一、课程基本信息
《大学物理实验》课程分为上下两个学期,是全校理工科各专业学生必修的学科基础课。该课程具有覆盖面广、思政元素丰富等特点,是培养学生唯物主义价值观和社会主义核心价值观的理想载体。在我校课程思政建设总体规划与指导下,以支部党建工作为引领,充分发挥全国党建工作样板支部作用,《大学物理实验》课程团队自2019年起全面开启了课程思政改革工作,面向大学二年级学生进行了课程思政的具体教学活动,其中每届参与学生约1800名,包含60余个教学班,分布于14个学院,38个专业。
2017年,“大学物理实验MOOC”通过学校验收,获MOOC专项二等奖;2018年,河南省示范性虚拟仿真实验教学项目立项,“大学物理实验”精品课程获校级教学成果一等奖;2019年,普通物理及实验党支部被评为教育部第二批全国党建工作样板支部;2021年,获批河南省虚拟仿真实验教学一流本科课程,立项《大学物理实验》校级一流课程;2022年,立项《大学物理实验》校级课程思政示范课程;2023年,《大学物理实验》立项为河南省课程思政示范课程和教学团队;2025年,《大学物理实验》立项为校级智慧课程。
二、课程教学团队简介
《大学物理实验》课程思政教学团队由10位教师构成,其中包括教授2人、副教授2人、高级实验师2人、实验师2人以及讲师2人,形成梯队完整、结构合理的教学队伍。团队中7人拥有博士学位,年龄结构分布均衡:50岁以上1人,40-50岁7人,30-40岁2人,体现了老中青相结合、传帮带有序的团队特色。
团队负责人郭鹏为高级实验师,同时担任教育部第二批全国党建工作样板支部书记、河南省优秀党务工作者、河南省高等学校实验教学示范中心-物理实验教学示范中心负责人、河南省物理学会第十二届理事会常务理事,校级教学成果奖特等奖获得者。团队成员教学经验丰富、协作意识强,在职称、年龄、知识与专业结构上配置科学,为课程思政建设与教学改革提供了坚实的人才保障和持续的创新动力。
三、育人目标
围绕大学物理实验课程教学的人才培养目标、思政价值和基本特征,以知识传授、能力培养、价值塑造为一体,增强学生对物理学的科学性、思想性、探索性、实践性以及推动科技进步的基础性作用的系统认知,同时结合物理学家传记、古今重要成果、重大理论发展的逻辑等,厚植爱国主义情怀、实现马克思主义立场观点方法与科学精神的培养相结合。通过课程思政建设,培养学生的艰苦奋斗精神,培养学生的科学观察和批判性思维,培养学生的独立思考和动手实践能力,培养学生的创新意识等,最终实现为党育人、为国育才,全面提高人才培养质量。
四、课程思政教学设计与实施路径
教学团队依托全国党建工作样板支部(普通物理及实验党支部)建设,系统梳理课程思政内涵,围绕“思想政治”“意识品质”“科学素养”“创新精神”四个维度,系统梳理和总结课程所蕴含的思政元素,进行了以下教学设计和实施路径。

图1 课程思政设计思路
4.1 教学设计
l 课程思政融入实验教学内容
物理学以实验为基础,其发展史是一部人类不断探索、认识并改造世界的奋斗史,其中蕴含大量感人至深的人物事迹和激励人心的科学故事,为开展课程思政提供了丰富素材。课程团队系统梳理实验教学内容,有机融入思政元素,着力激发学生的探索热情与爱国情怀,使学生在获取知识的同时,逐步掌握科学的思维方法,形成正确的世界观与人生观,最终实现“显性教育”与“隐性教育”的有机统一。
例如,在绪论部分,通过介绍我国古代地动仪、浑天仪等重大科技成就,讲述“两弹一星”元勋在艰苦环境中执着攻关的感人事迹,以及当代中国空间站、“中国天眼”等重大科技工程,有效激发学生的民族自豪感与文化自信。在霍尔效应实验中,介绍该效应的发现历程及我国薛其坤院士团队在量子反常霍尔效应方面的突破性贡献;在电子束实验中融入赵忠尧院士发现正电子的科学往事。这些内容与教学主题高度契合,既丰富了课堂内涵,也在潜移默化中实现价值引领,达成德育与智育的深度融合。
l 课程思政融入实验教学模式
大学物理实验课程实行混合式教学模式,构建了“教材—Abook资源—智慧课程平台—虚拟仿真实验”一体化的信息化教学体系。该模式不仅拓展了学生预习途径,实现了学习过程的量化评价,更有助于引导学生在实验观察中突破思维定式、勇于提出问题,从而强化理论联系实际的能力与思辨素养,在潜移默化中增强学生的“四个自信”。


图2 新形态教材和智慧课程门户
在实验教学过程中,教学团队开拓延伸课堂,提升思政教育后课堂实效性。
自主型实验。学生可在虚拟仿真平台预习、补做未熟练掌握的实验,或选做课堂未覆盖的实验项目。此类实验目标明确,能充分调动学生的主观能动性,既锻炼其创新思维与严谨态度,也培养逻辑严密的科学思维方式。

图3 仿真实验平台
揭榜领题活动。教师提供研究性课题,引导学生从实际问题出发,自主探究,从而实现知识传授、技能培养、价值引领的多重目标,学生的大局意识、协作精神和服务精神在实验中得到了充分的锻炼,达到了思政教育的目的。

图4 揭榜领题海报
学科竞赛活动。组织并鼓励学生以饱满的热情投入到全国大学生物理实验竞赛、全国大学生光电设计竞赛、中国机器人及人工智能大赛等竞赛中去,从而实现大学物理教学经验的交流与分享,提升学生的物理知识综合应用能力,提升学生的实践操作技能。通过备赛参赛,引导学生深入领会科技强国战略,将个人理想融入国家发展,在实践中践行使命担当。

图5 学-赛-研闭环
l 课程思政融入实验教学方法
课程团队开展以启发式为导向的思政教育。启发式教学应用于思政教育具有天然的优势,所以在大学物理实验课程教学中,教师通过让学生汇报预习内容、提问,引导学生发现、分析、思考问题,让学生在思考过程中深刻体会相关的理论知识、价值理念及精神追求,从而让思政教育落地。
以验证“迈克尔逊干涉实验”为例,在课前预习阶段,学生通过自主学习完成三项任务:①查阅迈克尔逊干涉仪的发明背景;②尝试解释“为什么干涉条纹变化能反映光程差”;③记录预习中产生的疑问。课堂上,学生小组代表汇报预习内容,教师针对学生汇报情况,顺势引出本节课的核心问题:“激光波长是怎样测定的”。课堂教学中,教师通过梳理迈克尔逊干涉实验的测量过程,向学生传递科学家严谨求实的科研态度;通过深入剖析实验原理、补充实验仪器的设计逻辑,引导学生领略该实验设计的精妙之处,感悟利用干涉法测量微小位移的物理思想。在教学流程上,教师先通过理论推导得出结论,再指导学生通过实验操作验证结论,让学生在“理论-实践-验证”的闭环中,切身体会“实践是检验真理的唯一标准”这一唯物主义认识论的深刻内涵。
依托启发式教学模式,学生能够在实验的全过程中主动思考、深度感悟、内化吸收,让“课程思政”真正走进学生心里,实现知识传授与价值引领的同频共振。

图6 学生预习汇报

图7 课堂教学
l 课程思政融入实验教学管理
从教学管理维度推动思政教育贯穿实验全过程,实现“过程育人”,切实提升学生的科学实验素养。
课前:强调实验室规章制度与安全教育,培养学生的纪律意识与安全观念。
课中:要求学生爱护仪器、规范操作,强化责任意识;倡导实事求是的数据记录态度,杜绝篡改、抄袭,提升动手能力与解决问题能力;注重团队协作与纪律遵守,锻炼组织协调与集体精神。
课后:引导学生按时、规范完成实验报告,培养反思总结与自我评价的习惯。
上述教学管理过程均融入了思政元素,目的在于培养学生严谨的治学态度、科学精神、良好的行为习惯和科学素养,培养学生在以后的工作岗位中成为一个高素养的人,这在“新工科”背景下,培养应用型技术人才尤为重要。因此,学生在自主完成实验过程中,会展现出比理论课程更为丰富的人格特点和行为特征,这给课程思政教育提供了广阔的舞台和机会,在大学物理实验授课过程中密切关注学生实验情况,及时找准契机对学生进行科学的、严谨的治学态度的培养,会起到事半功倍的效果。
l 课程思政融入教师思政理念
教师队伍自觉以“四有好老师”“四个引路人”为标准,严于律己、行为世范。一方面,主动将思政教育融入实验教学,发挥协同育人效应,着力培养学生的责任感与使命感;另一方面,持续增强思政内容的融合能力,围绕实验课特点,创新思政开展形式。通过调查问卷、线上互动、课上汇报等多种途径了解学生思想动态与学习需求,遵循教书育人规律与学生成长规律,推动教与学同频共振,提升育人成效。

图8 教师能力提升培训证书
4.2 实施路径
以教师为主导的传统式实验教学方法,教学流程固定单一,教学效果不佳,学生只能被动式接受课程内容,不利于学生的探索精神、创新意识和创新能力的培养。教师必须抛弃传统的教学方式,采取以学生为主体的教学方法,以提高思政教育的课堂渗透以提高思政教育在课堂中的渗透度。为此,教学团队构建了“三融三阶”教学流程的精准化实施方案。
(1)三融共生:以智慧教学赋能课程思政育人共同体建设
媒介融合:创新打造“教材-课堂-仿真实验-智慧教学平台”四位一体的教学模式,实现教学资源的深度融合与思政载体的立体延伸。线上线下结合、虚拟现实互嵌的泛在学习空间,为思政元素的渗透创造了浸润式育人环境。
场域融合:通过精心设计的教学流程,实现“传统课堂(价值内化)-在线课堂(自主思辨)-翻转课堂(实践养成)”三大教学场域的无缝衔接与功能互补,使思政教育贯穿课前、课中、课后全过程,形成“教、学、做、思”相统一的育人常态。
主体融合:推动“教师(价值引领)-学生(主体践行)-智能技术(平台支撑)”三者协同联动,构建人机协同、师生共进的育人新生态。教师在教学设计中融入科学家精神、创新文化等思政内涵,学生在探究中体悟求真务实、团队协作的价值观念。
(2)“三阶”闭环:依托数据驱动实现德育和才育全程融汇贯通
项目组贯彻“立德树人、学生中心”理念,通过“课前导学-课中研学-课后拓学”三阶闭环教学设计,构建数据驱动、持续改进的育人流程:
课前·智能导学与价值引领:将知识传授与价值引导前置。学生依托“知识图谱+智能资源”开展“三看二做”自主预习(看教材原理、看操作视频、看规范文档,做预习思考题、做虚拟仿真),在掌握实验技能的同时,潜移默化感悟科学态度与学术规范的重要性,实现知识学习与价值认知的同步内化。
课中·互动研学与素养养成:基于学情数据开展深度互动教学。课堂以学生分组汇报、讲解实验背景与原理的形式展开,强化其主体意识与合作精神;教师通过点评引导,及时纠正认知偏差,深化对科学精神的理解。实验环节注重“独立思考、协作探究”,教师在巡视中实施针对性指导,鼓励学生自主发现并解决问题,培养严谨求实、勇于创新的科学品格。课堂后半段聚焦思辨讨论,在师生、生生互动中深化对科学伦理、工程责任的认知。
课后·精准拓学与价值升华:依托平台记录的学习痕迹与实验数据,开展个性化、拓展性育人。学生上传实验过程资料,教师进行多维评价;系统通过数据分析识别薄弱环节,支持学生开展复习反思与深度探究。借助AI学伴与拓展资源,引导学生进一步思考实验背后的科学意义与社会价值,实现知识运用、能力提升与价值塑造的有机统一。
通过上述“三阶”闭环设计,课程思政不再孤立于教学之外,而是深度融入实验全流程,形成“教学—实践—评价—反思”一体化的育人闭环,有效提升学生的科学素养、创新精神与社会责任感。
4.3 评价
在传统物理实验课程评价体系中,普遍存在“重知识技能、轻价值引领”的倾向,考核内容多局限于专业知识和操作规范,缺乏对学生思想政治素养与情感态度价值观的系统关注。为落实“三全育人”理念,本课程突破传统单一化、二元化的评价局限,构建形成性、过程性与结果性评价有机结合的多元评价机制,推动评价体系向系统性、综合化方向演进发展。
具体实施中,课程将价值观察指标嵌入实验教学全过程,例如:考查学生按时上课的纪律意识、使用公共仪器时的爱护行为、实验过程中的团队协作表现、实验报告中体现的实事求是精神,以及实验结束后的环境卫生责任心等。这些细节性、常态化的观测点,使思政教育融入日常、化为习惯,推动专业课程与思想政治理论课同向同行,共同履行育人使命。
在此基础上,课程构建了“知识—能力—素养”三阶递进的综合评价体系,实现过程与结果统筹、价值引领与知识传授并重、职业修养与技能提升融合。评价不仅关注学生学会了什么,更关注其成为什么样的人,引导其树立正确的人生观、世界观和价值观。
同时,课程引入学习分析技术与学生成长预测模型,动态追踪学生的知识掌握程度与认知发展路径,通过多维度数据生成“学生成长画像”,实现对思政育人成效的精准评估与持续改进,推动评价体系向数据驱动、立体感知、科学导向的方向发展。
五、建设成效
学生们普遍反馈,本课程的学习显著激发了他们探究物理现象背后规律的求知热情。在亲自动手搭建实验装置、调试仪器、分析数据的过程中,“实事求是、严谨细致”的科学态度逐渐从课堂要求内化为个人习惯;每一次规范的操作记录、每一轮对异常数据的坦诚探讨,都在潜移默化中巩固了学术规范与科研诚信意识。
近年来,修读本课程的学生在“大学生物理实验竞赛”“中国机器人及人工智能大赛”“全国大学生光电设计竞赛”等高水平赛事中国家级奖项数量明显增长,年均获奖保持在30项左右。许多学生凭借扎实的实验功底与活跃的创新思维,较早进入科研实验室,在导师指导下开展前沿课题研究,展现出服务科技自立自强的责任意识和实践能力。
近三年,教学团队依托全国党建工作样板支部(普通物理及实验党支部)建设,系统梳理课程思政内涵,围绕“思想政治”“意识品质”“科学素养”“创新精神”四个维度,建成包含41个教学案例的《大学物理实验》课程思政案例库,配套开发36个思政微视频(如《波尔共振中的科学家精神》《霍尔效应与科技强国之路》),推动实现知识传授与价值塑造的深度融合,引导学生树立投身国家战略、服务地方发展的使命担当,助力其学业进步与长远发展。
此外,团队成员主编出版省级“十四五”规划教材2部,主持省级教改项目2项、校级教改项目10余项,荣获省级教学成果奖二等奖1项,发表教改论文7篇,建成校级智慧课程2门,形成了一系列可示范、可推广的教学建设成果。
六、特色、创新
(1)实施“课程思政+党建”建设模式
通过组建课程教学团队,将课程思政建设与全国党建工作样板支部建设相结合,既为课程思政建设提供坚强组织保证,也为党支部建设拓展了新载体、新途径,有力推动了党建与人才培养有机融合。
(2)推进“延伸课堂+思政”资源开发模式
以“自主型实验”“揭榜领题”“学科竞赛”等延伸课堂活动为抓手,从学生角度挖掘思政元素,让思政更贴近于学生心理需求,使思政元素和知识习得、能力提升紧密结合。
(3)建立涵盖思政能力培养的混合式教学体系
多年来,大学物理实验课程团队认真学习各专业教学计划和课程教学大纲,深入讨论课程建设、教材和教学参考资料内容,仔细遴选、引进或聘请教学人员,大力支持教师参与进修和社会实践。依据我校定位,融于思政教育的大学物理实验混合式教学模式更能够服务于高素质复合型人才培养为根本的培养方案。
《大学物理实验》课程思政建设立足“三全育人”,构建了“三融三阶”教学体系与多元评价机制。通过党建引领、延伸课堂拓展、混合式教学赋能,将思政元素有机融入教学内容、模式、方法与管理各环节。以丰富案例与实践活动为抓手,厚植学生爱国情怀、科学精神与责任担当,不仅显著提升了学生竞赛与科研成果,更形成了“党建+思政+教学”的特色模式,产出了可推广的建设成果,实现了知识传授与价值引领的有机统一。