李曉霞,程緒信,劉愉快
(肇慶學(xué)院 電子與電氣工程學(xué)院,廣東 肇慶 526061)
課程思政是通過深入挖掘?qū)I(yè)課和綜合素養(yǎng)課的德育內(nèi)涵和德育因素,促進(jìn)顯性教育和隱性教育相融合,使各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協(xié)同育人效應(yīng)[1].育人是高校教育工作的主要目標(biāo),課程教學(xué)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效載體,作為高等教育中重要一環(huán)的教師,不僅要傳道授業(yè)解惑,更應(yīng)該成為塑造學(xué)生性格、品行的“大先生”.早起高校傳統(tǒng)的教育理念中,對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想教育都依賴于思想政治課程,專業(yè)課程的思政元素沒有被發(fā)掘和應(yīng)用.近年來,國(guó)家對(duì)高校思政工作給予了相當(dāng)?shù)闹匾?,?chuàng)新地提出了“課程思政”的教育理念[2],從此思想政治課教師不再單打獨(dú)斗,綜合素養(yǎng)課、專業(yè)課的教師也加入戰(zhàn)斗隊(duì)伍來共同參與立德樹人的根本任務(wù).
課程思政教學(xué)體系是一個(gè)綜合立體的育人體系,思想政治理論課在其中發(fā)揮引領(lǐng)作用,承擔(dān)對(duì)大學(xué)生進(jìn)行社會(huì)主義核心價(jià)值觀教育的任務(wù);綜合素養(yǎng)課程起到浸潤(rùn)作用,承擔(dān)筑牢理想信念的綜合素養(yǎng)養(yǎng)成任務(wù);自然科學(xué)專業(yè)課程起到拓展作用,注重學(xué)生科學(xué)思維、職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成教育;哲學(xué)社會(huì)科學(xué)專業(yè)課程發(fā)揮強(qiáng)化作用,主要針對(duì)學(xué)生進(jìn)行社會(huì)主義意識(shí)形態(tài)方面的教育[3].在這樣一個(gè)綜合育人模式下,光學(xué)課程作為物理學(xué)專業(yè)的核心理論課程也應(yīng)承擔(dān)課程思政的任務(wù),在教學(xué)中充分挖掘思政成份,打通與思政課間的壁壘,既要把思想政治理論巧妙地運(yùn)用到專業(yè)課教學(xué)中去,不能生拉硬扯,又要從思政理論高度去理解和運(yùn)用專業(yè)課知識(shí),以達(dá)到兩者的交叉融合,最終轉(zhuǎn)化成學(xué)生道德修養(yǎng)和精神境界的提升,轉(zhuǎn)化成學(xué)科素養(yǎng)和職業(yè)能力的養(yǎng)成.
光學(xué)是物理學(xué)中最古老的一門基礎(chǔ)學(xué)科,人類在認(rèn)識(shí)自然過程中不斷發(fā)現(xiàn)矛盾和解決矛盾,通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐總結(jié)了很多光學(xué)理論.一方面,這些理論對(duì)實(shí)踐起到指導(dǎo)作用,另一方面,實(shí)踐又促進(jìn)了理論的進(jìn)一步發(fā)展,這本身就包含了豐富的哲學(xué)思想和內(nèi)涵,值得我們?nèi)ド钊胩剿?
思想政治教育與學(xué)科教育有著一定的聯(lián)系.對(duì)于物理學(xué)專業(yè)來說,很多專業(yè)課程看似與思政教育沒有直接關(guān)聯(lián),實(shí)際上經(jīng)過教師的深入挖掘,可以讓其育人功能顯現(xiàn)出來,在培養(yǎng)學(xué)生的品行,養(yǎng)成正確的三觀,增強(qiáng)青年的責(zé)任擔(dān)當(dāng)方面,二者擁有共同的作用:一方面,思政教育為學(xué)科教育提供政治導(dǎo)向,豐富了教育內(nèi)容,尤其增強(qiáng)了理論性課程的趣味性;另一方面,學(xué)科教育提升了思政教育層次,通過教師的合理引導(dǎo),兩者可以互為補(bǔ)充,相得益彰.所以,專業(yè)課程中如何提煉和加工思政元素尤為重要,以下從哲學(xué)思想和社會(huì)主義核心價(jià)值觀兩個(gè)方面分別闡述光學(xué)課程中包含的思政內(nèi)容.
1.1 哲學(xué)思想
光學(xué)課程包含了豐富的哲學(xué)思想,例如矛盾的普遍性思想、否定之否定規(guī)律、辯證唯物主義等,下面結(jié)合光學(xué)課程加以詳細(xì)說明.
1.1.1 矛盾的普遍性
矛盾的普遍性是指矛盾存在于一切事物的發(fā)展過程中,它是客觀存在的,要積極尋找正確的辦法化解矛盾.光學(xué)課程的知識(shí)體系中也存在諸多矛盾,幾何光學(xué)中對(duì)于共軸球面光學(xué)系統(tǒng),要想理想成像,一般都要求將發(fā)光物體和光線限制在近軸區(qū)域,光線一旦偏離了近軸區(qū)域,就容易出現(xiàn)像差.另外,常用的復(fù)色光源,由于色散的原因容易形成色差,像差和色差都嚴(yán)重地影響了成像的清晰度.從光具組的聚光本領(lǐng)角度考慮,進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的光束不能太窄,而且為了獲得廣闊的像場(chǎng),物體也不能限制在近軸范圍內(nèi).也就是說,一方面要求成像清晰,另一方面又要求像場(chǎng)廣闊明亮,這常常不可兼得,也就是存在成像清晰度和系統(tǒng)聚光本領(lǐng)之間的矛盾.考慮光的波動(dòng)性質(zhì),光束越受到限制衍射現(xiàn)象就越明顯.這意味著,越減小幾何像差,衍射就越顯著;減少衍射效應(yīng),幾何像差又會(huì)趨于明顯,于是又存在著成像清晰度與細(xì)節(jié)分辨程度的矛盾[4].因此,在實(shí)際的光學(xué)系統(tǒng)中,常常需要平衡以上所述矛盾的雙方,合理設(shè)計(jì)光學(xué)儀器.
1.1.2 否定之否定規(guī)律
否定之否定規(guī)律揭示了事物由肯定到否定,再到否定之否定的發(fā)展過程,它是事物完善自己、發(fā)展自己的一個(gè)有規(guī)律的過程.光學(xué)知識(shí)體系的發(fā)展和完善也遵循這個(gè)規(guī)律.
光學(xué)的發(fā)展實(shí)際上是人類對(duì)光現(xiàn)象、光的本質(zhì)不斷探索和認(rèn)知的過程.中國(guó)古代最早對(duì)光的認(rèn)知始于公元前450年至公元前250年,《墨經(jīng)》的《經(jīng)下》篇記載了光的直線傳播和光在鏡布上的反射等現(xiàn)象.西方對(duì)于光的認(rèn)識(shí)可以追溯到古希臘,以亞里士多德和歐幾里得為代表的先賢從自然哲學(xué)角度對(duì)光進(jìn)行了探討和分析.自17世紀(jì)以來,光的研究有了突破性地進(jìn)展,西方科學(xué)家建立了近代幾何光學(xué),提出了光的反射和折射定律,發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡等光學(xué)儀器.
17世紀(jì)初,意大利人格里馬第觀察到與光的直線傳播這一幾何光學(xué)原理不相符的現(xiàn)象,一根直桿在點(diǎn)光源照射情況下投射的影子比假定直線傳播情況下的寬度更大一些,即產(chǎn)生了光的衍射現(xiàn)象.
斯涅耳在1621年得出折射定律,1637年笛卡爾在《折光學(xué)》中給出折射定律的現(xiàn)代形式,費(fèi)馬(1601-1665)利用極值原理得到光的反射定律和折射定律.1690年荷蘭科學(xué)家惠更斯在《光論》一書中提出惠更斯原理,正式建立光的波動(dòng)學(xué)說,成功解釋了方解石的雙折射現(xiàn)象.但惠更斯沒有提及波長(zhǎng)的概念,也沒有指出光的周期性.隨后,英國(guó)科學(xué)家牛頓從牛頓環(huán)的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)光具有周期性,在1704年出版的《光學(xué)》著作中指出光是一種微粒.這一時(shí)期出現(xiàn)了基于光的本性之“光的波動(dòng)說”與“光的微粒說”的爭(zhēng)論[4-5].進(jìn)入19世紀(jì),波動(dòng)光學(xué)開始復(fù)興與發(fā)展,以1801年的托馬斯.楊的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)開始,下表1列出了波動(dòng)光學(xué)時(shí)期光學(xué)理論的發(fā)展成就.
表1 波動(dòng)光學(xué)時(shí)期的代表性成就
光的電磁理論證明了各種自然現(xiàn)象之間存在著相互聯(lián)系這一辯證唯物論的基本原理.19世紀(jì)末到20世紀(jì)初,光的電磁理論在解釋黑體輻射、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)時(shí)遇到了困難,直到1900年普朗克提出輻射的量子論才解決了這些難題.下表2列出了這一量子光學(xué)時(shí)期的光學(xué)發(fā)展成就.
表2 量子光學(xué)時(shí)期的代表性成就
可以看出,人類對(duì)于光的本性問題的探討也是走過了一條曲折的道路,在經(jīng)歷了肯定、否定、否定之否定后,逐步認(rèn)清光具有波粒二象性這一本質(zhì).
1.1.3 辯證唯物主義
辯證唯物主義認(rèn)為物質(zhì)世界是按照它本身所固有的規(guī)律運(yùn)動(dòng)、變化和發(fā)展的,而對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律是其最根本的規(guī)律,是辯證法的實(shí)質(zhì)和核心,它揭示了事物發(fā)展的源泉和動(dòng)力,闡明了事物發(fā)展過程的實(shí)在內(nèi)容.光的本性就體現(xiàn)了辯證唯物主義的思想.
光既有波動(dòng)性又有粒子性.波動(dòng)性是指光是一種電磁波,具有波動(dòng)的一些屬性,例如獨(dú)立性、疊加性,光波能產(chǎn)生干涉、衍射、偏振等現(xiàn)象.光的粒子性是指光的能量除了能以連續(xù)波動(dòng)形式存在還能以離散形式存在,其離散的能量單元稱為光子,它在很多方面具有經(jīng)典粒子的屬性,歷史上一些著名的實(shí)驗(yàn),如光電效應(yīng)、康普頓散射等實(shí)驗(yàn)揭示了光的粒子性.所以,光的波粒二象性是一個(gè)精確的實(shí)驗(yàn)事實(shí).
為了解釋光的這種兩面性,人們不得不發(fā)展出新的理論——波粒二象性,認(rèn)為光既是波(是某特定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁波),又是粒子(是某特定能量范圍內(nèi)的光子),即光具有波粒二象性.人們平時(shí)看到的是大量光子的統(tǒng)計(jì)行為,與波動(dòng)光學(xué)所預(yù)言的一致,只有在一些特殊場(chǎng)合,尤其涉及光的發(fā)射和吸收等過程時(shí),個(gè)別光子的粒子性才會(huì)凸顯出來,只有波粒二象性才能完美解釋光的各種行為.這個(gè)理論提出后,它不僅能解釋光的行為,還是量子力學(xué)建立的基礎(chǔ).其后,德布羅意在光的波粒二象性的啟示下,提出了微觀粒子也具有波粒二象性的假說,并由戴維孫和革末的電子衍射實(shí)驗(yàn)所證實(shí).
辯證唯物主義認(rèn)為,事物是對(duì)立統(tǒng)一的.在經(jīng)典世界里,人們認(rèn)為波動(dòng)性和粒子性是兩種完全不同的物質(zhì)形態(tài),兩者是矛盾的和對(duì)立的.但在量子世界里,兩者可以和諧共存.由此引發(fā)了經(jīng)典力學(xué)與量子力學(xué)適用范圍的此消彼長(zhǎng),以及兩者轉(zhuǎn)化的界限,都體現(xiàn)了辯證唯物主義[6].
由于現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,2015年瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院科學(xué)家成功拍攝出光同時(shí)表現(xiàn)波粒二象性的照片,也是對(duì)這一辯證唯物主義觀點(diǎn)最好的證明.
1.2 社會(huì)主義核心價(jià)值觀
社會(huì)主義核心價(jià)值觀主要由堅(jiān)持馬克思主義指導(dǎo)思想,堅(jiān)持中國(guó)特色社會(huì)主義共同理想,堅(jiān)持以愛國(guó)主義為核心的民族精神和以改革創(chuàng)新為核心的時(shí)代精神和堅(jiān)持社會(huì)主義榮辱觀組成.在新時(shí)代下,高等教育也要與時(shí)俱進(jìn),以社會(huì)主義核心價(jià)值觀為導(dǎo)向的課程思政建設(shè)有利于進(jìn)一步完善課程教學(xué)內(nèi)容,有利于培養(yǎng)青年學(xué)生做到四個(gè)自信、增強(qiáng)四個(gè)意識(shí),是實(shí)現(xiàn)為黨育人為國(guó)育才的重要途徑.
社會(huì)主義核心價(jià)值觀中,愛國(guó)、敬業(yè)是對(duì)個(gè)人行為層面的要求,在光學(xué)課程中也能體現(xiàn)這些元素.光學(xué)泰斗王大珩院士,解放初期從英國(guó)輾轉(zhuǎn)多地回到祖國(guó),參與創(chuàng)建大連大學(xué)及其應(yīng)用物理系,在物資極其匱乏的情況下,自制教學(xué)儀器給學(xué)生開設(shè)實(shí)驗(yàn)課.王院士在長(zhǎng)春光機(jī)所工作期間,克服種種困難研制出了高精光學(xué)儀器即著名的“八大件”,長(zhǎng)春光機(jī)所也因此聞名全國(guó)科技界.王大珩院士還在國(guó)防科研、計(jì)量科學(xué)研究等領(lǐng)域作出了突出的貢獻(xiàn),為我國(guó)的光學(xué)事業(yè)培養(yǎng)了一批又一批的優(yōu)秀人才.此外,“中國(guó)天眼”的主要發(fā)起者和奠基人南仁東先生,花費(fèi)22年時(shí)間建成目前世界最大口徑的射電望遠(yuǎn)鏡.該望遠(yuǎn)鏡作為中國(guó)自行研發(fā)制造光學(xué)儀器的代表,對(duì)中國(guó)在科學(xué)前沿實(shí)現(xiàn)重大原創(chuàng)突破、加快創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展具有重要意義.南先生在建造“中國(guó)天眼”的20多年時(shí)間里,向人們生動(dòng)詮釋了胸懷全局、鞠躬盡瘁的科學(xué)精神.還有很多類似王大珩、南仁東的中國(guó)科學(xué)家,他們都是踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀的典范,他們的事跡都值得師生在光學(xué)課程中去挖掘、學(xué)習(xí).
2.1結(jié)合專業(yè)實(shí)際選擇有關(guān)物理學(xué)家的傳記、電影、論文等推薦給學(xué)生閱讀或觀看.例如《王大珩傳》、《聚焦星空-潘君驊傳》、電影《蔣筑英》等,也可以選擇性地將涉及中國(guó)古代光學(xué)史的論文[7]或西方光學(xué)發(fā)展史的論文[8]推薦給學(xué)生課外研究學(xué)習(xí),在課后與學(xué)生交流這些書籍、電影或論文的觀后感,引導(dǎo)他們對(duì)科學(xué)精神的理解和認(rèn)同,激發(fā)青年學(xué)生的使命和當(dāng)擔(dān).
2.2根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn),每一章內(nèi)容中選擇性地打造若干知識(shí)點(diǎn),使其與思政教育內(nèi)容相銜接.這樣一方面在課程講授中活躍了課堂氛圍,增加了師生間的互動(dòng)話題,在理論知識(shí)學(xué)習(xí)的枯燥乏味中增加了人文意味;另一方面,通過對(duì)學(xué)生思想方面的引導(dǎo),培養(yǎng)他們正確的科學(xué)觀和銳意進(jìn)取的學(xué)習(xí)精神,更好的促進(jìn)學(xué)生對(duì)光學(xué)理論知識(shí)的學(xué)習(xí).最后在整個(gè)課程中形成多個(gè)帶有思政符號(hào)的知識(shí)點(diǎn),以點(diǎn)帶面,完善整個(gè)光學(xué)思政教育內(nèi)容.
2.3改進(jìn)光學(xué)課程的評(píng)價(jià)考核方式,探索更利于學(xué)生深度參與,能精準(zhǔn)體現(xiàn)課程對(duì)學(xué)生思想建設(shè)有益的考核環(huán)節(jié).以前的課程考核以期末卷面成績(jī)?yōu)橹?,平時(shí)作業(yè)及課堂出勤率為輔的方式進(jìn)行,該考核方式無法完全達(dá)成思政教育的目標(biāo),也不利于學(xué)生專業(yè)知識(shí)的延伸與理論應(yīng)用能力的培養(yǎng).目前,在光學(xué)課程教學(xué)改革中,應(yīng)將光學(xué)理論和生活實(shí)際相關(guān)的應(yīng)用型、創(chuàng)新型題目納入平時(shí)作業(yè)中,逐步提高平時(shí)作業(yè)在課程總評(píng)價(jià)中的比例.另外,要及時(shí)開展課程分組教研活動(dòng),設(shè)置不同的課題,由學(xué)生合作完成課題的教學(xué)設(shè)計(jì)、板書、課堂講解,并由教師參加教研活動(dòng)的評(píng)閱,在評(píng)閱過程中與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng),達(dá)到促進(jìn)學(xué)生深度參與的目的.
2.4借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和課外活動(dòng)開展課程思政教育.在網(wǎng)絡(luò)面方面,互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使從網(wǎng)上收集整理與光學(xué)課程相關(guān)的思政教育資料較為便捷,通過線上和線下的分享,可以為學(xué)生提供圖片、文字、音頻、微課等形式的光學(xué)思政內(nèi)容,而在課外活動(dòng)方面,通過組織學(xué)生參與天文觀測(cè)活動(dòng),可以將光學(xué)課程中望遠(yuǎn)鏡的放大本領(lǐng)、中國(guó)天眼的建造故事等有機(jī)融入,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),同時(shí)針對(duì)天文觀測(cè)中遇到的問題,可以引導(dǎo)學(xué)生自主思考、解決問題.這樣借助于第二課堂,既能激發(fā)學(xué)生的民族自豪感,培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍、嚴(yán)謹(jǐn)求學(xué)的態(tài)度,也在無形中加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生的思想政治教育.
在光學(xué)課程中融入思政內(nèi)容,對(duì)青年學(xué)生有效開展思想政治教育,不僅是物理教學(xué)的重要組成部分,也是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的重要途徑.本文探討了光學(xué)課程中蘊(yùn)含的思政元素,結(jié)合課程目前的教學(xué)活動(dòng)提出了可行的實(shí)施辦法,希望能夠?qū)π滦蝿?shì)下的光學(xué)課堂教學(xué)提供一些新思路.