大学物理实验课程思政教学改革和实践

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摘要：在实践教学改革中，通过深入挖掘教学资源、创新教学手段和教学模式、构建科学的课程教学评价体系，在保证教学内容科学性、先进性和应用性的基础上将思政元素隐性渗透至大学物理实验课程教学中，实现了知识传授和价值引领的有机结合，全面提高了学生的综合素质，有助于立德树人根本任务的全面落实。

关键词：大学物理实验；课程思政；教学改革

课程思政是指以构建全员、全程、全方位育人格局的形式将各类课程与思想政治理论课程同向同行，形成协同效应，把立德树人作为教育根本任务的一种综合教育理念，能够实现知识传授和价值引领的有机结合[1]。华南农业大学（以下简称我校）独立开设的大学物理实验课程，面向对象为大一、大二的学生，学生的学科背景遍及理工科各类专业和部分农科专业，每年近六千名学生修读该课程，授课对象极其广泛。大学物理实验是学生进入大学后接触的第一门系统的必修公共基础实验课程。大学物理实验课程内容具有极强的逻辑性、思想性和方法性，蕴含着朴素却深刻的辩证唯物主义思想，其实验过程是人类获得物理知识这一漫长探索活动的浓缩再现，在引导学生掌握理论学习和实验科学相结合的意识与方法、培养学生的科学素养及创新能力等方面具有明显的优势[2]。而大一、大二学生所处的年龄段正是科学素养培育的最佳时期。近年来,我校大学物理实验教师在将思政元素融入大学物理实验课程教学、将育人理念渗透进实验教学方面做了有益的尝试。

1加强师资队伍培养，提升教师的课程思政能力

课程思政对专业教师提出了新的要求。大学物理实验课程思政要求专业教师除了具备扎实的专业知识外，还需更新教育理念，善于将传授知识、培养能力和引领价值有机结合。在实践教学改革中，我校一方面对专业教师开展系统性培训，提高教师的理论水平，增强教师的思政意识，重新界定并进一步明确人才培养目标；另一方面邀请思政教师对专业教师进行一对一、一对多的指导，深入课堂听课评课、分享交流，帮助专业教师不断提高课程思政能力及教育教学能力。

2找准大学物理实验与思政教育的切合点

课程思政不可能如思想政治理论课那样做到面面俱到，将所有思政元素全部囊括其中，而是需要结合专业课程本身的学科特点找准开展思政教育的切合点。只有找准大学物理实验和思政教育的切合点，进行有针对性的思政教育，学生才愿意接受课程思政，传授知识和价值引领的同向同行才有实现的可能。只有找准课程思政的切入点，才能挖掘具体的思政元素，整合教学内容，优化教学过程，将思政教育无痕融入课程教学中。

2.1深入挖掘物理学史中蕴含的典型人文内核，引导学生树立正确的价值观

许多物理实验从实验内容的确定、实验方法的选择到整个实验的设计，其背后都可能含有物理学故事。在教学中合理利用物理学史中蕴含的经典人文故事，不仅能够激发学生的学习兴趣和求知欲，更能让学生深刻理解蕴含其中的典型人文内核，增强学生的科学意识和创新意识，潜移默化地向学生传递正确的世界观、人生观和价值观，做到知识传授和价值引领的统一、显性教育和隐性教育的统一。[3]

2.2全方位拓展实验教学内容的广度和深度，促进学生知识、能力和素质的协同发展

一方面，须拓展实验教学内容的深度，在现有实验内容的基础上开发出研究性实验课题。具体做法是，在保证学生基本实验技能得到培养与提高的前提下，在教学过程中引导学生仔细观察实验现象，深入思考、发现问题，并采用分组讨论的形式形成可供进一步研究与探索的具体课题，然后开展实践探索活动，得出研究结论。例如，在测量液体粘滞系数的实验中，学生提出一个研究性实验课题：“如果在小球刚从液面下落时开始计时，对实验测量结果有何影响？请通过理论分析或实验数据进行验证。”在用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验中，学生提出一个研究性实验课题：“如何用迈克尔逊干涉仪测量手机贴膜或冰箱用PE保鲜膜的厚度？”在提出研究性实验课题的过程中,学生敢于质疑、善于提问，具有极强的思辨能力和分析问题的能力。学生或是通过自己搭建实验平台开展理论研究，或是利用计算机数值模拟开展研究探索，学生学习的趣味性增强、积极性提高。在实验过程中，学生加强沟通交流，学会合作分享，践行“实践是检验真理的唯一标准”，亲自得出实验结论，理论联系实际的能力和创新能力得到提高[4]。另一方面，须拓展实验教学内容的广度，使实验教学内容与学科发展前沿相结合，体现课程的先进性。在授课过程中，课题组将一些社会热点问题引入课堂教学，尤其是与生活实际、社会发展和科技进步有关的物理学知识，以此挖掘隐性德育素材。例如，在大学物理实验的绪论课中，可以向学生介绍高铁技术、航天技术、量子通信技术等，激发学生对大学物理实验的学习兴趣，使学生切实体会到大学物理实验是一门极具应用前景的课程，以此引导学生将个人学习、社会发展和科技进步紧密联系，增强学生的爱国情怀和时代责任感。

3创新大学物理实验教学模式，构建探究性教学模式

课程思政应跳出原有的教学模式框架。课题组在教学过程中创新教学模式，建立以“引导学生观察实验现象—学生共同探讨发现问题—整合问题并形成研究性实验课题——搭建自主探索实验平台——展示新的实验结论——总结归纳并形成实验成果”为主线的大学物理实验探究性教学模式。在这种教学模式下，师生、生生之间的互动性增强，学生主动实验的积极性得到提高，学生敢于表达不同的观点，善于思考与提问，积极运用所学知识解决实验问题。这都为大学物理实验课注入了活力源泉，能够全面提高学生的综合素质。下面以落球法测量液体粘滞系数实验为例，简述具体的实验操作过程。首先，教师引导学生仔细观察实验现象。由于小球下落的最初阶段做加速运动，只有在重力、浮力及粘滞阻力三力平衡后才会做匀速运动，而在实验过程中很难观察到小球是否已经做了匀速运动，因此一般需要预留一段距离才开始计时。然后，教师引导学生深入思考，共同发现并探讨问题，如“需要预留的距离到底有多长？是否有必要呢？”，进而提出可供探究的研究性实验课题：“小球刚从液面下落即开始计时，对实验测量结果有何影响？请通过理论分析或使用实验数据加以说明。”接着，教师组织学生开展分组研究。有的小组通过搭建实验平台自主探究并得出实验数据，用实验数据验证实验结论；有的小组通过查找资料，开展理论研究，得出实验结论；还有的小组运用Matlab进行数值模拟，用形象直观的图形、图像给出强有力的证据。最后，教师带领学生对各小组实验结论进行归纳总结，并为学生答疑解惑。课后要求学生以研究论文的形式撰写实验报告，同时总结实验心得。在大学物理实验探究性教学模式下，学生的性格及心理特征、沟通交流能力都会比常规教学显得更加立体多元，这为课程思政提供了良好的契机。在实验过程中，学生通过多种途径得出实验结论，充分展现出团队合作能力、组织协调能力、反思评价能力。学生在实验中仔细观察、积极思考，客观翔实地采集数据并大胆质疑反思，善于利用实验室资源分析解决问题，思辨能力和创新能力得到提高。通过亲手操作实验，学生切身体会到物理实验来不得半点马虎，必须秉持追求真理的科学精神和严谨治学的科学态度，恪守热爱工作、勇于担当的职业道德。这就隐性渗透了社会主义核心价值观中的“敬业、诚信”元素，教育学生在学习、工作、生活中要“诚实做人、认真做事”。[5]

4采用线上线下、课内课外相结合的教学方式，构建开放立体的教学空间

一方面，积极引导学生参加实验调研、素材收集、科技小制作、简易实验器材制作、大学生物理实验设计大赛等课外实验活动，采用课内课外相结合的教学方式，增强课程内容的实用性。另一方面，为解决学时有限以及师生交流存在时空限制的问题，可以充分利用我校在线教育平台建设大学物理实验线上课程，向学生推送感兴趣的社会热点问题以及物理实验、物理技术的新动态、新方向。同步建立QQ群、微信群，促进师生的交流讨论。利用网络平台，将课堂从教室内延伸至教室外，丰富教学手段和教学方式，采用线上线下相结合的教学方式构建开放、立体的教学空间，极大拓展了学生的学科视野。

5构建基于课程思政的形成性课程评价体系

课程思政重在对学生的过程性培养，不能一蹴而就，需要在教学过程中逐渐渗透、循序渐进。因此，基于课程思政的课程评价体系，应将学生在学习过程中展现的交流互动能力、学习积极性、观察分析能力、思辨能力、创新品质、实事求是的精神、敢于发表不同观点的勇气、善于思考质疑的能力、理论联系实际的能力、解决问题的能力分阶段地纳入考核过程，构建基于课程思政的形成性课程评价体系，从而实现育人目标，引领学生树立正确的世界观、人生观和价值观[6]。

6结语

在实践教学改革中，通过深入挖掘教学资源、创新教学手段和教学模式、构建科学的课程教学评价体系，在保证教学内容科学性、先进性和应用性的基础上隐性渗透思政元素，培养了学生的团队合作能力、组织协调能力、反思和评价能力，学生的自信心、思辨能力、创新能力、解决问题的能力得以提升。这都为课程教学注入了精神力量和思想灵魂，有助于促进学生知识、能力和素质的协同发展，实现知识传授和价值引领的有机结合，全面提高学生的综合素质，从而有效落实立德树人的根本任务。

作者：杨小红 王先菊 吕红英 王念萍 单位：华南农业大学电子工程学院