王東生

(南京航空航天大學(xué)物理學(xué)院 江蘇 南京 210016;南京航空航天大學(xué)教師發(fā)展與教學(xué)評估中心 江蘇 南京 210016)

董大興

(南京航空航天大學(xué)物理學(xué)院 江蘇 南京 210016)

1 引言

伴隨2020年的新冠疫情在全球的大爆發(fā),以美國為首的西方資本主義國家對中國經(jīng)濟(jì)和政治持續(xù)實(shí)施打壓,并在文化領(lǐng)域不斷進(jìn)行滲透,這就促使中國的高等教育需要在教學(xué)過程中進(jìn)一步加強(qiáng)思想政治(以下簡稱思政)教育的有機(jī)融入,幫助青年學(xué)子抵御西方各種腐朽思潮的入侵,為中國培養(yǎng)合格的社會主義建設(shè)者和接班人.所以從教育發(fā)展的積極意義來看,新冠疫情的爆發(fā)反過來促進(jìn)了國內(nèi)和國際線上教學(xué)的繁榮,也給物理的思政教學(xué)和線上教學(xué)的發(fā)展提供了新的機(jī)遇[1].目前,國內(nèi)高校關(guān)于大學(xué)物理教學(xué)結(jié)合課程思政方面的研究較多[2-3],而對于文科物理的教學(xué),不管是線上教學(xué)還是課程思政的研究都還沒有引起足夠的重視.實(shí)際上,文科物理的教學(xué)內(nèi)容提供了更多的課程思政材料和元素,有利于物理課程思政建設(shè)的發(fā)展.在此國際大背景下,及時(shí)在高校中開展文科物理教學(xué)的課程思政是十分必要而且也是有著積極意義的[4].

高等院校是我國思想政治教育的主陣地,大學(xué)教育在培養(yǎng)青年學(xué)生正確“三觀”的過程中起著積極影響和主導(dǎo)作用.但是值得注意的是,傳統(tǒng)的思政課程通識教育在本科培養(yǎng)計(jì)劃總學(xué)時(shí)中所占的比重并不算高,這就需要其他的非思政類專業(yè)課程進(jìn)行多方位的配合和補(bǔ)充.隨著教育部關(guān)于在高校開展課程思政文件的出臺,諸多高等院校的物理教師都在不斷更新教學(xué)理念,并在大學(xué)物理、文科物理以及大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)等課程的思政教學(xué)方面展開了積極有益的探索和嘗試[5-7].

2 文科物理課程思政的框架設(shè)計(jì)和教學(xué)思路

我們基于10多年的文科物理教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)校提供的網(wǎng)絡(luò)平臺,在新時(shí)代的教學(xué)實(shí)踐中積極探索文科物理教學(xué)的新模式.從教學(xué)的需要出發(fā),強(qiáng)調(diào)科學(xué)研究與教學(xué)的結(jié)合,選擇物理學(xué)適合研究的對象,不斷加入思政元素,并且把教師學(xué)習(xí)和研究的體會以及學(xué)生的反饋及時(shí)運(yùn)用到教學(xué)之中;同時(shí)我們也要認(rèn)識到科學(xué)教育和人文教育融合的必要性和迫切性,對于文科學(xué)生的教育重在科學(xué)思想的啟發(fā)和科學(xué)方法的傳授.

具體考慮到文科學(xué)生高中的學(xué)習(xí)背景,以人為本,在文科物理的教學(xué)體系中配以相應(yīng)的具有航空航天特色的演示物理實(shí)驗(yàn)和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為補(bǔ)充.在此基礎(chǔ)上完成了一套具有豐富物理內(nèi)涵和哲學(xué)思想,適合文科本科學(xué)生使用,趣味盎然,生動活潑的電子課件和網(wǎng)絡(luò)閱讀材料.按照物理學(xué)中的思政元素分類,適應(yīng)文科學(xué)生的特點(diǎn),在教學(xué)中重視講解物理的基本概念,避免使用復(fù)雜數(shù)學(xué)工具推導(dǎo)和證明物理公式,滿足網(wǎng)絡(luò)信息化建設(shè)需求.文科物理課程思政教育的基本思路如圖1所示,首先結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容將不同思政元素有機(jī)融入文科物理的教學(xué)過程,錄制完整的教學(xué)視頻,完成線上教學(xué)平臺建設(shè),然后結(jié)合物理演示實(shí)驗(yàn)和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開展線上和線下的教學(xué),最后通過教師的“細(xì)心”教與學(xué)生的“耐心”學(xué),完成對文科學(xué)生的物理課程思政教學(xué)以及對文科學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)工作.

圖1 文科物理課程思政教育研究的基本思路框圖

3 文科物理課程思政的教學(xué)實(shí)踐和特點(diǎn)

基于通識教育和科學(xué)普及的教育原則,以物理知識在文科大學(xué)生中的普及為中心,將大學(xué)文科物理的教學(xué)內(nèi)容分為理論授課和實(shí)驗(yàn)兩部分,主要圍繞以下兩點(diǎn)展開,對整個文科物理課程思政教學(xué)進(jìn)行全方位的內(nèi)涵式設(shè)計(jì)和實(shí)踐.

(1)采用線上和線下齊頭并進(jìn)的教學(xué)模式

改革傳統(tǒng)的文科物理教學(xué)體系,借助學(xué)校已有的線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,并以物理演示實(shí)驗(yàn)和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)為輔助平臺,強(qiáng)調(diào)“重基本理念、輕數(shù)學(xué)計(jì)算”,拓寬文科物理課程的教學(xué)內(nèi)涵.以科學(xué)家認(rèn)識自然、構(gòu)建宇宙圖像為出發(fā)點(diǎn),以方法論和思維方式為主線,實(shí)現(xiàn)經(jīng)典、近代、現(xiàn)代內(nèi)容有機(jī)的結(jié)合,人文和科學(xué)精神互相滲透,在全校各非物理專業(yè)尤其是人文類專業(yè)形成廣義上的文科物理的教學(xué)新模式.

(2)創(chuàng)建課程思政融入文科物理教學(xué)的方法

在教學(xué)實(shí)踐中,立足工科院校背景,構(gòu)建適合文科生特點(diǎn),既有社會主義核心價(jià)值觀培育,又有利于學(xué)生知識獲取和技能培養(yǎng)的教學(xué)模式,以文科物理教學(xué)和課程思政融合為導(dǎo)向,進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容、方法、模式、手段和教材的綜合配套改革與建設(shè).考慮思政教育的廣泛性,單純的物理思政課程無法做到面面俱到,因此選擇愛國主義教育、集體主義教育、社會主義教育、道德和理想教育、紀(jì)律與法制教育、國防教育、民族團(tuán)結(jié)教育等7個方面作為思政教育的突破口,圍繞物理學(xué)中的具體案例開展課程思政教學(xué).

4 課程思政元素的教育實(shí)例

4.1 愛國主義教育

愛國主義體現(xiàn)了國家、民族以及個人的相互聯(lián)系,任何一個普通的中國公民都應(yīng)該具備愛國主義情懷,更不要說已經(jīng)成年的青年大學(xué)生了.通過不同歷史時(shí)期世界各國科學(xué)家的科研經(jīng)歷及愛國故事,科學(xué)設(shè)計(jì)課程思政案例,建立物理學(xué)發(fā)展和愛國主義教育之間的普遍聯(lián)系.

在近代物理學(xué)關(guān)于放射性的教學(xué)內(nèi)容中,離不開著名的法國女性科學(xué)家居里夫人.盡管由于法國科學(xué)院對女性的歧視,導(dǎo)致她落選法國科學(xué)院院士,但是她并未因此對自己的國家有所不滿.另外居里夫人在科學(xué)方面的巨大貢獻(xiàn)毋庸置疑,她曾經(jīng)因?yàn)榉派湫缘难芯恳约搬暫丸D的提煉兩度獲取諾貝爾獎,并且將千辛萬苦才提純出來的價(jià)值昂貴的鐳免費(fèi)捐獻(xiàn).同時(shí)居里夫人在第一次世界大戰(zhàn)中以一個普通醫(yī)務(wù)工作者的身份走上前線,利用自己所學(xué)為戰(zhàn)地傷兵服務(wù),為法國最后的勝利貢獻(xiàn)了自己的力量,體現(xiàn)了居里夫人高度的愛國主義精神和人文情懷.要補(bǔ)充說明的是由于居里夫人在醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面的貢獻(xiàn),最終她被選為法國醫(yī)學(xué)院院士.

4.2 集體主義教育

教育學(xué)生學(xué)會正確處理國家、集體和個人之間的相互關(guān)系,在社會主義條件下,堅(jiān)持集體利益高于個人利益的基本原則.課程的教學(xué)內(nèi)容中會涉及物質(zhì)的基本組成,講述人們對于未知原子微觀世界的探索過程,這就必然要講原子彈研發(fā)的故事,而這一過程很好地體現(xiàn)了國家、集體、個人三者之間的關(guān)聯(lián).中國核彈的研制就是一個很好的集體主義教育的思政實(shí)例.

第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,全球進(jìn)入了蘇美爭霸的冷戰(zhàn)時(shí)期,隨時(shí)可能會爆發(fā)第三次世界大戰(zhàn)甚至核戰(zhàn)爭.為了維護(hù)世界和平,打破核壟斷,保持社會主義和資本主義勢力之間的平衡,以核制核,中國成為核彈研發(fā)的社會主義國家之一.無數(shù)的中國科學(xué)家和工程師犧牲個人利益(甚至有人犧牲了自己的生命),遠(yuǎn)赴邊漠,隱姓埋名,最終基于核裂變和核聚變技術(shù)分別成功研制出了原子彈和氫彈.核彈的成功研制有力地支持了中國維護(hù)世界和平的決心,國家將會永遠(yuǎn)記住他們的名字:錢三強(qiáng)、彭桓武、王淦昌、鄧稼先、朱光亞、于敏、黃祖洽、周光召、郭永懷、王大衍、陳芳允、程開甲等[8].當(dāng)然在新的歷史時(shí)期,我們還應(yīng)該了解到全世界的人民都在反對發(fā)展和研制核武器,中國始終堅(jiān)持走和平發(fā)展的道路,主張全面禁止和徹底消滅核武器,核能將被廣泛轉(zhuǎn)向民用方面.

4.3 社會主義教育

社會主義教育是社會主義核心價(jià)值觀的重要組成部分.習(xí)近平同志針對如何解決“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”這一根本問題,發(fā)表了重要講話,熱愛社會主義是其中的一條重要主線.新中國成立以后加入了社會主義的大家庭,但是在國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和軍事建設(shè)方面也面臨著許多問題和困難.老一輩的科學(xué)家自愿放棄國外的優(yōu)厚待遇,積極回國參加社會主義建設(shè),為新中國的強(qiáng)大做出了卓越的貢獻(xiàn).“三錢”中的錢學(xué)森,是美國人寧愿用5個師交換的火箭專家.錢三強(qiáng),發(fā)現(xiàn)了低概率的鈾核三分裂、四分裂現(xiàn)象,和錢學(xué)森一樣都是兩彈一星功勛獎?wù)碌墨@得者.錢偉長,曾經(jīng)是南京航空航天大學(xué)的名譽(yù)校長,長期從事力學(xué)研究,為中國的航空航天和軍事工業(yè)做出了重要貢獻(xiàn).吳有訓(xùn),通過X射線與物質(zhì)散射的研究證實(shí)了康普頓效應(yīng)的普遍性(注:康普頓效應(yīng)是對愛因斯坦的光量子假說的實(shí)驗(yàn)支撐,康普頓本人也因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎).

這些前輩的光輝事跡對青年一輩的學(xué)子有著積極的正面影響,我們欣喜地看到近年來回國發(fā)展的海外英才的人數(shù)越來越多.中國教育部在2020年12月22日召開的新聞發(fā)布會上明確指出:從2016年到2019年,我國出國留學(xué)人數(shù)251.8萬人,回國201.3萬人,學(xué)成回國的占比達(dá)八成(79.9%).

4.4 道德和理想教育

人類的道德理想是歷史發(fā)展的產(chǎn)物和現(xiàn)實(shí)社會關(guān)系的反映.通過課程思政的教育,一方面不斷提高學(xué)生的科學(xué)文化知識修養(yǎng),另外一方面也可以不斷加強(qiáng)學(xué)生的思想道德修養(yǎng),使得他們將來能夠成為一個道德高尚并且脫離低級趣味的人.我們在教學(xué)內(nèi)容中設(shè)計(jì)了X射線發(fā)現(xiàn)的案例來進(jìn)行道德和理想的教育.

諾貝爾物理學(xué)獎的第一位獲得者是德國的物理學(xué)家倫琴,他在真空放電的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了穿透力極強(qiáng)的X射線.要知道X射線可以幫助人們看到原本隱藏看不見的東西,具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值.但是倫琴作為一名科學(xué)工作者,他的理想只是將其發(fā)現(xiàn)貢獻(xiàn)給全人類,對于名利、地位并沒有放在心上.所以他既沒有接受貴族頭銜的授予,同時(shí)還放棄了專利申請.這是什么精神?這也正是符合毛澤東同志所說的“毫不利己,專門利人”的精神.這樣的事例還可以舉出許多,比如英國的物理學(xué)家法拉第,上文中提到的法國科學(xué)家居里夫人等等.

4.5 紀(jì)律與法制教育

紀(jì)律和法制是人們應(yīng)該遵守的行為規(guī)范.俗話說“沒有規(guī)矩,不成方圓”,青年大學(xué)生剛剛成年不久,通過思政教育有助于他們養(yǎng)成良好的遵紀(jì)守法的習(xí)慣.這里我們設(shè)計(jì)了意大利物理學(xué)家伏特發(fā)明穩(wěn)定電源的故事作為教育案例.

早期的電學(xué)研究關(guān)注于電荷的相互作用,形成的電流也僅僅是暫態(tài)(或瞬時(shí))電流.伏特通過不同金屬導(dǎo)體的實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)明了伏打電堆.這是一種可以輸出持續(xù)電流的穩(wěn)定電源,為人們后來研究電路回路的規(guī)律提供了支持,開創(chuàng)了電學(xué)研究的新時(shí)代.但是其工作成果卻被英國皇家學(xué)會的個別工作人員剽竊,他壓下了伏特投遞的論文,自己仿制了伏打電堆,四處宣講,說是自己的研究成果.但是好在伏特的工作早已被歐洲的同行所熟知,相關(guān)剽竊人員最后落得身敗名裂的下場.直到今天,屢禁不絕的學(xué)術(shù)剽竊行為破壞了社會公正公平原則,侵蝕了道德誠信底線,敗壞了社會風(fēng)氣.它不僅僅是道德問題,更是違法亂紀(jì)行為,將會受到紀(jì)律與法制的懲治.所以在青年大學(xué)生中需要大力加強(qiáng)反對學(xué)術(shù)剽竊的宣傳,盡量避免學(xué)術(shù)不端行為的擴(kuò)散,以期營造良好的科研環(huán)境和學(xué)術(shù)氛圍.

4.6 國防教育

古人云:覆巢之下,安有完卵.個人的存在依附于國家,沒有國哪有家.國防建設(shè)既要依賴公民的愛國主義精神,也需要一定的軍事武器裝備.在講述浮力定律和杠桿原理時(shí),離不開“給我一根杠桿,我就可以翹起地球”的古希臘物理學(xué)家阿基米德,結(jié)合古希臘、古羅馬的發(fā)展歷史,還可以將其延伸到國防教育.

阿基米德的祖國是一個位于西西里島的叫敘拉古的希臘化城邦,由于在古羅馬帝國和迦太基帝國的戰(zhàn)爭中支持后者而遭到羅馬人的攻擊.敘拉古的實(shí)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不敵羅馬,因此只能采取被動防御的措施.歷史傳說中阿基米德利用自己的物理學(xué)知識發(fā)明設(shè)計(jì)了許多城池防御設(shè)備,軍民合力頑強(qiáng)地一次次打退了羅馬人的進(jìn)攻,守城堅(jiān)持了數(shù)年之久.但是遺憾的是,城內(nèi)出了叛徒,最終城破國亡,阿基米德也被一名羅馬士兵劍刺身亡.這個案例也給我們以警醒,要想保衛(wèi)國家安全,維持祖國領(lǐng)土完整,就必須大力加強(qiáng)國防建設(shè).其目的不在于強(qiáng)權(quán)爭霸,而是為了維護(hù)世界和平和自我防御.

4.7 民族團(tuán)結(jié)教育

世界上國家林立,民族眾多.民族問題一直是世界沖突的主要問題.作為個體如何看待民族認(rèn)同、民族文化、民族融合的難題,從物理學(xué)家身上發(fā)生的歷史事件也許可以給我們一些啟發(fā).這里在量子力學(xué)單元中舉一個反面教材的例子,眾所周知,納粹在德國攫取政權(quán)后,種族主義政策大行其道,其他民族尤其是猶太民族備受屠害,即便是著名的物理學(xué)家也是難以避免.為了避免遭受納粹的迫害,于是他們當(dāng)中的一部分人紛紛設(shè)法逃離德國,比如愛因斯坦、玻恩、薛定諤(注:薛定諤本是奧地利人,但是他的祖國在二戰(zhàn)期間被德國吞并)等人.而留下的物理學(xué)家中就有量子力學(xué)奠基人之一的海森伯,他提出了測不準(zhǔn)原理和矩陣力學(xué),用于研究微小物體的運(yùn)動規(guī)律.雖然他本人在前期也受過納粹的迫害,但是卻抱有狹隘的民族主義愛國觀點(diǎn),支持納粹在德國的統(tǒng)治,并為其研制原子彈.雖然最后德國原子彈的研制沒有獲得成功,但是海森伯和學(xué)術(shù)同行的關(guān)系跌到冰點(diǎn),他在二戰(zhàn)中的表現(xiàn)遭到以丹麥物理學(xué)家玻爾為代表的科學(xué)家的嚴(yán)厲批判.目前,西方國家一直利用我國新疆、西藏的民族問題攻擊中國的民主政治制度,借助臺灣問題實(shí)施分裂活動,必須引起廣大青年學(xué)生的高度警惕.

當(dāng)然限于篇幅,還有更多思政元素融入的教學(xué)實(shí)例無法在此一一展現(xiàn).

5 結(jié)束語

大學(xué)文科物理課程教學(xué)應(yīng)該貫徹通識教育原則,普及科學(xué)文化知識,實(shí)現(xiàn)知識學(xué)習(xí)與科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)相結(jié)合,人文精神與科學(xué)內(nèi)涵相交融,讓學(xué)生在處理問題的思維方法上得到初步而系統(tǒng)的訓(xùn)練,并在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和人文素質(zhì).同時(shí)通過課程思政教育,引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀,尤其是社會主義核心價(jià)值觀,培養(yǎng)他們的社會責(zé)任感和使命感.這樣既為他們學(xué)習(xí)后繼的專業(yè)課程打下一個深厚的知識基礎(chǔ),又為今后參加社會工作,乃至形成整個人生之觀念培養(yǎng)出一種長期受用的潛在能力.

最后要提及的是,任何事物的發(fā)展都有其正反面.除了普及物理知識帶給人類現(xiàn)代文明發(fā)展的正面作用外,與物理科學(xué)有關(guān)的各種社會負(fù)面問題(涉及環(huán)境、能源、交通等方面)也應(yīng)該讓學(xué)生有所了解.總之,要認(rèn)識到科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步是一把雙刃劍,在促進(jìn)了人類文明社會的發(fā)展同時(shí),也對自然環(huán)境造成了無法逆轉(zhuǎn)的破壞.