應用型人才培養(yǎng)模式下“大學物理”課程思政教學探索

高禮靜 王敏 唐娜斯

[摘 要] “大學物理”是工科類院校重要的專業(yè)基礎課程。在全國各級各類高等院校推行課程思政建設的背景下，簡要闡述“大學物理”課程思政的教學目的和意義，并根據南京航空航天大學金城學院應用型人才培養(yǎng)模式的特點，探索研究“大學物理”課程思政教學方法，通過列舉典型教學案例，深度挖掘其中的思政元素，通過物理學中人文精神和科學知識的結合，引領學生樹立正確的價值觀、人生觀和辯證唯物主義世界觀。最后，簡單介紹了南京航空航天大學金城學院“大學物理”課程思政工作在教和學兩個方面的實施策略和推行方法。

[關鍵詞] 大學物理;應用型人才;課程思政

[基金項目] 2021年度南航金城學院大學物理A課程思政示范課程建設項目（2020-12-57）

[作者簡介] 高禮靜（1981—），女，安徽鳳臺人，碩士，南京航空航天大學金城學院院聘副教授，主要從事計算物理、凝聚態(tài)物理研究。

[中圖分類號] G641 ? ? [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）18-0117-04 [收稿日期] 2022-01-03

2016年12月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調，要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人[1]，自此全國各高校開展了大量思想政治教育融入專業(yè)課程的探索實踐工作，成果豐碩[2-4]。課程思政的主要形式是將思想政治教育元素，包括思想政治教育的理論知識、價值理念及精神追求等融入各門課程，潛移默化地對學生的思想意識、行為舉止產生影響[5]。“大學物理”課程是理工科專業(yè)學生必修的一門專業(yè)基礎課，其內容主要是針對學生進行以實證為基礎的邏輯思維引導與教育，將人文性較強的思想政治教育與邏輯思維性較強的物理知識傳授實現教學上的融合，能夠使學生在知識體系構建過程中形成正確的世界觀、人生觀與價值觀。

一、應用型人才培養(yǎng)模式下“大學物理”課程現狀

現階段我國普通高校的人才培養(yǎng)模式多是以培養(yǎng)應用型人才為主，重在對人才應用知識能力的培養(yǎng)，對科學發(fā)現和創(chuàng)造新知要求不高，目前社會很多企業(yè)對這類人才有著廣泛的需求。應用型人才培養(yǎng)方案的特點是課程繁多、知識面廣，基礎理論課程學時相比于學術型人才培養(yǎng)模式要少很多。物理學是一門理論性較強的基礎學科，隨著工程技術的不斷發(fā)展及新專業(yè)課程的出現，很多應用型人才培養(yǎng)模式的高校在總學分體系不變的情況下為了完成培養(yǎng)計劃而消減物理課程學時增加專業(yè)應用課程。南航金城學院部分專業(yè)“大學物理”課程的總學時從建院初期的120學時消減到現在的80學時，兄弟院校也存在類似情況。在有限學時的大環(huán)境下，如何構建完整的物理知識體系，打好物理基礎的同時做好課程思政工作是物理教師面臨的重大挑戰(zhàn)。減學時的必然結果是教學內容的減少，如何減關乎課程教學質量，學生要想深刻理解并掌握物理公式定理的含義就必須經過一定量的理論推導和公式應用訓練，以提升理論素養(yǎng)從而提升綜合應用水平。應用型人才培養(yǎng)模式下的物理教學不是簡單地減少理論公式推導、增加工程應用介紹，必要的物理公式推理還是需要講解透徹，在此基礎上構建合理的課程知識框架，滿足后續(xù)專業(yè)課程的需求。在學時有限的情況下課程思政建設方法尤為重要。

二、“大學物理”課程思政的意義

物理學是研究自然界所有物體運動基本規(guī)律的學科，被譽為自然科學之基。科學的發(fā)展歷程就是不斷探索未知世界、追尋真理的過程，學習自然科學知識可以培養(yǎng)學生辯證唯物主義世界觀。近三百年來物理學的發(fā)展極大地推動了人類文明的進步，從力學和熱力學的建立導致第一次工業(yè)革命的發(fā)生，到量子力學和相對論的建立引發(fā)信息技術革命，物理學的每一次突破都會給社會生產和人類生活造成巨大變化。在探求真理的過程中，物理學形成了科學的世界觀和方法論，深刻影響著人類的思維方式和對物質世界的基本認識。物理學的知識、方法和精神深刻影響著大學生的世界觀、人生觀和價值觀。高校立身之本在于立德樹人。落實立德樹人根本任務，必須將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體。著名的華裔女科學家吳健雄指出要培養(yǎng)德智體能美諸方面和諧發(fā)展的新人就應該把人類文化已經長期分裂而造成隔閡的兩種文化——科學文化與人文文化，在校園里重新加以彌合[6]。“大學物理”課程思政的推行更應該重視挖掘物理學史中的人文精神和物理文化，將人文性較強的思想政治教育與邏輯思維性較強的物理知識巧妙融合，做到對學生的價值引領。

三、“大學物理”課程思政元素挖掘

應用型人才培養(yǎng)模式下，大學物理教學內容普遍為經典物理的力、熱、電、光，在學時短、內容緊湊的情況下，課程思政內容挖掘和引入需注重方法。“大學物理”課程思政元素主要有：唯物主義世界觀、政治認同和家國情懷、勇于探索和樂于奉獻的科學精神[7]。下面我們簡單介紹幾個具體的課程思政教學案例。

1.上好大學物理第一節(jié)緒論課，緒論課的效果直接決定了學生喜不喜歡這門課程。緒論課主要的目的是讓學生了解物理學知識框架、學科研究前沿、物理課程的作用。在介紹學科特點時可引入《莊子·天下》中“判天地之美，析萬物之理”，讓學生感受物理的美;引入《尸子》中“四方上下曰宇，往古來今曰宙”概括物質存在時間和空間。通過學習，讓學生深刻體會中華文化的博大精深，增強學生的文化自信。物理學研究宇宙萬物，授課時可自然地引入宇宙起源論題，向學生介紹宇宙模型——大爆炸理論。從20世紀20年代哈勃發(fā)現宇宙紅移現象，到40年代大爆炸模型的提出，再到60年代宇宙背景輻射的發(fā)現間接證明大爆炸模型的正確，讓學生了解宇宙的運營機制，建立正確的辯證唯物主義世界觀。在物理學科前沿中介紹我國近幾年取得的科技成就，如我國擁有世界最大的射電望遠鏡“中國天眼”，我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，嫦娥五號成功登陸月球背面，“祝融號”火星車順利登陸火星表面，等等。

2.在牛頓力學介紹力的概念時，可以從力學發(fā)展歷史開始。古希臘哲學家亞里士多德認為力是維持物體運動狀態(tài)的原因，近代科學之父伽利略用簡單的斜面實驗推翻了亞里士多德的結論，牛頓在前人工作的基礎上提出牛頓三大定律。從力學的發(fā)展歷程中，讓學生看到做科學研究要不懼權威，敢于提出質疑，同時實踐是檢驗真理的唯一標準。伽利略一生做了很多發(fā)明創(chuàng)造，用自己發(fā)明的高倍數望遠鏡觀察行星運行軌道，對托勒密的地心說提出質疑，于1632年出版《關于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》一書，即使受到羅馬教皇的迫害也無所畏懼，這種為科學真理而堅持到底的勇敢無畏精神是學生學習的榜樣。愛因斯坦曾高度評價伽利略的發(fā)現以及他所用的科學推理方法是人類思想史上最偉大的成就。牛頓剛好出生于伽利略逝世的1642年，他善于繼承前人成果，奮發(fā)好學，勤于思考，對數學、物理學和天文學都做出了開創(chuàng)性的貢獻，從二項式定理、微積分到牛頓三大定律、萬有引力定律、光的色散，牛頓從自然哲學的高度來審視具體科學問題，他在《自然哲學的數學原理》中提出的科學思維方法是他貢獻給人類的寶貴精神財富，他所提出的自然哲學思想對17世紀至20世紀科學和哲學的發(fā)展影響巨大，盡管他為近代科學革命做出了豐功偉績，但他對真理的追求永無止境，臨終時遺言：“我不知世人將如何看待我，但是在我看來，我不過像一個在海濱玩耍的孩子，為時而發(fā)現一塊比平常光滑的石子或美麗的貝殼而感到高興;但那浩瀚的真理之海洋，卻還在我的面前未曾發(fā)現呢。”學生從聽故事開始慢慢進入物理學的知識框架，學習效果會更好。

3.電磁學中安培力的知識點。奧斯特發(fā)現電流的磁效應后，安培立刻重復了奧斯特的實驗并進行了更深入的研究，在“場”的概念還沒有被提出來的情況下，安培在實驗的基礎上采用了類似牛頓處理力學的科學方法提出了兩電流元之間的相互作用力公式，被稱為安培定律。在人們沒有發(fā)現物質內部的分子原子結構秘密之前，安培還通過大量的實驗大膽提出著名的“磁性起源假說”。奧斯特和安培的實驗為以后法拉第提出“場”的概念打下基礎。物理學的發(fā)展靠物理學家一代代傳承，在真理的海洋中不斷摸索前行，在實踐中慢慢發(fā)現自然規(guī)律。在安培力的應用中可以介紹磁懸浮列車的實例，簡單的物理學定律是高科技產品的理論依據，讓學生體會學以致用的樂趣。我國2003年引用德國進口技術在上海建造的磁懸浮列車可以達到四百多公里每小時。2016年長沙建成的中低速磁懸浮列車，完全采用我國自主研發(fā)的技術，2019年我國自主研發(fā)的高速磁懸浮列車在青島下線，短短幾年內我國磁懸浮技術已經趕超發(fā)達國家。未來大國的競爭靠尖端科技，我國科學技術發(fā)展近幾年突飛猛進但是在某些方面還有一定差距，我們要教育青年一代學好基礎知識做祖國未來的接班人。

四、課程思政教學策略和實施方法

課程思政主要的目的是通過深化課程目標、內容、結構、模式等方面的改革，把政治認同、國家意識、文化自信、人格養(yǎng)成等思想政治教育導向與各類課程固有的知識、技能傳授有機融合，實現顯性教育與隱性教育的有機結合，促進學生的自由全面發(fā)展，充分發(fā)揮教育教書育人的作用。課程思政建設過程中，一定要解決好專業(yè)教育和思政教育“兩張皮”問題，教學內容上思想政治教育部分不能喧賓奪主，不能簡單地在課程內容中勉強地加入思想政治教育，思想政治教育和專業(yè)知識的融合是關鍵，教師要注意講授技巧，不能生搬硬套，引起學生的反感。

從教師層面，“大學物理”課程思政的實施是通過修改教學大綱、修訂教材、設立課程思政教改項目推行的。我院本學期還舉行了課程思政講課競賽，不同類型學科授課教師同臺競技，互相學習，不同課程的課程思政教育教學方法可以激發(fā)教師的教學靈感，達到以賽促教的目的。為擴大課程思政教學的覆蓋面，學院要求每門課程的授課教師通過集體研討確定加入課程大綱的能達到課程思政教學效果的教學內容，大綱確立后，由課程負責人跟蹤聽課，確保課程組每位教師按照大綱內容講課。修訂好一本教材也是課程思政建設的重要組成部分，目前很多大學物理教材的修訂版本中已經加入課程思政相關素材，我們可以根據自己的需要選擇參考，編寫適用于本校學生的教材。

從學生層面，課程思政實施最終效果是看學生的接受情況，教師在教學工作中可以采取互動式教學，多觀察學生的面部表情和聽課情況，感受學生對課程內容是否感興趣，多問問題。小組討論、翻轉課堂等教學方法的應用可以提高學生的參與度。比如，在緒論課上簡單介紹宇宙大爆炸模型，由于學時有限很難講解透徹，課后通過布置觀看《宇宙的奇跡》等相關紀錄片，督促學生課后學習，并完成一篇觀后感小論文，最后通過對學生提交的小論文打分并計入期末成績來引起學生的重視。學期末學生對課程教師的建議和測評打分是衡量教學效果好壞的重要參考依據，從學院“大學物理”課程綜合打分情況來看，學生對課程打分在整個基礎教學部十幾門不同類型課程中排名靠前，側面反映學生對課程的認可。

我們面向隨機抽取的300名不同專業(yè)學生做了課程問卷調查，從結果來看，對于“你是否喜歡‘大學物理’課程”這一問題，82.4%的學生表示喜歡“大學物理”課程，見圖1（a）;對于“你認為在‘大學物理’課程教學中加入思政元素是否有助于學習”這一問題，95.13%的學生表示物理學文化、物理前沿介紹、中國科技發(fā)展等課程思政元素的加入對課程學習有幫助，見圖1（b）。通過和學生的交流我們發(fā)現，有部分學生表示學完“大學物理”課程對物理學有了新的認知，從莊子“判天地之美，析萬物之理”中感受物理學的美好。少數學生還會向我們咨詢物理專業(yè)考研的情況，立志將來研究物理學。興趣是最好的老師，能激發(fā)學生的學習興趣是教師最大的成就。

結語

課程思政重在對學生進行德育教育，教師通過巧妙的教學設計把專業(yè)知識傳授和思想品德培養(yǎng)結合起來，幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。“大學物理”課程本身的學科特點是至真、至善、至美的[8]，學生通過課程學習可以了解物理學家在追求科學真理的過程中不畏權威、不懼失敗、淡泊名利的高貴品格，從物理學發(fā)展中看到宇宙萬物運行法則精密巧妙，了解人類世界的渺小。物理學一直以培養(yǎng)學生的辯證唯物主義世界觀為目的，這本身就是一種思想政治教育。德國哲學家康德在《實踐理性批判》中寫道：“世界上有兩件東西能夠深深地震撼人們的心靈，一件是我們心中崇高的道德準則，另一件是我們頭頂上燦爛的星空。”課程思政建設工作任重道遠。

參考文獻

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Exploration on Ideological and Political Teaching of “College Physics” Course under the Training Mode of Applied Talents

GAO Li-jing， WANG Min， TANG Na-si

（Basic Teaching Department， Jincheng College of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics， Nanjing， Jiangsu 211156， China）

Abstract： College Physics is an important professional basic course in engineering colleges and universities. Under the background of curriculum ideological and political construction carried out by all levels and various types of institutions of higher learning， we mainly expound the teaching purpose and significance of ideological and political education in College Physics. According to the characteristics of the training mode of applied talents， we explore and study the ideological and political teaching methods of College Physics， and list some typical teaching cases， in which we deeply excavate the ideological and political elements， and guide students to establish correct values， outlook on life and dialectical materialism world outlook by combining humanistic spirit and scientific knowledge. In addition， we briefly introduce the implementation strategies and methods of ideological and political education in teaching and learning aspects of College Physics course in our college.

Key words： College Physics; applied talents; “curriculum ideological and political education”