高职物理教学中培养学生工匠精神研究与实践

2022-12-28李泽熊海燕

文化创新比较研究 2022年9期

李泽，熊海燕

（湖南劳动人事职业学院基础课部，湖南长沙 410100）

物理课程是众多高职工科类专业的基础课程，是后续材料力学、建筑力学、机械设计、电子技术、电工基础等专业课程的理论基础[1]。更重要的是物理课程在帮助学生开拓求实创新的精神、养成严密的逻辑思维习惯、习得严谨细致的工作态度等方面起到独特的效果。“工匠精神”是职业能力与职业品质的综合表现，是职员对产品精益求精的苛刻追求，并伴随着对自身劳动技能提升和工作态度改善的不懈努力，是庖丁解牛、鲁班雕木、李春造桥等无数传统精神的继承和发扬。“工匠精神”更是不限于工匠的所有现代职业人的崇高追求，其核心内涵是精益求精，是树立起对职业敬畏、对工作执着、对产品负责的态度。正如乔布斯对一个产品的完美主义要求，除了极品，其余的都是废品。李克强总理提出，工匠精神和企业家精神是百年老店的两大支柱。要把“中国制造”向“中国智造”和“中国创造”升级，让产品进入质量时代，就离不开产业工人的“工匠精神”。因此，在高职理工类专业加强物理课程建设对培养学生的工匠精神有着重要的现实意义。

然而，目前在理工类专业的物理课程教学实践中，物理课程的开设和建设都存在诸多现实问题需要解决，学生在认真学好物理、运用物理知识解决问题、实现物理课程在专业学习中的基础性作用等方面的效果都不理想。因此，必须探索行之有效的改革措施，改进教学方式，提高物理教学效率，使物理课程能实实在在地帮助学生夯实理论基础、提升综合素质、开拓思维方法、获取创新能力、服务专业学习、成就大国工匠。

1 物理教学的现状与问题

1.1 高职教育对非核心的基础课的割舍

一方面，高职院校的教学任务是培养与现代生产相匹配的新技能人才，专业课是培养专业人才的知识载体，各专业人才培养方案制定和修改的主动权由专业教研室掌握，课程建设的重心也就必然放在专业核心课的建设与开发上。因此，专业教师长期片面强调专业课的重要性，淡化基础课对专业的服务作用[2]。另一方面，教育行政部门规定高等职业教育的基础课占总课时的1/4 以上，对列为公共基础必修课程的思想政治理论课、体育、军事课、心理健康教育等课程有明确的最低课时要求，对列为必修课或限定选修课的职业发展与就业指导、创新创业教育、数学、外语、健康教育、美育课程、职业素养等十多门基础课程有课时总占比要求[3]。因此，物理作为非硬性规定课时的基础课程则首当其冲被割舍，具体反映在理工类专业也停开物理课程或压缩物理课程课时。

1.2 学生对物理课程的轻视

受到大环境的影响，高职学生把职业发展定位在从事某项特定技能的狭窄范围内，只认可专业课程的价值，忽视物理课程对专业学习的基础性作用。由于高职学生长期以来学习态度不够积极，缺少正确的学习方法等，导致基础薄弱，面对有一定难度的物理课程，学习上不自信、没有耐心，缺乏孜孜不倦、学懂学精的工匠精神。中等职业教育基础对口升学的学生普遍只有少量的初中物理基础，且基本已经淡忘，这部分学生除了对物理畏难，对专业的认识也固步自封于中职阶段简单的职业操作技能，没有转变思想，从中等职业技能人才向高级技能人才发展的高度认识基础课的作用。学生期待实验课程，但理论基础不扎实的实验课程往往是简单模仿，操作不熟练，过程和结果都不严谨，缺乏创新，与精益求精的工匠精神有差距。

1.3 高职物理教学与科研脱钩

科学研究是理论的发展与技术的创新，也是教学工作中提升学生创新思维的重要途径。“蓝领创新”是一线工人在生产中主动发现问题，优化工艺流程，改进生产方法，直至解决问题，实现生产成本降低和产品质量提高的目标，是来自生产一线最实用的科学技术研究。理工类高职学生即将走向各个蓝领岗位，科学研究能力是大国工匠必备的能力。高职学生参与科研项目的途径主要有两类：一类是学校专门成立由教师指导、由学生主持和参与的学生专项研究课题，这类课题的设置因学校而异；另一类是以教学改革为主的教师主持的课题，科学与技术型研究课题较少[4]。有限的研究课题不具备让大量学生参与研究的条件，且很多教师认为高职学生没有参与科研课题的能力和必要，科研课题没有成为培养高职学生信息能力和创新思维的重要平台。高职物理教学没有把科研与教学相融合，不能在教学中从科学前沿的高度激发学生学习物理的兴趣，促进教学质量的提高。

1.4 高职物理教师自身的困境

俗话说“教学相长”，师资水平的提升也会受到学情的影响。理工类高职专业是否需要保存物理课程？受此争论影响，物理课程长期处于不稳定、不保险地位，学生对物理课程普遍不重视，难学懂，兴趣低，进一步加大了物理教学的难度，影响了教学效果。尽管高尚的师风驱动着物理教师们直面困难坚守岗位，尽心尽力备好课、因材施教上好课，但物理教师长期不被重视和理解，处于被动局面的现状也会消磨其前进的动力和提高的信心。全省每年的职业院校教学能力竞赛包括专业课和基础课的各个赛项，而基础课各赛项没有高职物理课程的一席之地，物理教师缺乏展示才能、提升水平的平台。这对高职理工专业物理教学工作的开展都极为不利。

2 物理教学改革探索与实践

该文从当前高职物理课在教学中存在的主要问题出发，有的放矢地在课堂内外探索高职教育的物理教学改革，解决问题，培养高职学生的创新能力和工匠精神。

2.1 结合课程思政培养精益品质

物理课程的原理和公式多，逻辑思维严密，数学基础要求高，要让基础普遍薄弱的学生学好物理课程，首先就要从思想上解决厌学、畏难问题。在教学中，将物理教学与课程思政相结合，润物无声地将“育人”的目标融入课程设计，潜移默化地引导学生树立正确的价值观、人生观和世界观，端正学习态度。从自然规律引导学生思考人生哲理，以正确的方式对待学业和职业，获取更加优异的品质提升[5]。如在讲授力的合成时，我们分析分力的夹角对合力的影响，准备2～3min 解说共点力方向相同时合力最大，效果最显著；随着两个分力夹角的增大，即分歧增大，合力的效果被抵消得也越多；直至有人施加反向作用力，合力的效果最差。遇到挑战，只有明所向、知所往、“凝心聚力”地奋斗才能取得最好的成绩。讲授牛顿运动定律时，启发学生，惯性是描述一种不费力的惰性状态、是一种一成不变而缺乏创新的状态，要改变这种状态就需要付出力，付出的力越大，加速实现精益求精的效果就越显著。

2.2 服务专业中培养敬业品德

基础课教学要为增强专业服务效能而提升教学质量。工匠精神不是只做专业的精神，而是一种淡泊名利的精神，将物理教学结合专业，融合专业，也把物理所包含的哲学道理带进专业，用精益求精、逻辑严谨、操作细致的物理精神武装专业，全面服务专业，就要运用物理基础学好学精专业，又要让专业包含人性追求。为此，物理组的教师与专业教师就物理教学与专业的关联知识保持沟通，数理教研室质量与检测系专门联合开展教研活动，共同发力，编制更符合高职教育培养目标和促进学生工匠精神养成的物理课程标准。在教学过程中，按照专业学习与职业发展的需要严格要求学生。如“关于游标卡尺的正确使用与读数”和“千分尺的正确使用与读数”两个实验课的教学中，理论讲解后，采取从每个实验小组考核出1～2 名合格学生做临时组长，再由组长动手培训和考核该组成员，最后逐个由教师严格考核过关的方法，提高学生动手实验的学习效率。物理实验向专业实训看齐，培养学生团结协作、专心致志、严格考核的敬业品德，摈弃蒙混过关的错误思想。物理课程的内容尽量结合教研共识设计与专业相关的物理内容，介绍与物理相关的专业案例。

2.3 突出物理特色，培养专注习惯

物理作为一门自然科学离不开实验，从课程自身的优点和特色出发培养学生养成专注的习惯。物理的每一个定律或概念背后都是数名卓越的科学家，向学生介绍他们专注学习或研究的故事，潜移默化地让学生重视专注的习惯，如安培把移动的马车后棚当黑板演算；牛顿思考问题时把怀表放在水里当鸡蛋煮；富兰克林为验证雷电的本质而引雷电击自己等[6]。各种实验教学中，要求学生认真观察哪怕极细微的现象，引导学生逐步养成专注的习惯，如关于演示实验，对比观察普通电路中的灯泡和并联电路的灯泡在通断电瞬间的差异表现；关于动手操作实验，用游标卡尺测量时寻找游标与主尺对得最齐的两根刻度线；关于生活细节，讲授声波的多普勒效应时，分析救护车、警车等持续的鸣笛声时由远及近和由近及远两个过程的声音变化[7]。培养学生对规则的专注则是由零散专注向系统专注的深化，如受力分析强调分类的顺序，确保不重不漏不虚构每一个力；区别于强调计算过程的数学计算，物理计算过程都遵循先列出原理公式、再代值、最后写出结果的标准流程；常规实验测量遵循一看量程和精度、二调零、三测量、四重复等普遍规律；测量结果如何根据测量工具的精度记录结果的数位；测量结果标准表达式如何表示和理解等。

2.4 物理学史融入职业道德

每一份职业都有相关的职业道德，是从业人员在职业活动中应该遵循的行为准则，高职学生从中理解如何敬业。钱学森是应用力学、航天技术和系统工程科学家，是我国导弹之父。科学无国界，但科学家有国籍，钱学森回国的历史就是一部伟人不畏威逼、不恋诱惑的感人爱国史。核物理学家林俊德在癌症晚期的生命最后时刻都不是选择安心治病，也不是舒适生活，而是忍受病魔的折磨，争分夺秒地整理涉及国家核心利益的技术文件，用行动向他的学生诠释什么叫作拼命敬业。牛顿不仅是物理学家和数学家，还是英国杰出的经济学家。牛顿将严谨细致的物理科学研究作风带到皇家铸币局局长的工作中，解决了很多世界级经济学难题，三十多年的经济领域岗位上未发生失误事件。爱因斯坦不但是一位伟大的科学家，还是世界和平的卫士，他为了反战而研制出原子弹，却又联合很多科学家反对使用原子弹。特级技师高凤林是世界顶级焊工，毕生坚守焊接火箭心脏的岗位，不断革新火箭焊接技术，解决问题，实现蓝领创新，历次高标准地完成火箭的焊接任务，是当之无愧的大国工匠。钱学森、林俊德、牛顿、爱因斯坦、高凤林这些科学家或技师不但知识渊博、技术精湛，而且职业道德也是“精益求精”。通过穿插讲解章节内容相关的物理学家的故事，潜移默化地培养了学生爱国、敬业、严谨、创新的职业品德，学生对自己的职业认同感也显著增强。

2.5 组织学生参与科研，提升科技创新能力

科研是一个探索未知的过程，即发现问题、分析问题、解决问题，是一个创造新知识、新技能、新工具的过程。笔者依托所申请的两个课题，挑选优秀的学生组织物理兴趣小组，参与教师的科研工作，课余和学生一起按照课题计划搜集资料、开展实验。在科研过程中，指导学生一起进行调试实验仪器、分组长时间轮流观测实验现象等各项基础性工作。不同于平常实验课堂的验证性实验，实验流程和结果是确定的，研究性实验的仪器和工具需要自己设计，甚至需要改造和制作，实验结果也总是呈现出各种不确定性[8]。结合学生在中职阶段已经掌握一些相关技术的优势，带领学生设计和制作辅助测量工具，解决遇到的各种问题，为项目本身的研究工作减轻压力、提高效率。为实现研究和教育目标，运用学生所学知识解决出现的各种问题，让学生感受到知识学有所用，将项目进行中遇到的大问题分解为学生能解决的小问题，或者将抽象的理论转化为具体的操作方法[9]。因此，借助研究性实验在各项工作环节中提升学生工作的信心，增长学生的见识，增强学生动手操作技能，培养学生的科技创新能力。

3 物理教学改革的成效

针对高职物理课程的特点开展的物理教学改革中，将更多的思政元素无声无形地嵌入物理课堂，更多学生明白了学好物理的价值所在，增强了学生学习物理的信心，逐步解决了学生畏惧物理的情绪，悟到了很多人生道理，产生了更高的职业追求，让敬业、精益、专注、创新形成相互促进的有机整体，看似无影无踪却实在地逐渐成为学生良好素养的一部分。学生参与科研，耐心地做着重复的实验，细致地发现每个实验细节，时刻保持专注，让专注成为了实验时的一种习惯[10]。教师解决问题的方法启发了学生的思维，开阔了学生认识问题的视野，学生学会了自己如何另辟蹊径地解决问题。解决的每一个问题都是精益求精的过程，参与课题的学生都非常敬业地做好每项工作，收获的是取得进步的成就感。物理教学中的各项改革措施增强了学生主动思考问题的习惯，提升了学生创造性解决问题的能力。学生的进步又进一步增强了物理教师团队做好课程建设、推动教学改革、提升教学和科研水平、巩固物理课程在专业发展中的基础性作用的信心。