贯彻“三位一体”要求提高实验教学育人效果

摘要

课程思政建设与实施是新时代党和人民赋予教育教学工作的新任务、新要求。近几年来，在教育部和教指委的正确领导下，各院校、各单位认真学习贯彻习近平总书记关于教书育人的系列重要讲话精神，贯彻《高等学校课程思政建设指导纲要》^[1]，广大教师就课程思政建设与实施方面作了很多有益探索，相关的会议报告、论文、案例成果繁多。为体现高等教育教书育人的质效性、层次性，有必要对课程思政的总目标、总任务、总要求进行再认识、再明确、再提升，对与课程思政建设与实施密切相关的基本概念（如思政元素、思政观点）进行厘清，对课程思政如何融入教学即如何将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、提高教学效果问题进行深入的再探索、再讨论、再实践。

1 课程思政应努力做到“取法乎上”

1.1 关于“法”与“得”

中国古代先贤认为，“取法乎上，仅得其中；取法乎中，仅得其下”，意思是确立更高的目标、采取更好的方法，尚有可能只获得中等水平的成果；如果只确立中等目标、采取中等水平的方法，恐怕最后只能获得较低的成果。因此，做任何事情都应尽可能地“取法乎上”，选取更高的目标和方法，课程思政、教书育人也不例外。

1.2 进一步明确教书育人的总目标、总任务和总要求

习近平总书记关于教书育人的系列重要讲话强调了党的教育方针和新时代对教育教学工作的新要求。贯彻《高等学校课程思政建设指导纲要》，高质量做好课程思政建设，最重要、最根本的就是回答好总书记的“育人三问”：

一是深刻认识教育教学工作的根本任务是“为党育人，为国育才”，解决好“为谁培养人”^[2]的问题；

二是把课程思政建设与实施的总目标确定在“培养中国特色社会主义建设者和接班人”上，回答好“培养什么人”的问题；

三是认真落实课程思政工作的总要求，“将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体”，通过课程思政对学生进行价值塑造，引导和帮助学生确立正确的信仰、立场和品德（即世界观、人生观、价值观），解决好“怎样培养人”的问题。

2 课程思政的设计与实施

2.1 物理实验课的特点与课程思政的目标定位

物理即哲学。教学基本要求明确指出，“物理学展现了一系列科学的世界观和方法论”^[3]。物理学的很多原理与唯物辩证法观点高度契合，物理学发展演进中的很多重大突破、很多重要规律的发现以及经典实验都蕴含（展现、揭示）辩证唯物主义观点和方法。唯物辩证法的很多重要观点和方法（如物质的观点、运动与变化的观点^[4]、实践检验真理的观点、真理相对性与不断发展的观点，以及设立理想模型专注于解决主要矛盾的方法、大胆假设小心求证的方法等）在物理人看来是显而易见的。结合物理实验教学传授唯物辩证思想，引导学生深入理解和掌握辩证唯物主义世界观和方法论，坚定马克思主义信仰，不仅十分必要，而且得天独厚、切实可行。

2.2 课程思政的总体思路

通过深入研究与实践探索，我们认为应该充分发掘课程内容所蕴含的思政元素，特别是要注意发掘物理原理、物理学发展演进历程和经典实验所展现（揭示）的唯物辩证思想（思政材料），并将其提炼升华为思政观点融入教学，引导青年学生深入学习掌握唯物辩证法，树立正确的世界观人生观价值观，坚定政治信仰。总体设计思路（即教学内容与思政目标之逻辑关系）如图1所示。

2.3 思政元素、思政观点与教学策略

在众多文章、报告特别是申报上线的《课程思政教学案例》中，常常见到“主要思政元素”“思政元素的融入”等用语和（填表）要求。认真阅读就会发现，很多人对于思政元素的概念不是很清楚，把“元素”当“观点”，将二者混为一谈的情况较多。

一般来说，元素是事物固有的素材，所以宜用“发掘”更为准确。思政元素，就是课程内容（物理原理、物理过程、物理学演进历程及重大突破，以及经典实验的设计思路和方法）所蕴含的思想因子（素材）。

观点是基于某个（些）元素（素材）“生发”出来的，需要经过提炼、升华而成。思政观点，就是与课程内容密切相关、能够引发学生思考和遵循且有利于确立正确“三观”的思想和观点。

思政元素一头连接（源于）课程教学内容（所以需要发掘），另一头连接（生发）相应的思政观点，如辩证唯物主义关于物质的观点、运动的观点、实践的观点、发展的观点等。

观点为元素的升华而来，因而观点会有不同的层次。比如，直接（基本）观点、间接（引申）观点等。有时候，直接观点、基本观点即可作为思政观点，有的则需要进一步升华和引申才更适合。

比如，迈克耳孙干涉实验展示了现象与本质的辩证关系，其中的现象、本质可视为思政元素；二者的辩证关系（哲学观点）是该课的思政材料和基本观点；将哲学观点向上拓展，得出的具有正确导向作用的思想和观点（相信唯物辩证法、相信马克思主义）即为思政观点。

瞄准价值塑造之目标发掘思政元素、提炼思政观点，选取适当的方法把正确的观点融入教学，引导和帮助学生确立坚定正确的政治方向，才是更具实效的课程思政。现以迈克耳孙干涉实验^[5-6]为例，思政元素发掘，思政观点提炼、拓展及教学思路（思政观点阐述）如图 2 所示。

2.4 课程思政的实施原则

具体教学（讲解、阐述）中，应遵循“意蕴高远、精准融合、简明扼要”的原则。意蕴高远，就是站位高，意蕴深，把引导学生树立正确的“三观”和信仰作为课程思政的总目标。精准融合，就是在思政元素发掘、观点提炼和讲授时机把握上要精准，要与教学内容关联紧密、相融相合。简明扼要，就是观点阐释要简洁明了，指向性强，一语中的。

3 如何实现“三位一体”良性互促

皮之不存，毛将焉附。只有把知识传授、能力培养的功夫做好了，课程思政才更有效力。结合课程思政建设，我们就加强教学改革，提高教学质量做了一些探索创新。

3.1 知识传授应坚持三个“更加注重”

一是更加注重相关知识、原理在物理学体系中地位的讲解。实验教学不只是技能和方法的训练，还应涵盖实验认知、理论认知和应用认知的体系建构。现实教学中，经常遇到实验所用的原理超前于理论课教学或所涉物理原理没有纳入理论课教学大纲的情况。单独设课强调的是课程的独立性、综合性，而不是让教学内容变窄、排它，不能就实验教实验。因此，指导和帮助学生加深对相关物理原理的学习和理解也是实验教学的重要任务之一。囿于课时限制，我们不能要求教师像理论课教学那样对涉及的原理、公式进行详细推导，但应讲清其主要内涵，同时还要简明扼要地介绍其来源和意义，讲清其在物理学体系中的地位和适用范围。这样做不仅能帮助学生加深对物理原理、物理学知识体系的理解和建构，还有利于他们对实验过程、结果、意义（科学意义、应用意义）有更好地理解和把握，使他们的学习更有方位感、主动性。

二是更加注重经典实验创设背景、过程的讲解。把某个经典实验列入教学，不是为了求取其数据、结论或者证明某个原理，而是要让学生通过教学感受经典实验创建和承载的思路和方法，因为该实验的科学成果早已被人类所公认，无须再搞一次证实活动。历史是最好的教科书，要理解和学习经典实验创建和承载的思路和方法，最有效的做法就是回到当初的问题场景，回顾当年（当时 ）经历了怎样的路径选择、方法竞争才最终找到这样一个解决问题的办法，又经历了怎样的方案优化提升才最终取得良好突破性成果的。因此，教学过程中，应该十分重视实验创设背景及探索、优化、提升过程的介绍和讲解。

三是更加注重仪器原理及创制、改进的讲解。在较久远的古代，人们只会凭借经验制造简单的工具。随着科学技术的飞速发展和广泛应用，那种凭直观经验制造工具的做法早已无法满足生产生活和科研的需要。现今的实用工具大都涵盖丰富的科学原理，是诸多经验、思路和方法的集中体现，而这些原理、经验、思路和方法在学生综合素质培养中无疑是十分重要的。因此，在学生完成课前预习、初步了解实验仪器基本功能和使用方法基础上，教师的教学应侧重于仪器设备原理及创制、改进过程的讲解，让学生在工具创制与改进的思路、方法上得到启迪，在创新意识上得到激励和强化。

3.2 能力培养的创新提升

一要注重实验思路、方法（论）的展示。科学原理的深入理解、实验条件与目标的把握，以及思路设计、方法训练，都是能力培养的过程。列入教学基本要求和大纲的实验多数都在思路、方法上具有典型作用，在物理学发展史上具有里程碑意义的经典实验更是如此。要力戒照搬教材按部就班、按图索骥跑龙套式的实验方式。课前预习、提问都要把实验原理、思路和采用的主要方法作为重点，要求学生实验前对实验的主要过程和目标、可能现象和数据大体上有个谱，谋定而后动。以对实验主要思路、方法有较好理解为基础，对于一般探索性、挑战性不是很强的实验，操作过程即便不能做到如行云流水，起码不会总是磕磕绊绊。

二要注重实验方法（技术）应用前景的介绍和展望。学习的目的在于应用，越是有应用价值的东西才越有生命力，教学也是一样。很多实验一头连着科学规律的发现或重要物理原理的证明，另一头与实用工具、生产生活紧密相连。比如，等厚干涉实验原理，因在微小量测量及光学元件光洁度检验等方面具有十分重要的价值，至今仍被广泛应用；基于迈克耳孙干涉原理，罗俊等科学家发起的“天琴计划”“太极计划”，已跻身国际引力波探测第一方队……结合教学，介绍物理实验所承载的新技术及其应用，不仅有利于引发学生好奇，提振进取精神，增加学习动力，促进教学效果提升，而且还有利于激发他们投身科学事业为国防和现代化建设做出更大贡献的决心和信心。

三要注重创新思路、方法的培养。创新意识、创新能力需要在实践中培养。一般来说，设计性、研究性实验要求学生在实验思路、方法上具有独创性，是培养创新意识、创新能力的良好载体。在题目设置上，要给学生留出“独创”的空间；在仪器设备上，要给学生以选择的余地；在教学指导上，要鼓励学生大胆想象、独辟蹊径；在实验过程中，要支持学生反复试验、不断改进；同时，注重对异常现象、数据的分析和处理；在成绩评定上，要重思路、重独创，容许偏离既有理论的实验现象和结论，不刻意追求完美，尤其不能以理论数据、理想结果为衡量标准。

3.3 促进物理理论、方法的学习理解

之所以称辩证唯物主义原理是科学的世界观和方法论，是因为它所揭示的规律、所阐释的观点具有普遍意义。通常有这样的情况，某个（些）乍一看想不通、不理解或不易认可的东西，用相关的辩证唯物主义原理进行类比讲解，就好理解了。比如，误差理论与数据处理教学中，对于不确定度的概念，学生普遍难以理解和构建。因为他们基于过去的学习和认知，认为理科的问题都应该有确定的标准答案，“不确定”是不正常、另类和错误的。如果只就字面进行讲解，学生即便知道了算法，能够套用公式得出数值，也仍然会心存疑惑，建不起概念，不清楚不确定度是个什么东西。引入真理的绝对性和相对性辩证关系原理^[7]，用真理的绝对性（绝对真理）和相对性（相对真理）来类比真值、近真值^[8]，就能较好地打通学生思想上的壁垒，使他们理解和接受近真值和不确定度的概念，从而使教学难点得以突破。

4 结语

高等教育教学的课程思政要站在更高层面，确立更高的目标、更高的格调、更高的内涵，就是要把回答好“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”的问题作为课程思政建设与实施的根本指针，把世界观和信仰教育放在首位，切实做到为党育人、为国育才。

“将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体”是立德树人、教书育人的总纲，它不仅是对课程思政建设与实施的根本要求，也给知识传授、能力培养赋予了新内涵，给教育教学改革提出了新标准、新要求。

思政元素和思政观点当属不同的概念。思政元素是课程内容固有的，需要积极发掘；思政观点则需要通过对“元素”的提炼和升华而得。发掘元素、提炼观点是课程思政建设与实施的重要基础环节，不仅需要教师对教学内容及相关知识的纯熟掌握、深入理解，更需要其具备思想深刻、政治敏锐，以及逻辑演绎、文辞说理等方面的综合素质。所以，课程思政不是“教学加”，而是教学的引申和升华，是更高层次的教学——是为“三位一体”。

唯物辩证法从哲学高度揭示了物质世界运动变化的总规律。从其来源上讲，很多观点就来源于自然辩证法和经典物理，是自然规律的抽象和提升。从功能上讲，唯物辩证法的三大规律、五大范畴适用于自然运动、社会运动及人类的认识发展。在课程思政层面，我们可以基于物理原理与辩证唯物主义原理的高度契合性，发掘思政元素，阐释正确的物质观、运动观、矛盾观、实践观、发展观，帮助学生熟悉和掌握唯物辩证法，引导他们树立正确的世界观人生观价值观，坚定对马克思主义的信仰，坚定对中国共产党的信赖和中国特色社会主义的信心。在教学质量层面，我们也可以用大家熟悉和认可的哲学观点来解释某些抽象难懂的物理概念、原理，撬动学生思维，促进教学任务完成和质量提升。

为此，我们将不断探索，继续前行。

参考文献

基金项目:  教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会研究项目“贯彻‘三位一体’要求,提高实验教学育人效果研究”（项目编号：DWJZW202101db）。

作者简介:  张映辉，大连海事大学理学院教授,yhzhang@dlmu.edu.cn。