，學生敢于表達不同的觀點，善于思考與提問，積極運用所學知識解決實驗問題。這都為大學物理實驗課注入了活力源泉，能夠全面提高學生的綜合素質。下面以落球法測量液體粘滯系數實驗為例，簡述具體的實驗操作過程。首先，教師引導學生仔細觀察實驗現象。由于小球下落的最初階段做加速運動，只有在重力、浮力及粘滯阻力三力平衡后才會做勻速運動，而在實驗過程中很難觀察到小球是否已經做了勻速運動，因此一般需要預留一段距離才開始計時。然后，教師引導學生深入思考，共同發現并探討問題，如“需要預留的距離到底有多長？是否有必要呢？”，進而提出可供探究的研究性實驗課題：“小球剛從液面下落即開始計時，對實驗測量結果有何影響？請通過理論分析或使用實驗數據加以說明。”接著，教師組織學生開展分組研究。有的小組通過搭建實驗平臺自主探究并得出實驗數據，用實驗數據驗證實驗結論；有的小組通過查找資料，開展理論研究，得出實驗結論；還有的小組運用Matlab進行數值模擬，用形象直觀的圖形、圖像給出強有力的證據。最后，教師帶領學生對各小組實驗結論進行歸納總結，并為學生答疑解惑。課后要求學生以研究論文的形式撰寫實驗報告，同時總結實驗心得。在大學物理實驗探究性教學模式下，學生的性格及心理特征、溝通交流能力都會比常規教學顯得更加立體多元，這為課程思政提供了良好的契機。在實驗過程中，學生通過多種途徑得出實驗結論，充分展現出團隊合作能力、組織協調能力、反思評價能力。學生在實驗中仔細觀察、積極思考，客觀翔實地采集數據并大膽質疑反思，善于利用實驗室資源分析解決問題，思辨能力和創新能力得到提高。通過親手操作實驗，學生切身體會到物理實驗來不得半點馬虎，必須秉持追求真理的科學精神和嚴謹治學的科學態度，恪守熱愛工作、勇于擔當的職業道德。這就隱性滲透了社會主義核心價值觀中的“敬業、誠信”元素，教育學生在學習、工作、生活中要“誠實做人、認真做事”。[5]

4采用線上線下、課內課外相結合的教學方式，構建開放立體的教學空間

一方面，積極引導學生參加實驗調研、素材收集、科技小制作、簡易實驗器材制作、大學生物理實驗設計大賽等課外實驗活動，采用課內課外相結合的教學方式，增強課程內容的實用性。另一方面，為解決學時有限以及師生交流存在時空限制的問題，可以充分利用我校在線教育平臺建設大學物理實驗線上課程，向學生推送感興趣的社會熱點問題以及物理實驗、物理技術的新動態、新方向。同步建立QQ群、微信群，促進師生的交流討論。利用網絡平臺，將課堂從教室內延伸至教室外，豐富教學手段和教學方式，采用線上線下相結合的教學方式構建開放、立體的教學空間，極大拓展了學生的學科視野。

5構建基于課程思政的形成性課程評價體系

課程思政重在對學生的過程性培養，不能一蹴而就，需要在教學過程中逐漸滲透、循序漸進。因此，基于課程思政的課程評價體系，應將學生在學習過程中展現的交流互動能力、學習積極性、觀察分析能力、思辨能力、創新品質、實事求是的精神、敢于發表不同觀點的勇氣、善于思考質疑的能力、理論聯系實際的能力、解決問題的能力分階段地納入考核過程，構建基于課程思政的形成性課程評價體系，從而實現育人目標，引領學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀[6]。

6結語

在實踐教學改革中，通過深入挖掘教學資源、創新教學手段和教學模式、構建科學的課程教學評價體系，在保證教學內容科學性、先進性和應用性的基礎上隱性滲透思政元素，培養了學生的團隊合作能力、組織協調能力、反思和評價能力，學生的自信心、思辨能力、創新能力、解決問題的能力得以提升。這都為課程教學注入了精神力量和思想靈魂，有助于促進學生知識、能力和素質的協同發展，實現知識傳授和價值引領的有機結合，全面提高學生的綜合素質，從而有效落實立德樹人的根本任務。

參考文獻

[1]王秀敏.大學物理實驗課程教學中課程思政的實踐與探索[J].教育現代化,2019,6(48):203-204.

[2]唐笑,吳朝文,李登峰,等.《實踐論》指導下的大學物理實驗課教學改革理念與模式創新研究[J].大學物理實驗,2018(8):107.

[3]黃麗,劉偉龍,趙海發,等.“同向同行”的大學物理實驗課程思政教學設計與探索[J].物理與工程,2019(7):37-39.

[4]楊小紅,李海,王念萍.《大學物理實驗》課程研究性教學模式與實踐探索[J].教育教學論壇,2018,1(2):143-145.

[5]劉寶平.“課程思政”理念下大學物理教學改革的實踐與思考[J].江蘇建筑職業技術學院學報,2019,6(2):63-65.

[6]李輝,李聰,張夢嬌,等.大學物理與思政元素融合教育的創新思考[J].教育教學論壇,2020,2(8):284-285.

作者：楊小紅 王先菊 呂紅英 王念萍 單位：華南農業大學電子工程學院