课程思政视域下工程光学课程教学设计与实践

李伟龙，张吉广，刘树光

（空军工程大学装备管理与无人机工程学院 陕西 西安 710051）

2016 年12 月，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上围绕培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人这个根本问题发表重要讲话，强调要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面。此后，全国各大院校围绕课程思政建设开展了一系列举措，从课程思政的基本内涵、实现路径、评价指标等多个维度进行了深入研究与实践。2020 年6 月，教育部印发了课程思政的纲领性文件《高等学校课程思政建设指导纲要》，这表明课程思政开始由理念走向实践，从雏形走向体系，从试点走向全面。

课程思政是落实立德树人根本任务的理念创新和实践创新，是提升教学效果的重要手段，是培育新型高素质、专业化军事人才的重要环节。面对课程思政新要求，如何在专业课上有效实现思政目标，将课程与思政进行有机融合，依赖于教员对课程的深刻理解、对教学对象的正确分析、对教学内容的精心设计和对教学方法的巧妙运用。本文以“工程光学”课程为例，探索如何从专业课程中深度挖掘思政元素并将其有机融入课程教学，潜移默化实现思政目标。

1 课程思政视域下的教学目标

课程思政视域下专业课程的教学目标要紧贴人才培养方案，围绕课程教学内容的知识体系，充分体现思政育人要求和国家、军队主流价值观点以及主流意识形态的政治要求，提升专业课的政治站位。“工程光学”课程是我校无人机侦察载荷方向本科学员必修的一门专业基础课。

本门课的总体目标是使学员掌握光学工程领域的专业基础知识，深刻理解典型光学系统的工作原理、结构组成和成像特点，了解现代光学系统的应用场景和发展趋势，培育学员精益求精、科学严谨的工匠精神和航空机务“三负责”的夏北浩精神，使学员具备适应部队照相师岗位的任职能力和素质要求，能够运用所学知识分析实际光学设备的成像特点和光路走向，为今后从事航空侦察载荷使用与维护打下坚实的理论基础。为更好地达成总体目标，践行课程思政新理念，本文分别从知识、能力、素质三个维度细化目标。

知识目标：帮助学员理解“工程光学”课程知识体系，掌握几何光学的基本定律与成像概念，掌握光学系统的共线成像理论、物像关系、光束限制与成像分析方法，理解典型光学系统和现代光学系统的原理、结构与特点，了解光度学和色度学基础知识，理解像差的概念和消像差的基本方法，了解光学系统的像质评价。

能力目标：通过基本原理学习讨论、研究分析、实践练习等教学环节，培养学员“理实一体，学以致用”的能力，使学员能够将所学的知识和技能应用到具体的光电侦察装备载荷作战使用与维护保障工作中，具备一定的发现问题、分析问题和解决问题的能力。

素质目标：帮助学员养成对光学系统研究分析的浓厚兴趣，形成从系统层次研究分析问题的思维习惯，掌握“化繁为简，由浅入深”求解复杂问题的科学方法和运用马克思主义基本原理分析问题的科学思维，通过在知识点中自然融入先进人、典型事、特色物的真实案例，培养守正创新、求真务实的科学精神和爱岗敬业、甘于奉献的家国情怀；结合装备发展和航空侦察战术战法的不断更新，帮助学员树立情报意识，提升专业素质，增强建设现代化军队、打赢现代化战争的使命感和责任感。

2 课程思政视域下思政元素的挖掘与设计

课程思政的灵魂是“育人”，是利用思政元素的有机融入达到立德树人的根本目标。结合课程特点和教学目标，如何精准挖掘思政元素，建立专业知识与思政目标的内在联系，实现如盐入水的自然融入是课程思政需要解决的核心问题。文章重点从家国情怀与使命担当的厚植、马克思主义理论的融入、科学方法与创新思维的训练、科学品质与工程素质的培育四个方面介绍“工程光学”课程思政元素的挖掘与融入方法。

2.1 厚植家国情怀与使命担当

尤其是早期光学领域重大发现，主要贡献都来自西方国家科学家，而我国无论是在物理光学还是几何光学方面均贡献极少，因此在讲解光学发展历程时，通过多次强调西方科学家如牛顿、爱因斯坦等在光学领域的卓越成就是如何促进国家社会发展的，以此来激发学员内心的爱国情怀，而在讲解我国在光学领域的发展时，则引入近代光学工程奠基人王大珩院士先进事迹。王院士留学英国后毅然选择回归祖国，带领老一辈光学研究团队艰苦创新、攻坚克难，研制出我国首台红宝石激光器、首台大尺度高精度经纬仪、首台航空相机、首台大型光测设备等，取得了一系列伟大突破，建立了我国首个光机所，让学员充分感受“光学之父”守正创新、追求真理的科学精神和爱岗敬业、甘于奉献的家国情怀，激发学员的情感共鸣，增强学员的使命感和责任感。在对比军用无人机光学相机发展现状时，教师重点讲解我国近年以来在无人机领域的重大突破，提升学员的“四个自信”，但同时需让学员了解，与美军主战无人机装备相比，我国在关键技术方面与之还有一定差距，从而激发学员自主创新、科技报国的使命担当，让思想政治教育入脑入心。

2.2 有效融入马克思主义理论

将马克思主义基本原理融入课堂专业知识的传递中是实施课程思政的重要手段。在讲解光学系统的景深时，会得到这样的结论，即大光圈小景深，小光圈大景深。那么是不是把相机光圈调小就一定可以得到一张清晰的照片呢？教师通过现场用相机拍照告诉同学们事实并非如此。因为景深还与焦距、拍摄距离等因素有关。当光圈足够小时，就会发生衍射现象，直接影响成像质量。这个案例使学员深刻认识到要辩证地分析问题，这与辩证唯物主义思想不谋而合，还体现了具体问题具体分析，实践是检验真理的唯一标准等马克思主义哲学原理。

对于这个例子还可以继续深挖，既然光圈、焦距、拍摄距离都会影响景深的大小，那么哪个因素对景深影响最大呢？教师通过理论分析和公式推导两个维度进行分析，让学员通过实践操作自然得出结论，进而便会自主思考拍摄照片时该如何控制景深。这个过程也间接地体现了马克思主义理论中抓住问题的主要矛盾和矛盾的主要方面的思想，同时学员的理解和掌握程度也会更好。

2.3 强化科学方法与创新思维训练

大学课程教学不仅要传授专业知识，更要注重学员科学方法的训练和创新思维的培育，养成良好的科学思维习惯。在讲解理想光学系统的组合时，教师首先回顾分析上节课学习的单个光学系统的物像关系求解方法，启发学员思考，随后将理想光学系统的组合问题转化为一个光学系统，去求解它的等效主点和等效焦点的位置，将问题化繁为简，然后再从两个光学系统的组合讲起，由浅入深过渡到多光组组合求解问题。这个过程使学员理解和掌握“化繁为简、由浅入深”求解复杂问题的科学方法。同时，在讲解等效主点和等效焦点过程中，教师分别讲授图解法和解析法两种方法，并通过对比分析总结各自优势，培养学员多角度分析问题的科学思维。

在讲解望远系统的发展时引入牛顿故事。牛顿发明了反射式望远镜，解决了折射望远镜的色差问题，但他认为折射物镜的色差是无法消除的。由于牛顿的威望，许多人盲从了他的观点，没有提出反对意见。直到18 世纪30 年代，英国数学家霍尔通过严密的实验发现，用冕牌玻璃做凸透镜，用火石玻璃做凹透镜，所制成的复合透镜就能消除色差，推翻了牛顿的结论，此后大型折射式望远镜得到了迅速发展。这个故事可以间接告诉学员对待科学问题要大胆质疑，小心求证。

2.4 科学品质与工程素养的培育

在讲解近轴光学系统计算时，教师首先要讲解光路中的符号定义和规则，只有掌握了角度、距离这些参量的基本符号规则，才有后面正确的计算过程。在讲解光学系统的光阑时可知，光阑能够起到限制进入光学系统的光束宽度和成像范围的作用，引出光阑对光束的限制作用犹如条令条例对军人行为的限制，法律法规对人类生活的约束，只有遵守法律和道德的约束，才能够塑造更好的人生，以此培养学员的法律和道德修养。在光学实验教学中，对光学仪器的使用和维护有着非常严格的要求，细微的操作失误就有可能造成实验现象无法显现，甚至损坏仪器。因此，教师通过经常性高标准的实践指导与操作，可以培养学员严谨求实、细致缜密的科学品质和精益求精、创新卓越的工程素养。此外，通过分组开展实验的过程可以培养学员团结协作的意识。

3 课程思政视域下的教学实践反思

通过两个学期的思政内容融入教学实践，结合教员对课程的再认识、学员的教学反馈和督导专家的听课意见，教学组深刻认识到课程思政在专业课教学中有效实施的必要性。同时发现，在具体的教学实施过程中，仍有许多方面值得思考和完善。

一是要正确把握课程与思政关系。课程思政的根本目的是解决专业教育与思政教育的脱节问题，而不是“课程”与“思政”的简单叠加，需要不着痕迹、自然而然地把知识传授、能力培养与价值塑造有机融合起来，发挥“1+1>2”的效果。在教学实施过程中，教学组教员有时为了提升学员价值观引领塑造，将思政教育过于显性地表达出来，弱化了课程内容的知识性，未达到如盐入水的融入效果。因此，在教学实施前，教师还应在思政设计、内容深度、方式方法、实施效果等方面集思广益，通过集体备课、专家指导等方式不断完善课堂教学设计，着力破解“两张皮”问题，切实提升教学实效。

二是要加快提升教员梯队综合素质。教员的自身素质是提升课程思政育人能力、增强课程思政感染力的根本保证，决定了育人效果和质量。教员不能只做教书匠，更要成为“大先生”，做学员为学、为事、为人的示范，把知识传授、能力培养、价值引领有机融入教学全过程。要转变教员对学员学习的“旁观者”心态，使教员不仅关注自己教什么，更要重视学员怎么学，教员只有深入分析学员在学习过程中的疑问困惑与思想变化，才能更好地设计教学内容，找准合适的思政切入点，使学员在增长知识与能力的过程中充分感受到学术的乐趣、价值，自觉地形成责任感、使命感，实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观相统一。

三是要持续更新课程思政教学设计。课程思政没有统一模式，需要根据专业发展、学员特点和部队岗位任职需求，不断更新、完善教学设计。要在对课程内容进行重新认识和重构再造的基础上深刻提炼知识模块中所蕴含的思政元素，通过工程思维引领、爱国教育灌输、前沿科技引导、信息资源借力等方式设计知识传授与思政融入的策略。在教学设计和教学内容重组时，不仅要找准专业知识点和思政元素的内在联系和连接点，也要找准在这些连接点上实施思政教育的方式方法，提升专业课的政治站位，使课堂新鲜起来、活泼起来，使学员视野开阔起来、境界提升起来。

4 结语

课程思政是实现知识传授与价值引导有机统一的重要途径，课程思政视域下的专业课教学要依据课程特点确定思政目标、依托课程内容挖掘思政资源、遵循教育规律设计思政策略、结合教学实施将思政内容融入课程教学。通过组织集体备课确定课程思政切入方向，制订课程思政资源列表，形成课程思政教学元素，修订课程教学计划，推进课程教学目标，撰写教学教案，明确课程思政实施路径，开展试教练讲，检验课程思政融入情况，充分发挥教员队伍主力军、课程建设主战场、课堂教学主渠道作用，真正将政治引领、价值塑造、知识传授、能力培养融为一体，有效促进新时代德才兼备的高素质、专业化新型军事人才培养。