設(shè)計(jì)并激活“教學(xué)觸點(diǎn)”是理工科課程思政取得實(shí)效的關(guān)鍵

盧佃清，孫慶強(qiáng)

(江蘇海洋大學(xué) 理學(xué)院，江蘇 連云港 222005)

課程思政的重要性自不待言，它是實(shí)現(xiàn)“全員育人、全程育人、全方位育人(即三全育人)”的重要陣地。目前，全國(guó)多所高校正式下發(fā)文件，就課程思政在本校的全面實(shí)施進(jìn)行部署。先期已有部分高校在一些專業(yè)課程中開(kāi)展課程思政教學(xué)，一批學(xué)者就實(shí)施情況展開(kāi)討論，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和要領(lǐng)。有些學(xué)者比較關(guān)注專業(yè)課程思政，尤其是理工科專業(yè)的課程思政，對(duì)課程思政的設(shè)計(jì)、專業(yè)課教師思想政治素養(yǎng)和能力、專業(yè)課程思政的評(píng)價(jià)、理工科思政作用的生成機(jī)理和邏輯結(jié)構(gòu)、教學(xué)設(shè)計(jì)的著力點(diǎn)和策略技巧等問(wèn)題進(jìn)行了探討[1—4]。還有學(xué)者結(jié)合具體課程進(jìn)行探索[5—7]，給出了基于具體課程的教學(xué)理念和教學(xué)方法，但總體感覺(jué)宏觀論述多，可供操作參考的微觀解析少。本文結(jié)合半導(dǎo)體物理課程，從微觀上解剖挖掘思政元素、設(shè)計(jì)“教學(xué)觸點(diǎn)”以及激活“教學(xué)觸點(diǎn)”的具體做法，并給出具體案例。

一、挖掘思政元素，設(shè)計(jì)“教學(xué)觸點(diǎn)”

只要教師胸中有大“道”(指正確的思想)，則“術(shù)”(指具體的教學(xué)方法)的應(yīng)用就可以非常靈活，下面結(jié)合半導(dǎo)體物理課程進(jìn)行闡述。由于理工科課程具有邏輯性強(qiáng)、依賴數(shù)理基礎(chǔ)等特點(diǎn)，要想將偏向于情感、責(zé)任等感性思維的思政元素悄然融入其中的確是難點(diǎn)[4]，這就要求教師深入挖掘課程中的思政元素，并巧妙設(shè)計(jì)“教學(xué)觸點(diǎn)”。所謂“教學(xué)觸點(diǎn)”，從思想教育層面來(lái)說(shuō)，即是能引起教師和學(xué)生心靈共鳴，并且將教師的思想有效轉(zhuǎn)化為學(xué)生思想的“心靈契合點(diǎn)”；從課程內(nèi)容來(lái)說(shuō)，就是能夠發(fā)揮思政教育功能，將專業(yè)知識(shí)點(diǎn)與思政的某一方面有效貫通，并激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考和探究的“咽喉節(jié)點(diǎn)”。思政元素的挖掘、“教學(xué)觸點(diǎn)”的設(shè)計(jì)是因人而異的，即使是對(duì)同一門課程，甚至是同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)也不一定相同。雖然并無(wú)定式，但通過(guò)具體教學(xué)實(shí)踐總結(jié)，認(rèn)為大致可以從以下幾方面入手：

1.科學(xué)研究中正確哲學(xué)思想的指導(dǎo)是極其重要的

科學(xué)技術(shù)發(fā)展的歷史表明，自然科學(xué)家總是受哲學(xué)支配的。正如恩格斯所說(shuō)，不管自然科學(xué)家采取什么樣的態(tài)度，他們還是得受哲學(xué)的支配。如，量子力學(xué)初步涉及能量量子化時(shí)，首先要介紹光(量)子(以下簡(jiǎn)稱光子)的概念。光子是愛(ài)因斯坦借鑒普朗克在黑體輻射研究中提出“作用量子”的基礎(chǔ)上，為了解釋光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)而發(fā)展的，并因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。按道理來(lái)說(shuō)，最先提出光子概念的應(yīng)是普朗克，他只要在原來(lái)的研究基礎(chǔ)上大膽向前跨一步即可，但令人遺憾的是，他錯(cuò)失了良機(jī)。不但如此，他還在其后十多年不斷猶豫倒退，最后不得不承認(rèn)：“我企圖無(wú)論如何都得將作用量子排入經(jīng)典理論范疇里，結(jié)果是枉費(fèi)心機(jī)?！逼绽士艘蚴苄味蠈W(xué)思想的禁錮，罔顧新的實(shí)驗(yàn)事實(shí)而死抱經(jīng)典物理不放，可見(jiàn)唯物辯證法是多么重要。針對(duì)此例思政元素，設(shè)計(jì)的“教學(xué)觸點(diǎn)”是“正確的哲學(xué)與最壞的哲學(xué)”，希望能引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)思考。

2.東西方思維模式的差異

在能帶論中介紹克龍尼克——潘納模型，它是關(guān)于一維晶體的模型。由于一維晶體的實(shí)際勢(shì)函數(shù)是弓形曲線，必須簡(jiǎn)化成矩形才能利用薛定諤方程求解。這是西方現(xiàn)代科學(xué)的典型還原論思維方法(在物理學(xué)中體現(xiàn)得最充分)，化繁為簡(jiǎn)，化整體為局部。它具有兩個(gè)基本特征：一是實(shí)證，就是“實(shí)際的證明，確鑿的驗(yàn)證”；二是理性，就是“要符合邏輯、要講出道理來(lái)”。而中式思維的典型特征是整體論，把天地、人、社會(huì)看作密切貫通的整體，各系統(tǒng)要素之間存在著相互依存的聯(lián)系，古今先賢對(duì)此有諸多言論，此處不再贅言。中醫(yī)藥就是整體思維，乃至中華文化的典型代表。針對(duì)此例思政元素，設(shè)計(jì)的“教學(xué)觸點(diǎn)”是“中醫(yī)是偽科學(xué)嗎？”冀望引導(dǎo)學(xué)生基于科學(xué)的兩個(gè)基本特征——實(shí)證和理性，結(jié)合此次抗擊新冠肺炎疫情過(guò)程中，中醫(yī)藥的卓越效果進(jìn)行論證，從而全面客觀地了解兩種思維模式的優(yōu)缺點(diǎn)，不被社會(huì)的不良偏見(jiàn)(主要是否定中醫(yī)藥)所蒙蔽。

3.“變”是世界永恒的主題

在介紹p-n結(jié)的理想電流電壓關(guān)系時(shí)，中性區(qū)(指p和n區(qū)，此處電場(chǎng)很弱，故稱中性區(qū))的電流由兩部分構(gòu)成，即多子漂移電流和少子擴(kuò)散電流。求多子漂移電流時(shí)認(rèn)為中性區(qū)存在電場(chǎng)(實(shí)則因?yàn)槎嘧訚舛却?，微弱的電?chǎng)也有很大的影響)；而為了簡(jiǎn)便，求少子擴(kuò)散電流時(shí)要忽略中性區(qū)存在電場(chǎng)(實(shí)則因?yàn)樯僮訚舛鹊停⑷醯碾妶?chǎng)對(duì)其影響小)。這看似矛盾的方法卻和諧地統(tǒng)一在一起，很好地解決了問(wèn)題，正是中國(guó)古已有之的“辯證思維”的完美詮釋。針對(duì)此例思政元素，設(shè)計(jì)的“教學(xué)觸點(diǎn)”是“中國(guó)之‘易’”，希望學(xué)生結(jié)合此次應(yīng)對(duì)新冠肺炎疫情過(guò)程中，中國(guó)的靈活機(jī)智和西方的教條展開(kāi)深入思考。如，公共場(chǎng)合佩戴口罩問(wèn)題，中西方處理方式差異很大。西方國(guó)家很多人為此爭(zhēng)論、糾結(jié)，原因?yàn)榍址溉藱?quán)或是違背文化傳統(tǒng)等。盲目的自信和傲慢的態(tài)度使他們不但不能借鑒其他國(guó)家抗疫的有效經(jīng)驗(yàn)，更無(wú)法采取行之有效的措施應(yīng)對(duì)。非常時(shí)期需要非常舉措，在一場(chǎng)致命的大流行病中，最要緊的人權(quán)就是健康生存權(quán)。

4.新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

在介紹光生伏特效應(yīng)時(shí)，可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步了解光伏產(chǎn)業(yè)——特別是中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展史(畢業(yè)生中每年都有一批到光伏企業(yè)就業(yè)，正好專業(yè)對(duì)口)。光伏是新興產(chǎn)業(yè)，興起也就20多年，其發(fā)展在某種意義上說(shuō)就是一部中國(guó)和歐盟“相愛(ài)相殺”的羅曼史。發(fā)展初期，西班牙和德國(guó)獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，而中國(guó)“兩頭在外”，卻緊緊追趕，也積累了第一桶金。2008年的金融危機(jī)導(dǎo)致歐盟一蹶不振，中國(guó)政府適時(shí)推出“金太陽(yáng)工程”，培育國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，中國(guó)光伏企業(yè)抓住時(shí)機(jī)快速發(fā)展，完善產(chǎn)業(yè)鏈，直至現(xiàn)在基本占領(lǐng)全球市場(chǎng)。針對(duì)此例思政元素，設(shè)計(jì)的“教學(xué)觸點(diǎn)”是“中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)為何能夠逆襲？”

5.人文關(guān)懷、文化傳承

在介紹原胞和晶胞時(shí)，經(jīng)常以氯化鈉為例，它具有天然的立方對(duì)稱性，是理解晶胞的最佳實(shí)例。同時(shí)，氯化鈉作為食鹽的最主要成分，是人類和其他動(dòng)物不可或缺的生存資源，對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展有重要影響。如，漢代桓寬的《鹽鐵論》就把食鹽作為國(guó)家的重要稅收來(lái)源。針對(duì)此例思政元素，設(shè)計(jì)的“教學(xué)觸點(diǎn)”是“鹽與人類”，希望學(xué)生對(duì)司空見(jiàn)慣的東西予以珍惜，并進(jìn)一步了解和敬畏其在人類歷史上的重要作用。又如，這次抗疫過(guò)程中，小小的口罩一時(shí)間成為了緊俏物資，各國(guó)都在爭(zhēng)搶，這便是上述理念的最佳注腳。

6.中國(guó)和西方的制度之爭(zhēng)

在介紹一維無(wú)限深勢(shì)阱和氫原子核外電子的狀態(tài)時(shí)，會(huì)引入微觀世界能量量子化以及量子態(tài)的概念。這說(shuō)明即使人眼無(wú)法識(shí)別的微觀世界也是有秩序的，電子不是隨心所欲、絕對(duì)自由的。將其延至人類社會(huì)，恰如恩斯特·?？藸査f(shuō)：世界上所有事物都由各種各樣的規(guī)律制約著，可有的人偏要想象具有“為所欲為的自由意志”，這是羅馬皇帝卡里古拉荒誕不經(jīng)的愷撒狂(Caius Caesar Caligula)的表現(xiàn)，是“傲慢獨(dú)尊、自我神化的特殊表現(xiàn)形式”。針對(duì)此例思政元素，設(shè)計(jì)的“教學(xué)觸點(diǎn)”是“不受限制的絕對(duì)的自由民主存在嗎？”希望學(xué)生不人云亦云、不先入為主、不帶偏見(jiàn)，秉持客觀公正、實(shí)事求是的態(tài)度，對(duì)中國(guó)和西方社會(huì)制度的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真的思考，得出自己的判斷。

本課程的思政元素還有很多，限于篇幅上面只列舉了其中一部分。依據(jù)具體的教學(xué)實(shí)踐效果來(lái)看，挖掘的思政元素僅體現(xiàn)在課堂上給學(xué)生進(jìn)行講解是不夠的，學(xué)生往往不會(huì)留下太多的印象。雖然思政元素設(shè)計(jì)“教學(xué)觸點(diǎn)”能激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探索的興趣，但是也只能引起部分學(xué)生的共鳴，思政教學(xué)效果仍然有限。因此，需將“教學(xué)觸點(diǎn)”激活，才能使學(xué)生的頭腦發(fā)生“化學(xué)反應(yīng)”，并能夠入腦入心，真正發(fā)揮作用。

二、激活“教學(xué)觸點(diǎn)”

激活“教學(xué)觸點(diǎn)”的方法有很多，在具體教學(xué)過(guò)程中嘗試過(guò)幾種，總結(jié)如下：

1.引導(dǎo)學(xué)生課堂討論

教師首先要營(yíng)造寬松自由的課堂氛圍，部分學(xué)生會(huì)根據(jù)教師的“教學(xué)觸點(diǎn)”當(dāng)堂提出問(wèn)題或不同意見(jiàn)，教師可以就勢(shì)加以引導(dǎo)展開(kāi)討論，促使其他學(xué)生也能夠加入到討論中。

2.課上課下相結(jié)合或線上線下相結(jié)合

由于課堂時(shí)間有限，加之不能沖淡課程主業(yè)，很多思政問(wèn)題在課堂上不能充分展開(kāi)討論，更多的是師生課下個(gè)別交流和討論。也可讓部分對(duì)思政感興趣的學(xué)生在課下準(zhǔn)備，教師先與他們討論，然后擇優(yōu)在課堂上進(jìn)行講解。需要注意的是每次人數(shù)不宜過(guò)多，時(shí)間不能太長(zhǎng)。

3.現(xiàn)場(chǎng)參與和體驗(yàn)

如前面提到的“鹽與人類”這個(gè)“教學(xué)觸點(diǎn)”，就可以利用我校地處淮鹽產(chǎn)區(qū)的優(yōu)勢(shì)。建議班長(zhǎng)組織本班學(xué)生，利用集體活動(dòng)時(shí)間到鹽場(chǎng)實(shí)地體驗(yàn)制鹽技藝，看一看粗鹽到底長(zhǎng)什么樣，是不是立方體。同時(shí)，參觀淮鹽文化傳承館，了解歷代鹽工的艱辛，學(xué)習(xí)淮鹽的歷史和文化，這也正好符合學(xué)校營(yíng)造海洋文化的要求。

4.在撰寫論文的基礎(chǔ)上擇優(yōu)舉行演講比賽

課程的第一章是粗學(xué)內(nèi)容，只要求學(xué)生掌握基本概念，如能量量子化和量子態(tài)等，沒(méi)有書本作業(yè)。為加深學(xué)生對(duì)基本概念的理解，也為了課程思政的需要，設(shè)計(jì)了“不受限制的絕對(duì)的自由民主存在嗎？”這一“教學(xué)觸點(diǎn)”，要求每位學(xué)生撰寫一篇論文當(dāng)作業(yè)?；蚋M(jìn)一步，擇優(yōu)進(jìn)行演講比賽，比賽結(jié)果計(jì)入平時(shí)成績(jī)。

三、教學(xué)案例

2019—2020年第二學(xué)期教師要求每位學(xué)生寫一篇不少于3 000字的論文，題目自擬，待疫情結(jié)束返校時(shí)上交。論文主要圍繞 “教學(xué)觸點(diǎn)”——“不受限制的絕對(duì)的自由民主存在嗎”展開(kāi)，給學(xué)生的論文提示是：微觀世界受限粒子能量的量子化，宏觀世界乃至整個(gè)宇宙天體之間的相互吸引，構(gòu)成物質(zhì)世界的有序及個(gè)體的相對(duì)自由運(yùn)動(dòng)。再具體結(jié)合本次抗擊新冠肺炎疫情過(guò)程中，中國(guó)和西方國(guó)家的不同表現(xiàn)，延伸至人類社會(huì)的自由和民主，論證什么才是真民主、真自由，自由和民主真就是西方所標(biāo)榜的那樣嗎？需要學(xué)生廣泛收集資料，結(jié)合自己在應(yīng)對(duì)疫情過(guò)程中的親身經(jīng)歷，進(jìn)行有理有據(jù)的分析論述。

匯總梳理學(xué)生論文可以看出，大二學(xué)生普遍沒(méi)有接受過(guò)論文寫作訓(xùn)練，論文寫作能力還需要進(jìn)一步提升，論文中大多觀點(diǎn)論述的不充分，甚至還有網(wǎng)上摘抄的痕跡。盡管這樣，由于學(xué)生親身經(jīng)歷了抗擊疫情的過(guò)程，大部分學(xué)生對(duì)自身感悟進(jìn)行了認(rèn)真思考，文章真情實(shí)感豐富，基本實(shí)現(xiàn)了課程思政的目標(biāo)。既提高了學(xué)生的思想覺(jué)悟，又深化了其對(duì)專業(yè)基本概念的認(rèn)識(shí)。例如以下幾位學(xué)生的論文摘句(個(gè)別詞句略加修改和完善，原意不變)：

學(xué)生一：從微觀粒子到宇宙萬(wàn)物都會(huì)受到約束，正如人受社會(huì)規(guī)范和法律條款的約束，這種約束就像一個(gè)個(gè)小格子，把我們彼此隔開(kāi)，能夠留給我們一定自由的空間。這個(gè)格子不能太小，太小了人連呼吸都困難，那么這個(gè)格子究竟要多大才合適呢？我并不是很清楚，只是有一點(diǎn)可以確定，如果你是一個(gè)善良且不希望傷害他人的人，那么這些格子對(duì)你來(lái)說(shuō)其實(shí)并沒(méi)有多少阻礙。就像晶體中即使有晶格，只要晶格完整，那么電子的運(yùn)動(dòng)速度其實(shí)并不會(huì)下降多少。為了應(yīng)對(duì)新冠肺炎疫情，我至今還宅在家里，但我的心是自由的，因?yàn)檎诩乙彩菫榱怂恕榱藝?guó)家。

學(xué)生二：西方自由主義者總是離開(kāi)人的社會(huì)性來(lái)談個(gè)人自由，幻想出以“原子式“的個(gè)人作為基礎(chǔ)的所謂“自然狀態(tài)”，并以這種理想化的狀態(tài)為出發(fā)點(diǎn)來(lái)探討人的自由問(wèn)題。我們每個(gè)人類社會(huì)中的個(gè)體在談?wù)撟杂蓵r(shí)，都應(yīng)該尊重實(shí)際情況，就像微觀粒子或是宏觀宇宙天體，也都會(huì)受到一定的束縛，在一定的范圍內(nèi)做著有一定規(guī)律的運(yùn)動(dòng)。

學(xué)生三：個(gè)人行為的自由是相對(duì)的，應(yīng)該是在不侵犯他人合法權(quán)益的前提下，按照自己的需要和意愿行事和言論。個(gè)人精神和思想的自由是絕對(duì)的，是隨心隨性的，但是要把自己的思想轉(zhuǎn)化為行動(dòng)時(shí)，就要受到限制，在當(dāng)今社會(huì)就是要合乎法律和道德規(guī)范。微觀粒子的自由只是在一定范圍內(nèi)的自由，他們也無(wú)時(shí)無(wú)刻不在受到外界因素的制約。

學(xué)生四：西方崇尚的自由與民主有好的方面，但民主和自由也是相對(duì)的，不能適用于所有事物，需要根據(jù)自己國(guó)家的實(shí)際情況來(lái)運(yùn)用。這世界上根本不存在完全的自由，就像粒子在微觀世界里面一樣，不管看上去有多么的自由，都要受到一定的規(guī)律約束。西方開(kāi)的“自由民主”藥方治不了新冠病毒，它有自己的“自由”，卻不受西方所謂“普世價(jià)值”的制約。

學(xué)生五：國(guó)家正如組成物質(zhì)的原子，政府相當(dāng)于原子核，是核心，人民相當(dāng)于核外電子，圍繞原子核運(yùn)動(dòng)。原子核對(duì)核外電子約束才能形成穩(wěn)定的原子系統(tǒng)，核外電子在規(guī)則約束下可以作相對(duì)自由的運(yùn)動(dòng)。人們只有在國(guó)家法律允許范圍內(nèi)行使自由權(quán)利，國(guó)家才能有序治理。

從以上幾位學(xué)生的論文摘句中可以看出，學(xué)生的論述雖然稍顯稚嫩，但觀點(diǎn)鮮明，對(duì)“自由民主”有了更深刻的認(rèn)識(shí)，同時(shí)，也加深了對(duì)微觀世界的理解，兩個(gè)方面都取得了進(jìn)步。這里需要指出的是，不管從哪方面入手，采用何種教學(xué)方法，都要盡可能緊扣現(xiàn)實(shí)題材，使課程思政有溫度、有情感，學(xué)生才會(huì)真正有所感悟，才有可能達(dá)到悄然融入、潤(rùn)物無(wú)聲、相互促進(jìn)的效果，從而實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容與思政教育的無(wú)縫銜接。