何 娟，李京潁，余功方，劉程程

（阜陽師范大學物理與電子工程學院，安徽阜陽236037）

2018年9 月，習近平總書記在全國教育大會上指出“培養(yǎng)什么人，是教育的首要問題”。高等學校作為人才培養(yǎng)的重要基地，究竟培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人是新時代新形勢下教育的核心要義。如何培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人？習近平總書記強調要在“堅定理想信念、厚植愛國主義情懷、加強品德修養(yǎng)、增長知識見識、培養(yǎng)奮斗精神、增強綜合素質”這6個方面下功夫[1]。課堂是學生獲取知識的主要途徑，也是實現(xiàn)教育目標的重要手段。長期以來，黨和國家高度重視課程的育人作用?！秶医逃聵I(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確提出要全面落實立德樹人根本任務，把思想政治工作貫穿教育教學全過程?？茖W制定不同年齡階段和各級各類教育的德育工作目標，實現(xiàn)全員育人、全過程育人、全方位育人，深入挖掘課程教材的育人作用[2]。在全國高校思想政治工作會議上習近平總書記強調，“要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發(fā)展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應”[3-4]。這是對“課程思政”的科學概括和集中闡述[5]。研究“課程思政”，是新時代下堅持中國特色社會主義教育發(fā)展道路，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人的迫切需求，也是教育界在新形勢下面臨的新課題[6]。高校思想政治理論課是對大學生系統(tǒng)開展中國特色社會主義理論教育的顯性課程，是學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，形成良好思想道德品質的關鍵[7-8]。而其他各門隱性課程，可以通過其思想政治教育資源，使之能自然而然地實現(xiàn)思政教育的功能，共同致力于提高學生的思想水平、政治覺悟、道德品質、文化素養(yǎng)?！罢n程思政”本質上就是立足課程作為學科專業(yè)發(fā)展的基礎地位，從育人維度來關照課程價值，將學科資源、學術資源轉化為育人資源，實現(xiàn)“知識傳授”和“價值引領”有機統(tǒng)一[6,8]。由于專業(yè)課程具有內(nèi)容豐富、學科內(nèi)涵拓展性廣等特點，因此挖掘專業(yè)課程中的思政元素，將思政教育融入到課程教學和改革的各環(huán)節(jié)、各方面，讓專業(yè)課程肩負起立德樹人的功能，讓專業(yè)教師承擔起立德樹人的責任，更能夠實現(xiàn)“三全育人”這個目標所蘊含的深刻內(nèi)涵。本文以物理學類專業(yè)的必修課程“原子物理學”為例，研究該課程中開展思政教育的工作思路，分析與挖掘課程中某些知識點所蘊含的思政教育資源，并在此基礎上探索物理學類專業(yè)課程思政的實踐方法。

1 原子物理學課程簡介

“原子物理學”是普通高等學校物理學類專業(yè)本科核心課程，是一門研究原子結構、運動規(guī)律及其相互作用并闡述其宏觀性質的基礎課程。它上承力學、熱學、電磁學和光學，下啟量子力學、固體物理，屬于近代物理的范疇，是聯(lián)系經(jīng)典物理和近代量子物理的重要橋梁。通過本課程的學習，讓學生建立正確的微觀世界物理圖像，理解用量子物理的概念處理微觀世界的基本思想和方法。原子物理學是我校物理學（師范）和應用物理學專業(yè)的必修課程之一，對于培養(yǎng)學生掌握物理學科知識體系、運用學科知識解釋物理現(xiàn)象的能力起著重要作用，同時也是進行正確世界觀、人生觀、價值觀教育以及培養(yǎng)卓越科學精神和堅毅意志品質的極佳載體，因此要充分發(fā)揮該課程的思政功能，以服務于立德樹人的根本任務。

2 原子物理學課程思政元素的挖掘

在物理學類專業(yè)課程的教學過程中，物理概念、物理規(guī)律以及相關計算公式始終作為授課內(nèi)容的重要部分，然而有關課程的思政教育功能在課堂上體現(xiàn)不多。為適應新形勢下課程教學改革的需求，我們以原子物理學課程為例，挖掘了該課程中蘊含的思政元素，將課程目標與立德樹人目標緊密結合、思政元素與課程知識點互相契合，使知識傳授、能力培養(yǎng)與價值塑造融會貫通，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和科學精神、創(chuàng)新意識和實踐能力、愛國情懷和社會責任。我們在原子物理學課程中的一些探索和實踐，希望能對物理學類的其他專業(yè)課程提供具體化的經(jīng)驗。

2.1 培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和科學精神

原子物理學是研究物質微觀結構的一門科學，從古代樸素原子概念的提出到建立在科學基礎上的原子物理學科，其發(fā)展經(jīng)歷了從不完善到逐步完善的過程，也是物理學家對物質結構的實踐、理論、再實踐的認識過程。在課程教學中，我們適當將一些背景材料和物理學史引入教學，比如在課程的緒論部分，圍繞著原子物理學的研究對象及定位、學科發(fā)展簡史以及如何學好這門課程三個問題展開。在介紹原子物理學發(fā)展歷程中，以科學家們對原子研究的歷史主線來引導教學[9]，介紹物理問題產(chǎn)生的歷史背景以及物理學家背后一些鮮為人知的原始想法、做法和獨特的人格魅力，讓學生了解科學家們在物理學相關研究方向發(fā)展的關鍵時期，迸發(fā)創(chuàng)新思維火花的過程，培養(yǎng)他們批判思考、實事求是、勇于創(chuàng)新的科學態(tài)度，同時也讓他們理解原子物理學知識大廈的建成是無數(shù)科學家的研究成果和高尚人格的集中體現(xiàn)。比如，在原子結構的認識上，沿著科學家對原子研究的歷史脈絡，抓住學科發(fā)展的主線徐徐展開。真正科學意義上揭開近代物理序幕，是從1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線、1896年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象和1897年湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子之后。湯姆遜提出原子的“葡萄干—棗糕”模型，但α粒子散射實驗徹底否定了湯氏模型，導致盧瑟福核式結構模型的建立，然而盧氏模型不能很好地解釋原子的穩(wěn)定性、同一性和再生性，促使了玻爾理論一舉成名，并且玻爾理論得到了氫原子、類氫離子光譜以及獨立于光譜之外的弗蘭克-赫茲實驗的證實。之后，索末菲推廣并修正了玻爾理論。隨著光譜的精細結構、史特恩—蓋拉赫等實驗證實了電子自旋假設后，人們對原子的認識和理解也更加深刻和完善。通過物理學史的教育激發(fā)他們學習科學知識的熱情，可以籍此引導和感染他們樹立高遠志向，歷練敢于擔當、求真務實的精神，鼓勵他們養(yǎng)成積極向上、永不退縮的人生態(tài)度，激勵他們在學習中要不懈奮斗、不畏艱險。

2.2 培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力

物理學是在實踐與理論相互推動下向前發(fā)展的,是從生產(chǎn)實踐或科學實驗到理論，再把理論用于生產(chǎn)或實驗的反復過程，實驗是科學的實踐[10-11]。原子物理學是學生認識和研究微觀領域的開始[12]，其建立和發(fā)展與近一百多年的近代物理實驗的發(fā)現(xiàn)密不可分，從1901年該領域第一個諾貝爾物理獎授予X射線的發(fā)現(xiàn)者倫琴到2014年授予發(fā)明藍色發(fā)光二極管的三位日籍和日裔科學家，前后共111個諾貝爾物理獎中至少有77項跟原子物理學的研究相關[13-14]。在課程教學中遵循著從實驗事實出發(fā)，由現(xiàn)象到本質、從特殊到一般、由實驗到理論的過程[15]。在教學實踐中，我們挖掘了很多可以用于思政教育的素材，在探究科學方法中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。

比如在講授玻爾的氫原子理論建立的內(nèi)容時，通過介紹經(jīng)典理論在解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜是線狀光譜時遇到的困難，為解決這些困難，玻爾大膽探索、勇于出新，創(chuàng)造性地提出了定態(tài)假設、躍遷假設以及角動量量子化假設，幫助學生建立起微觀粒子量子化的特性，使學生受到創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神的熏陶，提高他們分析和解決問題的能力。在講解原子核式結構建立這節(jié)內(nèi)容時，我們通過問題導出湯姆遜的原子結構模型與盧瑟福的α 粒子散射實驗事實不相符，引發(fā)學生認知沖突，進而讓他們逐步理解如何由分析物理實驗結果出發(fā)建立物理模型，到最終建立物理理論體系的過程，引導學生養(yǎng)成嚴謹、活躍、創(chuàng)新的思維方式和學習方法。在講授史特恩和蓋拉赫在1921年初次進行的實驗，用玻爾理論解釋銀原子在磁場中的取向，理論和實驗結果會有出入。要完全解釋該實驗，必須說明在1925年電子自旋假設提出之后，我們對原子的總磁矩有了完整認識，才可做出科學的闡釋。在知識傳授中讓他們體驗理論成熟完善的過程正是科學實踐中感性認識上升到理性認識、理論再指導實踐的科學過程。此外，我們還介紹了電子自旋假設的提出者是兩位當時年僅25歲的荷蘭大學生烏倫貝克和古德史密特，這無形中會極大地鼓舞學生的學習熱情和樹立積極樂觀的人生態(tài)度。在講授塞曼效應時，我們沿著概念、理論、實驗、應用的思路層層展開教學。在定性解釋塞曼效應的物理機制和定量計算分裂后譜線與原譜線的波數(shù)差之后，向學生介紹本專業(yè)開設近代物理實驗課程中塞曼效應實驗的相關內(nèi)容，利用多媒體演示和實驗視頻，引導學生從實驗原理、實驗裝置以及實驗步驟等方面理解磁場中原子光譜線的分裂，同時也適時地進行實驗課的安全和責任教育。我們還補充了利用塞曼效應可以測量電子的荷質比和天體磁場等方面的應用，這樣既優(yōu)化了教學內(nèi)容、改善了教學結構，又培養(yǎng)了學生理論與實踐相結合的科學思維。

2.3 培養(yǎng)學生的愛國情懷和社會責任

我們都知道近代物理學起源于西方，在原子物理學課程教學中，傳授的知識幾乎都是西方杰出物理學家的優(yōu)秀成果，這自然會引發(fā)類似“李約瑟難題”和“錢學森之問”的思考，勢必提醒專業(yè)課教師必須要承擔起思政教育的責任。我們客觀分析中國在近代科學上落后原因的同時，也激勵學生將愛國情、強國志、報國行自覺融入建設社會主義現(xiàn)代化強國、實現(xiàn)中華民族偉大復興的奮斗之中。類似的實例還有，在講授原子核聚變和核能開發(fā)和利用這節(jié)內(nèi)容時，我們在課堂上重點提及由我國科學家獨立設計建造的世界首個全超導核聚變實驗裝置EAST；突出“熱愛祖國、無私奉獻、自力更生、艱苦奮斗、大力協(xié)同、勇于攀登”的“兩彈一星”精神，讓學生增強民族自豪感和自信心，始終銘記我國科學家鄧稼先等的杰出貢獻和不朽人格。引導他們將個人志向與國家重大需求相結合，從物理學科的新角度重新認識當下國情，增強愛國情懷，堅定個人的責任擔當。值得一提的是，在作者所授課的物理學（師范）專業(yè)試點班級中，當講授到索末菲的電子橢圓軌道與氫原子能量的相對論效應這節(jié)時，我們告訴學生索末菲最重要的學術成就是在玻爾的圓形軌道模型基礎上，創(chuàng)造性地考慮了橢圓軌道以及電子運動的相對論效應事實，解釋了擁有多個電子的原子的行為。它結合了經(jīng)典物理學和普朗克量子理論的概念，是“舊量子理論”最重要的結果之一。然而鮮為人知的是，索末菲被稱為物理學史上最偉大的教師之一。他曾被這樣贊譽過“普朗克是權威，愛因斯坦是天才，索末菲是老師?！彼髂┓谱约阂渤姓J，對自己教學活動的認可是他整個科學生涯中最快樂的事情之一[16]。他所指導的學生中，有七人獲得了諾貝爾獎。其中的一位，著名的物理學家泡利，曾說過“您緊皺的眉頭總是讓我深感敬畏。自從1918年我第一次見到您以來，一個深藏的秘密無疑就是，為什么只有您能成功地讓我感到敬畏。這個秘密毫無疑問是很多人都想從您那兒細細挖掘的，尤其是我后來的老板，包括玻爾先生?！痹趲煼额悓I(yè)課程中，融入類似的事例，無疑會春風化雨、潤物無聲，使學生受到潛移默化的熏陶和感染，實現(xiàn)課程目標與德育目標的融合統(tǒng)一。

3 結 語

新時代新形勢下高校的物理學類專業(yè)課程已經(jīng)不能僅僅定位于概念化、公式化的知識傳授，而應要逐漸樹立起知識傳授與價值塑造緊密結合的教學理念，達到全面育人的目的。高校專業(yè)課教師要挖掘隱形課程的思政功能，通過適當?shù)慕虒W設計與教學方法，以“潤物無聲”的形式將正確的價值追求和理想信念有效傳遞給學生，讓他們在認識自然世界的同時，人生觀與價值觀也得到合理地培養(yǎng)與塑造，探索出一條適合物理學類專業(yè)課程教學特點的“課程思政”新途徑。