韓玉峰 孫文斌 吳建光 劉 蕾 黃仙山 張 清

(安徽工業(yè)大學數理學科學與工程學院 安徽 馬鞍山 243032)

1 課程思政建設的緊迫性和必要性

立德樹人是中國特色社會主義教育事業(yè)的根本任務.做好大學生關鍵成長期正確的價值觀引領，不斷增強大學生對中國特色社會主義的道路認同、理論認同、制度認同、文化認同，是大學教師的重要職責.習近平總書記指出“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”[1,2].落實立德樹人貫徹到高校課堂教學全過程、全方位、全員之中，推動思政課程與課程思政協(xié)同前行、相得益彰，構筑育人大格局，是新時代中國高校面臨的重要任務之一.

大學物理課程作為高等學校理工科專業(yè)重要的基礎理論課，具有通識性、授課范圍廣、受教學生人數多的特點.長期以來，大學物理課程教學的重點在于科學知識的傳授和技術應用領域的聯系與擴展，課程教學缺乏思想政治教育元素的挖掘、課程價值的引領以及教學目標的系統(tǒng)性設計.因此，大學物理課程思政建設有突出的必要性和時代緊迫感.

2 課程思政的具體實施

物理學是科學的母體，無論從理論內容上，還是邏輯體系、思維方法上都具有實施課程思政的先天優(yōu)勢[3].如何去落實大學物理課程思政建設？既是課程教學目標的新要求，也是課程教師面對的新課題.通過構建一支學習型課程思政建設核心師資隊伍，提升任課教師在知識傳授中注重社會主義核心價值觀引領的責任意識和能力，調動全體任課教師開展課程思政教學的積極性和能動性，挖掘好物理與人文、社會與國家發(fā)展進步的價值元素，尤其是古今以來中國重大科學思想與科學技術等方面所蘊含的思政教育資源，不斷優(yōu)化教學設計融入課程教學，并在實踐教學中不斷擴展、完善和提升課程思政教學元素的思想內容、融合方式和價值內涵，實現以課程為載體的知識傳授與價值引領有機結合的課程教學目標理念.筆者及所在課程組綜合近年來對課程思政進行了研究與實踐，形成了自身的一些做法.

首先將課程思政元素融入教學大綱，如表1所示.只有寫入大綱，才能讓廣大教師在教學過程中有意識地主動執(zhí)行.具體方式可以采用教師課堂引導、網絡視頻播放、學生課外閱讀并撰寫體會等.

表1 課程思政元素寫入大學物理教學大綱(部分)

在教學組織形式上還要充分利用課堂、教材和網絡開展多維度的課程思政元素融合，形成價值引領、資源保障和形式多樣相統(tǒng)一的課程思政教學組織優(yōu)勢，如圖1所示.

圖1 大學物理課程思政教學組織形式與目標特色

在具體舉措上，主要涉及如下5個方面.

2.1 介紹中國古代及近現代的物理學成就

在教學中介紹知識點時，關聯性、擴展性地介紹中國物理學(包括古代、近現代)相關研究成果及最新科研成果，以增強學生民族自豪感、彰顯制度自信及文化自信.

例如在磁學的教學中適當插入中國古代磁學和地磁學的豐富成就，尤以指南針用于航海、地磁偏角的發(fā)現為代表，比西方的磁學成就要早幾百年.在教授電磁波技術及其應用時，可以提及我國海軍自主研發(fā)的超長波無線電臺，具有電磁波傳播穩(wěn)定、不受大氣擾動和核爆炸影響的優(yōu)點，為我國潛艇和遠洋艦艇的穩(wěn)定通信提供重要保障[4]；與電磁波相關的通信技術仍可適當擴展，包括定位精度高于國外同類系統(tǒng)的我國具有完全自主知識產權的北斗定位導航系統(tǒng)、引領第五代移動通信技術潮流的華為5G技術以及中國科大潘建偉團隊的量子保密通信技術等都是中華民族的驕傲.另外，在教學電磁學中霍爾效應知識點時，可以擴展介紹凝聚態(tài)物理領域的量子反?；魻栃?，2012年我國科學家薛其坤及其團隊在實驗上首次觀測到了該效應，是我國物理學家在過去40多年發(fā)現的最重要的全新物理效應，這勢必會促進新一代的低能耗晶體管和電子學器件的發(fā)展，甚至加速推進信息技術革命的進程.

此做法也可以從反面進行，比如講到一個個物理學定律大都冠以外國人的名字，談及近代科學由西方文藝復興肇始，在西方孕育，我們目前學習的物理學知識框架還是源自西方，然而科學無國界，學習對手是為了更好地強大自己.這樣也許更能激發(fā)學生的求知探索欲望.

2.2 穿插介紹科學家生平事跡及他們走向成功的人生經歷

在教學熱力學第二定律及玻爾茲曼熵知識點時，適當介紹玻爾茲曼獨特的性格、堅強的意志及勇往直前的精神都是他取得成功的重要因素.在講述法拉第電磁感應定律時，結合法拉第本人的生平和坎坷經歷，用他刻苦鉆研、奮發(fā)圖強的優(yōu)秀品質熏陶和感染學生，使他們認識到一個人的成功有很多因素，智力因素只是很少的一方面，更多時候非智力因素(與人交往相處的能力、堅強的意志力、克服困難挫折的勇氣和能力等)卻起到了重要作用.另外，也可以通過介紹錢學森、鄧稼先、楊振寧等中國物理學家的輝煌事跡激發(fā)學生的家國情懷，從而形成正確的人生價值取向.

實踐表明，此做法不僅可以極大增強物理課程的趣味性，更能起到拋磚引玉之功效，讓枯燥乏味的傳統(tǒng)物理課堂變得妙趣橫生，可以提高學生對物理的學習興趣，并以此激發(fā)他們的求知欲望和學習動力.

2.3 適時滲透馬克思主義哲學教育

眾所周知，物理學舊稱自然哲學，是描述自然界基本規(guī)律最直接的一門科學，和哲學學科互相提供養(yǎng)分，哲學學科的內容、思想和方法在物理學中體現很多，我們作為傳道授業(yè)者，更應利用這一點，在物理教學工作中將哲學教育貫穿其中.而馬克思主義哲學作為正確的世界觀、方法論和認識論，不僅是我們重大治國方略的基本指導思想，還是青年學生不可或缺的認識和改造世界的武器，結合大學物理課堂教學進行馬克思主義哲學的滲透可以收到意想不到的效果，這其中主要包括唯物論、認識論及辯證法三方面.

2.3.1 唯物論的滲透

唯物論告訴我們，世界是物質的，物質決定意識，而物質結構問題一直是物理學研究的一個重要方面，從中國古語《莊子·天下》里的“一尺之棰，日取其半，萬世不竭”到化學變化中的最小顆粒原子，再到電子、質子及中子，再到更小的迄今為止粒子物理學家發(fā)現的夸克，不僅可以認識到世界的物質性，還可以讓學生領略物質無限可分的思想.再往大的來說，又有宇宙的無限性，這和微觀上的無限性似有某種必然的聯系.在介紹電場、磁場時，強調場和實物相同，都具有能量和動量，只是物質存在的一種形式，最后得出結論：物質世界的兩種存在方式——實物和場.另外，在講到真空并非空無一物時，可以引用愛因斯坦量子場論的觀點，即真空是量子場系統(tǒng)的基態(tài)，并且有真空極化效應的實驗都可以證明真空并非虛無[5].

承認自然界的客觀性是人類有意識地處理人與自然關系的前提，唯物論的滲透能讓學生真切認識到世界的物質性，從而更主動地認識自然界的客觀規(guī)律，并依照客觀規(guī)律辦事.

2.3.2 認識論的滲透

馬克思主義認識論告訴我們，世界是可知的，是有規(guī)律可循的.認識世界的根本任務是透過現象認識本質，從眾多的感性認識上升到理性認識.實踐是有意識、有目的的能動性活動，實踐是檢驗真理的唯一標準，實踐又對認識產生反作用，科學理論又對實踐起指導作用.人類對自然界的認識是相對的，真理具有相對性和絕對性.

德國著名物理學家玻恩說：“每一個現代科學家，特別是理論物理學家，都深刻地意識到自己的工作是同哲學思維錯綜復雜地聯系在一起的，要是對哲學文獻沒有充分的認識，他的工作會是無效的.” 物理學本身就是一門實驗科學，任何觀點、假說只有通過科學實驗的檢驗，才能最終成為科學理論為人類所接受.物理學家、物理工作者以及學習物理的當代大學生都應主動、有意識地用哲學認識論的規(guī)律去工作.

從真空中的靜電場到介質中的靜電場，再到麥克斯韋方程組描述的電磁場，都能讓學生體會到認識世界的一般規(guī)律就是從特殊到一般.介紹狹義相對論產生的歷史背景時，不僅要學習愛因斯坦始終相信世界的簡單性(也是基于可知性)，還要學習他大膽拋棄“以太”概念的勇氣和魄力，這些更是建立在他的獨立思考的強大基礎之上.這種不畏權威、獨立思考的能力或許是當代大學生極其欠缺的，往往是一個人成功的重要因素.

經典力學預見了冥王星的存在，并且在1930年克萊德·湯博發(fā)現冥王星,并將其視為第九大行星(當然現在又被去除)，這其中理論對實驗的指導意義讓人驚嘆，這樣對物理學史的回顧瞬間就能使學生體會到科學理論的威力.

受哲學思想的啟發(fā)所導致的重大科學發(fā)現并不鮮見，這其中就有1820年著名的奧斯特實驗的發(fā)現，常常在介紹這一電流的磁效應時，更強調實驗的偶然性，或許說一下奧斯特的敏銳的洞察力，但其實在該發(fā)現之前，奧斯特本人大學期間就對康德的批判哲學很感興趣，他在1799年就發(fā)表了論文《論自然科學的形而上學基礎》讓他獲得了博士學位，他始終堅持電力和磁力的同一性，一直在尋找它們之間的聯系[6].不得不說，意識對實踐的強大能動性作用.這個案例可以促進學生的學習積極性和激發(fā)創(chuàng)新精神.

在講授與狹義相對論相適應的洛倫茲變換時，在兩個參考系相對運動的速度遠小于光速(即v?c)時，洛倫茲變換即過渡為與經典牛頓力學相適應的伽利略變換，說明經典牛頓力學是相對論力學的特殊形式，相對論力學是經典牛頓力學的再發(fā)展.在v?c的條件下，牛頓力學就是絕對真理，而在v接近于c時，牛頓力學就不再適用了，而必須用相對論力學來處理高速運動領域的問題，這就是真理的相對性.通過這樣的解釋，學生對真理的相對性和絕對性會有更深刻的認識.

2.3.3 辯證法的滲透

辯證法的核心觀點是普遍聯系和永恒發(fā)展.包含對立統(tǒng)一規(guī)律、否定之否定規(guī)律、量變質變規(guī)律、因果律等[7].在教學熱力學第一定律的誕生歷史時，介紹德國醫(yī)生邁耶、德國生理學家赫姆霍茲、英國科學家焦耳、法國工程師卡諾等分別在各自不同的領域幾乎同時獨立發(fā)現了這一規(guī)律(其實就是能量轉化與守恒定律)，這也恰恰說明了事物之間的普遍聯系，而能量轉化與守恒定律正是這一普遍聯系的統(tǒng)一表達.普遍聯系的觀點還可以在講授相對論時空觀、熱力學系統(tǒng)時予以滲透，洛倫茲變換呈現了空間、時間及運動的不可分割，一個開放的熱力學系統(tǒng)可以不斷引入負熵，這些都可以啟發(fā)學生在學習和成長的過程中不可閉門造車，一個人是不可能孤立地存在于這個世界上的.而在講授光的波粒二象性時，波和粒子兩個看似水火不容的方面卻可以合體為同一束光，這也恰恰體現了自然界神奇的對立統(tǒng)一.另外，人類對光的本質的認識所經歷的牛頓的微粒說與惠更斯的波動說的斗爭，從最開始的牛頓的微粒說占據上風到19世紀波動說占據上風，再到20世紀初愛因斯坦提出光量子學說，整個過程成螺旋式上升，遵循了馬克思主義辯證法的否定之否定規(guī)律.在力學中學習靜摩擦力時，當靜摩擦力增大到最大值時將變?yōu)榛瑒幽Σ亮?；在伽利略的斜面實驗中，讓小球沿斜面從靜止?jié)L下來并滾上另一個斜面，如果沒有摩擦力上升到原來的高度，不斷減小第二個斜面的傾角直到水平就會發(fā)生“質變”，即最終小球再也達不到原來的高度，會沿水平面以恒定速度持續(xù)運動下去.這些正很好地詮釋了量變與質變的相互轉化，量變是質變的前提，質變是量變的必然結果.而相對論章節(jié)中探究有因果聯系的兩個事件的時序時，洛倫茲變換的推證結果并沒有出現因后果前的荒謬結果，卻恰恰符合了因果律，沒有無因之果，也沒有無果之因.

我們認為，通過以上做法，可以讓學生在學習物理知識點的同時，極大地豐富并深化他們的哲學素養(yǎng)，不失為一舉兩得的舉措.

2.4 展現科學家的質疑精神

通過介紹科學家敢于質疑、批判、不盲從權威的科學精神，熟悉科學發(fā)展的脈絡，從而形成大學生獨立思考的習慣以及初步進行科學研究的能力.

談及日心說可以聯系哥白尼的不畏權威和獨立思考以及布魯諾為堅持真理而付出生命的勇氣，愛因斯坦也是在周圍人都不理解不看好的情況下進行獨立思考從而發(fā)現了時空的本來面目，發(fā)現相對論，同樣還有華裔科學家李政道、楊振寧發(fā)現弱相互作用下的宇稱不守恒.

2.5 美育及生命教育

最后，在物理教學中我們完全可以利用諸如物理方程之美、物理模型的簡潔性對學生進行美學教育；從大爆炸理論及相對論的教學中讓學生體會到宇宙的浩瀚和人類的渺小，讓他們學習敬畏自然，依照客觀規(guī)律辦事，同時珍愛家園及生命.

3 存在問題及解決方法

在以上課程思政建設過程中，我們也發(fā)現了一些客觀存在的現實問題，首先是教師們思想認識不足，重視程度不夠，大多數教師認為教物理就是講明白知識點即可，課程思政就是搞噱頭，沒有多大必要.其次是不知如何在課堂上進行課程思政，也就是缺乏實際操作方法及實施方案.還有部分教師確實進行了課程思政元素的融入，但動作生硬，為了融入而融入，思政元素和大學物理知識點鍥合度低，犯了“兩張皮”的毛病.最后，學校及教育主管部門也缺乏對課程思政建設的激勵措施，實施與否和實施程度深淺也缺乏量化評測、監(jiān)督與考核.

針對以上問題，筆者認為，增強大學物理教師隊伍對上級課程思政有關文件的學習很有必要，首先在思想上予以重視，黨員教師要起到模范帶頭作用.教師隊伍要多外出學習國內同行實施課程思政的先進做法，另外，還要加強全體教師對物理學史、馬克思主義哲學理論的學習和運用，定期實施以課程思政為主題的觀摩課.這樣才能更好地做好大學物理課程思政建設，為國家培養(yǎng)紅專并舉的社會主義建設者和接班人[8].