“新工科”背景下大学物理实验教学中课程思政的探索与实践

王 倩，张建祥，高国棉，辛督强，罗积军

(西京学院 理学院，陕西 西安 710123)

随着“新工科”提出和现代工程教育实践的深入，大学物理实验课程思政如何适应现代“新工科”教育[1]也成为十分重要的课题。大学物理实验是所有工科专业必修基础课程，它的基础性不仅体现在实验思想、实验方法、实验技能上，还体现在能够引导学生掌握物理理论学习和实验科学结合的意识方法，更重要的是体现在培养学生的创新思维能力和严谨的科学研究素养方面，这一点也符合了适应新工科创新能力及科学素养培养为导向的教育理念。为了响应党和国家号召，同时在“新工科”的背景下，支撑《中国制造2025》国家新战略，结合应用技术型本科人才培养特点以及民办高校学生的基本学情，构建大学物理实验课程思政新体系，培养有特色社会主义核心价值观的社会主义接班人，从而保证“新工科”背景下人才培养的质量。

因此，以新工科人才培养理念为引领，以工科专业毕业要求为导向，探索大学物理实验课程思政[2]与专业结合的教学内容、教学方式、考核模式势在必行。

1 新工科下融入课程思政的教学实践

1.1 优化教学大纲和提升教案水平

教学大纲作为教师教育教学的方向性文件，必须将课程思政元素与知识、技能、过程与方法、情感与价值观做到有机融合。通过研究“新工科”背景下应用型高校大学物理实验课程教学基本要求，结合我校现有的实验仪器项目、学生知识基础及各专业相关等情况归纳大学物理实验(A1+A2)所涉及的知识点、实验仪器、实验方法、实验技能等优化实验项目。另外，实验教师们共同探讨授课时每一部分所能挖掘的思政元素，将思政元素整理成册，且按不同专业进行分类，构建所有不同专业下学生授课的课程思政元素库，打破了各专业学生都是相同的课程思政教学模式。

1.2 新工科下结合专业将课程思政融入教学的教学方式

根据不同专业，选择不同的物理学史内容引入到教学内容中，开展特色实验教学，改革教学方式，做到知识传授的显性教育和思政教育的隐性教育[3,4]相统一。具体融入方式有以下几点：

第一个融入点：每个物理实验内容基本都对应有相关知识获得的物理学史故事，这些故事具有深刻的人文思想，能够体现出典型的认知规律。讲解物理学史和人文事迹，不仅能提高学生学习兴趣，还能够让学生在增长知识的同时以此为鉴，从中领悟解决物理问题的方法以及正确的科学价值观[5,6]，做到知识传授的显性教育和立德树人的隐性教育相统一。在实验教学过程中，讲解物理知识的同时，注重原理、定律、定理建立及形成过程的讲解，让学生知道在物理学建立的过程中，有很多科学家用毕生的时间投身科研、追求真理的过程，从而引发学生共鸣和思考，引导学生向科学家们学习，培养学生正确的价值观、人生观等“思政教育元素”。这样不仅调动了学生积极参与到实验、学习实验的浓厚兴趣中，而且更好的提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，培养学生创新能力，达到大学物理实验课程育人的目的。例如，《电磁感应法测磁场》实验中，引入我国最早发明了测场测量仪器司南以及北宋时期沈括发现磁偏角记录早于西欧四百年等，引导学生要有民族自豪感和文化自信。物理学史的典型案例很多，每个典例中都蕴含着这样或者那样的人生哲理，如果能够精心雕琢，善于利用，便可潜移默化地向学生传递正确的人生观和价值观，从而实现对学生树立正确的社会主义核心价值观[7]的有效引领。

第二个融入点：大学物理实验不仅可以训练提升学生的动手能力、观察现象能力，分析问题能力，还可以培养学生团队合作精神、组织协调能力、反思和评价能力等，它在培养学生严谨的治学态度和严谨的科学精神等方面具有其他课程不可替代的作用。

第三个融入点：现代科技迅速发展[8,9]，新技术和新成果很多都是与物理相关的。针对不同专业学生及时引入与专业相关的科技前沿发展，让学生树立正确科学观及民族自豪感和自信心，加深学生将个人的成才梦有机融入实现中华民族伟大复兴的中国梦的思想认识。例如，量子反常霍尔效应[10,11]、无线充电、芯片制造等前沿科技对通信、电子信息类等专业学生可以起到很好的课程育人作用。另外，信息时代网络发达尤其是各种自媒体的发展，对于一些学生关注的热点话题[10]，老师应给予及时地正面引导，传递正能量，提升学生明辨是非的能力，帮助学生树立正确的社会主义核心价值观，弘扬民族精神和社会主义核心价值观。

1.3 从教学管理层面引入课程思政

从教学管理层面探究课程思政融入实验过程，实现过程育人，从而提高学生科学实验素养的方法。

学生进入实验室后，课前要遵守实验室的规章制度，注意安全。课中首先在使用实验仪器完成实验时要爱护仪器，不能违规操作等，提高学生的责任感。其次，要求学生测量实验数据时要实事求是，不能捏造、篡改、抄袭数据等，提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。最后，要求学生团结协作，遵守纪律等，培养了学生团队合作和组织协调能力。课后，要求学生按时、按要求完成实验报告等，培养了学生反思和评价能力。这些都是思政元素，目的在于培养学生严谨的治学态度、科学精神、良好的行为习惯和科学素养，培养学生在以后的工作岗位中成为一个高素养的人，这在“新工科”背景下，培养应用型技术人才尤为重要。

因此，学生在自主完成实验过程中，会展现出比理论课程更为丰富的人格特点和行为特征，这给课程思政教育提供了广阔的舞台和机会，在大学物理实验授课过程中密切关注学生实验情况，及时找准契机对学生进行科学的、严谨的治学态度的培养，会起到事半功倍的效果。

1.4 以新工科专业素质教育为驱动融入课程思政的考核评价方式

课程考核作为教学过程中的一个重要环节，既能反映学生学习情况，又对学生学习有重要的导向作用。目前考核内容没有课程思政的考核，因此，为了能将课程思政教育的结果体现在最终测评当中，利用雨课堂、学堂云等平台，将考核转变为过程性考核、多元化考核等方式，激发学生的学习积极性，提高学生的能力和素质，实现课程思政与专业的融合。最后，在大学物理实验考核环节增加综合设计实验或开放性实验，打破以往的验证性实验考核束缚，提高思政融入效果，同时激发学生学习积极性，提高学生动手能力，给学生培养学生创新能力足够的空间。

1.5 以赛促教，以赛育人，将课程思政融入到竞赛的教学方法

全国大学生物理实验竞赛及创新赛以列入国家重点赛事中，通过竞赛鼓励学生积极探索，积极研究，既锻炼了学生的科研能力，又培养了学生的创新能力和科学素养。例如声速测量实验想到超声悬浮，电磁感应法测磁场想到无线充电、亥姆霍线圈的改进等以及大学物理实验讲课比赛，这些都能培养学生的创新思维能力，提高科学素养。

2 提升教师队伍的思政意识和能力

教师们在认识到教育的历史使命和时代意义之后，潜心教书育人，在保证教学内容科学性、先进性、应用性的基础上，深入挖掘“中国智慧”“中国制造”“工匠精神”等思政教育元素，以榜样示范法、案例穿插式讲授法对学生“知识、能力和素质”三方面的协同发展、对学生的价值培育和塑造起到非常重要的作用。从而提升大学物理实验课程任课教师队伍的物理实验教学水平和思想政治素质。

3 结 语

大学物理实验课程的科学性非常强。它的知识内容具有很强的逻辑性、思想性和方法性，蕴含着朴素但深刻的辩证唯物主义思想[12]，物理实验过程很多是人类对物理知识获得及浓缩再现，能够引导学生掌握理论学习和实验科学有机结合的思想，培养学生科学素养、创新能力等方面具有明显优势。另外，大学物理实验课程覆盖的学生面特别广[13]，涉及理工、医学等专业，且授课学生数量庞大，面对的学生都是大学一年级和二年级本科生，这个年级正是人生观、世界观、价值观和科学素养培育的最佳时期。

因此，在“新工科”背景下，面向未来新技术和新产业发展，根据应用技术型本科工科[14,15]专业的培养目标结合本校特点，优化教学内容，改革教学方法和手段，使学生学习物理实验知识的同时，明确所学知识与自己相关专业的联系，针对联系点，明确我国在该知识领域内的强项与弱项，增强学生爱国主义观念，目标培养出思想、心里、和作风过硬，德、智、体、美、劳、专的综合素质全面的大学生[16-17]。探索多元化考核模式，从而调动学生学习积极性，实现学生在“知识、能力和素质”三方面协同发展，实现对学生的价值塑造，让学生在“专业成才”的同时能够“精神成人”