大学物理课程思政的探索与实践
张化福，周爱萍，高金霞，梅玉雪
（山东理工大学 物理与光电工程学院，山东 淄博）
摘 要： 近年来，课程思政成为教育教学研究改革方面的一个热点问题，得到各方的高度关注。然而，已有研究工作主要集中在人文类课程方面。理工类课程的育人作用还需要不断探索和实践。笔者立足于大学物理课程的基本要求，巧妙恰当地利用物理学史、物理学家的故事、物理定律的发现过程、物理理论体系的建立、中国在物理方面取得的伟大成就等，将知识传授与价值引领有机融合，实现大学物理课程的春风化雨、润物无声的育人功能，助力学生素质的全面发展。
关键词： 课程思政；大学物理；育人
2016年，习近平在全国高校思想政治工作会议上强调，要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人；要用好课堂教学这个主渠道，思想政治理论课要坚持在改进中加强，提升思想政治教育亲和力和针对性，满足学生成长发展需求和期待，其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课程同向同行，形成协同效应。这要求我们高校在加强思想政治教育工作时，除了要利用好思政课程的价值引领外，还必须用好其他各门课的育人作用。
课程思政概念的提出，引起了各方的高度关注。文献表明，人文社会科类课程（如大学语文、大学英语等）的育人作用已得到较为广泛而深入的研究，并已在课堂教学中得到有效实施。但是，相对于人文类课程来讲，由于理工类课程不关乎思想政治立场、强调“工具理性”而缺乏“价值理性”的缘故，使得理工类课程思想政治教育作用的发挥存在一定的难度[1]，理工类课程思政的建设与育人作用发挥任重道远。笔者长期从事大学物理的教学与改革研究工作，经过多年的思考、探索、实践与改革发现，在课堂上巧妙地将价值引领融入知识传授过程中，能起到春风化雨、润物无声的作用。现将多年以来的做法、积累的经验和心得体会总结出来，希望能给各位同行提供参考。
一 正确处理大学物理课程中知识传授与价值引领的关系
只有正确处理大学物理课程中知识传授与价值引领的关系[2]，才能有效发挥大学物理课程的育人作用。利用大学物理课程对学生进行思想政治教育，并不是要把大学物理课程思政化，也不是在课堂结束或讲完一个知识点后，转而向思政上引申和靠拢。而是在知识传授过程中，巧妙地利用物理学家的事迹、物理理论的建立、物理定理的推导、物理定律的发现等，春风化雨、润物无声地影响学生、教育学生，从而提高学生的爱国情怀、增加学生的民族自信和文化自信、提高学生分析解决物理相关问题的能力、培养学生不怕困难吃苦耐劳的精神、培养学生不迷信权威勇于创新的精神、进而提高学生的综合素质。
二 大学物理课程育人作用的探索与实践
大学物理课程中蕴藏着丰富的思政元素，在育人方面具有其他课程不可替代的重要作用。但只有这些思政元素被充分挖掘出来，利用好的前提条件下，才能发挥出应有的思想政治教育作用。限于篇幅，笔者仅从以下几个方面介绍大学物理课程育人作用的探索与实践。
（一） 利用物理学家充满正能量的事迹激发学生的爱国情怀
例如，在讲解力学知识中的动量和冲量时，作为典型题目，我们会让学生求解火箭发射相关问题。为了扩充知识并提高学生的学习兴趣，我们会简要介绍国际上火箭发射的现状以及我国在这方面的成就和地位。接着提出疑问：我们国家的火箭发射技术很发达，要归功于一个大科学家，你们知道是谁吗？通过互动问答的方式，引出著名空气动力学家钱学森。钱学森是留美学生，在28岁时就成为世界著名的空气动力学家，在美国具有大好的发展前程并享受丰厚的待遇。然而，当他得知新中国成立后便克服重重困难毅然回国，在一穷二白的条件下带领研究人员把中国的导弹、火箭研究推向世界前列。再如，在学习爱因斯坦的质能关系式时，联系原子弹和氢弹爆炸释放能量的问题。然后引出咱们国家原子弹、氢弹事业的主要组织者和奠基人邓稼先，他跟钱学森一样也是在美国学成后回国报效国家，并把宝贵的生命献给了祖国。又如，讲解量子力学时，讲述当今年轻的中国科学院院士潘建伟放弃国外的优厚待遇，回国从事量子信息的应用研究。这些科学家及其事迹能很好的融入课堂知识的学习中，对学生有润物无声的教育作用。这些物理学家的感人事迹能激发学生的爱国情怀，激励学生珍惜时光好好学习，为将来报效祖国打下坚实的基础。
（二） 利用中国在物理上取得的伟大成就增强学生的民族自信和文化自信
在党的十四大报告中，江泽民明确指出，要“深化农村经济体制和经营机制的改革”，提出了建立社会主义市场经济体制，既总结了十一届三中全会以来改革实践经验，又擘画了中国特色社会主义市场经济未来发展路径，成为经济改革进入新阶段的重要里程碑。1993年的中央11号文件明确提出在第一轮承包期(1984—1998年)满之后，再延长30年不变；十五届三中全会确定了以家庭承包经营为基础、统分结合的双层经营体制；全面放开农产品市场，取消农产品统派购制度，建立了农产品和生产要素市场体系；2002年全国人大审议通过了《农村土地承包法》，将农民的土地承包经营权明确为财产权利。
（三） 通过物理知识的学习培养学生的科学精神
基于以上，43支MDT团队不流于形式，而是从医疗技术水平、科研成果和人才培养等多方面得到强有力的带动和提升，“它是一个全方位的促进，看似这个团队好像没有产出，但是它产出的全是高精尖的东西，它产出的是生产能力，而不是产品。”孙湛说。
物理定理的推导是非常严谨的，通过定理推导的学习，能培养学生严谨的科学态度。例如，在推导真空中的高斯定理时，以点电荷激发的电场为例进行推导。先推导穿过以点电荷为球心的高斯球面的电通量，然后推导穿过包含点电荷的任意闭合曲面的电通量，再推导穿过不包含点电荷的闭合曲面的电通量，最后利用电场的独立叠加原理，推广得出高斯定理，即真空中，穿过任一闭合曲面的电通量都等于该曲面内所包含的所有电荷的代数和除以真空电容率。在推导恒定电流的安培环路定理时，以无限长载流直导线激发的磁场为例。推导时分两种情况讨论，一种情况为回路包围电流，此时先推导以一条磁感应线为回路的磁感应强度的环量，然后再推导任意形状的闭合回路的环量；另一种情况为回路不包围电流。最后从特殊推广到一般,得出安培环路定理。
胃漂浮缓释微丸属于多元系统，避免了单元系统一旦释药控制不好就易发生药物突释、造成局部药物浓度过高而引起局部刺激性的问题[12]。挤出滚圆技术制备微丸是目前国际上常用的一种方法，该法制粒简单、效率高，所制备的微丸粒度分布窄、载药量较高、圆整度好、表面光滑，适合进一步包衣操作。
物理定律的发现是曲折和漫长的，期间充满着不怕失败、勇于探索的精神和勇气，通过讲述这些定律的发现过程和科学家的人生经历能培养学生的吃苦耐劳、不怕困难、不怕失败、勇于探索的精神。例如，学习法拉第电磁感应定律时，不仅要讲解定律的内容，还要简要介绍该定律的发现过程。1820年，奥斯特发现通电导线周围的小磁针发生偏转，即电生磁现象。这是人类历史上第一次把电跟磁联系到一起，引起了轰动。既然电流能激发磁场，那么反过来，磁场是否会激发电流呢？为了回答这一问题，包括安培和菲涅尔在内的科学家以及很多学者设计了大量实验，遗憾的是他们都没有得到预期的结果。在当时，年轻的法拉第也设计了一些实验研究这一问题。在很长一段时间里，法拉第跟其他科学家一样，所设计的实验都以失败告终。但不同的是法拉第没有气馁，没有被困难吓到，而是继续设计实验开展研究工作。经过无数次的失败、再实验，历经10年的时间，法拉第终于发现了电磁感应定律，成功地回答了上述问题。讲解定律之前，用3-5分钟的时间讲解一下定律的发现过程，用时很少，但对学生的教育效果极佳。
1.通过物理定理的推导培养学生严谨的科学态度
2.通过讲解物理定律的发现过程培养学生不怕失败勇于探索的精神
近代以来，科技文化的成就大都来源于西方国家，这使得中国的大学生缺乏自信。在大学物理中有很多提高中华民族自信的实例。例如，讲解力学的动量时联系火箭、导弹的发射与卫星的对接，讲述咱们国家洲际导弹、火箭的发射居于世界前列；讲述电磁学的法拉第电磁感应定律时，联系三峡水电站，通过与世界上其他国家水电站的对比得出三峡水电站具有极高的科技含量，是世界上最大的水电站；讲述电磁学的霍尔效应时引入清华大学薛其坤院士在世界上首次发现并深入研究了反常量子霍尔效应的实例；在讲述光学仪器的分辨本领时引入世界上最大的射电望远镜“中国天眼”，并自豪地告诉学生这一技术在未来的20多年时间里都将一直处于世界领先水平；在讲述量子力学时引入中国科学技术大学潘建伟院士团队成功研制出世界上第一颗量子通讯卫星的实例；在讲述电磁波时引入电子科技大学刘盛纲院士团队在太赫兹方面的研究居于世界前列。在学习知识时，恰当地联系国家在该方面取得的伟大成就，让学生接触科技前沿开拓眼界的同时，自然而然地增强了学生的民族自豪感和文化自信。
3.通过讲解新物理理论的建立过程培养学生不迷信权威勇于创新的精神
矿石以伟晶岩、云英岩化花岗岩为主，主要由石英和白云母组成，主要矿物成分单一，且分布相对均匀，以原生块状构造矿石最为常见，次生变化微弱，结构构造简单。
例如，在讲狭义相对论时，可按如下方式简要介绍其建立过程。在19世纪末20世纪初，物理学上空存在两朵乌云，其中的一朵是指伽利略变换和麦克斯韦建立的电磁理论之间的矛盾[3]。按照伽利略变换，在不同的惯性系中电磁波在真空中的传播速度是不同的。由于当时人们深信伽利略变换是正确的，所以认为电磁理论不符合相对性原理。如果能找到绝对静止的以太参考系就能解决上述矛盾。于是，物理学家设计了各种实验去寻找以太参考系，其中最著名的当属迈克尔逊-莫雷实验。但由于沿袭绝对时空观念，并企图在保持伽利略变换不变的前提下来解决上述矛盾，结果都无一例外的以失败告终。正当物理学家们束手无策、处于绝望之时，一毕业便失业的爱因斯坦勇敢地站了出来，他考虑到既然在承认伽利略变换正确的条件下无法解决问题，那么反过来，承认电磁理论符合相对性原理，而伽利略变换需要修正有可能解决问题。于是，爱因斯坦经过深入研究，大胆地提出了相对性原理和光速不变原理两个假说，并在此基础上建立了狭义相对论，完美地解决了上述矛盾。另外，量子物理的建立过程、麦克斯韦电磁理论的建立过程等都是一些很好的例子。通过讲解这些物理理论建立的历史背景和过程，能培养学生不迷信权威、勇于探索创新的精神。
三 结论
笔者通过多年的教学经验体会到，大学物理课程中蕴含着丰富的思政元素，在教学过程中巧妙恰当地利用物理学史、物理学家的故事、物理定律的发现过程、物理理论体系的建立、中国在物理方面取得的伟大成就等，将知识传授与价值引领有机融合，能实现大学物理课程对学生思想进行“随风潜入夜，润物细无声”的教育作用，从而提高学生的综合素质。
参考文献
[1] 余江涛,王文起,徐晏清.专业教师实践“课程思政”的逻辑及其要领——以理工科课程为[J].学校党建与思想教育,2018(01):64-66.
[2] 邱伟光.课程思政的价值意蕴与生成路径[J].思想理论教育,2017(7):10-14.
[3] 程守洙,江之永.普通物理学(M).北京：高等教育出版社,2016.
本文引用格式： 张化福，等.大学物理课程思政的探索与实践[J]. 教育现代化,2019,6(71):240-241,244.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.71.078
基金项目： 本文系山东理工大学《大学物理》课程综合改革项目（20162113040）和山东理工大学《大学物理》课程思政教育教学改革研究项目（20192813119）的研究成果。
作者简介： 张化福，男，山东泰安人，山东理工大学物理与光电工程学院，副教授；周爱萍，女，山东烟台人，山东理工大学物理与光电工程学院，副教授。
标签：课程思政论文; 大学物理论文; 育人论文; 山东理工大学物理与光电工程学院论文;