“三全育人”視域下固體物理學課程思政教學探索

摘" 要：在“三全育人”視域下，課程思政需要貫穿專業課程教學的全過程，是教學活動的重要組成部分，需要精心設計和實施。該文對固體物理學課程思政的教學設計進行探索，明確提出固體物理學課程思政的目標，深入挖掘課程中相關的思政素材。結合課程教學內容，對思政元素在教學過程中的融入進行設計，并舉例展示課程思政的實施路徑。通過教學設計的實施，使課程思政與理論課程內容融為一體，可以推進固體物理學課程教學改革，深化思政效果，進一步發揮專業課立德樹人的作用。

關鍵詞：固體物理學;課程思政;教學設計;立德樹人;思政元素

中圖分類號：G642" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2025）05-0177-05

Abstract： In the perspective of \"three all-around education\"， the ideological and political education would run through the whole process of professional curriculum teaching， and are an important part of teaching activities， which need to be carefully designed and implemented. This paper explores the teaching design of ideological and political education in Solid State Physics course， clearly puts forward the goals of ideological and political education in Solid State Physics course， and deeply excavates the relevant ideological and political materials in the course. Combined with the teaching content of Solid State Physics course， the integration of ideological and political elements in the teaching process is designed， and examples are given to show the implementation path of ideological and political elements in the course. Through the implementation of teaching design， the content of ideological and political education and theoretical courses can be integrated， which can promote the teaching reform of Solid State Physics course， deepen the effect of ideological and political education， and further play the role of professional courses in moral education and human education.

Keywords： Solid State Physics; ideological and political education; teaching design; moral education and human education; ideological and political element

教育是國之大計、黨之大計。培養什么人，是教育的首要問題。“有德無才，其才可用;有才無德，其才難用。”立德樹人一直是中國教育的基本理念之一。習近平總書記在一系列重要論述中，深刻回答了高等教育“培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人”的根本性問題，指出要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，開創我國高等教育事業發展新局面[1]。

高校專業課課程占據本科全部課程的70%～80%，專業課課程思政的實施對實現立德樹人目標有著重要影響。根據“三全育人”理念，課程思政需要貫穿專業課程教學的全過程，是教學活動的重要組成部分，需要精心設計和實施。固體物理學是研究固體的結構和固體中粒子之間相互作用與運動的規律，是物理學、應用物理學、材料學、光電信息科學與工程等專業高年級學生的一門專業必修課[2]。面對新時代的學生，像固體物理學這類專業課程比較重視理論知識的傳授，但常會缺乏對課程思政教育切入點的科學系統的挖掘[3]。

為此，在領悟課程思政理念的基礎上，我們著重從構建課程思政內容、探索課程思政實施途徑上，對固體物理學課程思政進行教學設計，結合理論知識的講授，深入挖掘固體物理學蘊含的課程思政資源，將立德樹人理念貫穿于固體物理學課程教學的全過程。

一" 固體物理學思政教學目標

在物理這樣的科學領域，專業課程往往專注于學科知識的傳授，課程內容可能過于注重理論和公式，而忽略了知識背后的價值和社會意義。這就導致學生可能只是機械地記憶公式，卻沒有理解學習的真正意義和價值。在授課過程中，專業課程內容可能與社會問題、歷史背景等聯系不足，學生對知識的應用和理解不夠深入，難以形成全面的知識體系[4]。老師和學生之間的互動通常集中在知識傳授上，而忽略了對學生思想、情感、價值觀的引導和影響，從而影響課程的立德樹人效果。

在“三全育人”視域下，要最大化發揮育人的功效，勢必要將立德樹人要求融入課程教學目標[5]。本文結合固體物理學課程特點，在知識傳授的同時，注重能力培養與價值塑造的統一，希望通過科學的教學設計，在思政教育上達到以下目標。

政治認同：結合固體物理學科在我國的建立與發展，以及中國半導體事業從無到有的發展過程，激發愛國情感，強化使命擔當，引導學生將個人理想信念融入到科技強國事業中，培養政治認同。

家國情懷：結合固體物理奠基人物的故事往昔，激發學生的民族精神和社會責任，引導學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，樹立文化自信和民族自豪感，激勵學生勇擔時代重任，培養學生的家國情懷。

文化素養：結合晶體結構基礎理論的闡述，晶體的對稱性和倒格子性質的推導，深刻領悟專業知識中蘊含的美學和科學精神，培養學生的人文素養、科學素養和心理修養，提高文化素養。

法治意識：結合固體物理中晶體的分類和晶格缺陷的概念，讓學生具有法治思維，懂得遵守規則、依法從業，培養法治意識。

道德修養：在掌握理論公式推導、能帶計算、晶體結構繪制的基礎上，培養學生敬業、精益、專注、創新的科學精神，養成認真負責、嚴謹求實、一絲不茍的職業素養，讓學生潛移默化地提升自己的道德修養。

二" 固體物理學課程思政教學設計與實施

樹立了和課程體系相關的思政教學目標，下一步就是要挖掘思政案例，進一步整合思政資源，做到理論知識與思政教學有機融合。在實施教學設計時，把凝練課程思政元素作為課程設計的目標，構建以課程思政元素、教學內容知識點與課程思政教育緊密相關、密不可分的課程知識體系[6]。因此將“政治認同、家國情懷、文化素養、法治意識和道德修養”五個大目標，作為課程思政的一級指標，在每個一級指標以下，再列出細化的二級思政元素，比如家國情懷一級指標之下，又列出人生價值、民族精神、時代追求和社會責任四個思政元素。表1中列出了課程思政的五個一級指標及其細化方案。

在做思政素材和案例挖掘的時候，可以根據課程授課的具體內容，結合表1中列出的思政元素，有針對性地尋找思政案例，積累課程思政素材。把課程思政教育內容有機融入課程專業教學與實踐全過程，實現思政元素全方位、多角度融入課堂，使之與課程體系融為一體，實現全過程全方位育人[7]。下面以固體物理學緒論和晶格結構兩個章節為例，詳細介紹固體物理學課程的思政教學設計與實施思路。

（一）" 緒論章節的思政教學設計與實施

緒論課程主要是向學生介紹固體物理學的學科定位、理論基礎和主要研究內容，以及固體物理學的發展歷程及其對當今社會的影響，也介紹了我國固體物理學從無到有的建立和發展過程。根據固體物理學的課程思政教學目標，在表2中顯示了與緒論章節課程內容相關的思政元素，以及挖掘出的相應思政教學素材與案例。

如何在第一堂課中引入固體物理的概念，激發學生興趣？在教學過程中，我們采用案例分析的方法，以現實生活中常見的固體為例，比如昂貴的鉆石和冬天常見的雪花，引起學生對不同固體性質差異的本質的探究興趣，引導學生查閱資料，探索固體物理學物質結構的奧秘。課堂上通過小組討論的方式，對生活中還有哪些組成原子相同但性質截然不同的固體展開討論，從而激發學生的學習興趣，培養探究精神，提升科學素養。

固體物理學的發展從晶格結構、晶體結合到晶格動力學，從能帶理論到非晶態物理、超導物理的發展，對當今世界的發展有著深遠的影響[8]。通過對固體物理學發展歷程的介紹，引導學生了解當今世界自然科學前沿領域的發展趨勢，樹立國際視野。結合與學科相關的最新諾貝爾物理學獎研究成果的解析，增強知識的時效性和功能性，加深學生對相關知識的渴求，讓學生認識到專業能力和創新能力的重要性，培養學生建設新時代中國社會主義的責任感。

以中國固體物理和半導體物理的奠基人黃昆先生的視頻短片作為教學素材，通過觀看視頻，讓學生了解黃昆先生對祖國的重大貢獻。新中國成立之初，黃昆先生放棄了西方優越的科研條件，毅然回到祖國。在科研條件不足的情況下，一心撲在教育事業二十七年，為我國培養了一大批固體物理、半導體物理領域的杰出人才[9]。他嚴謹的治學態度、勤奮的工作精神、強烈的愛國情感和低調優秀的個人品德值得每個人學習。通過介紹和黃昆先生類似的固體物理學領域的奠基人物和先驅者，講述固體物理學在我國的建立與發展，激發學生的民族精神和社會責任感。

固體物理學是半導體物理的先修學科，固體物理學能帶理論的發展引發了半導體物理研究的深入開展。隨著半導體物理的發展，晶體管和集成電路出現，人類社會才進入信息時代。在教學中，可以結合當下國際形勢，對中國半導體物理的發展進行介紹和分析[10]，使同學們了解我國目前芯片產業落后的根本原因，建立對國家科技事業發展政策的認同，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當，引導學生將個人理想信念融入到科技強國建設中，樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。

緒論課后布置課程思政小論文，讓學生結合固體物理發展進程，談談自己對固體物理課程的認識、職業規劃和理想追求。圖1所示為學生的課程思政小作業的部分截圖。這樣從第一堂課就能了解學生的思想狀況，為以后課程思政的針對性開展奠定良好基礎。

（二）" 晶體結構章節的思政教學設計與實施

晶體結構這一章的知識點較為密集，它涉及晶體的共性、密堆積、倒格子的概念，晶體結構的研究方法和探索過程以及物理現象的關系等方面。在講課過程中，以理論知識為基本面，通過逐步講解和分析使學生了解和掌握這些知識，并體會知識背后的科學精神和正確的價值觀。

首先介紹晶體的共性。晶體是一種具有規則內部結構的物質，其原子或分子在空間上呈周期性排列。晶體的物理性質和化學組成各異，但都具有一些共同特點，如具有一定的熔點、導電性和光學性質等。通過引導學生觀察和了解不同晶體的顏色、光澤、硬度等物理性質，以及組成晶體的化學元素和分子結構等，使學生對晶體的共性有更深入的認識。

接下來講解密堆積的概念。在晶體結構中，原子或分子并非隨意堆積，而是以一種緊密而有規則的方式排列。這種排列方式使晶體內部的結構穩定，從而使其具有一些獨特的物理性質和化學性質。通過引導學生探討密堆積的形態及其對晶體結構的影響，幫助他們更好地理解晶體結構的本質。

隨后詳細介紹描述晶體結構的數學公式，即晶列和晶面指數。這些數學公式是研究晶體結構的基礎，通過它們可以準確地描述晶體的內部結構和物理現象。向學生展示如何運用這些數學公式來計算晶體的晶格常數、原子間距等參數，以及如何用它們來分析晶體的物理性質和化學性質。通過引導學生運用所學的晶體結構知識來分析實際問題，培養他們嚴謹的科學精神和科學思維能力。

接下來由X衍射實驗引出倒格的概念，倒格是固體物理中的重要概念，是與晶格矢量共軛的另一組矢量基所組成的空間，也被稱作倒易格子。它用于描述聲子電子的晶格動量，在晶格動力學理論、晶體電子論以及晶體衍射等方面有著廣泛的應用。通過講述倒格與正格的關系，讓學生理解對科學問題的描述，可以由不同的方式來實現，在處理問題的時候也要思考正確的方式和手段。在課堂討論中，引導學生提出多種求立方晶體面間距的方式并加以比較，以科學的態度研究問題，樹立一絲不茍的工匠精神。

在晶體對稱性的講解中，通過給學生展示美麗的晶體對稱結構，使學生認識到自然之美，科學之美，圖2 為向學生展示的冰晶體的對稱性圖案。課堂討論中，讓學生暢談對晶體結構對稱性之美的理解，提升學生的人文素養。介紹晶體結構的分類時，通過對晶體結構分類規則的講解，使學生意識到規則的重要性，從而引導學生遵循社會公德，提高規則意識，遵守法律法規。

通過上述講解，學生可以逐步掌握晶體結構這一章的核心知識點，并能夠運用所學的知識來分析實際問題。同時，通過對晶體結構的深入了解，學生可以更加深刻地認識到物理現象的本質及其與物質結構的關系。在教學實施過程中，可以采用多種教學方法和活動形式，如實驗演示、模擬實驗、圖像展示等，以增加學生對晶體結構的直觀理解和感受。通過小組討論、學生展示、案例分析等形式，激發學生的思考和探索精神，引導他們將所學的知識與實際問題相結合，培養科學思維和創新能力。這種科學的思維方法將對學生今后的學習和工作產生積極的影響，培養他們善于觀察、勇于探索和嚴謹求實的科學精神。

（三）" 思政教學實施路徑的探索

通過上面的教學設計，在固體物理課堂教學中融入思政教育，能夠有效促進學生的綜合素養和人格發展。在今后的教學實踐中，還需進一步完善課程思政的實施路徑，提升固體物理學課程思政的教學效果，使其更好地發揮專業課程在立德樹人中的作用，主要從以下幾個方面進行。

一是積極利用校內外的思政資源，為學生提供更廣泛的思政教育平臺。通過與思政資源的結合，豐富固體物理學課程的教學內容，拓展學生的思維廣度和視野。

二是嘗試多種教學方法，如案例分析、小組討論、實地考察等，以激發學生的積極參與和思辨能力。通過多樣化的教學方法，可以更好地讓教師探索固體物理學與思政教育的關系，全方位培養學生的創新思維和批判思維能力。

三是建立良好的師生互動關系，教師積極與學生進行互動交流，了解他們對課程的理解和認識，及時解答疑惑，隨時關注學生的學習需求和思想動態，激發學生的學習熱情和思考能力。

四是在課程考核中加入德育評價，完善考核機制，形成科學合理的課程評價體系，落實課程德育教育的價值導向，檢驗學生能力的提升效果[11]。鼓勵學生將自己的思政學習成果進行展示和分享，如學術論文、科研報告、思想體會等。可以組織學術研討會、學生論壇等活動，讓學生有機會展示自己的研究成果和思想成果，并從中獲得學術和思想上的認可和激勵。

五是鼓勵學生進行研究性學習，培養他們的自主學習和探究能力[12]。教師可以提供相關的研究課題和指導，引導學生進行科研探索和創新實踐。通過研究性學習，學生可以更好地理解固體物理學的前沿知識和發展趨勢，提升他們的科學素養和研究能力。

綜上，固體物理學課程思政的實施路徑如下：根據課程內容，結合細化后的課程思政元素，利用校內外的思政資源，挖掘教學中的思政素材，根據素材的不同，在“以學生為中心”和“成果導向”的教育理念指導下，結合學情和課程內容特點，通過課堂討論、思政論文、案例分析、課后作業等多種形式，使思政內容與課程體系有機融為一體。同時將德育評價引入課程考核，鼓勵學生進行研究性學習，將自己的思政學習成果進行展示和分享，從而深化課程思政效果，實現課程教學的全員全過程全方位立德樹人。

三" 結束語

課程思政是專業課程的價值導向，已經成為各學科教學的重要組成部分。本文根據“立德樹人、三全育人”理念，通過對固體物理學課程思政教學設計的探索，提出了明確的教學目標，并根據不同章節和內容，設計了相應的思政教育內容和實施路徑。通過有效的教學實施，可以使課程思政與理論課程內容融為一體，推進固體物理學課程教學改革，深化思政教育效果，進一步發揮專業課程在立德樹人中的作用。

固體物理學課程思政的教學探索需要教師的不斷探索和創新，同時也需要學校和教育管理部門的支持和重視。通過共同努力，就可以建立起更加有效的專業課程思政教學模式，在講授理論知識的同時，潛移默化地對學生進行思政教育，實現知識傳授、能力培養和價值引領的同頻共振。

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基金項目：山東省研究生教育教學改革研究項目“提升物理學研究生創新能力的研究與實踐”（SDYJG21172）;山東建筑大學研究生課程思政示范建設項目“《固體理論》”（無編號）;山東建筑大學教學改革研究項目“學分制改革下物理專業課程建設及考核方式改革與研究”（〔2020〕28號）

第一作者簡介：陳瑩（1977-）女，漢族，山東新泰人，博士，副教授，碩士研究生導師。研究方向為凝聚態物理。

*通信作者：李魯艷（1982-），女，漢族，山東濱州人，博士，副教授，副院長，碩士研究生導師。研究方向為半導體物理。