淺談熱學課程思政的探索與實踐

韓文娟,劉 海,強 睿

(六盤水師范學院 物理與電氣工程學院,貴州 六盤水 553004)

2016年12月習總書記在全國高校思想政治工作會議中提到“要用好課堂教學這個主渠道,思想政治理論課要堅持在改進中加強,提升思想政治教育親和力和針對性,滿足學生成長發展需求和期待,其他各門課都要守好一段渠、種好責任田,使各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協同效應”[1]. 2020年6月,教育部印發《高等學校課程思政建設指導綱要》,全國各高校課程思政建設全面推進. 現階段是在專業思政的框架下深化課程思政建設的重要時期. 課程思政育人是高校落實立德樹人根本任務的重要依托,提升課程思政育人的實效意義深遠. 熱學課程是六盤水師范學院物理與電氣工程學院課程群的專業基礎課,為后繼專業課程(如熱力學統計物理等)的學習奠定基礎.熱學課程開設學期為第2學期,是學生價值觀形成的關鍵期,對其今后人生觀的影響較大. 筆者結合近兩年熱學課程思政的探索與實踐,從熱學課程思政理念和目標、需解決的教學問題、課程思政的教學設計、實施方式及效果等方面談點淺見,希望對教師們作好課程思政、更好地發揮所任課程的育人作用提供一些借鑒.

1 熱學課程思政的理念及目標確立

1.1 理念

結合六盤水師范學院的辦學定位,有意識地融入服務地方的理念,注重熱學知識的應用性,使“課程思政”成為熱學課程改革的新動力,在課程中融入思政元素以強化育德功能,構筑價值觀培養效應,做出該課程的溫度和情感,使該課程兼具人文關懷和民族精神.

在熱學課程教學中適當融入愛國主義、人格品質、世界觀教育等,對熱學課程思政進行探索與實踐,結合熱學課程特點和思政教育內涵及地方應用型本科院校情況,探索適合該課程教學特點的課程思政的有效途徑,提高學生物理素養,助力學生全面發展.

1.2 課程思政達成的素質目標

學生通過學習熱學的研究方法、發展歷史及了解科學家的成長經歷等,樹立科學的世界觀和正確的方法論,具有求知熱情、創新欲望、辯證唯物主義思想、實事求是、探究真理等科學態度,形成該課程的素質目標(見圖1和表1).

表1 熱學課程達成的素質目標與畢業要求的對應關系

圖1 熱學課程達成的素質目標

2 以往存在的教學問題

經過調查了解發現,以往我校應用物理學專業學生學習熱學課程時有“5不”現象:學生學習積極性不高;興趣度不高;精力投入度不高;認真持續度不高;克服困難的意志力不強等. 痛點問題是:學生認為自己中學物理基礎不好,學習物理有畏難情緒,對能否學好熱學課程的自信心不足;學生思想不積極,自主學習的動力及能力不足,認真的持續度欠佳,克服困難的意志力不足,一些學生比較懶惰、學習習慣欠佳等.

3 教學策略

3.1 熱學課程思政目標的確立方法

首先要研析專業人才培養方案. 對我校應用物理學專業人才培養方案進行研析解讀,認真分析專業特點和所培養人才的專業能力和核心素養,將專業思政的總要求具體分解到熱學課程的學習要求中.

二要了解學生,分析學情. 教師對學生的學習基礎和特點進行了解,按照大學生應該努力的方向,培養學生具有開拓創新的職業品格,讓學生堅定理想信念和文化自信.

三要充分挖掘該課程蘊含的思政元素. 思政目標的確立依賴于該課程蘊含的思政元素,在思政元素的基礎上確立該課程的思政目標(見圖2).

圖2 熱學課程思政目標的確立方法

3.2 做好課程思政的教學設計

(一) 設計思路

結合以往存在的教學問題,以學生為中心,堅守立德樹人根本,進行熱學課程素質目標的確立、教學內容所蘊含思政元素的挖掘與拓展、考核、目標達成反饋等方面的教學設計與實踐,實現培養學生具有良好的人文和科學素養、較寬厚的基礎理論和較強的工程實踐能力的高素質理工科工程專業人才的總體目標,激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當.

(二) 課程思政目標的設計與達成

設計層次遵循從教學內容的節目標→章目標→課程的思政目標;目標達成層次遵循從一次課的思政目標達成→一門課的思政目標達成,每一次課根據教學內容主題的思想設立思政目標,實現1次課1主題1思政目標. 課程思政目標的設計與達成有層次且為閉環(見圖3).

圖3 熱學教學目標設計圖

(三) 一次課的教學實施設計

一次課教學實施設計思路為按教學計劃安排的教學內容(包括該教學內容的思想性內容的分析設置)→學情分析和教情分析→學習目標→設計教學策略→課堂教學和時間分配→教學過程實施,設計閉環最終服務于教學目標(具體見圖4).

圖4 一次課的教學實施設計框圖

一次課的教學實施主線是按照熱學課程章節→教學內容→思政目標→載體→思政元素→課堂拓展進行實施(舉例見表2).在一次課的教學實施設計與實踐中,突出教學內容的思想性、學生的自主參與性以及整個設計與實施的閉環性.

表2 熱力學第二定律的實施舉例

3.3 課程思政教學內容的設計

設計的思路是課程內容→課程要求→支撐的課程思政目標→課程思政設計→教學方法→學時安排(具體見圖5,舉例見表3).

表3 熱學課程思政章教學內容安排與設計舉例

圖5 熱學課程思政教學內容安排與設計的思路

3.4 熱學課程思政教學案例設計框圖

1次課以90分鐘計,教學案列的設計如圖6所示.

圖6 熱學課程思政教學案例設計框圖

3.5 考核評價設計

熱學課程思政考核分平時和期末兩部分,具體考核項目及成績評定標準見表4.

表4 熱學課程思政考核評價設計情況

4 課程思政元素的挖掘與融入

4.1 思政元素的挖掘做到“兩結合”

一要結合熱學內容與馬克思主義立場觀點方法的教育、科學精神的培養、工程倫理教育的培育,尋找章節的思政點;二要結合六盤水“西南煤?！钡牡赜騼瀯莺腿€建設的歷史底蘊,深入挖掘三線精神與理工科專業人才培養目標的契合點,進行拓展,尋找《熱學》知識、三線精神內涵與家國情懷、工匠精神等相鏈接的結合點,進行思政元素融入.

4.2 挖掘課程顯、隱性思政育人元素

熱學課程內容中本身蘊含著價值觀念、文化素養、科學精神等明顯價值傾向的思政元素,這是熱學知識體系內蘊、內生的,教師稍作挖掘,簡單提煉,可直接嵌入課程教學中(如熱學中一些物理量的單位是物理學家的名字,可以對此知識進行思政元素的挖掘).

一些思政元素不是直接顯露在熱學課程內容之中,而是蘊含在知識點的背后,隱含在科學理論的深處,需要教師主動去開掘、拓展、加工、提煉后再與知識體系相契合,并有機融入課程教學活動之中. 例如對熱學中的熱力學第一定律教學內容思政元素的挖掘(見表5).

表5 熱學中的“熱力學第一定律”教學內容思政元素的挖掘分析表

教學內容思政載體思政元素課堂拓展熱力學第一定律(1) 能量守恒定律;(2) 熱力學第一定律(第一類永動機)1. 顯性思政元素:(1) 能量總量守恒 能量在轉移或轉換中“此消彼長”,總量守恒;(2) 永動機 說明發明、創新、創造要遵循科學原理.2. 隱性思政元素:(1) 對立統一規律;(2) 社會主義核心價值觀中的“奉獻”.(1) 能量定恒定律很好地詮釋了矛盾無處不在的思想,如學生學習時光中學習與娛樂的時間是對立統一的,在占用學生精力方面二者“此消彼長”是對立的,但如果將二者關系處理得當,健康有控的娛樂助于學生的學習方面又是統一的;(2) 無需提供能量而又不斷對外做功是不可能的,學生要想將來對社會有強的奉獻力,在校要努力學習,增長學識,錘煉思維能力,在積累知識的基礎上形成卓越見識,將來有了強本領才能為社會做出更大貢獻.

4.3 課堂教學做到“五融入一拓展”

五融入指的是:1) 學科素養元素的融入:結合教學內容,添加核心價值觀、科學家工作及經歷等,以學術前沿進課堂、核心價值觀引領課堂形式提升學生的科學素養和熱學課堂的溫度;2) 身邊熱知識應用的融入:啟發學生思考分析熱學實際問題,突出知識應用,讓學生搜集身邊熱知識進行課堂展示,增強學生的自主探索和表達能力;3) 地方應用性元素的融入:添加我省地方廠業采集的實體材料,將熱學理論與實際應用緊密聯系,使學生認為學有所用,同時結合三線精神,讓學生熟悉相關地方人文;4) 教研成果的融入:搜集學生的熱學知識惑點和學習障礙點,進行教學研究,同時用教研成果反輔、深化教學. 教師從自身做起,發現與解決教學問題,為學生在遇到問題時要勇敢面對、不回避并積極想辦法進行解決等方面做出表率. 如針對學生在使用熱力學第一定律分析問題時一些物理量符號易出錯的情況,筆者提出“糖葫蘆模型”提高了學生求解相關問題的準確性;5) 實驗仿真素材的融入:利用軟件做熱學實驗仿真,使抽象的熱學理論形象化,激發學生的求知欲和探索欲.

一拓展指的是凝練熱學知識引導學生探索研究,培養學生具有科研思維,為后面學生畢業論文設計及大學生科研項目訓練等方面做儲備,同時使用學習通等平臺向學生推送思政相關資料進行拓展.

5 教師做好熱學課程思政育人的主體

5.1 教師做到“五個自覺”

一是自覺提高育人的責任意識,增強課程思政的育人價值認知. 大學生在大學階段的價值觀培育、品性修煉方面非常重要,能為其今后人生發展奠定堅實基礎. 價值塑造是高校人才培養目標的重中之重,專業課教師在課程渠中具有的育人意識和責任自覺意識是保證課程思政育人實效生成的前提和基礎. 課程思政要求所有課程、所有教師承擔育人之責,熱學教學中,教師對學生賦予價值引領,在價值傳導中寓意專業思想,為實現立德樹人的根本任務盡己之力.

二是自覺增強自身的學科素養和思政素養. 為實施好熱學課程思政,教師不斷提升自身學科素養和思政素養,加強學習,夯實自身. 做到了4個主動:1) 主動學習進行充電:主動學習思想政治教育理論體系及當前社會熱、難點問題,深入理解形勢與政策,以保證課程思政育人的正確方向,在課堂中做到“教師有榜樣”;2) 主動尋求幫助解決所遇瓶頸:在熱學課程思政實施中遇瓶頸時,教師主動向思政課教師尋求思政理論指導與幫助,充實和豐富課程思政教育內容,和同行進行互學互鑒、互融互通以突破教學瓶頸;3) 主動進行交流、分享與反思:積極參加課程思政相關交流平臺,分享自己課程思政的實踐經驗,反思自己不足,使己融進課程思政“同向同行,協同育人”的氛圍中;4) 主動參加相關教賽和示范課程評選活動:教師通過積極主動參加熱學課程思政相關教學競賽和示范課程評選活動實現以賽促學、以評促教.

三是自覺增強課程思政教學設計與實施能力. 1) 精心設計教學內容:教師遵循課堂教學規律,認真研讀熱學教材,精心設計教學內容,用學生關心的現實問題切入,發掘思政元素,讓教學內容保持與時俱進;2) 精心設計課堂教學方式:教師尊重學生的主體地位,根據熱學課程知識特點、學生的認知規律和興趣愛好,選擇適合的教學方式(如運用探究式、啟發式、案例式等),讓學生參與課堂,去體會課程思政的魅力與價值.3) 關注課程思政的實施效果,作好實施改進:實現專業與思政教育的同頻共振,做出熱學課程的溫度是教師課程教學所追求的目標. 教師將熱學課程教學升華至學生價值觀念塑造、道德品質的錘煉等精神品格層面,而不只是做課程思政的淺表過程.教師及時關注課程思政實施的反饋及效果,不斷總結,進行熱學課程思政實施的優化.

四是自覺增強育人實踐. 教師主動踐行課程思政的新理念和增強課程思政育人實踐的自覺性,沒有對育人持“事不關己”的態度和課程思政實施可有可無的想法,而是在日常教學中勇于積極探索、反復實踐,逐步提升所任熱學課程的育人功能.

五是自覺提升自身人格魅力:教師不斷提升自身的師德自覺和精神品質,在熱學課堂上用自己的言傳身教影響學生,尊重學生的主體性與差異性,有愛心、耐心地幫助學生解決思想困惑和實際困難,積極進行熱學課程思政教學改革,拓寬知識領域,豐富學識,努力把人格化要素嵌入到教學活動中.

5.2 本課程思政實施中教師做好幾件事

一要進行調研、分析學情、了解學生. 教師進行針對性的熱學課程思政教學策略設計和教學實踐是有效進行課程思政的重要保障. 教師通過問卷、訪談等形式調查分析我校應用物理學專業的學生學情,了解學生的知識、能力、素質基礎,摸清學生的思想困惑和實際需求點,對癥下藥,選擇恰當的教學方法去啟發,引導學生,激起學生共鳴.

二要作好熱學課程思政育人方式的融合. 1) 做好課堂教學實踐:打破單一,課堂教學不拘泥于某一種教學策略,因課、因時、因境、因才施教,在方法上變換、創新,使教學得法.2) 結合專業特點、課程特色擇法做思政:結合我校應用物理學專業特點、課程特色、具體教學情境,選擇恰當的教學方法,使課程思政育人適度適時、貼切自然.如運用案例法、角色扮演法等多元教學方法以保證熱學課程思政育人實效的生成.3) 選用適當課堂語言[2]：根據我校應用物理學專業學生思想和心理特點,不斷從現實生活中汲取語言養料,時實轉換課堂語言,將抽象、專業性話語轉化為生活性、學生喜歡的語言(如在熱學課堂中適當運用網絡話語)進行師生交流,使課堂生動.4) 課程與思政的融合:教師講課時,講課內容與思政渾然一體,把思政元素自然、有機地融入,對教師有感而發,真情實感. 對學生合情合理,留下思考. 5) 拓展課堂實踐場域[3]：課堂實踐場域是一個空間范疇,包括課內課外、校內校外、實體課堂與虛擬平臺等. 把熱學理論與實踐結合,拓展學生接受思想政治教育的場域,延伸拓展知識視野,實現在實踐中陶冶情操,引導學生思考現實問題、了解關注社會熱點,實現知行合一.

5.3 教師熱學課程思政實踐中注意的幾個問題

一不做拿來主義. 教師備課時,對熱學課程內容梳理、再認識,進行思政元素挖掘時充分體現對專業知識的認識和自身對身外世界的認知. 講身邊、講眼下,講出自己的思考,對現有的教學案例不作拿來主義,直接借用或簡單重復使用,而是經過教師自己的消化、加工才有效地使用.

二在教學實踐中做到6個避免:避免課程與思政的簡單相加;避免課程中單獨拿出幾節課來專門講授思政內容;避免教學中只有課程沒有思政;避免課中教師只講幾句空洞的政治話語,將思政與課程內容僵硬分離;避免只有思政沒有課程,時時、事事談思政,把熱學課變為思政課,本末倒置,損害專業教育的獨立性;避免熱學課程思政教學實踐時,生拉硬扯、機械嵌入、硬性植入與簡單教化,而是把握時機,找準契合點,秉持適時、自然、貼切的原則來實現熱學知識傳授和培養目標的達成.

6 熱學課程思政的實施貫穿教學全過程

以學生學習為中心,堅持落實立德樹人的根本任務,在知識傳授、能力培養中,將思想價值引領貫穿到熱學課程教學大綱、備課、授課等教學的全過程.

(一) 教學資料的優化

在熱學課程教學大綱的學習目標中,融入具體章節內容所蘊含的思想性知識和相應思政點. 熱學課程教案中按每次課指明思政要點. 在熱學課程課件中添加思政內容并進行潤色,增強可視化效果. 在網絡平臺推送思政資料讓學生進行學習拓展,如以熱學中的物理單位為主線將物理學家故事錄成音(視)頻、錄制相關地方文化視頻、推薦閱讀資料等多種方式推送到學習通或班級熱學課程QQ群中.

(二) 課堂上有思政

熱學課堂上引經據典,突出主題,如用“黃河之水天上來,奔騰到海不復返”,突出熱力學過程的不可逆性和熱力學第二定律的實質. 課堂中除靈活把控將具體知識的思想性內容進行滲透、帶給學生正能量外,同時還做到:利用試聽手段吸引學生進課堂, 除讓學生在課堂進行相關視頻觀看外,讓學生利用手機短時查看相關資料等多種方式參與到課堂學習中;利用學術前沿進課堂將學科前沿知識滲透于熱學課堂中,以拓寬學生視野,介紹熱學領域的科研、創新成果讓學生增加文化自信;以核心價值觀引領課堂,以小課堂看大世界,潛移默化強化社會責任,促使學生形成科學的世界觀、人生觀和價值觀.

(三) 課程考核中蘊含思政

對學生進行學習過程性考核,將學生在學習通中熱學課程的任務點學習、簽到、課中、課后學習情況等均納入其平時成績,能較全面且客觀地評價學生的平時學習行為、態度及意志力品質等. 熱學閉卷考試中添加思政拓展題(如2021-2022年第一學期熱學期末試卷中設置“請敘述熱力學第二定律的內容及滲透的思想”的思政拓展題),除了考查學生對熱學知識點的掌握程度外,還考查學生對知識點的認知及表述能力.

7 熱學課程思政實施效果

7.1 學生方面

學生在熱學課堂的表現有改善. 通過熱學課程思政教學實踐,改變了過去學生上課消極被動和狀態不佳的局面,學生對熱學課的學習興趣和積極性有明顯提升,熱學課堂學習氣氛得到明顯改善,學生的課堂參與度、興趣度、活躍度、精神狀態有了明顯提高與改觀(見圖7).

圖7 熱學課程實體課堂情況圖

學生通過熱學課程思政教學實踐提升了對物理的興趣(見表6)

表6 關于學生對熱學課程和物理學習的認知情況調查統計(部分調研題目)

學生對熱學課堂中知識點掌握程度的自我認知評價有提高(見表7). 從熱學課程思政教學實踐來看,通過課堂學習,學生在知識點學習效果的自我認知評價中(見表7),達到60%以上為100%,熱學課程教學效果有了明顯提高.

表7 學生對熱學課堂中知識點學習效果的自我認知評價舉例

學生對《熱學》課堂的正向感受有提高. 如前所述以往我校應用物理學專業學生學習熱學時有“五不”現象和痛點問題,對熱學課堂學習的感受很不好,通過課程思政的實施,學生對熱學課堂的正向感受有了明顯提高,以下是筆者通過問卷對我校2020級應用物理學專業學生對熱學課堂感受調查情況的部分數據(見圖8).

圖8 學生對熱學課堂感受調查情況

7.2 目標達成情況

熱學課程思政的實施效果比較明顯. 在三維教學目標引導下的高校課程思政教學效果的評價方式有很多,目前筆者所任熱學課程思政的考核方式主要分為前面表4中所羅列的平時和期末兩部分,并已在我校應用物理學2020級、2021級進行了實施,課程思政實踐效果比較明顯(見表8).

表8 熱學課程思政部分考核成績統計表

增進了學生的探索、創新精神. 熱學任課教師除在熱學理論教學中設置問題引導學生進行探究外,還在實驗方面指導、鼓勵學生積極探索、創新,利用軟件進行實驗仿真,使抽象的熱學過程形象化的同時還彌補了實驗設備的局限,如指導學生熱學的實驗項目《單相流時U型管式換熱器的流阻性能分析》《關于物質一、二級相變點特征的研究》等. 近兩年,指導熱學方面科研項目4項,指導學生發表熱學方面科研論文2篇、熱學方面的畢業論文幾十篇.

7.3 教學效果的改善

緩解了學情分析中的突出問題及痛點問題,學生有良好轉變. 通過《熱學》課程思政教學實踐,學生對熱學課堂的正向感受有提高,學生的“五不”現象和痛點問題在一定程度上有緩解,逐步實現學生從淡漠→畏難→不愿意學→有興趣學→愿意學→愿意投入精力探索的轉變.

解決以往熱學課程考核方式單一、教學培養目標單一化問題. 通過實施課程思政,將學生在學習通中對熱學課程的任務點學習、簽到、課中、課后學習情況等納入考核(如從學生的課堂表現積分、學習通中任務點學習的記錄評分等多方面進行評價),能較全面且客觀地評價學生的平時學習行為、態度及意志力品質等,培養學生正確的價值觀和愛國情懷,使學生成為有知識、有本領能為社會做貢獻的人才[3].

學生有幾個明顯改善:學生以往在熱學課堂的消極、被動表現得到明顯改善,學生對熱學的學習興趣和積極性有了明顯提升,課堂學習氣氛明顯改善,學生的課堂參與度、興趣度、活躍度、精神狀態有了明顯提高和改觀等. 本課程總體教學效果較好,學生熱學課程綜合成績的及格率在90%以上(見表9).

表9 學生《熱學》綜合成績情況

8 結語

筆者進行熱學課程思政的探究與實踐取得了一定效果[4],但還存在很多不足,如在具體教學中的思政融合不夠充分和到位等. 在今后熱學課程教學中,教師將繼續加強政治學習,提高自己的課程思政素養,同時改進教學手段,堅持以學生為中心,以建設一流課程為目標,做好符合我校專業培養和發展要求的熱學課程思政教學探索與實踐[5,6],在培養學生知識、能力、素質協調發展中守好“課程渠”,服務好學生. 筆者通過本文的撰寫與讀者分享,希望能對教師們作好專業課程思政提供一些借鑒.