基于思政育人導向的電動力學課程教學實踐與反思

成鵬飛，王曉娟，王 軍，馬保科，程 琳，韓小祥

（西安工程大學 理學院，西安 710048）

1998 年，教育部第一次全國普通高等學校教學工作會議召開，會上明確提出要增強質量意識，加強素質教育。2004 年，教育部又召開了第二次全國普通高等學校本科教學工作會議，以“大力加強教學工作，切實提高教學質量”為主題，要求各高校從精力和財力兩個方面為本科教學質量的穩步提升保駕護航。至此，我國高等教育改革與發展進入了一個新的階段。2007 年，“高等學校本科教學質量與教學改革工程”的啟動更是起了催化劑的作用，各個本科院校對相應課程紛紛開展教學改革，一時間可謂生機勃勃，活力滿滿。

電動力學是應用物理學和光電信息類本科專業一門必修的學科基礎課，相關專業課教師也積極響應國家的號召，加入到教學改革的浪潮之中。2010 年，以“素質、能力和知識”為主要目標的物理學與應用物理學本科教學指導性規范的頒布更是將物理專業的教學改革推上一個新臺階。就電動力學課程而言，改革的新思想、新方法一一涌現，可謂“八仙過海，各顯神通”，具體表現在教材內容的剖析[1]、可視化教學軟件的應用[2-3]、現代化教學模式的引入[4-5]、思維和創新能力的探究[6]、個別疑難問題的探討[7]和精品課程平臺的搭建[8]等方面，這些都為本課程教學質量的提升和教學目標的完成起到強有力的促進作用。

2016 年12 月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議中指出，“使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應”，以便構建全員、全過程和全方位“三全育人”的大格局，推動高校大力加強課程思政建設，設計課程思政教學體系。至此，在各門專業課中融入思政內容已成為教學改革的主旋律。南京大學的王振林教授[9]從“傳道、授業、解惑和立德”四個方面闡述了在電動力學課程中融入思政內容的認識和體會，表明課程思政的開展有助于“堅守科學真理、培育專業精神、堅定發展自信和弘揚師者風范”。齊齊哈爾大學的劉曉軍副教授等[10]從“章節思政內容、以國家成就提升榮譽感和愛國熱情、培養學生能力素質和教師人文示范、課堂教學實踐”四個方面為電動力學課程融入思政內容提供例證。陜西師范大學的郭芳俠副教授等[11]就基于核心素養的電動力學翻轉課堂教學效果進行了實證研究，為思政背景下教學改革的順利開展提供了一條新的途徑。

綜上所述，經過近二十年的打磨，電動力學課程教學改革已取得了明顯的成效。只不過在2016 年之前，并未明確提出課程思政，但許多教改觀點中已經或多或少滲透了課程思政元素。如今，課程思政有章可循，有度可依，在此良好形勢下，電動力學課程中融入思政內涵雖有一定的研究，但相比于大學物理等公共基礎課，仍然十分有限，因此很有必要進行這方面的探討。

電動力學是物理和光電信息類本科專業開設的核心課程，是物理學理論的一個重要組成部分，同時也是物理學的四大力學之一。其是在電磁學實驗定律的基礎上通過歸納、演繹而形成的關于電磁場本質及其運動規律的理論體系，是一門理論性較強的課程。教學內容包括電磁現象的普遍規律、靜電場、靜磁場、電磁波的傳播、電磁波的輻射、狹義相對論、帶電粒子和電磁場的相互作用。該課程包含的物理概念抽象，物理思想深邃，數學公式繁多。學生需要具備矢量運算和推導論證等扎實的數學功底，并能夠透過表象的公式感悟蘊涵的深層次意義。

本文結合研究現狀、電動力學的課程特點和自身教學實踐，就電動力學課程思政中存在的問題、改革措施和實施成效作以闡述。

一、存在問題

（一）理解深度不夠

“課程思政”是相對于“思政課程”，即思想政治理論課來講的，是指高校所有課程都有思想政治教育的功能，要求發掘高校各門課程所蘊含的思想政治教育元素和所承載的思想政治教育功能，有效融入課堂教學各環節，實現思想政治教育和知識體系教育的有機統一[12]。專業課中的課程思政，不是指在專業課中嵌入思政元素，也不是在專業課程中融入思政元素，而是在專業課中挖掘其蘊含的思政元素，即育人元素[13]。

在電動力學教學中，受傳統教學觀念的影響，物理課程除了書本知識的學習，還應注重物理思想的滲透，創新思維的培養，因此挖掘的思政元素多聚焦于物理學理論建立的歷史過程，這有助于學生認識事物螺旋式上升、波浪式前進的發展特點和規律，建立辯證唯物主義的世界觀和方法論。而育人元素中，更多的還應包含家國情懷、責任擔當、誠實守信、無私奉獻和團結合作等人文精神。通過調查發現，在以往電動力學課程思政教學中，學生的主要收獲仍舊以提升專業技能和激發創新能力為主，人文精神相對欠缺，如圖1 所示。

圖1 電動力學課程思政主要收獲問卷調查結果

科學技術存在先進和落后之分，但其本身并不存在自在的善惡指向，科學能將原子能變為原子彈式的殺人利器，也可將其開發成核電站增添人類的幸福[14]。因此，專業課程思政，更應凸顯育人功能，以育人為根本導向。

（二）融合程度不夠

習近平總書記指出，好的思想政治工作應該像鹽，但不能光吃鹽，最好的方式是將鹽溶解到各種食物中自然而然吸收。這就啟發我們，在專業課教學中，章節知識點引入思政元素后，再通過教師授課過程中動之以情、曉之以理的引導，讓學生從內心深處接受，達到春風化雨、潤物無聲的育人效果。以50 分鐘為一個標準課時，通過對電動力學教學中課程思政元素講解合理時長調查發現，不同的學生看法不一，如圖2 所示。

圖2 以50 分鐘為標準課時的思政元素講解合理時長調查結果

由圖2 可以看出，大部分學生認為思政元素講解的合理時長為5～15 分鐘。在這有限的時間內，要做到思政育人元素鹽溶于肴并非易事，需要教師精心安排。電動力學課程本身難度大，備課耗時長，加之課程內容特點，在思政元素引入中存在生搬硬套、強拉硬拽現象。而且，講解時間極為有限，教師往往習慣于在課尾將思政內容進行蜻蜓點水式的點綴，無法讓學生真正做到感同身受，更談不上思政育人。

（三）評價尺度不夠

常言道：“不以規矩，不成方圓。”在電動力學教學中添加思政元素，就應該制定與之對應的考核指標。在傳統考核形式中，電動力學課程最終成績通常包括20%～30%的平時成績和70%～80%的筆試成績。平時成績一般為考勤和作業兩項所得，筆試成績為期末閉卷考試。添加思政考核指標后，在原有考核基礎上進行了調整，在試題中要么添加和思政相關的一兩道填空或者選擇題目，要么寫成關于思政方面的小論文。這兩種思政考核方式都存在局限性：個別填空或者選擇題考察面太窄，容易導致以偏概全；小論文選題角度不統一，就難以用一個標準評定，而且網絡資源豐富，無法杜絕抄襲現象，導致評價不公正。更為嚴重的是，這種考核方式未能真實地反映學生平時課堂思政學習情況，也得不到學生的重視，達不到思政育人要求，最終形成“雷聲大、雨點小”的局面。

二、改革措施

（一）轉變思想觀念

第三十個教師節前夕，習近平總書記在同北京師范大學師生代表座談時提出，做一名新時代的優秀教師，必須要“有理想信念、有道德情操、有扎實學識、有仁愛之心”。按照“四有”標準，教師只有身體力行、做好表率，學生才能虛心接受、立行立改。在電動力學課程思政教學過程中，教師首先要了解本專業學生的知識背景、認知程度和心理特點，然后制定切實可行的教學目標，具體表現在大綱的修訂、講稿和教案的重新編寫及PPT 課件的制作與完善。根據章節內容，挖掘思政元素，力求均衡分布，既要有物理學史和科學家所倡導的求真、探索、批判和創新等科學精神，建立辯證唯物主義的世界觀和方法論，又要有科技前沿和國家成就所體現的愛國、敬業、誠信、友善和民族自豪感、自信心等人文精神，樹立正確的人生觀和價值觀。思政元素的切入可以在課前、課中、課尾或三時段兼而有之，教師根據課堂情況靈活植入。不是拼湊堆砌，而是深入內心，對整堂課能夠起到畫龍點睛的作用。總之，通過電動力學課程思政元素的滲透，最終達到“家國情懷、知識傳授、能力提升、價值引領”的四位一體育人導向要求。

（二）改變教學方法

英國生物學家、進化論的奠基人達爾文先生曾經說過：“最有價值的知識是關于方法的知識。”教學觀念的轉變固然重要，但如果沒有正確的方法，就不會進行有效實踐，從而事倍功半，收效甚微。因此，改變教學方法是教學改革的重頭戲。基于電動力學的課程內容和思政育人目標，教學方法的改變可從以下兩個方面開展。

1.教學內容的調整

電動力學課程的學習要以電磁學課程為基礎，而這兩門課程之間開設的時間間隔較長。電磁學一般安排在大二的第一學期，而電動力學在大三的第一或者第二學期，這就導致在電動力學學習中涉及到的一些電磁學知識，學生有遺忘現象。因此，在電動力學上課時，需要對電磁學知識進行回顧，以求溫故知新、前后對比，感受異曲同工之妙。比如，帶電體激發的靜電場求解問題，在電磁學中可以用積分法和高斯定理，而在電動力學中又增加了唯一性定理。將這三種方法列到一起進行對比，讓學生仔細體會，都是靜電場強的計算，但不同的題型，只有選用對應的方法，才可巧妙處理。借此啟發學生，在實際生活中，遇事也是如此，方法得當，事半功倍。正如阿基米德之豪言壯語：“給我一個支點，我就能撬動整個地球。”

另外，電磁學主要以電磁現象為主，和實際生活聯系緊密，比如靜電復印、避雷針、電子打火器、靜電屏蔽防護服、電容器、霍耳器件、電磁炮、電子感應加速器、電磁爐、金屬熔煉、軟硬磁和永磁體材料等等，這些我們都能夠感受真真切切的實物。而電動力學主要以電磁場理論為主，只有電磁波部分應用廣泛，比如軍事中的探測和定位、日常生活中的手機和電視廣播、生產實際中的波導和諧振腔及天線、科技前沿中的5G 網絡和中國天眼及北斗衛星導航系統等等，這些確實都用到電磁波理論，但電磁波看不見、摸不著，而且一個實體中往往涉及多種技術的融合，理解相對困難。因此，在電動力學教學中，復習電磁學內容時，在對應章節引入相關思政元素，滲透科學精神和人文精神，既可加深學生對原有知識的理解，豐富課堂內容，提高學生興趣，又可收獲思政育人，可謂一舉兩得。

2.教學模式的更新

最早傳統的教學模式為“粉筆+黑板”，教學過程主要通過教師講解和板書呈現。人常說：“百聞不如一見。”有些內容，教師說得再多，學生難得一見，理解不夠透徹；而且，板面有限，圖形的大小和清晰程度不能照顧到每一名學生，書寫還需花費大量時間。因此，大大降低了學生的聽課效果。進入21 世紀，信息化技術的興起促進了多媒體教學模式的開啟。在多媒體課堂中，可以運用視頻、動畫和各種復雜圖形，而且色彩鮮明，字跡清晰，并可對一些物理過程進行可視化操作，明顯提高了課堂效率，改善了傳統教學的弊端。但是，多媒體教學都需在課堂完成，課堂時間有限，大信息量的載入并不能使學生對課堂內容很好地吸收。如今，翻轉課堂異軍突起，這一平臺的搭建為教學改革又注入了新的活力。教師可以通過雨課堂、智慧樹等軟件將課前預習和課后鞏固資料推送至學生手機，學生可以利用碎片化時間進行學習，隨時反饋，及時溝通。教師對學生學習過程也可以進行動態跟蹤，掌握學習進度，適時督促。更主要的是，在有限的課時下為思政元素的融入提供了充足的時間，為知識育人雙重效果的實現提供了有效途徑。

（三）完善評價體系

教學觀念的提升和教學方法的改變促使評價體系的完善，由原有的結果性考核轉為現在的過程性考核。教師對學生課堂之外要求的學習內容需從學習時長和學習效果兩個方面進行考察。學習時長系統可自動計時，學習效果可采用課堂隨機提問的方式，針對已預習內容或課后作業，尤其是思政育人環節，讓學生談談自己的看法，根據學生的回答情況進行當堂登記，作為平時成績評定的一個部分。另外，結合課程內容，就科學精神和人文精神所包含的幾個思政專題，給學生進行分組，讓學生提前準備，制作幻燈片，由電動力學和電磁學課程群老師擔任評委，以PPT 答辯方式進行。教師根據學生的陳述和回答問題情況進行現場打分，也計入思政平時成績。通過這種方式，既鍛煉了學生的思維和表達能力，又加深了全班學生對思政育人的全方位認識，實現了過程考核目標，能夠對教學過程起到很好的促進作用。

三、雙向作用

教師和學生是教學過程的兩個主體，課程思政育人過程的實施具有雙向作用，對教師和學生都會產生積極的影響。

（一）拓寬教師的知識面，激發教師的工作熱情

唐代著名文學家、思想家韓愈《進學解》中寫道：“業精于勤，荒于嬉；形成于思，毀于隨。”課程思政育人導向的指引促使教師在備課過程中要進行素材的大量刪選和收集，這本身就是一個不斷學習的過程，在不知不覺中拓寬了教師的知識面，開闊了教師的視野，最終形成日積月累、厚積薄發的良好態勢。另一方面，教師也會受到科學精神和人文精神的感染，體會科技強國，感受文化自信，不斷激勵自己，以更飽滿的熱情投入到教學工作中。“百年大計，教育為本，教育大計，教師為本”。一個品德高尚、學識淵博、態度嚴謹的教師無疑是具有個人魅力的，對學生的成長會產生潛移默化的影響。思政育人的實施對教師的知識水平和工作態度都具有很大的促進作用，是教師能力水平提升的催化劑。

（二）喚醒學生的內驅力，提高學生的學習興趣

平日的觀察和經驗告訴我們，烈日炎炎下，籃球場上，學生們一個個龍騰虎躍，熱情高漲，可以持續好幾個小時；假日閑暇時，游戲模式一旦開啟，學生們聚精會神，廢寢忘食，可以白天黑夜連軸轉……這些都表明，學生對于愿意做的、感興趣的事情，可以達到樂此不疲的程度。課程思政育人元素的滲透，能夠培養學生的愛國精神，樹立家國情懷意識，增強學生的時代責任感和使命感，這些點點滴滴的熏陶都將內化為學生學習的動力，促使被動學習逐漸轉化為主動學習。在學生刻苦鉆研的過程中，學習興趣也會油然而生。愛因斯坦曾說過：“興趣是最好的老師。”一旦產生興趣，學習的狀態隨之發生改變，由“疲于應付”到“樂此不疲”，最終形成良性循環，進而養成良好的學習習慣。正如我國教育家葉圣陶先生所言：“積千累萬，不如養個好習慣。”因此，思政育人的實施對學生的影響可謂牽一發而動全身，對喚醒學生的內驅力，提高學生的學習興趣，起著極好的推動作用。

四、結束語

電動力學是應用物理學和光電信息類本科專業一門必修的學科基礎課。本文圍繞電動力學課程思政教學改革研究現狀和自身教學實踐，基于思政育人導向，從理解深度、融合程度和評價尺度三個方面指出了研究中存在的問題。針對這些問題，提出了教師需要轉變思想觀念、改變教學方法和完善評價體系的改革措施。這一措施的實施具有雙向作用：一方面喚醒了學生學習的內驅力，提高了學生的學習興趣；同時，拓寬了教師的知識面，激發了教師的工作熱情。目前，本校應用物理學專業的電動力學課程教學改革取得了一些成效，得到了學院領導的肯定和學生的認可。但是，教學改革本身就是一項長期而艱巨的任務，需要多輪的摸索和實踐，不斷改進與完善，才可能做到盡善盡美。路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索。在今后教學中，還應隨時收集學生反饋意見，同時就存在問題與兄弟院校多方切磋，和教學團隊同事多多探討，力爭使電動力學的課程思政育人教學更上一個新臺階。