夏田雨 郭海中
(鄭州大學(xué)物理學(xué)院 河南 鄭州 450001)
李萍萍 陳紅杰
(鄭州大學(xué)教務(wù)處 河南 鄭州 450001))
“立德樹人”是大學(xué)教育的根本任務(wù)、立身之本.立德,就是堅持德育為先,通過正面教育來引導(dǎo)人、感化人、激勵人;樹人,就是堅持以人為本,通過合適的教育來塑造人、改變?nèi)恕l(fā)展人[1].堅持立德樹人要充分挖掘課堂的思政元素,發(fā)揮課堂育人功能,以科學(xué)文化育人、以德育人,在教學(xué)過程中要注重課堂的高階性、創(chuàng)新性、系統(tǒng)性和邏輯性.課程思政是為了構(gòu)建新型教育格局而提出的一種新的教育措施,將各類課程和思想政治課程理論同步開展,形成協(xié)同教育的局面[2].原子物理學(xué)作為鄭州大學(xué)大二本科生的基礎(chǔ)物理課程,對學(xué)生下一步繼續(xù)學(xué)習(xí)量子力學(xué)具有很好的承上啟下的作用,該課程具有鮮明的基礎(chǔ)性、前沿性和創(chuàng)新性,能夠?qū)⒆匀挥^和方法論有機融合.在原子物理學(xué)的課堂教學(xué)中能夠通過課程思政建設(shè),達(dá)到掌握思想方法、立德樹人、提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的根本目標(biāo).本文結(jié)合原子物理學(xué)教學(xué)過程中的一些實際案例和鄭州大學(xué)雙一流高校建設(shè)的具體情況,從以下方面闡述如何在原子物理學(xué)課堂中融入課程思政內(nèi)容實現(xiàn)立德樹人目標(biāo).
原子物理學(xué)是大二物理學(xué)專業(yè)必修基礎(chǔ)課程之一,是研究原子、原子核和核外電子運動及其結(jié)構(gòu)的一門學(xué)科.該課程在電磁學(xué)、光學(xué)之后,也是最后一門普通物理學(xué)課程[3].通過該課程的學(xué)習(xí)能夠?qū)α孔恿W(xué)、固體物理等專業(yè)物理課程起到良好的引導(dǎo)作用,還能夠使學(xué)生們對近代物理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展有清晰的認(rèn)知.
原子物理學(xué)主要是研究原子的基本結(jié)構(gòu)及其運動一般規(guī)律的學(xué)科[4].顧名思義,原子物理學(xué)主要研究對象是原子,包括原子的空間結(jié)構(gòu)、能級結(jié)構(gòu)和動力學(xué)參數(shù)等.使用的實驗方法主要為譜學(xué)方法,包括光譜、電子能譜和離子能譜等.研究方法主要是歸納總結(jié)法,即在大量實驗事實的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理有效的總結(jié),并抽象出一般的規(guī)律.
原子物理學(xué)隸屬近代物理的范疇,是聯(lián)系經(jīng)典物理和近代量子物理的重要橋梁[5].該課程主要揭示宏觀現(xiàn)象及其規(guī)律的本質(zhì),并從微觀結(jié)構(gòu)角度考慮相關(guān)問題.例如:半導(dǎo)體如何導(dǎo)電,磁鐵為什么能吸引小磁針,為什么會出現(xiàn)光譜等.通過對原子物理學(xué)的學(xué)習(xí)能夠深入理解這些常見的物理現(xiàn)象的本質(zhì),對周圍的物質(zhì)世界產(chǎn)生更加統(tǒng)一且深刻的認(rèn)知.褚圣麟老師編著的《原子物理學(xué)》中提到,原子物理學(xué)的發(fā)展不只涉及物理學(xué)的某些分支,而是影響到了物理學(xué)的全部領(lǐng)域[6].
比如,通過對原子物理學(xué)的學(xué)習(xí),能夠使學(xué)生們更加深刻地理解光學(xué)相關(guān)現(xiàn)象的內(nèi)在原因,比如為什么會有多種顏色的光,為什么會產(chǎn)生衍射、干涉等現(xiàn)象,波粒二象性的本質(zhì)是什么.原子物理學(xué)對電磁學(xué)的影響也是巨大的,在電磁學(xué)課程中只是簡單告訴學(xué)生磁學(xué)的相關(guān)概念,什么是磁化、磁介質(zhì),而學(xué)完原子物理學(xué)之后,所有的這些磁現(xiàn)象都是原子結(jié)構(gòu)的反映.而量子力學(xué)更是和原子物理學(xué)息息相關(guān),甚至原子物理學(xué)被認(rèn)為是量子力學(xué)的先導(dǎo)篇,學(xué)生們對粒子運動的學(xué)習(xí)有利于進(jìn)一步接受量子的概念和思想,體會量子結(jié)論的合理性和量子力學(xué)處理問題的一般方法[7].和原子物理聯(lián)系緊密的還有固體物理,兩者都可以理解為是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和微觀粒子運動規(guī)律的學(xué)科,原子物理學(xué)中學(xué)到的原子的殼層結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和多電子原子等能夠為固體物理的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ).
19世紀(jì)初,大部分普通物理學(xué)內(nèi)容(力、熱、光、電)已經(jīng)發(fā)展成熟,但原子物理學(xué)在20世紀(jì)初隨著量子力學(xué)的發(fā)展才得以不斷深入,目前原子物理學(xué)中很多問題仍然是未解之謎,是物理學(xué)研究的前沿?zé)狳c.和其他普通物理學(xué)課程一樣,原子物理學(xué)非常注重基本功的訓(xùn)練,特別是如何凝練物理思想,如何建立物理模型,如何尋找物理規(guī)律等.但與其有所不同,同時也是原子物理學(xué)特點之一的是,原子物理學(xué)中的一些物理規(guī)律有其適用范圍和缺陷,不能像其他普通物理學(xué)一樣完全推導(dǎo)其過程,因此只要掌握其中的重要結(jié)果,不影響學(xué)生學(xué)習(xí)后面與其相關(guān)的內(nèi)容即可.原子物理學(xué)第二個顯著特點是其與量子力學(xué)有非常好的銜接性.如果學(xué)生沒有學(xué)習(xí)過原子物理學(xué)而直接學(xué)習(xí)量子力學(xué),在學(xué)習(xí)過程中會非常吃力,對原子光譜、玻爾軌道量子化、原子能級等一些概念完全陌生,需要耗費大量時間去學(xué)習(xí)這些微觀世界的基本物理概念和理論.因此在學(xué)習(xí)量子力學(xué)之前非常有必要熟練掌握原子物理學(xué)中相關(guān)知識,也能使學(xué)生在學(xué)習(xí)量子理論和概念時得到一些啟發(fā).原子物理學(xué)第三個特點是相關(guān)諾貝爾獎獲得者非常多,幾乎是所有物理學(xué)科中獲諾貝爾獎最多的一門學(xué)科.據(jù)統(tǒng)計,在20世紀(jì)物理學(xué)發(fā)展的100年歷程中,96項諾貝爾獎中有66項與原子物理學(xué)息息相關(guān).這些工作在物理學(xué)發(fā)展進(jìn)程中熠熠生輝,不僅能夠指引后續(xù)研究方向,而且非常有助于學(xué)生掌握物理學(xué)的發(fā)展歷程.
學(xué)生在求學(xué)過程中首先是要學(xué)會基礎(chǔ)知識,在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的過程中掌握學(xué)習(xí)技巧,并總結(jié)出一套適用于自己的學(xué)習(xí)方法對未來無論從事任何行業(yè)都大有裨益.那么就原子物理學(xué)而言該怎么做好這些方面呢?由于原子物理學(xué)的研究對象主要是原子,不像力學(xué)等其他學(xué)科那樣能讓學(xué)生們感受到具體的物理模型,微觀內(nèi)容相對抽象難懂,單一刻板的書本知識學(xué)起來枯燥無味,但通過實際案例的引入能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)原子物理學(xué)的興趣.比如在講述抗磁性、順磁性和鐵磁性的相關(guān)內(nèi)容時,可以給學(xué)生提前布置任務(wù),讓學(xué)生們在上課前調(diào)研好導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體的一些實際應(yīng)用,并通過課堂展示告訴學(xué)生原子物理學(xué)與現(xiàn)代生產(chǎn)有著密不可分的聯(lián)系.在講述X射線的產(chǎn)生、發(fā)展和應(yīng)用時,可以引入多位在X射線發(fā)展中做出卓越貢獻(xiàn)的科學(xué)家們的趣聞軼事提高學(xué)生的好奇心,激發(fā)學(xué)生在粒子領(lǐng)域的研究興趣.除了課堂教學(xué)外還可以引入多媒體技術(shù),通過播放視頻、音頻、動畫等提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.比如在介紹原子核的相關(guān)內(nèi)容時,可以借助多媒體播放聚變和裂變的視頻讓學(xué)生們體會到小小的原子核蘊含著大大的能量.
除了學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識外,在原子物理學(xué)的教學(xué)過程中還要引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)適合自己的學(xué)習(xí)方法和技能.首先要端正學(xué)習(xí)態(tài)度,態(tài)度決定一切,積極的學(xué)習(xí)態(tài)度能夠培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、求是的科學(xué)精神.在原子物理的發(fā)展進(jìn)程中往往經(jīng)歷這樣的步驟:在自然界中、生產(chǎn)過程中或科學(xué)實驗中觀察到一些現(xiàn)象.為了解釋這些現(xiàn)象,將其與已知的模型結(jié)合,建立初步的假設(shè),并利用具體的實驗結(jié)果驗證假設(shè).因此,可以教導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)實踐—歸納—驗證這樣系統(tǒng)的科學(xué)素養(yǎng).另一個很好的學(xué)習(xí)方法是根據(jù)原子物理學(xué)目錄了解整門課的課程框架結(jié)構(gòu),并在此框架中填充相關(guān)的物理知識,這樣就可以站在一定的高度理解整個原子物理學(xué)的發(fā)展脈絡(luò),并把握其中的物理本質(zhì)和要點、難點.
原子物理學(xué)中最容易體現(xiàn)的幾個思政點:其一,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和創(chuàng)新性科研能力;其二,培養(yǎng)學(xué)生實事求是的態(tài)度和務(wù)實的科學(xué)精神;其三,培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷和社會責(zé)任[8,9].這些思政點在通常的理工科課程中經(jīng)常容易提到,除卻這些經(jīng)典的思政理念,原子物理學(xué)更應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)文化,充分推進(jìn)文化素質(zhì)教育.由于鄭州大學(xué)是地方性綜合大學(xué),有著鮮明的地方特色,鄭州大學(xué)的辦學(xué)理念中也在逐步推進(jìn)以中原文化為底色的課程思政建設(shè),以河南省中原文化研究院和鄭州大學(xué)嵩陽書院為依托,打造了“基地-中心-書院”三位一體的文化育人平臺.而課堂教學(xué)作為文化和知識的傳播地,除了教會學(xué)生學(xué)會、學(xué)懂專業(yè)知識以外,還要培養(yǎng)學(xué)生對中原文化的認(rèn)知.充分利用中原文化的優(yōu)秀成果,在專業(yè)教育中融入文化素質(zhì)教育,彰顯中原文化特色[10].做好經(jīng)典文化傳承,讓每個學(xué)生都成為中原文化的傳播者.比如歷史上著名的河南籍發(fā)明家張衡,通過多年潛心研究和不斷探索,發(fā)明制造了可測定地震事件和方向的地動儀,能測日影的土圭等.在講述基本粒子的共振態(tài)時適當(dāng)引入相關(guān)內(nèi)容,讓學(xué)生們認(rèn)識到科學(xué)文化在中原文化中同樣占據(jù)重要位置.再比如在講述原子躍遷的一般規(guī)律時,可以引入中原歷史知名算學(xué)家、物理學(xué)家、天文歷法家朱載育,介紹他在探索科學(xué)真理的道路上篤學(xué)致性、越祖規(guī)、破故習(xí),注重實踐和實驗的精神.同時還可以在授課時引入描述科學(xué)的相關(guān)詩句和詞句,充分利用中原文化的優(yōu)秀成果,在專業(yè)教育中融入文化素質(zhì)教育,彰顯中原文化特色.
習(xí)近平總書記曾用一個生動又形象的比喻來論述思想政治工作[11]:“好的思想政治工作應(yīng)該像鹽,但不能光吃鹽,最好的方式是將鹽溶解到各種食物中自然而然吸收”,所以課程思政是一項極富藝術(shù)性的工作,要在課堂中潤物無聲地融入思政內(nèi)容.進(jìn)入快速發(fā)展時期,由于學(xué)生個性差異較大,高等教育迎來了全新的挑戰(zhàn).教學(xué)過程中“大水漫灌”可能效果不佳,而“精準(zhǔn)滴灌”的教育方式能夠達(dá)到事半功倍的效果.原子物理學(xué)教學(xué)中的課程思政工作應(yīng)該遵循當(dāng)代大學(xué)生的實際情況,更加有針對性地考慮到每位學(xué)生不同的經(jīng)歷和經(jīng)驗以及這個年齡段獨有的個性特點.創(chuàng)新教學(xué)方式、改革思政理念、挖掘思政內(nèi)容,使思政點和專業(yè)知識緊密結(jié)合,在講授時做到潤物無聲,讓每位學(xué)生都感受到思政點對自己的影響.就如同烹飪一樣,所有的菜肴都離不開鹽,在品嘗這些美味時沒有人覺得鹽是多余的.那么在融入了思政理念的原子物理教學(xué)中,專業(yè)知識要有思政點的點綴,讓學(xué)生們從內(nèi)心真正認(rèn)識到這些必要的、必需的內(nèi)容和自己息息相關(guān).
原子物理學(xué)課程思政建設(shè)同樣是一項基礎(chǔ)的、長遠(yuǎn)的工作,不能急于一蹴而就,而要注重在課堂上綿綿用力、久久為功.這就需要整個課題組的整體協(xié)作,在備課初期就把課程思政建設(shè)放在重要位置,每個人分配具體的單元任務(wù),展開豐富聯(lián)想,深度挖掘相應(yīng)思政點,并做到良好的溝通交流.例如在講述物質(zhì)的波粒二象性時,可以先簡述實驗現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生實事求是的治學(xué)態(tài)度;接著引導(dǎo)學(xué)生提出光量子假說,體現(xiàn)客觀規(guī)律和發(fā)揮主觀能動性;繼而利用物理實驗驗證猜想和假設(shè),體現(xiàn)實踐和認(rèn)知的辯證關(guān)系.
在全國高校思想政治工作會議上,習(xí)近平總書記強調(diào)了課堂教學(xué)要和思想政治理論課同向同行,可以看作是課程思政的“源頭”.而后在不斷地學(xué)習(xí)和踐行中逐漸確立了教育的根本任務(wù)是立德樹人.而黨的十八大也是第一次把這一觀點寫入黨代會報告中.在教學(xué)中,要用新時代中國特色社會主義思想育人,把立德樹人作為課程思政的中心環(huán)節(jié)和根本任務(wù),培養(yǎng)能夠擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時代新人,把立德樹人的成效作為檢驗學(xué)校一切工作的根本標(biāo)準(zhǔn).
在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,以講述法為主,這類流傳千古的教學(xué)方法同樣也適用于課程思政點的融入.在課堂教學(xué)中,教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容直接向?qū)W生們講述具體的思政事例,比如在講授同步輻射光源裝置時,可以介紹我國在同步輻射方面取得的顯著成果,介紹我國在經(jīng)歷了70多年的發(fā)展后,國家的科研從新中國成立之初重點關(guān)注國防、航天和重化礦藏工業(yè)有關(guān)的技術(shù),到改革開放以來面對國家的重大發(fā)展需求變成了“科學(xué)技術(shù)工作必須面向經(jīng)濟建設(shè)”,而我國的科研事業(yè)也已經(jīng)站在了世界前列,學(xué)生的民族自豪感油然而生.在運用講述法傳遞知識和思政點的同時要重點關(guān)注課堂氣氛的變化和學(xué)生情感的輸出,營造一個積極的課堂氣氛,有助于將思政點和課堂內(nèi)容有機融入,切忌生搬硬套,空談和課堂內(nèi)容無關(guān)的素材,這樣不僅不能吸引學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的關(guān)注,反而會擾亂學(xué)生的思維,讓學(xué)生把握不住重點.
除了傳統(tǒng)的講述式教學(xué)外,還應(yīng)當(dāng)引入雙向交流式教學(xué),讓學(xué)生對課堂內(nèi)容和思政點有所體會和把握,比如可以利用小組討論.小組討論作為一種課堂教學(xué)方式,其本身就融入了非常重要的思政內(nèi)容[12].在小組討論中所有的學(xué)生都要參與其中進(jìn)行討論,體現(xiàn)了合作性和每個人的協(xié)作能力;在討論中學(xué)生們都要遵守制定的規(guī)則,體現(xiàn)了紀(jì)律性;在講述自己的觀點時還能鍛煉學(xué)生的自我表達(dá)能力和表達(dá)的邏輯性;當(dāng)排序靠前的同學(xué)和靠后的同學(xué)觀點重復(fù)時,后面的同學(xué)要及時應(yīng)變,修改自己的觀點,體現(xiàn)學(xué)生的應(yīng)變能力.這種小組討論式教學(xué)法更容易將每個學(xué)生代入其中,深入挖掘并深刻理解其中的思政內(nèi)涵,有助于提升學(xué)生的自我管理技巧和自我學(xué)習(xí)能力,實現(xiàn)立德樹人的目標(biāo).
思政課堂的基礎(chǔ)是要加強師德教育,造就一支品德高尚的師資隊伍,牢固樹立“課課有德育,人人是德育工作者”的觀念.使原子物理學(xué)教師們進(jìn)一步落實德育在課堂上的滲透.以課程思政為主陣地,富思想教育于原子物理學(xué)教學(xué)之中,全面落實《德育工作實施綱要》,強化對學(xué)生的養(yǎng)成教育.
在堅持師德教育的同時還應(yīng)該注重對學(xué)生進(jìn)行正面引導(dǎo),利用原子物理學(xué)中先進(jìn)的典型、科技成就等正面素材引導(dǎo)學(xué)生的思想,做到潤物無聲,實現(xiàn)以德育人的目的.大學(xué)生正處于個性發(fā)展最關(guān)鍵的時期,再加上當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)上魚目混雜的讓人難辨真?zhèn)蔚膬?nèi)容.因此要在課堂上夯實學(xué)生的理想信念、厚植學(xué)生的愛國情懷、錘煉學(xué)生的品德修為,培養(yǎng)學(xué)生的高尚情操,讓學(xué)生成為有大愛大德大情懷的人.例如在講述康普頓散射內(nèi)容時,可以提到在康普頓散射發(fā)現(xiàn)過程中同樣做出卓越貢獻(xiàn)的我國著名學(xué)者吳有訓(xùn)先生.吳先生1921年底赴美,次年加入康普頓團隊幫助其完成X射線的散射實驗,并在康普頓的結(jié)果被質(zhì)疑時用有力的、充分的實驗數(shù)據(jù)證實了結(jié)果的普適性.為此,有人提議將康普頓效應(yīng)改成康普頓-吳有訓(xùn)效應(yīng),吳有訓(xùn)先生公開表示反對,表現(xiàn)出了中國科學(xué)家求實的態(tài)度和謙虛的美德.
新時代新形勢下的本科高校物理教學(xué)已經(jīng)不能僅僅定位在傳統(tǒng)的傳授教材內(nèi)容上,要將課堂當(dāng)做傳播知識、文化、思想的寶地,將思政教育融入課堂,引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀,實現(xiàn)以德育人的目標(biāo).本文以原子物理學(xué)教學(xué)為例,重點討論了在融入思政理念后,如何科學(xué)、正確地達(dá)到以德育人這一目標(biāo).