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《普通物理实验》课程思政教学案例(一等奖)
一、课程简介
《普通物理实验》课程原属于大学物理课程的一部分,随着社会对高等人才全面型发展的要求逐步提升,以及对各种创新型人才的基础培养需求,更是为在扎实理论基础的前提下进一步的锻炼学生的动手能力和提高学生的创新能力,在上个世纪 70年代末期就逐步分离出来形成一门独立课程,成为理工科学生的全面、系统和独立设置的必修实验课程。在这门课程中,深刻贯彻了《高等学校课程思政建设指导纲要》中提到的对理工科专业课程“要在课程教学中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“。《
普通物理实验》课程通过实验锻炼学生发现、分析和解决物理问题的能力,更是要在其中潜移默化的增进学生的协同性、合作性、对学术的诚信以及对真理的探索和追求,培养其科学素养,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
二、课程思政教学内容
不论是亚里士多德最早的物理著作《Physis》对自然之美的解析,还是庄子有云的“判天地之美,析万物之理”中天地美万物理的平衡,都说明物理并不像某些同学所以为的是“枯燥的读不懂的理论公式”,而是极具人文艺术的人类科学家们对周遭世界的构建与解析,物理是人类认识世界了解宇宙过程中逐步产生的一门学科,而其研究方法就是通过一个个实验或发掘现象或验证理论,实验的重要性不言而喻。课程之初通过对物理起源的介绍,打破学生们的固有思维, 降低其畏难性,激发学生们对科学的探索精神、审美提高和创造创新活力。
在《普通物理实验》课程中融入思政教学,可通过以下几种方式:
(一)对学生“坚持立德树人,德育为先”,强调面对科学实验的态度要诚信,包括操作规范、尊重事实、数据真实可靠等,从基础物理实验入手培养学生科研诚信学术诚信,塑造学生优秀的科学素养和正确的人生观价值观;
(二)针对不同实验,在教学中引入相关科学家事迹及物理知识发展的历史背景,比如重要思想、定理及规律的发展背景和当时的科学发展水平,引导学生认识事物的本质和发展规律,激发学生学习的内在驱动力;
(三)归纳总结同一实验规律不同期的发展,对比同类实验的不同对象的同性与区别,把物理学中的科学知识与科学家们的人文知识相结合,比如开普勒的行星椭圆轨道运行理论基于亚里士多德的正圆轨道论但又推翻了其正圆性,光波与微波传播的相同方式,粒子性和波动性的对立统一等,通过物理实验包含的辩证唯物主义观点,提高学生的逻辑思维能力,培养学生树立正确的世界观和科学价值观;
(四)以典型科学家的实验案例及为祖国奉献的研究精神,培养学生的爱国主义精神以及将社会主义核心价值观内化为精神追求、外化为自觉行动。
具体思政元素与课程结合的实例以下表简述:
三、思政教学模式设置与目标意义
课程将思政教育与多维度课程教学相融合,课前利用线上平台讲述实验背景、原理帮助学生完成实验预习,通过引导性思考问题充分调动学生的积极性;课中在保证实验安全的前提下,分段有针对性的讲解实验过程及问题解决方法,讲述相关人物事迹和科学实例,使学生既有实际操作的真实体会又有实例事迹的心得体悟,加深理解;课后在线上以学生讨论为主体,以小组模式完成“数据-结论- 误差”的实验总结、遇到问题解决问题的分析总结和对比科学家事迹或科技实例的心得体悟总结。通过课前课后的前后贯通和线上线下的灵活方式,把思政教育融入实验课程,实现马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合,提高学生的多方位能力,训练科学思维方法,进行科学伦理教育,激励学生创新创造和科技报国的家国情怀及使命担当。
图 3? 思政教学模式设置与目标意义
四、教学过程实施、案例意义及教学考核评价
以“太阳能电池的伏安特性测试”实验为例概述课程思政融入的设计方案:上课前一周,在线上平台导入实验指导书,包括实验目的、实验原理及相关仪器介绍、具体实验内容、操作步骤、注意事项等供学生提前预习。
提出以下引导问题让学生调研,结果上传平台共享,评选优秀,量化平时成绩奖励。
1)利用太阳能电池的意义→调研新能源开发现状→太阳能电池的优势与局限;
(引导学生主动调研,激发兴趣)
2)太阳能电池应用领域→太空领域的应用→我国发展现状;
(通过学生自主学习对国家科技现状了解,获得民族自豪感激发使命担当)
3)决定太阳能电池性能的指标→这些指标的测量方式→优化测量精度的途径;
(具化实验预习思考,使学生在实验操作中有意识有目的,先动脑再动手)
所有学生完成线上预实验报告,规划测试对象,设计数据记录表格。
上课当天,简述基本实验信息,强调实验安全注意事项,为学生介绍应用太阳能电池的一些具体实例。从生活中的实例进入,如太阳能路灯,到对农业环境的影响,如农业辅助,再到新型太阳能源工具的开发,如太阳能汽车飞机,最后了解太阳能在探索太空中
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