與時俱進、守正創新

摘 要：教材是教育教學的主要依據，加強教材建設是高等教育高質量發展的客觀要求。大學物理教材從德育為先、立德樹人的角度入手，以經典與現代并重的教學內容為主線，突出課程思政，融合多種課程資源。本教材建設歷經二十年，與時俱進、守正創新，建成了“互聯網+”的立體化教材，提高了大學物理課程的教學水平和人才培養質量。

關鍵詞：大學物理；教材建設；思政元素

中圖分類號：G642.3""""" 文獻標識碼：A""""""" 文章編號：2095-9699（2024）06-0108-04

教材是教育教學的主要依據，是立德樹人的重要載體。教材建設是育人育才的重要依托，體現國家意志，是國家事權^[1-2]。在大學物理課程建設中，筆者一直將教材建設放在突出位置，充分發揮教材在教書育人中的基礎性作用。

1 教材建設回顧

2005年，筆者主編的《大學物理》第一版由北京師范大學出版社出版，這是一本針對非物理類專科生編寫的教材，重在物理概念和規律的講述，弱化了數學推導和運算。隨著學校升格為本科院校，為滿足應用型本科高校對大學物理課程建設的要求，2015年在教材修訂中融入工程元素，突出其應用性。《大學物理》第二版被評為“十二五”職業教育國家規劃教材。2022年，筆者為深入貫徹落實立德樹人根本任務，積極推進把課程思政的內容融入大學物理教材。2023年新版的大學物理教材被評為第六屆江西省普通高等學校優秀教材，2024年又入選為首批江西省“十四五”普通高等教育本科省級規劃教材。

2 教材建設原則

2.1 聚焦立德樹人

教材建設聚焦立德樹人，將價值塑造、知識傳授和能力培養三者融為一體，既體現大學物理的基本內涵和嚴密體系，又注重物理思想、物理方法、物理成就、物理美的傳授，引導學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，堅持為黨育人、為國育才。

2.2 順應時代需求

改革開放以來，中國高等教育由教育大國向教育強國迅猛發展。教材與時俱進，關注并積極參與不同時期國家高等教育的教育教學改革，使建成的教材能為培養擔當中華民族偉大復興大任的時代新人提供有力支撐。

2.3 堅持守正創新

做好傳承與發展是打造優秀教材的法寶^[3]。物理學是一門最基礎又極具生命力的自然學科，在它的基礎上派生了許多的交叉及應用性學科，其內涵極為豐富。為了使物理教材內容既傳承經典，又與時俱進，新的學科前沿內容、新的研究方法被引入其中。同時，教材形態通過加強教材的數字化建設得以創新^[4]。

2.4 彰顯民族自信

教材通過系統融入中國元素，既闡述中國古代物理學研究成果與現代科技成就，又重點解析四大發明、航空航天、高鐵等重大工程在物理學發展中的突破性貢獻，以此彰顯中國學術體系特色，強化民族文化認同。

3 教材建設實踐

3.1 教材編寫理念

新版《大學物理》教材以經典與現代并重的教學內容為主線，突出課程思政，融合多種課程資源。一是聚焦立德樹人來重構大學物理教材的內容。深入挖掘物理學中的思政元素，并將其滲透到物理知識體系之中，形成新的教材體系。二是融合課件和微課等多種資源，建成“互聯網+”的立體化教材。

3.2 教材內容構建

《大學物理》全書共5篇12章，分撬動地球——力學篇、溫暖人類——熱學篇、觸動世界——電磁學篇、點亮文明——光學篇、改變世界——近代物理學篇。主要內容有質點運動學、牛頓運動定律、動量守恒定律和能量守恒定律、剛體轉動、機械振動與機械波、熱力學基礎、靜電場、靜電場中的導體、穩恒磁場、電磁感應、波動光學、近代物理學簡介等，詳見表1。

3.2.1 融入思政元素

結合大學物理課程的特點，挖掘物理思想及方法、物理成就、物理應用、科學家精神以及中國元素等思政元素，詳見表2。

邁克耳遜-莫雷實驗測到以太漂移速度為零，得出的結論是：作為絕對參考系的以太是不存在的。這對以太理論是一個沉重的打擊，被人們稱為是籠罩在19世紀物理學上空的一朵烏云。由此可見，任何物理學的知識理論都不會也永遠不會是終極的真理，一定會存在它的局限性和尚未搞清楚的問題，要想解決舊的物理理論存在的問題，就必須突破傳統觀念的束縛，提出新的觀點，建立一套新的理論，從而推動科學不斷地向前發展。一位具有變革思想的青年學者——愛因斯坦突破經典時空觀的束縛，勇于創新，創立了狹義相對論，為物理學的發展樹立了新的里程碑。所以不要迷信權威，要勇于探索真理，樹立正確的科學觀。

狹義相對論的時空觀狹義相對論指出了時間和空間的量度與慣性參考系的選擇有關。時間與空間是相互聯系的，并與物質有著不可分割的聯系。不存在孤立的時間，也不存在孤立的空間。時間、空間與運動三者之間的緊密聯系，深刻地反映了時空的性質，這是正確認識自然界乃至人類社會所應持有的基本觀點，所以說，狹義相對論的時空觀為科學的、辯證的世界觀提供了物理學上的論據。

愛因斯坦質能關系式

E=mc2，此式是愛因斯坦質能關系式，表明物質的質量和能量之間有密切的聯系，是不可分割的，相對論能量和質量守恒是一個統一的物理規律。它是物理學中最簡潔卻又最深刻地揭示自然本質的一個公式！

我國1964年成功爆炸第一顆原子彈，成為第五個擁有原子彈的國家；1967年成功爆炸第一顆氫彈；1970年中國第一顆人造衛星發射成功，成為第五個發射人造衛星的國家。20世紀50年代、60年代是極不尋常的時期，以毛澤東同志為核心的第一代黨中央領導集體，為了保衛國家安全、維護世界和平，高瞻遠矚，果斷地作出了獨立自主研制“兩彈一星”的戰略決策。大批優秀的科技工作者，包括許多在國外已經有杰出成就的科學家，以身許國，懷著對新中國的滿腔熱愛，響應黨和國家的召喚，義無反顧地投身到這一神圣而偉大的事業中來。在當時國家經濟、技術基礎薄弱和工作條件十分艱苦的情況下，自力更生，發奮圖強，用較少的投入和較短的時間，突破了核彈、導彈和人造衛星等尖端技術，中國的“兩彈一星”是20世紀下半葉中華民族創建的輝煌偉業。

3.2.2 植入工程元素

《大學物理》作為一本面向理工科的專業基礎教材，應該注重理論聯系實際，植入工程元素，將物理學在工程技術中的應用引入教材。一是在每一章的最后設置“課外閱讀”欄目，介紹本章理論在實際中的應用實例，通過掃描二維碼閱讀。例如剛體轉動的“陀螺儀”；機械振動與機械波的“聲懸浮”“超聲波雷達”；近代物理學簡介的“原子能的利用”“光電倍增管”“‘墨子號’衛星”等，都設在課外閱讀部分。二是在教材中引入物理在實際中的應用實例，如在“摩擦力”部分，介紹摩擦自鎖，計算千斤頂螺紋的摩擦角；“火箭飛行原理”部分，介紹三級火箭的結構，計算火箭速度。這樣不僅講解了相關的應用原理，還學習了實用的定量計算，易于學生理解。

3.2.3 注入物理前沿

教材注重基礎物理教學與物理前沿的聯系，增加近代物理內容，即書中的第12章近代物理學簡介。例如量子物理中對“量子”概念的講述，從普朗克的“能量子”、愛因斯坦的“光量子”，講到“墨子號”量子通信衛星，使學生了解普朗克的能量子假設打破了經典物理認為能量是連續的概念，開創了物理學的新時代；愛因斯坦的光量子理論，使學生對光的本性在認識上有了一個大飛躍；“墨子號”是我國自主研制的世界上首顆空間量子科學實驗衛星，在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通信。從而讓學生領悟到：量子物理不僅改變了大家對物質世界的認識，而且在生活中有著廣泛的實際應用。以大學物理的方式介紹這些內容，有助于學生對量子概念的了解，更好地迎接量子時代的到來。

3.2.4 融入日常生活

《大學物理》注重從日常生活中提取物理應用實例，這些實例充實了教材，也為教師提供了課堂教學的生動素材。如質點運動的描述，介紹了中國北斗衛星定位系統；靜電場的描述，通過雷雨時的閃電、美麗的極光，還有頭發有靜電時的“怒發沖冠”這一類日常生活中的現象引入，并解釋了閃電、尖端放電、大氣中電現象。通過這些生動實例的引入，加深了學生對物理概念及物理規律的理解，同時讓學生體會到物理與生活的密切聯系。

3.3 教材的立體化和數字化建設

在教材建設過程中，充分運用互聯網技術、二維碼技術，除配套課件、習題解答等電子資源外，多方位建設數字資源。一是設置了“物理思想及方法”“科學家介紹”“物理實驗”等欄目，利用二維碼掃碼閱讀。二是深入挖掘物理學中的思政元素，分7篇編輯整理形成了大學物理思政案例庫，如表4所示。三是制作了相關的Flash、微課等信息技術教學素材，用以生動展現教材內容，詳見表5。

4.2 教材社會影響力

《大學物理》教材歷經近二十年，經過不斷修訂和改進，在全國20多個省市廣泛發行，在景德鎮學院、韓山師范學院等30多所學校使用，得到兄弟院校師生認可，反映良好，產生了較好的社會效益。教師們反饋，該教材通過構建融入思政元素的教學內容體系，為大學物理課程思政的實施提供了有效載體。同時，教材強調理論知識的實踐轉化，在培育學生創新思維能力和科研開拓精神方面具有顯著教學價值。教材提供的配套教學資源，方便老師教學。學生認為，教材內容精煉，通俗易懂，便于自學。教材舉例針對性強，難易適中，有助于讀者對概念的理解和對實際問題的求解。教材有諸多閱讀材料，增加了讀者對科學探索的熱情。

通過使用建成的教材，取得了良好的教學效果。大學物理課程達成度高，評教成績優秀，競賽成績突出，在全國大學生物理實驗競賽和江西省大學生物理創新競賽中獲得一、二、三等獎等獎項。建成教材的使用使大學物理課程教學水平和人才培養質量得以提高。

參考文獻：

[1]中國教育新聞網-中國教育報.教育部召開2024年度全國教材工作會議[EB/OL].（2024-03-15）[2024-09-28].http：//www.jyb.cn/rmtzgjyb/202403/t20240315_21111678 10.html．

[2]張良，常淑芳.扎實推進新時代教材建設[N].光明日報，2024-01-04（01）．

[3]劉俊吉，李松林，周亞平，等.把握時代脈搏 做好傳承與發展 打造工科《物理化學》經典教材[J].中國大學教學，2018（6）：86-89.

[4]付喜，高海峽，張艷靜，等.地方普通高校大學物理教材改革趨勢研究[J].教育現代化，2017（48）：30-34.

責任編輯：周瑜

Keeping Abreast with the Times， Adhering to Principles and Innovating： Research and Practice on College Physics Textbook Construction

HU Xiangqing1， XIA Hao2

（1Jingdezhen University， Jingdezhen 333400， China;2Changjiang No.1 Middle School， Jingdezhen 333000， China）

Abstract：As textbooks are the main basis of education and teaching， it is the objective requirement of the high-quality development of higher education to strengthen the textbook construction. From the perspective of moral education first for cultivating virtuous individuals， the textbook takes the teaching content of classical and modern teaching as the main line， highlights the curriculum ideology and politics， and integrates a variety of curriculum resources. After 20 years of construction， the textbook construction has kept abreast with the times， adhered to principles and innovating， built a three-dimensional \"Internet +\" textbook， which has improved the teaching level and talent training quality of College Physics courses.

Keywords： College Physics; textbook construction; ideological and political elements

基金項目：江西省高等學校教學改革研究課題（JXJG-21-21-2）

作者簡介：胡祥青（1965—），女，江西鄱陽人，教授，主要從事物理教學、高教研究；夏 灝（1986—），男，江西景德鎮人，中學一級，主要從事物理教學研究。