大學物理課程思政建設研究與實踐*

郭 龍 吳 妍[中國地質大學(武漢) 數(shù)理學院 湖北 武漢 430074]高 巖[中國地質大學(武漢) 本科生院 湖北 武漢 430074] 羅中杰 湯型正[中國地質大學(武漢) 數(shù)理學院 湖北 武漢 430074]

師者，傳道授業(yè)解惑也.德先行于智，高校的根本任務是立德樹人.習近平總書記提出“將思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現(xiàn)全過程全方位全員育人”.思政教育不僅是思政課程的核心任務，也是任何一門課程的核心任務.理工科專業(yè)，尤其是行業(yè)特色鮮明的理工科專業(yè)[1]，其人才培養(yǎng)目標不是僅限于培養(yǎng)技術性人才，而是培養(yǎng)具有社會責任感、有理想、有擔當、有抱負，基礎厚實，具有創(chuàng)新型和開拓型人才.這就需要在理工科人才培養(yǎng)過程中，大學物理教學在適應新工科的基礎上[2]，更要注重學生的思政教育，提升學生的科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng)，實現(xiàn)學生從“專才”到全面發(fā)展“人才”的培養(yǎng).

思政教育是課程教育教學的魂.課程思政中的思政是“大思政”，從根本上說是育人，是對培養(yǎng)什么人的精確闡述.課程思政中的課程，是育才的主渠道和主戰(zhàn)場，指以課堂為責任田，以教材為載體進行知識傳授和能力培養(yǎng)的教學活動.課程思政要求在課程教學活動中使學生獲得文化熏陶和素養(yǎng)提升，是在知識和技能基礎之上的對人生、世界和社會的認知及踐行.將思政教育融入到知識體系教學過程中，這是對新時代教師教書育人職責的深化和拓展.如何將德育、智育和美育貫穿教育教學全過程，注重思想價值引領的教育過程和環(huán)節(jié)的全覆蓋.2020年6月，教育部印發(fā)《高等學校課程思政建設指導綱要》提出全面推進高校課程思政建設，為新時代高校課程思政指明了建設方向.高校教師不能只做傳授書本知識的教書匠，而要成為塑造學生品格、品行、品味的“大先生”.高校教師要主動研究課程思政教育教學，深度挖掘課程思政元素，完善課程思政教學方案，實現(xiàn)課程教學與思政教育同向同行，達成科學的教育性質——作用于心靈[3].

1 大學物理課程思政的先天優(yōu)勢

物理學是自然科學領域的一門基礎學科，是研究物質的基本結構、基本運動形式及其相互作用的自然科學.物理學的知識框架直觀地反映了人類認識自然層次的不斷深入，體現(xiàn)在物理知識具有較強的層進性和邏輯性.物理學不同知識模塊中具有成熟的人類認識世界的物理思想和方法，蘊含了豐富的物理精神和物理文化.大學物理是以物理學基礎內(nèi)容為核心的，面向所有理工科學生的一門必修公共基礎課，在本科課程教學中具有重要的作用.

大學物理課程是開展課程思政良好的平臺.在本科教學過程中，大學物理課程具有受眾面廣的優(yōu)勢，基本覆蓋所有的理工科專業(yè)、醫(yī)學[4]，甚至在文科專業(yè)[5]中也有高校開設大學物理課程.就筆者所在高校而言，每學期有近4 000名學生進行該課程的學習.大學物理具有很強的包容性，與其他學科能很好地形成融合與交叉，例如地理學與物理學的交叉、生物醫(yī)學與物理學交叉等，推動了交叉學科的發(fā)展.

大學物理課程是開展課程思政良好的載體.物理學的發(fā)展體現(xiàn)了人類不斷探索、敢于求真、求善和求美的過程，蘊含著豐富的物理思想方法論和人文思考.物理學的研究從一開始就具有徹底的唯物主義精神，遵循著“實踐是檢驗真理的唯一標準”的原則.物理學中的“實踐”發(fā)展為特定的物理實驗方法，再加上縝密的推理，推動人類更明晰地認識自然、認識自己，促使人與自然、人與社會的和諧共生.物理學在發(fā)展過程中也處處綻放美韻之花，體現(xiàn)了人類對和諧之美、對稱破缺之美和簡單之美的追求，也是為了“找到他在個人經(jīng)驗的狹小范圍內(nèi)所不能找到的安靜與安寧”.它們深刻地影響著人類對物質世界的基本認識、人類的思維方式和社會生活，是人類文明發(fā)展的基石，引導著學生用心、用情去感知世界.

大學物理課程思政的有效建設和實施，能使學生在感受物理之美的同時培養(yǎng)他們的科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng).育人重在育心，恰到好處地在課堂教學中融入思政素材，才能使大學物理課堂變成充滿知識、溫度和情懷的課堂.我們團隊在大學物理教學過程中始終秉承“厚基厚德”的教育教學理念，即夯實學生數(shù)理基礎和培養(yǎng)物理認知方法(此為“厚基”)，提升物理認知和培養(yǎng)物理精神(此為“厚德”).我們通過教學大綱的研究與建設、線上線下融合教學模式探究和課程思政教學案例分析與研究等開展大學物理思政課程建設，促進大學物理教學提質和增效.

2 大學物理課程思政教學大綱建設

當前大學物理課程教學多以知識講授為主，忽略了知識背后所蘊含的物理思想方法、物理精神與文化的浸潤.學生們普遍認為大學物理難學，與后續(xù)的專業(yè)學習和深造的直接關系不明朗.這導致學生在大學物理學習過程中興趣不高和重視程度不夠，課程育人效能大打折扣.因此，如何將物理學基礎知識背后蘊含的物理思想方法論，以及思政素材挖掘出來，并在物理知識傳授中水到渠成地開展思政教育，是擺在高校大學物理教師面前亟待研究的課題.這就需要構建全新的融入課程思政教育理念的教學標準和規(guī)范，實現(xiàn)育人與育才同向而行.

教學大綱是指依據(jù)課程特點及其知識體系，根據(jù)學情分析而制定的教學計劃和實施規(guī)范的教學指導文件，涉及課程教學目的、任務、教學內(nèi)容廣度和深度、教學進度和采取的教學法等基本要求.它以綱要的形式規(guī)定了課程教學活動流程，是開展課程教學和教材編寫的依據(jù)，也是學生學習成績評定和教師教學質量評價的重要標準.

目前，現(xiàn)行的教學大綱普遍存在以下兩個方面的不足.一方面，教學大綱中雖然闡述了課堂教學的育人目標，但缺乏將課程思政顯現(xiàn)于課堂教學的行之有效的方法.另一方面，教學大綱中只顧及線下課堂教學，而忽略了線上課堂和資源的有機融合，線下學時不足也羈絆了課程教學“兩性一度”的有效實施.

在大學物理課程思政教學大綱建設過程中，需要充分考慮育人特色，做有溫度的大學物理課程思政教育教學.在制定教學大綱的過程中，我們依據(jù)《普通高等學校本科專業(yè)教學國家質量標準》和《理工科類大學物理課程教學基本要求》，找到學校開設專業(yè)對大學物理教學要求的最大公約數(shù)，制定課堂授課的核心內(nèi)容.然后，以核心內(nèi)容為基本框架，深挖相關的思政素材和思政教育基本要求.我們將思政教育、物理思想化方法顯性地融入教學大綱，制定詳細的教學日歷(表1)，具體細化到相應的知識點，構建科學合理的大學物理課程思政教育教學體系.最后，我們針對課堂教學過程中的重難點、擴展內(nèi)容和相關演示實驗等進行集中教學備課，制作規(guī)范的教學方案并錄制成視頻在線上平臺對學生進行拓展性教育教學.

在大學物理教學過程中，依據(jù)規(guī)范科學的課程思政教學大綱，我們提出了基于課堂、線上平臺和創(chuàng)新實驗室“三陣地”融合的大學物理教學模式.在課堂上，利用有限的時間與學生進行面對面的授課，講授大學物理中最基本的物理知識、強調物理思想和方法，以及最典型的顯現(xiàn)于教學日歷的思政元素，達到夯實學生基礎的教學目的.對課堂內(nèi)容的拓展、物理思想和方法的拔高和訓練、物理前沿、物理與現(xiàn)代科技以及拓展的思政素材和視頻通過線上授課平臺開展，激發(fā)學生學習興趣，啟發(fā)學生進一步思考.最后，在實驗室由專門教師對學生提出的物理問題進行實現(xiàn)，在“厚基礎”的前提下實現(xiàn)“強能力、重探究”的目標.在近兩年的課程教學模式研究和實踐中，教學效果顯著，學生反饋積極，有不少學生積極參加湖北省或全國實驗創(chuàng)新大賽并獲得不菲成績，其中團隊成員熊中龍老師獲得國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃優(yōu)秀指導教師獎.

下面，我們將著重介紹我們團隊所開展的課程思政建設的研究思考和實踐經(jīng)驗.我們期望能拋磚引玉，與各位同行一起開展有溫度的大學物理課程思政建設.

表1 布盧姆認知目標分類表

3 大學物理課程思政建設實踐

在大學物理教學過程中，我們以物理學發(fā)展為主線，重新構建物理知識呈現(xiàn)脈絡，培植唯物主義精神.物理學的發(fā)展伴隨著人類文明的發(fā)展，見證和推動著科學技術的發(fā)展.科學的每一次進步和發(fā)展都是艱難曲折的，只有具有獨立思考、批判精神，敢于質疑和突破權威束縛才能在科學研究中有所成就.這也就是科學家孜孜追求的“求真”的科學精神，正如希臘哲學家亞里士多德曾言“吾愛吾師，吾更愛真理”.在大學物理備課和授課過程中，我們始終圍繞物理學發(fā)展這條主線，認真研讀物理學史，以史為鑒，培養(yǎng)學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀[6].例如，在講授牛頓運動定律時，通過人類對天體運動的認識培養(yǎng)學生的唯物世界觀，從托勒密“地心說”到哥白尼“日心說”，再到開普勒三定律，最后到牛頓運動定律和萬有引力定律.伽利略、哥白尼、開普勒和牛頓的艱苦卓絕的工作和科學精神，猶如一把鑰匙開啟了自然科學的大門，也猶如一盞明燈指引著人類對自然和世界的客觀認識，突破迷信和無知的束縛.再如，隨著科學技術的發(fā)展，人們對原子結構的認識也是對學生進行唯物世界觀塑造的另一個典型例子.從湯姆孫的棗糕模型到盧瑟福的行星模型，再到波爾的氫原子模型以及后來的電子云模型，這一路對原子結構的深入認識真切地反映了人類對真理的孜孜追求.在講到盧瑟福的原子行星模型時，重點講授類比的研究方法.當然，這樣的例子在物理學發(fā)展中比比皆是，再如人們對光的認識、宇宙熱寂說以及對時空的認識等.在大學物理教學過程中，應著重挖掘典型意義的物理進程，激發(fā)學生的學習興趣及敢于質疑和求真、積極探索的科學素養(yǎng).

在物理學的發(fā)展中涌現(xiàn)出了一批又一批偉大的物理學家，例如牛頓、居里夫人、愛因斯坦、錢學森、郭永懷和南仁東等.他們是人類歷史上璀璨的明星，引領我們的不僅僅是他們的學識，更重要的是他們的人格魅力和家國情懷.在講到牛頓運動定律時，講授牛頓的科學精神；在講到狹義相對論時，講授愛因斯坦初期的坎坷歷程和科學成就，培養(yǎng)學生敢于直視困難，保持興趣敢于披荊斬棘的奮斗精神.在講到天體運動時，講授中國航天、北斗組網(wǎng)和天問一號火星探測、中國空間站建設等思政元素，宣傳偉大的航天精神，讓學生充分體會到我們國家的綜合國力和國際地位，增強學生的民族自豪感；在講到核能利用時，講授以于敏、孫家棟和郭永懷為代表的“兩彈一星”精神，增強學生對我國社會主義制度的優(yōu)越感和自豪感.當然，課程思政建設，要與時俱進，按照習近平總書記的指示“‘大思政課’我們要善用之,一定要跟現(xiàn)實結合起來”，著重講改革開放以來我國科學技術的發(fā)展，讓學生切身感受到我國科學技術發(fā)展.例如，在講到麥克斯韋方程組和電磁波時，我們要著重講授我國5G移動通信、FAST天眼、量子保密通信和“墨子號”衛(wèi)星為代表的科學精神和工匠精神，增強學生的文化自信和制度自信.

在大學物理教學過程中，要注重美育教育，提升學生的審美素養(yǎng)、陶冶情操、溫潤心靈，進而激發(fā)創(chuàng)新活力和創(chuàng)造動力.正如蔡元培先生所言，“世之有道德者，無不依賴于藝術與科學.”科學與藝術在人類社會發(fā)展中并駕齊驅，雖表現(xiàn)形式不同，但“都追求著深刻性、普遍性、永恒和富有意義”.在物理學的發(fā)展中，處處體現(xiàn)了人類對自然界中的和諧美、結構美、邏輯美和對稱美的追求[7].在大學物理教學過程中，要充分重視科學教育與藝術教育的結合[8]，在科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的熏陶中培養(yǎng)學生們踐行“各美其美，美人之美，美美與共”的高尚美德.例如，在大學物理講到對稱性和守恒律時，我們需要著重強調對稱性的重要性，這可涉及到中國的建筑美，自然界中的對稱性等，對稱也意味著完美；但我們在教學過程中，也不能過分強調對稱性，不能盲目引導學生過分追求完美，因為完美是理想狀態(tài)，還要讓學生領略到缺陷美，比如在弱相互作用下的宇稱不守恒、藝術上的斷臂維納斯和自然界中的分形.再如在講授電磁學基本磁現(xiàn)象時，可引經(jīng)據(jù)典，利用《呂氏春秋》中關于“磁石召鐵”教導學生學會“愛民利民之心”，培養(yǎng)學生的人文素養(yǎng).

經(jīng)過近兩年的實踐，我們形成了基于課堂、線上平臺和創(chuàng)新實驗室“三個陣地”融合的大學物理課程思政教學模式.通過實踐，我們發(fā)現(xiàn)學生學習物理的興趣濃厚，課堂氛圍濃郁.學生學習成績提升的同時，能感受到課程思政在學生心田所激起的漣漪，感受到人文關懷.學生曾在對團隊教師評價中多次點贊我們的做法，例如：學生曾言“老師教學風趣、講解耐心，讓我們學習了大學物理知識的同時，也深刻感受到物理世界的神奇與美妙”“老師帶我們領略物理的文化蘊藏”和“不忘鼓勵每個同學全面發(fā)展”等.每每看到學生對我們教學的認可，我們都深感欣慰.

4 總結

大學物理是一門面向所有理工科專業(yè)的公共必修課程，它凝練了物理學發(fā)展中所蘊含的科學思想、科學方法、科學精神以及辯證唯物主義世界觀與深厚的人文情懷.大學物理課程具有課程思政得天獨厚的優(yōu)勢，我們要抓住這一機遇，從教學大綱出發(fā)，在大學物理課程教學中充分融入思政教育，將育才和育人融合起來，做有溫度的“厚基厚德”的大學物理教育教學，踐行培養(yǎng)學生“智育、德育和美育”并舉的教育初心和使命.