大學(xué)物理課程思政實(shí)施策略及實(shí)踐
——以電磁學(xué)教學(xué)內(nèi)容為例

陳真英，彭富平

(北部灣大學(xué) 理學(xué)院，廣西 欽州 535011)

2020年6月教育部發(fā)布了《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，號(hào)召所有高校深入貫徹習(xí)近平總書(shū)記關(guān)于教育的重要論述和全國(guó)教育大會(huì)精神，落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)，全面推進(jìn)課程思政建設(shè)。因此每位高校教師都面臨著將傳統(tǒng)的教學(xué)打造成知識(shí)傳授和價(jià)值引領(lǐng)有機(jī)結(jié)合的良好載體，為課程教學(xué)注入新的靈魂和活力。

大學(xué)物理是大學(xué)理工科類(lèi)的基礎(chǔ)必修課，對(duì)于綜合性大學(xué)而言，大概有一半學(xué)生或者專(zhuān)業(yè)需要學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程。以筆者所在的北部灣大學(xué)為例，全?？傆?jì)六十多個(gè)專(zhuān)業(yè)，三十多個(gè)專(zhuān)業(yè)需要學(xué)習(xí)大學(xué)物理，近兩年每年超過(guò)2500名學(xué)生必修大學(xué)物理，且隨著招生規(guī)模的擴(kuò)大，此課程的授課人數(shù)和專(zhuān)業(yè)將越來(lái)越多。因此大學(xué)物理課程思政的覆蓋面非常廣,同等條件下可以獲取更大的思政效益。

物理學(xué)除了為學(xué)生提供豐富的知識(shí)體系、科學(xué)思維與能力的訓(xùn)練外，物理學(xué)以深邃厚重的歷史底蘊(yùn)、實(shí)事求是的科學(xué)精神、洞悉萬(wàn)物的科學(xué)思維、唯物辯證的研究方法、潛移默化的人文價(jià)值和引領(lǐng)科技的基礎(chǔ)作用，為開(kāi)展課程思政提供了無(wú)限的潛能[1]。然而，從目前的教學(xué)實(shí)踐來(lái)看，物理課程思政開(kāi)展還不夠深入，與教學(xué)融合還不太貼切，亟需一套切實(shí)可行的具體實(shí)施策略。

筆者在多年的教學(xué)實(shí)踐中堅(jiān)持不懈地探索課程思政可行方案，獲得了些許心得體會(huì)?，F(xiàn)結(jié)合大學(xué)物理電磁學(xué)教學(xué)實(shí)踐，提出以下幾點(diǎn)大學(xué)物理課程思政實(shí)施策略。

一、加強(qiáng)教師自身素養(yǎng)，塑造良好的正能量標(biāo)桿形象

最好的教育是言傳身教，榜樣的力量是無(wú)窮和無(wú)聲的。教師在課堂教學(xué)的同時(shí)也是在展示自身的思想作風(fēng)和道德修養(yǎng)，這種展示不可避免地會(huì)感染、熏陶和影響學(xué)生。因此物理教師應(yīng)該主動(dòng)把握課堂教學(xué)展示自身形象的契機(jī)，把不斷提高自身素養(yǎng)作為課程思政的出發(fā)點(diǎn)和終生課題，要扎扎實(shí)實(shí)地把自己錘煉成有理想信念、有道德情操、有扎實(shí)學(xué)識(shí)、有仁愛(ài)之心的"四有"好老師，為學(xué)生樹(shù)立滿(mǎn)滿(mǎn)的正能量榜樣。要做學(xué)生為學(xué)、為事、為人的示范，成為促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的引路人。準(zhǔn)時(shí)守紀(jì)、衣冠整潔、熱情飽滿(mǎn)、從容淡定、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致等教學(xué)細(xì)節(jié)能展示教師對(duì)職業(yè)的尊重和熱愛(ài)。詼諧幽默、娓娓道來(lái)、不拘泥于書(shū)本，對(duì)各種電磁學(xué)應(yīng)用案例都能信手拈來(lái)；能深入淺出地將各種晦澀難懂的電磁學(xué)原理講得明明白白、生動(dòng)有趣；能將各種枯燥深?yuàn)W的電磁學(xué)原理用精彩美妙的實(shí)驗(yàn)演繹出來(lái)，這不但能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，也是在向?qū)W生展示教師在專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)和職業(yè)能力上追求創(chuàng)新、追求極致、追求實(shí)效。教師批改的作業(yè)本上除了一些生硬的勾勾叉叉之外，還布滿(mǎn)了細(xì)致的批注、附有暖心的建議和鼓勵(lì)。課間休息能走下講臺(tái)，與同學(xué)們真誠(chéng)交流，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)生活情況，了解學(xué)生對(duì)教學(xué)的意見(jiàn)并及時(shí)改進(jìn)，這一系列行為不但能增加師生情誼，也展示教師對(duì)教育事業(yè)的孜孜以求、精益求精；展示教師在用心用情用愛(ài)去教書(shū)育人。教師對(duì)優(yōu)秀學(xué)生和后進(jìn)生一視同仁，堅(jiān)信每一位學(xué)生都是獨(dú)一無(wú)二的可造之材，對(duì)后進(jìn)的學(xué)生給予厚愛(ài)和鼓勵(lì)，促使其進(jìn)步。這些細(xì)節(jié)會(huì)影響學(xué)生，學(xué)會(huì)尊重、包容和幫助別人。總之，教師的教學(xué)是學(xué)識(shí)、品德修養(yǎng)、教學(xué)理念、教學(xué)水平的綜合表現(xiàn)，能帶給學(xué)生一種無(wú)聲的榜樣力量，潛移默化地教會(huì)學(xué)生做人做事的道理。

二、引入物理學(xué)史中的故事佳話(huà)，實(shí)施各種主題的思政教育

物理學(xué)史展示了人類(lèi)探索物理世界的歷程，凝聚著無(wú)數(shù)物理學(xué)家的心血和智慧，展現(xiàn)出探索者求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)精神，體現(xiàn)出理論和實(shí)踐、繼承與突破、理性與非理性的辯證統(tǒng)一，因此物理學(xué)史蘊(yùn)含有豐富的思政育人素材，可潛移默化地傳遞給學(xué)生各種主題的正能量。大學(xué)物理教學(xué)中恰到好處地引入物理學(xué)史中的故事和佳話(huà)是實(shí)施各種主題思政教育的策略之一。

例如講避雷針原理時(shí)，可介紹避雷針發(fā)明者富蘭克林。簡(jiǎn)述他冒著生命危險(xiǎn)在雷雨中開(kāi)展的著名風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)；講述他除了在物理領(lǐng)域成果輝煌外，還是政治家、外交家，文學(xué)家等。憑借對(duì)教育的重視、生活的簡(jiǎn)樸以及不屈的奮斗獲得了在各個(gè)領(lǐng)域的成功。其人生信條中決心、節(jié)儉、誠(chéng)實(shí)、勤奮、正義、謙虛、平靜，對(duì)今天的我們還有借鑒價(jià)值。最后講述他把避雷針技術(shù)無(wú)償奉獻(xiàn)給人類(lèi)，避免了無(wú)數(shù)的雷擊事故。幾句話(huà)的小故事可讓學(xué)生領(lǐng)略到科學(xué)家那種勇于探索的精神和造福人類(lèi)的情懷。講洛倫茲力應(yīng)用時(shí)，用物理原理分析不同質(zhì)量的帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑不同，介紹二戰(zhàn)時(shí)期曾用此原理突破性地解決了鈾235同位素的分離，獲得了原子彈原料。再順勢(shì)介紹我國(guó)鈾同位素分離事業(yè)奠基人王承書(shū)院士，為了祖國(guó)的核物理事業(yè)，毫不猶豫地放棄已取得舉世矚目成果的熟悉領(lǐng)域，全力以赴投入從零開(kāi)始的鈾濃縮研究，隱姓埋名，遠(yuǎn)離親人，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)歷盡千辛萬(wàn)苦，開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)鈾濃縮事業(yè)的新局面，為祖國(guó)的原子彈事業(yè)奉獻(xiàn)了全部的智慧和力量。臨終立下遺囑，將科技資料捐給研究院、遺體捐獻(xiàn)給醫(yī)學(xué)研究、全部積蓄捐給希望小學(xué)[2-3]。短短小故事，王承書(shū)愛(ài)國(guó)、執(zhí)著、奉獻(xiàn)的崇高品德會(huì)帶給學(xué)生深深的震撼。

三、密切聯(lián)系生活，倡導(dǎo)各種科學(xué)的生活理念

物理源于生活，又服務(wù)于生活。物理教師要不斷提高思政素養(yǎng)，結(jié)合思政眼光和物理思維來(lái)觀察分析身邊的生活，挖掘蘊(yùn)含物理原理和思政主題的生活案例，用物理原理分析案例內(nèi)在本質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)施思政教育，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)，樹(shù)立起各種文明健康、節(jié)能環(huán)保、安全科學(xué)的生活理念。

如講靜電平衡時(shí)，可用此原理與學(xué)生一起分析雷雨天氣如何在野外避免雷擊。比如人體為什么要盡量降低自己，以免作為凸出尖端而被雷擊；為什么要盡量減小與地面的接觸面積以防止因跨步電壓造成傷害等，詳細(xì)分析安全操作背后蘊(yùn)含的物理原理，既促進(jìn)了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握，同時(shí)也加深了學(xué)生對(duì)安全注意事項(xiàng)的認(rèn)同和自覺(jué)遵守意識(shí)。又如講交流電發(fā)電原理時(shí)，順勢(shì)介紹火力發(fā)電主要原料是煤，煤是不可再生資源，且燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的有害氣體和煙塵。可提供相關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)一道練習(xí)題，計(jì)算一棟教學(xué)樓如果每天課后同學(xué)們都不隨手關(guān)燈，一年將浪費(fèi)多少電、會(huì)消耗多少煤、會(huì)產(chǎn)生多少有害氣體和煙塵。通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算，讓學(xué)生徹底明白節(jié)約能源的重要性，此后自覺(jué)養(yǎng)成隨手關(guān)燈以及節(jié)能的好習(xí)慣。生活中有很多既蘊(yùn)含有物理原理又包含有思政元素的生活案例，教師要善于挖掘，善于在教學(xué)中將兩者融合，從而教知識(shí)的同時(shí)，潛移默化地實(shí)施了課程思政。

四、聚焦高科技運(yùn)用，激發(fā)科技興邦的使命擔(dān)當(dāng)

每次物理理論的飛躍，都會(huì)隨之誕生新的科技。如今高新技術(shù)極大推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也成為綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。因此，講授物理理論時(shí)，可不失時(shí)機(jī)地介紹與此相關(guān)的高科技應(yīng)用現(xiàn)狀。介紹祖國(guó)領(lǐng)先的科技，激起自豪感；介紹處于劣勢(shì)的科技，激發(fā)學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。與此同時(shí)，科技興邦理念會(huì)在這種自然而然的科技介紹中得到強(qiáng)化。

例如講授靜電平衡導(dǎo)體表面場(chǎng)強(qiáng)與表面曲率半徑關(guān)系時(shí)，利用此原理分析超高壓輸電中采用的分裂導(dǎo)線技術(shù)。分裂導(dǎo)線等效增大了輸電線半徑，降低了表面電場(chǎng)強(qiáng)度，抑制了電暈放電，減小了電能損耗。順勢(shì)簡(jiǎn)短介紹我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)的標(biāo)志性工程“西電東送”，用物理原理分析“西電東送”中采用直流特高壓輸電的優(yōu)勢(shì)。介紹中國(guó)自主研發(fā)、世界上電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、送電距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的昌吉—古泉特高壓直流輸電工程。介紹短短幾十年我國(guó)輸電技術(shù)從一窮二白到舉世矚目的飛躍。既促進(jìn)了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握，又激發(fā)了學(xué)生的科技自豪感。又如講授電磁波應(yīng)用時(shí)，啟發(fā)學(xué)生用物理原理推導(dǎo)衛(wèi)星通過(guò)發(fā)射電磁波定位的技術(shù)原理，接著介紹屈辱中國(guó)“銀河號(hào)”貨船事件，1993年美國(guó)無(wú)端指控正在印度公海航行的“銀河號(hào)”貨船向伊朗運(yùn)輸武器原料，為了攔下它，竟關(guān)停附近的GPS導(dǎo)航信號(hào)，缺乏導(dǎo)航的“銀河號(hào)”仿佛丟棄在茫茫黑暗之中，在海上苦等苦熬整整33天[4]。可見(jiàn)擁有自主研發(fā)的定位科技是何等重要，為此我國(guó)自行研制了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，繼而向?qū)W生介紹中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和北斗人攻堅(jiān)克難的輝煌業(yè)績(jī)。又如講授安培力和安培力矩知識(shí)點(diǎn)時(shí)，引入“風(fēng)云一號(hào)”衛(wèi)星“重新捕獲地球”的著名案例[5]：1991年2月14日 “風(fēng)云一號(hào)”衛(wèi)星因受宇宙高能粒子轟擊，姿控系統(tǒng)故障造成衛(wèi)星翻轉(zhuǎn)，失去工作能力。若不及時(shí)搶救，曾向地面源源不斷發(fā)送高質(zhì)量氣象云圖資料的它，將會(huì)變成一顆“死星”。緊急時(shí)刻，衛(wèi)星科技部門(mén)刻苦攻關(guān)、果斷決策，起動(dòng)星上大飛輪，把原來(lái)作它用的大飛輪當(dāng)作一個(gè)大陀螺，使太陽(yáng)能電池穩(wěn)定保持向陽(yáng)面，保證電源供應(yīng)，同時(shí)巧妙利用地球固有磁場(chǎng)對(duì)衛(wèi)星通電線圈的磁力矩作用，逐步把衛(wèi)星調(diào)整到正常姿態(tài)。該方案的實(shí)施終于使衛(wèi)星起死回生，創(chuàng)造了世界航天史上罕見(jiàn)的奇跡，受到了航天部嘉獎(jiǎng)令。這一案例中科技人員的大膽創(chuàng)新和攻堅(jiān)克難的精神會(huì)深深地震撼學(xué)生?？傊?，通過(guò)這些高科技案例強(qiáng)化學(xué)生的科技興邦意識(shí)、開(kāi)拓創(chuàng)新意識(shí)，增強(qiáng)民族自豪感和自信心，增強(qiáng)使命擔(dān)當(dāng)。

五、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)精神

物理實(shí)驗(yàn)是蘊(yùn)含思政元素最為豐富的實(shí)踐平臺(tái)，擁有實(shí)施課程思政的特色優(yōu)勢(shì)。教師要把握好實(shí)驗(yàn)中每一環(huán)節(jié)，精心設(shè)計(jì)，使其自然地融入較多的思政元素。

例如規(guī)定未完成預(yù)習(xí)的學(xué)生不能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以此培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成做事有準(zhǔn)備的習(xí)慣。數(shù)據(jù)審核時(shí)對(duì)偽造數(shù)據(jù)者嚴(yán)厲處罰，以此培養(yǎng)學(xué)生誠(chéng)信的品德。實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)調(diào)安全操作，強(qiáng)化安全意識(shí)。對(duì)協(xié)作效率高的小組加分，以此提高團(tuán)結(jié)協(xié)作意識(shí)。對(duì)于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生最后比較理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否一致，得出理論必須接受實(shí)踐檢驗(yàn)的馬克思主義哲學(xué)觀。最后讓學(xué)生討論減小實(shí)驗(yàn)誤差的措施，以此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

另外，多開(kāi)設(shè)一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。如開(kāi)始講授靜電屏蔽時(shí)，可選一塊棉布和一張錫紙，先把手機(jī)包在棉布里，撥打手機(jī)，會(huì)發(fā)現(xiàn)手機(jī)可接受到信號(hào)；然后把手機(jī)包在錫紙里，再撥打手機(jī)，此時(shí)接收不到信號(hào)了。然后啟發(fā)學(xué)生比較分析前后兩次現(xiàn)象的本質(zhì)區(qū)別。從而激發(fā)學(xué)生深入探索靜電屏蔽的條件。又如講回路中的感應(yīng)電流時(shí)，把一臺(tái)電磁爐放講臺(tái)上，爐面一半鋪白紙，另一半鋪錫紙，白紙和錫紙上各撒一點(diǎn)生雞蛋液，然后打開(kāi)電磁爐，讓學(xué)生觀察兩紙上的蛋液，發(fā)現(xiàn)錫紙上的雞蛋液煎熟了，但白紙上的蛋液沒(méi)有變化。引導(dǎo)學(xué)生討論分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì)原因。兩三分鐘的演示，既能讓學(xué)生加深對(duì)物理概念的理解運(yùn)用，也能體驗(yàn)到一種創(chuàng)新?？山?jīng)常布置學(xué)生課后設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)，能簡(jiǎn)單完美地展示課堂所學(xué)的物理理論。久而久之的訓(xùn)練，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力會(huì)得到很大提高。

物理實(shí)驗(yàn)課對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)課程訓(xùn)練所獲得的能力和素養(yǎng)，是學(xué)生今后勝任任何領(lǐng)域工作所需要的優(yōu)秀特質(zhì)[6]。因此要充分發(fā)揮課程實(shí)驗(yàn)這個(gè)實(shí)踐舞臺(tái)的獨(dú)特魅力，開(kāi)展課程思政。

六、開(kāi)展物理實(shí)踐活動(dòng)，提高學(xué)以致用服務(wù)社會(huì)的意識(shí)

課后鼓勵(lì)學(xué)生、指導(dǎo)學(xué)生，利用所學(xué)的物理知識(shí)，開(kāi)展一些力所能及的服務(wù)社會(huì)活動(dòng)，增強(qiáng)學(xué)以致用服務(wù)社會(huì)的意識(shí)。例如精心指導(dǎo)學(xué)生外出開(kāi)展電學(xué)知識(shí)科普活動(dòng)，給小學(xué)生講授電學(xué)知識(shí)科普、在小區(qū)開(kāi)展用電安全知識(shí)講座、給小朋友開(kāi)展趣味物理實(shí)驗(yàn)演示活動(dòng)等。筆者所在的教學(xué)團(tuán)隊(duì)曾指導(dǎo)學(xué)生外出給小學(xué)生講授電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)原理及應(yīng)用、在“六一”節(jié)日指導(dǎo)學(xué)生為小朋友們開(kāi)設(shè)趣味科普小實(shí)驗(yàn)探究演示、在暑假指導(dǎo)學(xué)生為夏令營(yíng)的小朋友開(kāi)設(shè)物理趣味實(shí)驗(yàn)。又如組織有興趣的學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)短的培訓(xùn)后，在校園里開(kāi)展小型電器免費(fèi)維修的服務(wù)活動(dòng)，為師生簡(jiǎn)單地修理電飯煲、燒水壺等常見(jiàn)的電器。再如學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)原理后，同學(xué)們明白了節(jié)約用電意義很大。于是鼓勵(lì)學(xué)生撰寫(xiě)校園節(jié)約用電的倡議書(shū)，用物理原理分析計(jì)算，以令人信服的數(shù)據(jù)來(lái)勸誡大家節(jié)約用電。對(duì)于涉電專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，鼓勵(lì)他們積極申報(bào)利用紅外探測(cè)原理來(lái)設(shè)計(jì)自動(dòng)斷電的單片機(jī)等大創(chuàng)項(xiàng)目。通過(guò)這一系列物理實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展，學(xué)生們學(xué)以致用的能力得到了很大的提升，服務(wù)社會(huì)的意識(shí)也大大增強(qiáng)了。

總之，通過(guò)多年的大學(xué)物理實(shí)踐探索證明，基于物理教師、物理史話(huà)、物理科技、物理生活、物理實(shí)驗(yàn)以及物理實(shí)踐，可不失時(shí)機(jī)地在物理教學(xué)中深度融入課程思政，能潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生樂(lè)于奉獻(xiàn)、攻堅(jiān)克難、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、開(kāi)拓創(chuàng)新的科學(xué)精神，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用、服務(wù)社會(huì)的意識(shí)和能力，強(qiáng)化學(xué)生科技強(qiáng)國(guó)、創(chuàng)新興邦理念及責(zé)任擔(dān)當(dāng)，倡導(dǎo)健康文明節(jié)能環(huán)保的生活方式，傳遞社會(huì)正能量，能在知識(shí)傳授中真正有效實(shí)現(xiàn)價(jià)值引領(lǐng)。