课程思政融入大学物理光学教学的探索

发表时间:2020/9/24   来源:《教学与研究》2020年第15期   作者:张雅洁
[导读] 课程思政是当前高校思想政治教育改革的新模式,但对于像大学物理这类理工科专业实现课程思政难度较大
        张雅洁
        陆军边海防学院理化教研室/助教     陕西西安     710108
        摘要  课程思政是当前高校思想政治教育改革的新模式,但对于像大学物理这类理工科专业实现课程思政难度较大。同时,大学物理又作为高等院校的公共基础课,需要顺应课程思政的理念。本文作者以大学物理中的光学教学为例,结合自己的教学实践,对在大学物理光学教学中如何融入课程思政进行了探索,并以《光的偏振》为例,进行了课程思政的教学设计。
        关键词  课程思政 光学教学 教学设计
        
        2019年10月教育部出台了《关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》的文件[1],明确提出了:“把课程思政建设作为落实立德树人根本任务的关键环节,坚持知识传授与价值引领相统一、显性教育与隐性教育相统一,充分发掘各类课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源,建成一批课程思政示范课程,选树一批课程思政优秀教师,建设一批课程思政教学研究示范中心,引领带动全员全过程全方位育人。”
        物理学是研究物质的组成、结构、物质间相互作用和运动规律的一门基础性学科。光学是物理学中最重要的基础学科之一,现今已完成了由传统光学向现代光学的转变,遍及微电子技术、光电子技术等高新技术领域[2],是大学物理教学中不可或缺的部分。光学课程的教学内容中蕴含着中国优秀传统文化、马克思主义理论、社会主义核心价值观等各种思政元素。本文从光学课程中课程思政的重要性、光学课程开展课程思政的途径和光学课程思政教学案例这三个方面进行探讨和介绍。
        1.光学课程中课程思政的重要性
        人类认识世界源自于人眼能够看见世界,这就离不开光的存在。早在战国时期的《墨经》中记录了影、凸面镜成像等几何光学的知识,比古希腊欧几里德的光学记载早百余年;中华文化经典《易经》的“阴”“阳”转化的“太极图”中蕴含的辩证思想和光的“波粒二象性”本质的对立统一思想一脉相承;明代方以智在《物理小识》中解释的色散现象是牛顿之前人们对色散现象的最高认知[3];在中国贵州平塘建成被称为“天眼”的500米口径球面射电望远镜,为我国天文事业做出了伟大贡献。南仁东和天眼的故事更是集光学基础知识、光学前沿科学和科学家精神为一体的思政素材,是将社会主义制度和社会主义核心价值观融入课程教学的最好素材。因此,在光学教学中进行课程思政不仅是新时代对高校教师提出的新要求,也是对光学课程教学的一次改造,这就突显出光学课程中课程思政的重要性。
        2.光学课程开展课程思政的途径
        2.1重视育人目标,嵌入思政元素
        大学物理的教学目标包括三个层次:知识目标,能力目标和育人目标。在课程思政的理念下,以知识点为媒介,从育人目标出发,寻找思政教育与光学课程的结合点。如在设置“光学仪器的最小分辨角和分辨本领”知识目标时,渗透“和谐统一”的内在联系,准备电子显微镜、“天眼”等前沿影像资料,增强学生的民族自豪感。
        2.2设计教学内容,彰显思政功能、
        必须精心设计教学内容,选择合适的教学方法和教学模式。选取教学内容时,将符合时代要求、体现社会主义核心价值观、具有马克思主义哲学的内容通过多样方式融入课堂。如光学课程之前,进行“光的本质”专题讨论,渗透“认识的反复性”;穿插讲解“一带一路”倡议和北斗全球卫星导航等,增强对国家发展的认同,激发学生对社会和家庭的担当和使命感。
        2.3完善教学评价,体现思政教育
        要求将育人目标放在评价的首位。如在考核环节布置开放性题目,根据学生提交论文的思想站位做出评价;编写一些与思政元素结合紧密的试题,通过试卷掌握学生的三观养成;平时开展古代和现代大学物理方面的成就的专题讲座、知识分享等活动,根据学生参与程度与质量给出评价。

这些评价以适当的比例作为平时成绩纳入学生的课终成绩。
        3光学课程思政教学案例
        下面以《光的偏振》为例来讨论如何进行课程思政的教学设计。
3.1课前准备
表1 课前教师布置给学生准备的内容
内容    要求
1.第一个发现光偏振的人    查阅相关资料并总结
2.如何证实光的横波性(每组发两个偏振片)    查阅相关文献和资料并总结,鼓励设计实验
3.自然光、偏振光的概念,偏振态的分类    查阅相关文献并总结
4.马吕斯定律与布儒斯特定律分析比较    从适用范围、内容等方面分析比较
5.光的偏振在现代科技、军事中的应用    查阅相关资料并总结
设计意图:问题1学生通过搜集资料了解科学家思考和发现问题的方法与研究精神。问题2旨在培养学员创造性思维能力和动手能力。问题3培养学生识别信息、获得信息的能力。问题4重在培养学生发现问题、认识问题、分析问题和思考问题本质的能力。问题5是培养学生知识迁移的能力。
3.2课堂教学设计
        第一部分:各小组对预习内容进行答辩。组内推荐1到2人,重点讲述一个内容,其他成员可进行补充。之后,其他人员提问,小组成员集体答辩。
         第二部分:教师对学生的讲解进行分析。阐明问题1、2。
        (1)丹麦科学家拉斯穆·巴多林于1669年发现了光束通过冰洲石时会被折射为两道光束,一道光束遵守折射定律,另一道光束不遵守。他无法解释这一现象的物理机制。惠更斯、牛顿、马吕斯等都进行了研究。体会实验—发现的过程,培养追求真理,探索科学的精神,学会认识问题、分析问题、解决问题的方法。
        (2)采用问题引导法,光的波动性是如何得到证实的——光波是横波还是纵波——如何证实光的横波性。让学生先回答光的波动性是由光的干涉和衍射证明的,再引导学生思考光的振动分量与光波的传播方向之间的关系,最后提出光的横波性可以由光的偏振现象证明。再提出研究性问题:如何证实光的横波性,教师可以自制“光的偏振演示仪”,进行实验,实验就等同于哲学上的实践,具有客观性、能动性、社会性,遵循马克思主义认识论的基本规律。
        第三部分,教师讲述主要概念与公式、提出挑战性问题、测试学习效果。重点讲述:
        (1)明确自然光、偏振光的概念、偏振态的分类等基础知识。结合偏振片与之前的演示实验,引导学生猜想自然光的特性并学习相关知识。通过把实验把新知识进行比较归纳总结,注重对知识的建立过程。
        (2)从马吕斯定律与布儒斯特定律两个公式形式入手,讲述两个定律的区别和联系,引导学生学会如何把所学的知识建立起内在的联系,及认识问题的方法。
(3)提出挑战性问题,可留在课后思考。如何观测水下物体的运动?可结合军事背景,播放在南海冲突中,越南方面威胁使用蛙人偷袭我军舰艇的视频或图片。
        3.3教学评价
        本节课的教学评价从小组答辩、实验设置、课堂参与到最后的问题研究都以一定的比例作为平时成绩纳入课终成绩之中,使评价多元化且将育人目标放在首位。
        4.结束语
        本文以大学物理中光学教学为例,结合物理的专业特色对课程思政进行了初步的探索。在大学物理的教学中要深挖课程目标中的思政元素,精心设计教学内容,选择适当的教学方法和教学模式,以育人目标为落脚点进行课程评价。在具体的教学实施中,实现光学课程教学与课程思政的融合,做到自然而和谐地加入思政元素,潜移默化地使学生增强中华文化自信,隐性的渗透社会主义核心价值观,进而使学生的学习、生活和工作中树立起正确的人生观、价值观和世界观。
         参考文献:
1.教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见[N].高教[2019]6号
2.王大珩,周立伟;中国的光学——回顾与展望[J],光学与光电技术,2006:5
3.李艳平,申先甲。物理学史教程[M]。北京科学出版社,2007:25-26
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