新工科背景下大學(xué)物理課程思政建設(shè)的探索與實踐

趙宗坤

摘?要：在新工科背景下，各高校都在積極探索專業(yè)課程思政的教學(xué)改革之路。大學(xué)物理課程在為學(xué)生系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ)、培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識、增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力、培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀等方面，具有其他課程不能替代的重要作用。文章提出了以民辦高校為平臺，針對不同專業(yè)學(xué)生探索在大學(xué)物理課程教學(xué)過程中通過多種手段開展課程思政教育，體系化設(shè)計課程內(nèi)容并深入挖掘課程思政元素，構(gòu)建大學(xué)物理課程思政新體系，讓大學(xué)物理課程成為思政教育的有機(jī)載體。

關(guān)鍵詞：新工科；大學(xué)物理；課程思政；思政元素；課程建設(shè)

中圖分類號：G4?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A??????doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.13.075

0?引言

為主動應(yīng)對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、“中國制造2025”等一系列國家戰(zhàn)略，2017年2月以來，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)，先后形成了“復(fù)旦共識”“天大行動”和“北京指南”，并發(fā)布了《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》《關(guān)于推進(jìn)新工科研究與實踐項目的通知》，全力探索形成領(lǐng)跑全球工程教育的中國模式、中國經(jīng)驗，助力高等教育強(qiáng)國建設(shè)。在國家積極倡導(dǎo)新工科專業(yè)建設(shè)的背景下，物理課程作為理工科專業(yè)學(xué)生一門必修的基礎(chǔ)通識性課程，在為學(xué)生系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ)、增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力、培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識、培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀等方面，起著非常重要的作用。該課程應(yīng)該如何做出調(diào)整與適應(yīng)，需要我們教學(xué)工作者進(jìn)行深入的思考與探索。

在“新工科”背景下，應(yīng)用型專業(yè)高校物理課程應(yīng)該如何在這場變革中承前啟后，完成重構(gòu)學(xué)生基礎(chǔ)與專業(yè)間銜接的任務(wù)？如何將課程思政元素巧妙地融入到課程教學(xué)中去，達(dá)到潤物細(xì)無聲的效果？我們應(yīng)該在課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容選擇、學(xué)時安排、實驗項目設(shè)置等方面進(jìn)行仔細(xì)思考，逐漸摸索，力爭使得該門課程能為學(xué)生系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀，增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識。據(jù)了解，廣東海洋大學(xué)的王楚紅團(tuán)隊從教師思政意識、教學(xué)內(nèi)容中的思想政治元素和探究式教學(xué)法上進(jìn)行探究，并以此開展了具體的實施方案；華北水利水電大學(xué)物理與電子學(xué)院的賈敏、王玉生等人以物理思想、物理學(xué)史和物理學(xué)家、中華文化、科技前沿等為切入點，探討挖掘辯證思維和批判思維、科學(xué)精神和科學(xué)素養(yǎng)、品格風(fēng)貌和家國情懷、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新動力等思政元素在大學(xué)物理課程的融入方法，并取得了較好的效果。

針對大學(xué)物理課程的特點，我們對課程思政的內(nèi)容和方式進(jìn)行整體規(guī)劃，在制定課程教學(xué)大綱時根據(jù)每章每節(jié)的內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容架構(gòu)和教學(xué)方案，將課程思政由個體的自由發(fā)揮提升為整改教育教學(xué)計劃的頂層設(shè)計，使得每節(jié)內(nèi)容各有側(cè)重，彰顯特色。

1?總體實施方案

1.1?堅持抓住關(guān)鍵，提高教師能力

作為課程思政的主導(dǎo)，應(yīng)著力提升教師的課程思政意識與能力，教師必須明白“為誰教、教什么、怎么教”，這要求教師在教學(xué)生掌握物理技能的同時，必須深挖課程中的思政元素，并進(jìn)一步拓展和開放，滿足學(xué)生成長發(fā)展需求和期待。課程思政的教學(xué)案例的收集、整理、制作的過程，實際上是教師自我學(xué)習(xí)、自我革新、自我提高的過程。教師應(yīng)努力成為先進(jìn)思想文化的倡導(dǎo)者和傳播者，從而更好地承擔(dān)起作為學(xué)生身心健康成長的引路人的責(zé)任。

1.2?做好頂層設(shè)計，實現(xiàn)三全育人

認(rèn)真分析不同專業(yè)的特點和所培養(yǎng)人才的特色，修訂課程大綱，在課程建設(shè)中深度融合課程思政理念，提出不同專業(yè)的思政總要求，把立德樹人融入教學(xué)全過程。

1.3?深化內(nèi)涵建設(shè)，全面提高質(zhì)量

在教學(xué)過程中應(yīng)努力挖掘課程思政元素，按照教學(xué)大綱，梳理知識點，精心設(shè)計，不能讓教學(xué)內(nèi)容空洞無物；在課堂教學(xué)中有機(jī)融入，從復(fù)習(xí)、導(dǎo)入、講授、小結(jié)等各個教學(xué)環(huán)節(jié)找準(zhǔn)切入點，通過先進(jìn)人物事跡、現(xiàn)代科技發(fā)展和馬克思哲學(xué)思想等思政教學(xué)素材的合理運(yùn)用，將社會主義核心價值觀、社會責(zé)任、家國情懷等相關(guān)德育元素融入課程教學(xué)的各環(huán)節(jié)，以“潤物細(xì)無聲”的方式將正確的價值追求、理想信念等正能量的東西有效地傳遞給學(xué)生。

2?課程思政元素庫的建立

2.1?物理學(xué)史、物理學(xué)思想

在物理學(xué)發(fā)展的過程中，有很多物理學(xué)家不畏權(quán)威、勇于探索、追求真理的真人實事，也有很多對物理學(xué)發(fā)展，對學(xué)生的物理學(xué)習(xí)有決定性作用的重要思想與方法。可以對這些史實和方法進(jìn)行一定的梳理與匯總，將其設(shè)計到在大學(xué)物理課程教學(xué)中，合理地與課程內(nèi)容進(jìn)行融合。例如在講授質(zhì)點運(yùn)動學(xué)部分時，可以將伽利略是怎樣否定掉已經(jīng)被廣泛接受的關(guān)于落體運(yùn)動由物體的質(zhì)量決定這一觀點、并得出落體運(yùn)動是正確規(guī)律的史實，跟學(xué)生們進(jìn)行介紹，通過這一內(nèi)容可以讓同學(xué)們養(yǎng)成不畏權(quán)威，大膽懷疑、小心求證的學(xué)習(xí)習(xí)慣。再例如在講授電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)一節(jié)時，除了跟同學(xué)們介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程和結(jié)果之外，還可以介紹同時期其他科學(xué)家所做的努力，如安培和科拉頓等人。在探索自然世界奧秘的過程中，有人成功有人失敗，我們在分享成功者成功的喜悅的同時，還應(yīng)分析失敗者失敗的原因。當(dāng)然，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過程也不是一帆風(fēng)順的，但他沒因此放棄他的信念，他能獲得巨大成就的重要原因是他對科學(xué)的熱愛以及對科學(xué)研究持之以恒、堅韌不拔的態(tài)度。而這些素質(zhì)也正是當(dāng)代大學(xué)生所需要的。

2.2?現(xiàn)代科技發(fā)展與經(jīng)典物理知識的結(jié)合

物理學(xué)是一切自然科學(xué)的基礎(chǔ)，在自然科學(xué)學(xué)科中占據(jù)核心地位。物理學(xué)研究的粒子和原子構(gòu)成了基因和生物體，構(gòu)成了廣袤的海洋、大氣、陸地等一切天然的和人造的物質(zhì)，甚至整個宇宙。小到微觀粒子，大到宇宙天體，都是物理學(xué)的研究對象，因此物理學(xué)是生物學(xué)、化學(xué)、地球物理、天體物理和材料科學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)。如今在物理學(xué)和這些學(xué)科之間的邊緣領(lǐng)域中又發(fā)展出了交叉學(xué)科和分支學(xué)科，如生物物理、電子物理、粒子物理和核物理等。

科學(xué)是認(rèn)識自然，用以解決理論問題，而技術(shù)則是改造自然，用來解決實際問題。人類千百年的實踐證明，很多關(guān)鍵性新技術(shù)的應(yīng)用都是建立在物理學(xué)創(chuàng)新成果上的。第一次技術(shù)革命開始于18世紀(jì)60年代，主要標(biāo)志是蒸汽機(jī)的廣泛應(yīng)用，這是經(jīng)典力學(xué)與熱力學(xué)發(fā)展的產(chǎn)物。第二次技術(shù)革命發(fā)生于19世紀(jì)70年代，主要標(biāo)志是電力的廣泛應(yīng)用和無線電通信的實現(xiàn)，這是麥克斯韋電磁場理論的建立帶來的成果。第三次技術(shù)革命發(fā)生在20世紀(jì)40年代，是相對論和量子理論發(fā)展的結(jié)果?；A(chǔ)科學(xué)的研究成果引發(fā)了技術(shù)上一系列革命性的突破，產(chǎn)生了一系列高新技術(shù)，如核能源技術(shù)、電子計算機(jī)技術(shù)、空間技術(shù)、激光技術(shù)、基因工程技術(shù)等。近年來，我國在航天領(lǐng)域取得了十分卓越的成就。問天實驗艙、神舟十五號載人飛船相繼成功進(jìn)入預(yù)定軌道。在大學(xué)物理授課過程中適時地穿插這些內(nèi)容將能夠極大地激發(fā)廣大學(xué)子投身科學(xué)研究的熱情。

2.3?馬克思主義哲學(xué)原理在物理理論中的體現(xiàn)

物理學(xué)的研究對象是物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、物質(zhì)間的基本相互作用和物質(zhì)世界的基本運(yùn)動形式與規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生形成辯證唯物主義的思想方法和先進(jìn)的自然觀與科學(xué)觀，幫助學(xué)生掌握研究物質(zhì)運(yùn)動規(guī)律的基本方法，從而提高學(xué)生的自學(xué)、研究和創(chuàng)新能力。其中，世界是物質(zhì)的，物質(zhì)的基本屬性是運(yùn)動，而運(yùn)動是絕對的，有規(guī)律的這些哲學(xué)思想與世界觀正是物理學(xué)的主體思想和內(nèi)容，所以大學(xué)物理在教授這些內(nèi)容的同時，也向?qū)W生傳遞了相應(yīng)的馬克思主義哲學(xué)原理。

3?思政元素的融入

思政元素庫建立完成之后，另一個重要的問題是如何將這些元素恰當(dāng)?shù)厝谌氲秸n程教學(xué)中去。如果直接在原來課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上生硬地拼接相應(yīng)的思政元素，面臨著兩個困難和風(fēng)險，一是本來課程學(xué)時就不多，增加講授內(nèi)容勢必導(dǎo)致課程學(xué)時更加緊張；二是如果不注意融入的技巧或策略，會讓學(xué)生覺得課程內(nèi)容安排不倫不類，重點不突出，反而達(dá)不到預(yù)期效果。所以思政元素的融入也是一個很重要的環(huán)節(jié)。為了能達(dá)到“潤物細(xì)無聲”“溶鹽于水”的效果，我們采取了以下幾個措施。

3.1?積極開拓多元化教學(xué)渠道

充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，通過翻轉(zhuǎn)課堂，學(xué)習(xí)通、課程網(wǎng)站等輔助手段，開拓多元化教學(xué)手段，將課程思政元素以任務(wù)點的形式放在課程資源庫中，供學(xué)生在課余時間瀏覽，以達(dá)到預(yù)期效果。除了知識傳授環(huán)節(jié)，在課后的思考討論以及作業(yè)練習(xí)中，也可以巧妙地融入一些合理并且合適的思政元素。比如在講解一些外國科學(xué)家貢獻(xiàn)較多的理論內(nèi)容時，讓學(xué)生自己在課下時間通過查詢網(wǎng)絡(luò)資源去搜集中國科學(xué)家在相應(yīng)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)以及研究進(jìn)展，一方面激發(fā)學(xué)生的愛國主義思想，另一方面也讓學(xué)生看到我們在某些領(lǐng)域所存在的不足甚至落后的問題，這樣學(xué)生更有動力投入到相應(yīng)內(nèi)容的學(xué)習(xí)中去。

3.2?修訂教材

我們選用的教材是自編教材，為了能更多地展現(xiàn)思政元素，我們正在著手重新修訂教材，將思政元素庫中的內(nèi)容直接編寫到教材中去。如此，學(xué)生在自行閱讀教材時，便可以無形中接受到思政教育。比如在質(zhì)點運(yùn)動學(xué)部分，之前的教材重點放在了質(zhì)點、位移、速度、加速度等物理量和概念的介紹上，在修訂過程中，我們結(jié)合該部分內(nèi)容加入了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的介紹。該系統(tǒng)是我國著眼于國家安全和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要，自主建設(shè)運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，已經(jīng)在交通運(yùn)輸、氣象測報、電力調(diào)度、公共安全、水文監(jiān)測、通信授時、救災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。相信該部分內(nèi)容的加入，不光可以激發(fā)學(xué)生們對祖國航空航天事業(yè)的熱愛，而且對該部分知識內(nèi)容的理解也將更加透徹和深入。

基金項目：遼寧中醫(yī)藥大學(xué)市場營銷專業(yè)——北京安博大成教育科技有限責(zé)任公司教育部供需對接就業(yè)育人項目（20220105012）；遼寧中醫(yī)藥大學(xué)市場營銷專業(yè)——滕泰科技發(fā)展（大連）有限責(zé)任公司教育部供需對接就業(yè)育人項目（20220104351）。

作者簡介：張雪（1981-），女，遼寧沈陽人，博士，遼寧中醫(yī)藥大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院副教授，主要研究方向為中藥藥事管理、中藥市場營銷。

3.3?以賽促教

積極組織學(xué)生參加物理類的競賽，如全國大學(xué)生物理實驗創(chuàng)新設(shè)計大賽等。通過參賽，鼓勵學(xué)生積極探索，積極研究，既可以鍛煉學(xué)生的科研能力，又可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)。寓教于行，效果比傳統(tǒng)課堂上的講授更有好。在今年的賽事準(zhǔn)備過程中，賽事組委會發(fā)布比賽規(guī)程后，我們積極在學(xué)生中進(jìn)行宣傳，做到人人皆知。而后就有很多學(xué)生自發(fā)組成參賽隊伍，構(gòu)思參賽項目，思考比賽題目，帶著自己的想法來尋求老師的指導(dǎo)，在指導(dǎo)教師的反復(fù)糾錯后，最終確定參賽項目方案。在這個過程中，參賽學(xué)生面臨著很多障礙和困難，稍有意志不堅定，就會出現(xiàn)打退堂鼓的情況，這個時候指導(dǎo)教師的鼓勵就顯得非常重要。經(jīng)過反復(fù)修改，才會形成一個相較完美的參賽方案。在這個過程中，學(xué)生就養(yǎng)成了不畏艱難、迎難而上的優(yōu)良品質(zhì)，同樣也達(dá)到了課程思政的預(yù)期效果。

4?總結(jié)與反思

在立德樹人根本任務(wù)的新高度下，課程思政在內(nèi)涵上是傳統(tǒng)教學(xué)改革的升華。大學(xué)物理課程在開展思政育人的過程中，既不是簡單地做加法、貼標(biāo)簽，也不是單純地以案例融入思政元素，而是引導(dǎo)學(xué)生不僅領(lǐng)略物理學(xué)的魅力，還要了解人類自然觀物質(zhì)觀的發(fā)展歷程、科學(xué)家的研究方法以及不同觀點之間的碰撞，并特別關(guān)注科學(xué)家的社會責(zé)任感和理想信念，在知識傳授中呈現(xiàn)其中蘊(yùn)含的思政元素，讓學(xué)生在潛移默化中接受科學(xué)文化的熏陶。針對不同專業(yè)學(xué)生探索在大學(xué)物理課程教學(xué)過程中通過多種手段開展課程思政教育，體系化設(shè)計課程內(nèi)容并深入挖掘課程思政元素，積極開拓多元化教學(xué)渠道，通過修訂教材，以賽促教等手段，讓大學(xué)物理課程成為思政教育的有機(jī)載體。

參考文獻(xiàn)

［1］教育部.高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要[EB/OL].（2020-05-28）[2020-07-14].https：//wenku.baidu.com/view/b5938405ab8271fe910ef12d2af90242a995ab56.html.

[2]葉凡，謝衛(wèi)東.大學(xué)物理（上下冊）[M].西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2021.

[3]王倩，張建祥，高國棉，等.“新工科”背景下大學(xué)物理實驗教學(xué)中課程思政的探索與實踐[J].大學(xué)物理實驗，2022，35（5）：145148.

[4]孟德碩，張科，王守亞，等.大學(xué)物理教學(xué)過程中的課程思政實例分析——以質(zhì)點動力學(xué)為例[J].數(shù)據(jù)，2022，（09）：8082.

[5]孫瑞瑞，陳林峰，蘇劍峰，等.大學(xué)物理課程思政教學(xué)改革的探索與實踐[J].科學(xué)咨詢，2022，793（19）：178180.

[6]湯慶國，屈蘇平，宮昊，等.大學(xué)物理課程思政教學(xué)實踐[J].蚌埠學(xué)院學(xué)報，2022，11（6）：8791.

[7]倪涌舟，周國泉，陳均朗，等.大學(xué)物理課程思政教學(xué)思考與實踐[J].高教學(xué)刊，2022，26：186189.

[8]金鑫宇，汪亞平，毛新云，等.關(guān)于大學(xué)物理課程思政的若干思考[J].物理與工程，2022，32（4）：7483，90.

[9]李懷倫，李浩祥，吳月承，等.立德樹人視域下，大學(xué)物理“六縱五橫”課程思政建設(shè)的研究[J].河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2022，88（3）：6366.

[10]毛新云，汪亞平，金鑫宇，等.淺談一種大學(xué)物理課程思政建設(shè)的思路及設(shè)計[J].物理與工程，2022，32（5）：193200.