大學物理課程思政實施策略及實踐
——以電磁學教學內(nèi)容為例

陳真英，彭富平

(北部灣大學 理學院，廣西 欽州 535011)

2020年6月教育部發(fā)布了《高等學校課程思政建設指導綱要》，號召所有高校深入貫徹習近平總書記關于教育的重要論述和全國教育大會精神，落實立德樹人根本任務，全面推進課程思政建設。因此每位高校教師都面臨著將傳統(tǒng)的教學打造成知識傳授和價值引領有機結(jié)合的良好載體，為課程教學注入新的靈魂和活力。

大學物理是大學理工科類的基礎必修課，對于綜合性大學而言，大概有一半學生或者專業(yè)需要學習大學物理課程。以筆者所在的北部灣大學為例，全?？傆嬃鄠€專業(yè)，三十多個專業(yè)需要學習大學物理，近兩年每年超過2500名學生必修大學物理，且隨著招生規(guī)模的擴大，此課程的授課人數(shù)和專業(yè)將越來越多。因此大學物理課程思政的覆蓋面非常廣,同等條件下可以獲取更大的思政效益。

物理學除了為學生提供豐富的知識體系、科學思維與能力的訓練外，物理學以深邃厚重的歷史底蘊、實事求是的科學精神、洞悉萬物的科學思維、唯物辯證的研究方法、潛移默化的人文價值和引領科技的基礎作用，為開展課程思政提供了無限的潛能[1]。然而，從目前的教學實踐來看，物理課程思政開展還不夠深入，與教學融合還不太貼切，亟需一套切實可行的具體實施策略。

筆者在多年的教學實踐中堅持不懈地探索課程思政可行方案，獲得了些許心得體會?，F(xiàn)結(jié)合大學物理電磁學教學實踐，提出以下幾點大學物理課程思政實施策略。

一、加強教師自身素養(yǎng)，塑造良好的正能量標桿形象

最好的教育是言傳身教，榜樣的力量是無窮和無聲的。教師在課堂教學的同時也是在展示自身的思想作風和道德修養(yǎng)，這種展示不可避免地會感染、熏陶和影響學生。因此物理教師應該主動把握課堂教學展示自身形象的契機，把不斷提高自身素養(yǎng)作為課程思政的出發(fā)點和終生課題，要扎扎實實地把自己錘煉成有理想信念、有道德情操、有扎實學識、有仁愛之心的"四有"好老師，為學生樹立滿滿的正能量榜樣。要做學生為學、為事、為人的示范，成為促進學生全面發(fā)展的引路人。準時守紀、衣冠整潔、熱情飽滿、從容淡定、嚴謹細致等教學細節(jié)能展示教師對職業(yè)的尊重和熱愛。詼諧幽默、娓娓道來、不拘泥于書本，對各種電磁學應用案例都能信手拈來；能深入淺出地將各種晦澀難懂的電磁學原理講得明明白白、生動有趣；能將各種枯燥深奧的電磁學原理用精彩美妙的實驗演繹出來，這不但能夠促進學生對知識的掌握，也是在向?qū)W生展示教師在專業(yè)水準和職業(yè)能力上追求創(chuàng)新、追求極致、追求實效。教師批改的作業(yè)本上除了一些生硬的勾勾叉叉之外，還布滿了細致的批注、附有暖心的建議和鼓勵。課間休息能走下講臺，與同學們真誠交流，了解學生的學習生活情況，了解學生對教學的意見并及時改進，這一系列行為不但能增加師生情誼，也展示教師對教育事業(yè)的孜孜以求、精益求精；展示教師在用心用情用愛去教書育人。教師對優(yōu)秀學生和后進生一視同仁，堅信每一位學生都是獨一無二的可造之材，對后進的學生給予厚愛和鼓勵，促使其進步。這些細節(jié)會影響學生，學會尊重、包容和幫助別人。總之，教師的教學是學識、品德修養(yǎng)、教學理念、教學水平的綜合表現(xiàn)，能帶給學生一種無聲的榜樣力量，潛移默化地教會學生做人做事的道理。

二、引入物理學史中的故事佳話，實施各種主題的思政教育

物理學史展示了人類探索物理世界的歷程，凝聚著無數(shù)物理學家的心血和智慧，展現(xiàn)出探索者求實創(chuàng)新的科學精神，體現(xiàn)出理論和實踐、繼承與突破、理性與非理性的辯證統(tǒng)一，因此物理學史蘊含有豐富的思政育人素材，可潛移默化地傳遞給學生各種主題的正能量。大學物理教學中恰到好處地引入物理學史中的故事和佳話是實施各種主題思政教育的策略之一。

例如講避雷針原理時，可介紹避雷針發(fā)明者富蘭克林。簡述他冒著生命危險在雷雨中開展的著名風箏實驗；講述他除了在物理領域成果輝煌外，還是政治家、外交家，文學家等。憑借對教育的重視、生活的簡樸以及不屈的奮斗獲得了在各個領域的成功。其人生信條中決心、節(jié)儉、誠實、勤奮、正義、謙虛、平靜，對今天的我們還有借鑒價值。最后講述他把避雷針技術(shù)無償奉獻給人類，避免了無數(shù)的雷擊事故。幾句話的小故事可讓學生領略到科學家那種勇于探索的精神和造福人類的情懷。講洛倫茲力應用時，用物理原理分析不同質(zhì)量的帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑不同，介紹二戰(zhàn)時期曾用此原理突破性地解決了鈾235同位素的分離，獲得了原子彈原料。再順勢介紹我國鈾同位素分離事業(yè)奠基人王承書院士，為了祖國的核物理事業(yè)，毫不猶豫地放棄已取得舉世矚目成果的熟悉領域，全力以赴投入從零開始的鈾濃縮研究，隱姓埋名，遠離親人，帶領團隊歷盡千辛萬苦，開創(chuàng)了中國鈾濃縮事業(yè)的新局面，為祖國的原子彈事業(yè)奉獻了全部的智慧和力量。臨終立下遺囑，將科技資料捐給研究院、遺體捐獻給醫(yī)學研究、全部積蓄捐給希望小學[2-3]。短短小故事，王承書愛國、執(zhí)著、奉獻的崇高品德會帶給學生深深的震撼。

三、密切聯(lián)系生活，倡導各種科學的生活理念

物理源于生活，又服務于生活。物理教師要不斷提高思政素養(yǎng)，結(jié)合思政眼光和物理思維來觀察分析身邊的生活，挖掘蘊含物理原理和思政主題的生活案例，用物理原理分析案例內(nèi)在本質(zhì)，并在此基礎上實施思政教育，讓學生在學習物理知識的同時，樹立起各種文明健康、節(jié)能環(huán)保、安全科學的生活理念。

如講靜電平衡時，可用此原理與學生一起分析雷雨天氣如何在野外避免雷擊。比如人體為什么要盡量降低自己，以免作為凸出尖端而被雷擊；為什么要盡量減小與地面的接觸面積以防止因跨步電壓造成傷害等，詳細分析安全操作背后蘊含的物理原理，既促進了學生對物理知識的掌握，同時也加深了學生對安全注意事項的認同和自覺遵守意識。又如講交流電發(fā)電原理時，順勢介紹火力發(fā)電主要原料是煤，煤是不可再生資源，且燃燒過程中會產(chǎn)生污染環(huán)境的有害氣體和煙塵。可提供相關數(shù)據(jù)設計一道練習題，計算一棟教學樓如果每天課后同學們都不隨手關燈，一年將浪費多少電、會消耗多少煤、會產(chǎn)生多少有害氣體和煙塵。通過簡單計算，讓學生徹底明白節(jié)約能源的重要性，此后自覺養(yǎng)成隨手關燈以及節(jié)能的好習慣。生活中有很多既蘊含有物理原理又包含有思政元素的生活案例，教師要善于挖掘，善于在教學中將兩者融合，從而教知識的同時，潛移默化地實施了課程思政。

四、聚焦高科技運用，激發(fā)科技興邦的使命擔當

每次物理理論的飛躍，都會隨之誕生新的科技。如今高新技術(shù)極大推動了社會經(jīng)濟的發(fā)展，也成為綜合國力競爭的制高點。因此，講授物理理論時，可不失時機地介紹與此相關的高科技應用現(xiàn)狀。介紹祖國領先的科技，激起自豪感；介紹處于劣勢的科技，激發(fā)學生的責任擔當。與此同時，科技興邦理念會在這種自然而然的科技介紹中得到強化。

例如講授靜電平衡導體表面場強與表面曲率半徑關系時，利用此原理分析超高壓輸電中采用的分裂導線技術(shù)。分裂導線等效增大了輸電線半徑，降低了表面電場強度，抑制了電暈放電，減小了電能損耗。順勢簡短介紹我國西部大開發(fā)的標志性工程“西電東送”，用物理原理分析“西電東送”中采用直流特高壓輸電的優(yōu)勢。介紹中國自主研發(fā)、世界上電壓等級最高、輸送容量最大、送電距離最遠、技術(shù)水平最先進的昌吉—古泉特高壓直流輸電工程。介紹短短幾十年我國輸電技術(shù)從一窮二白到舉世矚目的飛躍。既促進了學生對物理知識的掌握，又激發(fā)了學生的科技自豪感。又如講授電磁波應用時，啟發(fā)學生用物理原理推導衛(wèi)星通過發(fā)射電磁波定位的技術(shù)原理，接著介紹屈辱中國“銀河號”貨船事件，1993年美國無端指控正在印度公海航行的“銀河號”貨船向伊朗運輸武器原料，為了攔下它，竟關停附近的GPS導航信號，缺乏導航的“銀河號”仿佛丟棄在茫茫黑暗之中，在海上苦等苦熬整整33天[4]?？梢姄碛凶灾餮邪l(fā)的定位科技是何等重要，為此我國自行研制了北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，繼而向?qū)W生介紹中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)和北斗人攻堅克難的輝煌業(yè)績。又如講授安培力和安培力矩知識點時，引入“風云一號”衛(wèi)星“重新捕獲地球”的著名案例[5]：1991年2月14日 “風云一號”衛(wèi)星因受宇宙高能粒子轟擊，姿控系統(tǒng)故障造成衛(wèi)星翻轉(zhuǎn)，失去工作能力。若不及時搶救，曾向地面源源不斷發(fā)送高質(zhì)量氣象云圖資料的它，將會變成一顆“死星”。緊急時刻，衛(wèi)星科技部門刻苦攻關、果斷決策，起動星上大飛輪，把原來作它用的大飛輪當作一個大陀螺，使太陽能電池穩(wěn)定保持向陽面，保證電源供應，同時巧妙利用地球固有磁場對衛(wèi)星通電線圈的磁力矩作用，逐步把衛(wèi)星調(diào)整到正常姿態(tài)。該方案的實施終于使衛(wèi)星起死回生，創(chuàng)造了世界航天史上罕見的奇跡，受到了航天部嘉獎令。這一案例中科技人員的大膽創(chuàng)新和攻堅克難的精神會深深地震撼學生?？傊?，通過這些高科技案例強化學生的科技興邦意識、開拓創(chuàng)新意識，增強民族自豪感和自信心，增強使命擔當。

五、創(chuàng)新實驗教學方式，培養(yǎng)學生良好的科學精神

物理實驗是蘊含思政元素最為豐富的實踐平臺，擁有實施課程思政的特色優(yōu)勢。教師要把握好實驗中每一環(huán)節(jié)，精心設計，使其自然地融入較多的思政元素。

例如規(guī)定未完成預習的學生不能進行實驗，以此培養(yǎng)學生養(yǎng)成做事有準備的習慣。數(shù)據(jù)審核時對偽造數(shù)據(jù)者嚴厲處罰，以此培養(yǎng)學生誠信的品德。實驗中強調(diào)安全操作，強化安全意識。對協(xié)作效率高的小組加分，以此提高團結(jié)協(xié)作意識。對于驗證性實驗，引導學生最后比較理論和實驗結(jié)論是否一致，得出理論必須接受實踐檢驗的馬克思主義哲學觀。最后讓學生討論減小實驗誤差的措施，以此培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。

另外，多開設一些設計性實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。如開始講授靜電屏蔽時，可選一塊棉布和一張錫紙，先把手機包在棉布里，撥打手機，會發(fā)現(xiàn)手機可接受到信號；然后把手機包在錫紙里，再撥打手機，此時接收不到信號了。然后啟發(fā)學生比較分析前后兩次現(xiàn)象的本質(zhì)區(qū)別。從而激發(fā)學生深入探索靜電屏蔽的條件。又如講回路中的感應電流時，把一臺電磁爐放講臺上，爐面一半鋪白紙，另一半鋪錫紙，白紙和錫紙上各撒一點生雞蛋液，然后打開電磁爐，讓學生觀察兩紙上的蛋液，發(fā)現(xiàn)錫紙上的雞蛋液煎熟了，但白紙上的蛋液沒有變化。引導學生討論分析實驗現(xiàn)象的本質(zhì)原因。兩三分鐘的演示，既能讓學生加深對物理概念的理解運用，也能體驗到一種創(chuàng)新。可經(jīng)常布置學生課后設計小實驗，能簡單完美地展示課堂所學的物理理論。久而久之的訓練，學生的創(chuàng)新意識和實踐能力會得到很大提高。

物理實驗課對于培養(yǎng)學生嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識、實踐能力等方面具有獨特的優(yōu)勢。通過物理實驗課程訓練所獲得的能力和素養(yǎng)，是學生今后勝任任何領域工作所需要的優(yōu)秀特質(zhì)[6]。因此要充分發(fā)揮課程實驗這個實踐舞臺的獨特魅力，開展課程思政。

六、開展物理實踐活動，提高學以致用服務社會的意識

課后鼓勵學生、指導學生，利用所學的物理知識，開展一些力所能及的服務社會活動，增強學以致用服務社會的意識。例如精心指導學生外出開展電學知識科普活動，給小學生講授電學知識科普、在小區(qū)開展用電安全知識講座、給小朋友開展趣味物理實驗演示活動等。筆者所在的教學團隊曾指導學生外出給小學生講授電動機和發(fā)電機原理及應用、在“六一”節(jié)日指導學生為小朋友們開設趣味科普小實驗探究演示、在暑假指導學生為夏令營的小朋友開設物理趣味實驗。又如組織有興趣的學生進行簡短的培訓后，在校園里開展小型電器免費維修的服務活動，為師生簡單地修理電飯煲、燒水壺等常見的電器。再如學習了電磁感應原理后，同學們明白了節(jié)約用電意義很大。于是鼓勵學生撰寫校園節(jié)約用電的倡議書，用物理原理分析計算，以令人信服的數(shù)據(jù)來勸誡大家節(jié)約用電。對于涉電專業(yè)的學生，鼓勵他們積極申報利用紅外探測原理來設計自動斷電的單片機等大創(chuàng)項目。通過這一系列物理實踐活動的開展，學生們學以致用的能力得到了很大的提升，服務社會的意識也大大增強了。

總之，通過多年的大學物理實踐探索證明，基于物理教師、物理史話、物理科技、物理生活、物理實驗以及物理實踐，可不失時機地在物理教學中深度融入課程思政，能潛移默化地培養(yǎng)學生樂于奉獻、攻堅克難、嚴謹求實、開拓創(chuàng)新的科學精神，培養(yǎng)學生學以致用、服務社會的意識和能力，強化學生科技強國、創(chuàng)新興邦理念及責任擔當，倡導健康文明節(jié)能環(huán)保的生活方式，傳遞社會正能量，能在知識傳授中真正有效實現(xiàn)價值引領。