“大学物理实验”思政教育的内容探索

奉勇辉，李延标，白 忠，秦 猛,宋 蕊

(陆军工程大学 基础部，江苏 南京 210000)

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，要用好课堂教学这个主渠道，思想政治理论课要坚持在改进中加强，其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应[1]。物理学作为实验科学，以实验为基础和先导。大学物理实验课作为一门公共基础专业课程，同时也是实验实践课程。要注重学思结合、知行统一，增强学生勇于探索的创新精神、善于解决问题的实践能力。大学物理实验如何有效地融入思政教育，促进非思政课程中的思想育人工作，需要学校、教师和学生的共同努力，实现从思政课程到课程思政的顺利过渡。

1 大学物理实验开展思政教育的必要性

课程思政是一项全新的教学理念，是课程教学与思政教学的有机结合，要求高校教师将专业教学和育人相统一。深度挖掘提炼专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵，科学合理拓展专业课程的广度、深度和温度，从课程所涉专业、行业、国家、国际、文化、历史等角度，增加课程的知识性、人文性，提升引领性、时代性和开放性[2]。所以“课程思政”指的是充分挖掘非思政课程中的思想政治教学资资源，以致高校教育教学被思想政治教育全面覆盖，促进高校教师教书和育人相统一，构造以思想政治理论课为主体、以非思政课程为协同的大思政教育格局。每门课程具有各自的特色和背景，针对不同课程，思政教育的融合要采取不同的方式。大学物理实验课程是所有理工类专业学生进入大学后学习的第一门实验课程，是大学生接受系统实验方法和实验技能的开始，对大学生独立思考能力、动手能力、团队合作和创新能力等素质的养成十分必要。

然而，在贯彻落实“课程思政”的进程中作为大学物理实验教学教师，还存在一些主观上的认识误区，教师的教学过程中存在专业教育和思政教育“两张皮”问题[2]，因而“大学物理实验”教学与思想政治教育出现割裂，教师只关注大学生智力知识、动手能力方面的发展，忽视了学生道德情操与价值观念的培育。这主要表现为教师普遍对思想政治理论教育在促进学生树立正确的人生观、价值观和世界观，帮助学生能够更好地成长成才的必要性、可行性与重要性上认识不够，重教学、轻思想政治工作的问题依然严重。这种现象可能源于这些教师对马克思主义、中国特色社会主义、中国发展模式的认识缺乏自信、缺乏认同；对大学物理实验课程的科学唯物主义思想和课程的思政内容的挖掘不够深入。因此，有必要开展大学物理实验教学的思政改革，充分挖掘大学物理实验课程的思政内容和发挥德育功能。积极全面开展创新育人模式、不断深入探究大学物理实验课程思政的具体做法，努力实现大学物理实验知识传授和价值引领的有机统一。在培养中国特色社会主义新时代德才兼备的高素质、专业化新型军事人才要求下，我校作为军事院校，大学物理实验课程的教师更加迫切的需要开发课程的思政元素，并把它融入到课堂教学，这样不仅可以培养学生的科学素质，使其掌握逻辑缜密的思维方式及科学严谨的求学态度，同时，还以全方位全过程加强学生思想政治教育，有效的引导学生树立正确的爱党爱国的世界观和价值观，真正实现的教书育人的目的。

2 大学物理实验开展思政教育的可行性

大学物理实验课程是理论知识和实践活动的有机结合，也是独立思考和团结合作的实践过程，在培养实用型人才方面有得天独厚的优势。物理学家认识自然和世界的历程中充满内涵丰富的科学实践，其中不仅包含丰富的科学知识，也包含了大量的科学精神和人文思想。它们为课程思政和大学物理实验能够有机地相结合提供大量的素材资源，从而能让学生在接受知识传授过程中能抱有兴趣、乐趣和热情，同时拥抱价值引领，建立正确的世界观和价值观。例如科学家们为科学发展而拼搏的奉献精神，不贪图功名利禄的精神和爱国情怀以及民族自豪感；物理研究中勇于创新、不畏权威、锲而不舍探索精神；物理实验中严谨求实、诚实守信、团结协作的专业操守。同时物理学也是研究物质运动及其规律的科学，其研究内容和对象，与辩证唯物主义哲学的物质观及其运动观有着密不可分的联系。所以，在教学过程中，尤其是在物理实验具体操作中，可以很顺畅自然地渗透入马克思主义哲学思想，进而加强学生哲学思维的培养和对马列唯物主义思想的信仰。由此可见，从本课程所具有的的思想内涵出发，在这门课中开展课程思政教育具有先天优势。

3 课程思政的内容挖掘

课程思政是高校落实立德树人根本任务的重要举措，在分析可以看出，大学物理实验课程可以成为课程思政的良好载体和平台。本文将根据我校的实际教学经验和特殊培养目标，从大学物理实验的课程特征出发，期望能通过大学物理实验课程的内容挖掘和设计，在教学中融合专业教育和思政教育，使知识传授和价值引领有机统一到大学物理实验课程的各个环节，为专业课程的思政教学的全面实施和开展提供一定的参考。将从以下几方面找准思政内容进入大学物理实验教学的切入点。

3.1 让科学家的爱国报国精神进入实脸课堂

(1)大国工匠精神

物理学的发展是在许多的物理学家兢兢业业的工作中前进的，物理实验课程的授课必然要涉及到科学家的个人成长事迹。而在这些科学家中，其中的一部分不仅有伟大的科学成就，更是为国家安全稳定和民族事业做出过重大的牺牲与贡献。因此在授课过程中，可以将为我国做出杰出贡献的物理学家加入到课程讲授过程中，从而培养学生的爱国主义情怀。从新中国成立时的一穷二白到如今的科技发达、民族兴旺的小康中国，国家的发展成就是一批批前赴后继的，用“筚路蓝缕，以启山林”的拓荒精神开辟出来的。这拓荒精神的背后是以热忱的救国爱国报国精神为支撑的。例如邓稼先、钱学森、朱光亚、钱七虎,马伟明等一批怀有爱国强国富国理想的科学家都是在国家急切需要他们的时候，义无反顾的投入到国家的国防建设事业中的。其中“两弹一星”元勋的大部分科学家放弃了海外安逸的生活和先进的科研条件，甚至改变个人学术的追求与理想，毅然决然为了国家的前途与理想的踏上归途。在国防安全事业和科教兴国的事业中，创造了个个不可能的奇迹。在新世纪民族复兴的强国之路上.科技报国的科学家们还取得一系列重大的技术成果，如北斗导航，神州飞船，嫦娥工程，墨子量子通信卫星，蛟龙号，雪龙号极地科考船，5G通信技术。在大学物理实验课程中，通过科技报国、爱国科学家们事迹的引入，增加学生的民族自豪感，培养学生迎难而上的大国工匠的开荒精神，进一步激发同学们爱国主义情怀，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

3.2 让科学家的高尚人格精神进入实验课堂

(1)无私奉献精神

在科学发展的进程中，有无数的科学家参与其中，而能成功的推动科学发展的科学家是寥寥无几的。那么其他的科学家是失败的吗？也许是，但古往今来无数的科学家们还是一往无前，知不可为而为之。这就是他们为真理而无私奉献的高尚人格。因此，他们是失败的吗？其实，失败和错误也是科学进步的方式。前辈科学家们用一个个失败告诉后来的科学家们“此路不通”。因此无私奉献的精神贯穿整个物理学发展历程，所有的定理、定律无一不凝结着所有科学家们的心血。

科学家们不仅在精神上是一往无前的奉献，在个人行为上也是无私无无畏。由于长期接触放射性物质，居里夫人于1934年7月4日因再生障碍性恶性贫血逝世，爱因斯坦在悼念居里夫人说：“第一流人物对于时代和历史进程的意义，在其道德方面，也许比单纯的才智成就方面还要大。”为什么她能获得如此之高评价？居里夫人在放射性现象的实验研究中，她对已知的化学元素和所有的化合物进行了全面的检查，经过反复实验发现：铀射线的强度与物质中的含铀量成一定比例，而与铀存在的状态以及外界条件无关。1902年年底，居里夫人提炼出了十分之一克极纯净的氯化镭，从此镭的存在得到了证实。之后居里夫人因发现元素钋和镭两次获得诺贝尔化学奖，因而成为世界上第一个两获诺贝尔奖的人。根据诺贝尔奖官方考察称居里夫人自1899年至1902年在实验室中使用的笔记本仍具放射性，并将持续1 500年。由于她的一些书籍和论文仍具有强烈放射性，必须放在铅盒中保存。镭是有光泽的、像细盐一样的白色结晶，略带蓝色的荧光，而就是这点美丽的淡蓝色的荧光，融入了一个科学家无私奉献的生命和信念[3]。

(2)不畏权威

现代物理学的诞生是哥白尼、伽利略与宗教权威的不懈斗争中开启的，因此物理学的成长基因中就具有了不畏权威的因子。纵观物理学的每一个定理和定律的发现和产生，都是一个漫长的科学团体之间、科学研究范式之间的挑战竞争过程。其中有光的波动性和粒子性之争。以力的三大定律树立无上的权威地位的牛顿在其《光学》的论著中提出光是由微粒组成的，在之后的近百年时间，人们对光学的认识几乎停滞不前。但随着光学实验的不断发展，托马斯杨进行了光的双缝实验，得到了更明亮的干涉条纹，大胆地向世人公认的微粒说提出怀疑，论文中勇敢地反击：“尽管我仰慕牛顿的大名，但是我并不因此而认为他是万无一失的。我遗憾地看到，他也会弄错，而他的权威有时甚至可能阻碍科学的进步。”正是托马斯杨和菲涅尔等人在当时波动说没有任何市场的情况下，不顾别人的攻击和指责，坚持科学以科学事实为基础的态度，向牛顿的微粒说发起挑战。二十世纪初物理学家将杨的双缝实验结果和爱因斯坦的光量子假说结合起来，最终形成光的波粒二象性，后来被德布罗意引申到所有粒子上，而这又推翻占据科学发展历史300多年的经典物理学奠定了新的方向，最终以量子力学战胜经典物理学告终。这不仅是一种科学范式对另一种科学范式的挑战，也是不畏权威的新一代科学家如波尔、狄拉克、海森堡对已经声名赫赫的科学巨擘如爱因斯坦、普朗克的挑战。而大学物理实验课程的内容双缝干涉、衍射光栅、光电效应完整的融入在这一系列的挑战历程中。因此在大学物理实验课程中，学生能深刻的感受到科学研究和科学家的不畏权威，勇于抗争的精神。

3.3 让科学家的科学理性精神进入实验课堂

(1)实践是检验真理的标准

大学物理是学生以建立在概念、定律上的物理理论模型，逐步掌握物理研究问题的思路和方法，培养定性分析与定量计算的能力的基础课程。课程注重理论讲解和推理论证，不够直观形象，学生不能很好的联系和应用于现实世界，那么大学物理实验就成了理论联系实际，以实验证实理论证明的重要手段。例如光学理论中，学习等厚干涉，它是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜上、下表面而形成的干涉条纹。薄膜厚度相同的地方形成同条干涉条纹，故称等厚干涉。学生学会力形成等厚干涉的原因与条件，如果让学生指出在现实生活中哪些现象是等厚干涉，他们还是会一脸茫然的。而在大学物理实验课程中，在实险室中，同学们可以自己动手做实险，观案到玻璃劈尖的干涉条纹和牛顿环的图样，通过观察牛顿环仪和玻璃劈尖的仪器结构和测量数据，可以切实的认识到：薄膜厚度相同的地方形成同条干涉条纹，从而能推广到日常生活中的其他现象如五彩斑斓的肥皂泡和相机镜头等，同时也验证理论课堂上的结论。通过理论讲解得由结论，再通过实验测量验证理论结果。这样可以让同学们切身件讲会到“实践是检验真理的唯一标准”的马克思唯物主义认识论[4]。

(2)探索创新情神

生存的物质世界是丰富多彩的，在认识它的过程中，人类提出元素论、地心论、日心论、牛顿的力学的天体系统和宇宙岛理论、爱因斯坦的现代静态宇宙论，直到现在的大爆炸标准宇宙学模型。这一系列的演变过程中，实验手段和观测手段都是发展前进的直接推动力。从最早的伽利略利用光学透镜制作折射式望远镜和牛顿的反射式望远镜开始，人类才把目光投向浩瀚的宇宙，从而对世界的认知才摆脱了宗教神学的羁绊。望远镜的发明，人们陆续关测到一些云雾状的天体，提出了宇宙岛的猜想。直到W.Huggins使用分光计观测星体的光谱和哈勃利用当时世界上最大的2.5米望远镜，根据周光关系定出星云间的距离，才结束这一场长达180年的宇宙岛之争。同样是哈勃根据星系退行速度与距离之间成正比的哈勃关系，向人们展示了一副膨胀的现代宇宙图像。1965年宇宙微波背景辐射被实验所观测到，验证了大爆炸宇宙模型，现代宇宙学从此掀开了新的篇章。此后的50年中，从地面到太空，从射电、红外、光学直到X射线伽马射线多波段的实验观测，从COBE(宇宙背景辐射探测者)、WMAP(威尔森微波各向异性探测器)、普朗克巡天者、中国FAST(500米口径球面射电望远镜)，它们为理论研究提供了海量的实验数据，宇宙已更加精确的形态出现在的面前。整个历程之中，大学物理实验课程中的内容：光学透镜成像，分光计实验，光栅实验，多普勒效应等，它们完整的见证了整个宇宙探索的历史。在这样连贯的宇宙探索历程中，更能使学生体会到科学探索创新精神的乐趣和重要性。

3.4 让科学家的专业的职业操守进入实验课堂

(1)严谨规范

物理实验操作的规范在物理实验教育中必不可少，它与探索创新情神并不矛盾。它是科学探索创新的出发点和坚固基石。物理实验操作规范包括合理选择实验仪器、实验仪器的规范使用,有序组装实验装置、严格的规范实验操作以及精确的记录实验数据五个方面。例如最基本的螺旋测位计的使用，在测量物体应该使用棘轮操作测量，否则会使测量物体的长度发生改变，读数有误，同时也会损坏测量仪器。在用指针式电压表测量电路中的电压时，电压表应与此同时被测部分并联，要保证电流必须从电压表的正极流入负极流出，被测电压不超过电压表的的量程。严谨规范的实验操作是实验成功的必要要求，因此教学过程中采用规范的实验操作以及规范的语言和书写，最终培养学员在日常生活和工作中，守纪律遵规范的良好的生活习惯和严谨作风。

(2)诚实守信

大学物理实验的操作完成是以精确的记录真实实验数据和规范的处理这些数据得出结论为目的，精确的实验数据是实验成功的根本。而实验仪器在每一次操作中都会带来不可避免的误差，不同的仪器所记录的实验数据也不可避免存在差异。因此教师在课堂应该反复强调学生不要抄袭他人的实验数据，只要在按照设计的实验流程，操作规范下操作仪器，精确的读数，得到自己的实验结果即可。如果教师在检查实验数据结果发现存在较大误差，学生与同学、老师讨论分析，在实验过程中是否做到力认真观察、客观真实地记录数据，认真分析实验结果，在反思改错中学习进步，而不是抄袭他人的数据结果。抄袭作弊不是进步的手段，而是思想滑坡，缺乏职业道德的表现。教师通过对学生实验数据的记录处理的严格把控，把诚实守信、客观公正、尊重事实的科学精神耳濡目染在学生的实验过程中。诚实守信的职业操守和基本道德是他们的学习生涯甚至是以后走上工作岗位获得成功的基石[5]。

(3)团结协作

大学物理实验是理论联系实际，而不是理论中的理想情况，现实物理世界往往是复杂的。大学物理实验尤其是有一些综合性、设计性的实验往往存在许多理论知识不能涉及的情况，因此在学生个人的知识和技能不能克服之时，可以与同学和教师共同描述问题、分析问题，解决问题。在这个过程中学生要学会倾所和接受不同的观点，思辨分析，优化取舍不同的方案。因此，实验对于培养学生团结协作的精神有着非常重要的作用，比如热敏温度计设计与制作实验，在教师简单讲解实验要求之后，学生们分成几组，分析讨论、设计实验方案，分工执行实验操作，最终在有限的时间内圆满地解决了实验中出现的问题，完成热敏温度的制作。大学物理实险是一门对所有的理工科学生都很重要的实验课，其中有许多实验都不适合独立完成，更适合于分工协作完成。在此过程中，学生为了共同完成实验，需要学生团结合作，从而养成学生的大局意识、沟通意识和协作精神，为今后工作中的团队合作奠定良好的能力基础和精神基础。

4 结 语

大学物理实验课程中蕴含着丰富的思想价值和精神内涵。教师作为课程思政教学过程的实施者、课程思政内容的发掘者和设计者，要深入挖掘大学物理实验课程和教学方式中蕴含的思想政治教育元素，为建设适应新时代要求的一流基础课程，培养适合新时代的高素质人才添砖加瓦。本文研究了在大学物理实验教学中以爱国报国精神，高尚的人格精神，求真的科学理性情神，专业的职业操守四个方面的内容构建和探索，从而能立体化的培养学生完整的精神人格，树立正确的价值观、人生观和世界观。然而大学物理实验课程思政建是一项内容广博繁杂的工作，还需要每一名大学物理实验教师在今后教学实践中不断地打磨每一个实验，根据学生的培养目标、知识能力储备，把思政内容作为课程的催化剂和助燃剂，使专业教育和思政教育有机融合在一起。而不是为了思政而思政，生搬硬套只会使学生反感，教学效果适得其反。期望在各位同仁的共同努力下，最终使大学物理实验成为一门有广度、深度和温度的金课。