以课程思政建设推进《大学物理实验》课程高质效发展_孙艳.pdf

第 36 卷第 1 期大学物理实验Vol36 No12023 年 2 月PHYSICAL EXPEIMENT OF COLLEGEFeb2023收稿日期:2022-09-22文章编号:1007-2934(2023)01-0144-05以课程思政建设推进大学物理实验课程高质效发展孙艳，于华民，于丹(空军航空大学 航空基础学院，吉林 长春130022)摘要:为全面贯彻新时代党的教育方针，根据国家高等教育人才培养基本要求，开展了 大学物理实验 课程思政工作。在领会教育部文件基本精神和要求的前提下，形成了对课程思政工作的正确认识，明确了 大学物理实验 课程思政的内涵要求，确立了课程思政的实施策略，即设定课程思政目标、确立思政建设原则、厘清思政建设路径及设计实施方案。经过一年的建设与实践，取得了一定的建设成果，积累了宝贵的实践经验。关键词:大学物理实验;课程思政;课程内涵;实施策略中图分类号:G 6423文献标志码:ADOI:1014139/jcnkicn22-1228202301031大学物理实验 投稿网址:http:/dawushiyanjlicteducn中国特色社会主义进入新时代，应时代要求，新时代高等教育必须要适应时代发展。2018 年 9月习近平总书记在全国教育大会上提出，“要把立德树人融入思想道德教育、文化知识教育、社会实践教育各环节，贯穿基础教育、职业教育、高等教育各领域，学科体系、教学体系、教材体系、管理体系要围绕这个目标来设计，教师要围绕这个目标来教，学生要围绕这个目标来学。”习总书记的讲话为做好新时代教育工作提供了根本遵循。以“立业先立人，立人先立德”为导向，为党育人、为国育才，是新时代高等教育发展的根本任务。1对课程思政的认识人们只有正确认识世界以及自身在世界中的作用，才能树立正确的世界观、价值观和人生观。新时代人才必须形成并践行社会主义核心价值观，具有政治认同、国家意识和文化自信。高等教育要实现社会主义人才培养目标，德育需要在各教育阶段、各课程、各学科中分层实施、循序渐进、整体推进。课程思政如何实现全员、全程、全课程育人格局的形式?如何让各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应?这是所有非思政课程教师面临的问题。在开展思政建设前，必须要客观、正确认识和理解“课程思政”。首先，课程思政是一种新的“课程观、教学观、教改观”，要求课程承载思政，思政寓于课程。第二，课程思政是一种新“育人理念、举措、方法”，探索深化育人内涵，强化育人功能。第三，课程思政是一种新“教学模式、构架、体系”，要实现价值引领、能力培养、知识传授“三位一体”。不同课程在人才培养方案中都有其独特的作用，不同专业不同课程也有其自身建设的规律和要求1。本文以 大学物理实验 课程为例，阐述理工实践类课程的思政建设路径和实施策略。2 大学物理实验 课程思政的内涵实施“课程思政”教育教学改革，正是在尊重课程自身建设规律的前提下，在实现课程的知识传授、能力培养等基本功能的基础上，挖掘并凸显其价值引领功能。高等学校课程思政建设指导纲要 中明确了理工类课程和实践类课程思政教学体系建设的原则和方向。实践类课程“要注重学思结合、知行合一，增强学生用于探索的创新精神、善于解决问题的实践能力”;理学类课程“把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。培养探索未知、追求真理精益求精 的科学精神以及家国情怀和使命担当。”大学物理实验 课程是科学文化模块中的一门基础课程，是大学物理基础教学的重要组成部分，是学生系统学习科学实验方法、训练实验技能的开端。课程思政建设具有理工课程和实践课程的双重特征2。3大学物理实验 课程思政目标、原则及路径31课程思政目标的确定准确把握当今学生的思想实际和时代特征，充分了解学生的价值追求和所思所想，是做好课程思政的基础，学生是课程思政建设的出发点和落脚点。大学物理实验 课程建设立足于人才培养目标需求、“以学生发展为中心”的理念开展课程思政建设，以此确定课程思政内容的重心是实现由科学知识向科学文化转换。以科学规范、人文精神、学术道德、家国情怀四个方面为出发点，挖掘思政要素、案例，与课程内容有机结合，实现“如盐在水”、“润物无声”的思政效果，培养学生的实验规范性、精益求精追求真理的科学精神，提升解决问题的实践能力，增强建功立业、报效祖国的信念。32课程思政的建设原则第一，通过物理知识的学习和实践，培养学生的物理观念。包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念等。通过物理教学培养学生正确的世界观是物理学科自身的特点，是物理学的一种优势3。物理教师应发挥这一优势，把对学生辩证唯物主义世界观的培养融汇到教学中。第二，通过实验培训，规范学生科学实践的规范性，培养按规程按规范实践的习惯，并且建立起解决实验或实践问题的思路和方法。第三，与实验项目结合，以物理学科、中外学科发展的历史脉络为主线，充分挖掘学科发展历史中的人物故事、历史故事、研究故事中的思政育人素材4。通过科学家的故事，开展励志教育，弘扬科学精神，帮助学生建立正确的世界观、科学观。第四，与工程技术结合，通过对现代技术手段及发展趋势的介绍，了解现代先进测量技术手段。结合我国科学家事迹和国家的科技发展成果，增强民族自信和民族自豪感，激发爱国主义热情，提高学生的爱国情怀和文化自信。33课程思政的建设路径大学物理实验 课程思政按以下四个路径建设。一是将最新研究成果引入教学内容，做好课程教学设计重构和完善课程知识和教学体系。二是推进信息技术与教学深度融合提升信息技术教学能力，促进教学环境信息化、智能化。三是全面推进课程思政建设，深入挖掘课程思政教育元素，研究实践课程思政方式方法。四是创新课程建设模式，创新课程教学组织形态。4思政素材的建设及实施41思政素材的收集与遴选第一步，依据实验课程自身特点，对所有实验普遍思政内容进行梳理。划定思政内容所涉及范围，统一任课教师的思想和认识。表 1 所列课程思政内容，适用于课程每一个实验。表 1普遍适用的实验思政内容题目各实验项目思政元素仪器的精确调整测量方法的选择数据的读取规则重复测量取平均值数据处理方法运用误差分析实验问题分析讨论物理学史讨论交流操作规范思政点理论与实验相结合的科学方法实事求是、严谨认真、精益求精的科学素养刨根问底、质疑批判的科学精神，理论与实验相结合的科学方法，哲学思想形成的科学基础团结协作遵 章 守纪 爱 护装备541第 1 期孙艳，等:以课程思政建设推进 大学物理实验 课程高质效发展第二步，通过实验项目内容分析(表 2)，明确每个实验项目开展课程思政的主题、思政点和素材范围，确保思政紧扣主题，有效防止思政脱离内容、两张皮的现象。表 2部分实验项目思政点设定序号实验项目思政点1迈克尔逊干涉仪的调整与使用1认识是不断发展和深化的。2认识实验在物理学建立过程中的巨大作用，认同物理实验的科学价值和应用价值。2偏振光的研究1运动(振动和波动)的普遍性和运动描述的一致性。2基础科学研究的重要意义。3用光 电 效 应 测 定 普 朗 克常数1理论与实践相结合，实践是检验真理的唯一标准。2对立统一的辩证思维。3认识世界、看待世界的方法态度。4认同实验的基础地位作用。第三步，根据思政主题，广泛收集思政素材(表 3)，并对素材进行提炼和分类，厘清思政点的具体内容，以及用哪些素材实现对思政点的支撑。表 3 偏振光的研究 实验项目思政素材收集课程思政点课程思政内容简介课程思政素材运动(振动和波动)的普遍性和运动描述的一致性题目:光振动与简谐振动的运动学方程描述一致、合成规律相同。简介:光振动用电矢量 E 描述，简谐振动是围绕平衡位置的周期运用，两者都用正弦/余弦函数表示，相关参数包括幅值、圆频率和相位。光振动合成与分解与相互垂直同频率简谐振动合成规律相同。1参考书 光学(赵凯华、钟锡华主编)，第七章 3圆偏振光和椭圆偏振光的获得和检验。2参考书大学物理(康颖主编)，第 6 章机械振动。基础科学研究的重要意义题目:偏振光在生活和科技领域中的应用。简介:光的偏振性有很多有趣的应用，帮助解决很多生活中和科学技术中的问题。例如偏光镜用于眼镜、望远镜、相机、汽车上消除眩光改善观测效果;制作立体图画和电影;偏振光可以用于织物、弹性、糖量检验等。近些年，开展利用天空中的偏振光进行定位的研究，这种定位系统具有不依赖于人造信号、无误差积累、很难受到人为干扰的特点，未来应用潜力巨大。1参考书 偏振光及其应用(超星)。2参考文献 偏振光实时定位系统的设计。3视频资料:“在物理老师眼里相机不是摄影，满满的都是知识点，这次视频是摄影中的偏振镜”(哔哩哔哩)。4视频资料:“可变 ND 滤镜可以和圆偏振的互相替代使用吗?”(哔哩哔哩)。5视频资料:“用实验演示偏振光、太阳镜与液晶显示的原理”(哔哩哔哩)。6偏光显微镜。7偏振光导航简介。42课程思政的具体实施为了把思政教育之“盐”融入物理实验课程之“汤”，首先对思政素材进行消化和提炼，使之与课程内容相结合，并且进一步设计了每个实验开展思政的途径和方法(表 4)。表 4 偏振光的研究 实验项目思政实施设计思政点思政实施设计运动(振动和波动)的普遍性和运动描述的一致性在实验原理分析部分，基于学生的振动和光学理论基础，以问题引导学生将简谐振动描述和振动合成理论迁移到光矢量偏振规律，让学生认识到振动和波动的普遍性。基础科学研究的重要意义在引入部分，用偏振光应用实例，例如利用偏光镜消除反射光改善照片效果，提出问题，引出学习内容，激发学生学习兴趣。在操作总结后，作为拓展内容向学生讲解偏振光具体应用原理，让学生借助本课所学进行分析，实现学以致用。建议简单介绍利用偏振光定位的应用，让学生了解最新研究进展，认识到科学研究的重要意义。43思政进入教案、进入课堂基于以上建设成果，最终把思政素材按照实施策融入课程内容，实现内容质量建设的提升，同时实现育人目标(表 5)。641大学物理实验2023 年表 5 偏振光的研究 教案(节选)中的思政实施环节主要教学内容教学设计学习设计引入展示 2 组图片，一是物体表面的反射光导致摄像图片不佳，二是天空过亮，没有呈现蓝天白云效 果。加 上 滤 镜 后，解 决了 以上问题。通过加不加滤镜进行摄影的效果对比，改善摄影效果。这是借助于光的偏振性，提出了本次课的研究问题。观察现象，提升对课程的重视程度和兴趣，认识物理的应用价值。前测参与互动一、实验原理1五种偏振态自然光、平面偏振光、部分偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光。光矢量的合成与分解两分振动Ex=AxcostEy=Aycos(t+)合成轨迹E2xA2x+E2yA2y2ExEyAxAycos=sin2合成椭圆偏振光。当=/2 时E2xA2x+E2yA2y=1如 Ex=Ey，合成为圆偏振光。当=0 或 时Ey=AyAxEx为直线方程，合成为线偏振光。【问题 1】如何判断光源的偏振态回顾理论学习知识，雨课堂选人回答以下问题:1你知道光有几种偏振态?2如何定义它们?偏振度是多少?3按简谐振动合成/分解规律，各偏振态之间有什么关系?课程思政:在偏振原理回顾部分，基于学生的振动和光学理论基础，以问题引导学生将简谐振动描述和振动合成迁移到光矢量偏振规律。学生 通 过 回 答 问 题，复 习 偏 振理论。利用电磁波电矢量振动方向和大小说明各偏振态的定义和区别。可以利用简谐振动合成和分解规律，对各偏振态光进行分解。认识到振动和波动的普遍性以及运动描述的一致性。实验拓展七、应用1生活生产中的应用:太阳镜、车/船/飞机上的偏振窗、立体图片、立体电影2科学检测中的应用:鉴定矿石、检测织物、应力检测3利用天空中的偏振光进行实时定位从偏振光的研究历史到偏振光的广泛应用。与引入部分相呼应，分析了摄像改善方法。进一步介绍偏振光在生活、科学研究中的应用。重点介绍偏振光导航。课程思政:通过偏振光广泛应用的介绍，让学生了解最新研究进展，认识到科学研究的重要意义。学生了解偏振光在生活、科学研究中的应用，认识到偏振光不断拓展的应用价值，感受基础科学研究的重要意义。达成目标:素质5结语通过一年多的课程思政建设，感觉到大学物理实验 课程蕴含着异常丰富的思政点和思政素材，对学生正确的人生观、科学观的建立和优良品质培养作用极其明显。同时感受到在课程教学中融入课程思政的必要性，学生也普遍对课程思政相关内容非常感兴趣，这大大提高了教师深入持续开展课程思政的动力和信心。总结一年来的课程思政实施经验，也感觉到此项工作还存在一些问题。一是启动工作容易，但是实施好课程思政却不容易，这需要教师长期积累，并在课堂上积极实践。二是思政点和思政素材挖掘还不够深入全面，需要长期积累。三是课堂实施策略还需要改进，根据教学总结反思发现，有些内容没有达到“如盐在水”的效果，还有“两张皮”的感觉。四是教师能力素质还有欠缺，需要持续开展研究，才能深入知识背后去挖掘出学科课程蕴含的思想、方法和文化。参考文献:1 朱甜霞，蓝春香，黄文应用型本科物理课程思政探究 J 大学教育，2021(9):122-124 2 张雷，曹欣伟，张艳丽，等“课程思政”融入大学物理教学的探索与思考J 物理通报，2021(9):68-71 3 赵伟，王中平，韦先涛，等拔尖人才培养背景下开展英才物理实验教学试点的总结和展望J 物理实验，2021，41(9):23-28 4 吴庆州，王涛，李雷大学物理实验开展课程思政的研究与实践 J 物理通报，2021(6):29-32741第 1 期孙艳，等:以课程思政建设推进 大学物理实验 课程高质效发展Promoting the High Quality and Efficiency Development of College PhysicsExperiment with Curriculum Ideological and Political EducationSUN Yan，YU Huamin，YU Dan(Basic Aviation College，Air Force Aviation University，Changchun 130022，China)Abstract:In order to fully implement the party s educational policy in the new era，according to the basicrequirements of national higher education personnel training，the ideological and political work of CollegePhysics Experiment course has been carried out On the premise of understanding the basic spirit andrequirements of the documents of the Ministry of Education，we have formed a correct understanding ofideological and political work in the curriculum，defined the connotation requirements of ideological andpolitical work in College Physics Experiment，and established the implementation strategies of ideological andpolitical work in the curriculum，namely，etting the curriculum ideological and political goal，establishing theprinciples of ideological and political construction，clarifying the path of ideological and political constructionand designing the implementation planAfter one year s construction and practice，some achievements havebeen made and valuable practical experience has been accumulatedKeywords:college physics experiment;curriculum ideological and political education;curriculum connotation;implementation strategy(上接第 84 页)“V-shapod”Ultrasonic Flowmeter Based on Time Difference MethodLI Qilong1，SUN Hao2，MO enjie3，BAI Guangfu3*(1College of Big Data;2College of Mechanical Engineering;3College of Physics，Guizhou University，Guiyang 550025，China)Abstract:The non-invasive nature of ultrasonic flow-meters is prominent among many flow-metersIt does notneed to destroy the internal structure of the pipe to know the liquid condition inside the pipeThe ultrasonic“V-shaped”time difference method is used to measure the condition of the liquid inside the pipeline，and themultiple pulse method is used to achieve the demand of high precisionThe 52 single-chip microcomputer isused to carry out micro control and calculation，and the relevant results are displayed by LCD display screenThe device can be used to measure the liquid flow rate and flow direction change in non-transparent pipesKeywords:ultrasonic;“V-shapod”timedifferencemethod;multiplepulsemethod;52singlechip microcomputer841大学物理实验2023 年