摘 要：教材是教育教學(xué)的主要依據(jù)，加強(qiáng)教材建設(shè)是高等教育高質(zhì)量發(fā)展的客觀要求。大學(xué)物理教材從德育為先、立德樹人的角度入手，以經(jīng)典與現(xiàn)代并重的教學(xué)內(nèi)容為主線，突出課程思政，融合多種課程資源。本教材建設(shè)歷經(jīng)二十年，與時俱進(jìn)、守正創(chuàng)新，建成了“互聯(lián)網(wǎng)+”的立體化教材，提高了大學(xué)物理課程的教學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理；教材建設(shè)；思政元素

中圖分類號：G642.3""""" 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A""""""" 文章編號：2095-9699（2024）06-0108-04

教材是教育教學(xué)的主要依據(jù)，是立德樹人的重要載體。教材建設(shè)是育人育才的重要依托，體現(xiàn)國家意志，是國家事權(quán)^[1-2]。在大學(xué)物理課程建設(shè)中，筆者一直將教材建設(shè)放在突出位置，充分發(fā)揮教材在教書育人中的基礎(chǔ)性作用。

1 教材建設(shè)回顧

2005年，筆者主編的《大學(xué)物理》第一版由北京師范大學(xué)出版社出版，這是一本針對非物理類?？粕帉懙慕滩模卦谖锢砀拍詈鸵?guī)律的講述，弱化了數(shù)學(xué)推導(dǎo)和運(yùn)算。隨著學(xué)校升格為本科院校，為滿足應(yīng)用型本科高校對大學(xué)物理課程建設(shè)的要求，2015年在教材修訂中融入工程元素，突出其應(yīng)用性?！洞髮W(xué)物理》第二版被評為“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材。2022年，筆者為深入貫徹落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，積極推進(jìn)把課程思政的內(nèi)容融入大學(xué)物理教材。2023年新版的大學(xué)物理教材被評為第六屆江西省普通高等學(xué)校優(yōu)秀教材，2024年又入選為首批江西省“十四五”普通高等教育本科省級規(guī)劃教材。

2 教材建設(shè)原則

2.1 聚焦立德樹人

教材建設(shè)聚焦立德樹人，將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體，既體現(xiàn)大學(xué)物理的基本內(nèi)涵和嚴(yán)密體系，又注重物理思想、物理方法、物理成就、物理美的傳授，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，堅(jiān)持為黨育人、為國育才。

2.2 順應(yīng)時代需求

改革開放以來，中國高等教育由教育大國向教育強(qiáng)國迅猛發(fā)展。教材與時俱進(jìn)，關(guān)注并積極參與不同時期國家高等教育的教育教學(xué)改革，使建成的教材能為培養(yǎng)擔(dān)當(dāng)中華民族偉大復(fù)興大任的時代新人提供有力支撐。

2.3 堅(jiān)持守正創(chuàng)新

做好傳承與發(fā)展是打造優(yōu)秀教材的法寶^[3]。物理學(xué)是一門最基礎(chǔ)又極具生命力的自然學(xué)科，在它的基礎(chǔ)上派生了許多的交叉及應(yīng)用性學(xué)科，其內(nèi)涵極為豐富。為了使物理教材內(nèi)容既傳承經(jīng)典，又與時俱進(jìn)，新的學(xué)科前沿內(nèi)容、新的研究方法被引入其中。同時，教材形態(tài)通過加強(qiáng)教材的數(shù)字化建設(shè)得以創(chuàng)新^[4]。

2.4 彰顯民族自信

教材通過系統(tǒng)融入中國元素，既闡述中國古代物理學(xué)研究成果與現(xiàn)代科技成就，又重點(diǎn)解析四大發(fā)明、航空航天、高鐵等重大工程在物理學(xué)發(fā)展中的突破性貢獻(xiàn)，以此彰顯中國學(xué)術(shù)體系特色，強(qiáng)化民族文化認(rèn)同。

3 教材建設(shè)實(shí)踐

3.1 教材編寫理念

新版《大學(xué)物理》教材以經(jīng)典與現(xiàn)代并重的教學(xué)內(nèi)容為主線，突出課程思政，融合多種課程資源。一是聚焦立德樹人來重構(gòu)大學(xué)物理教材的內(nèi)容。深入挖掘物理學(xué)中的思政元素，并將其滲透到物理知識體系之中，形成新的教材體系。二是融合課件和微課等多種資源，建成“互聯(lián)網(wǎng)+”的立體化教材。

3.2 教材內(nèi)容構(gòu)建

《大學(xué)物理》全書共5篇12章，分撬動地球——力學(xué)篇、溫暖人類——熱學(xué)篇、觸動世界——電磁學(xué)篇、點(diǎn)亮文明——光學(xué)篇、改變世界——近代物理學(xué)篇。主要內(nèi)容有質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)、牛頓運(yùn)動定律、動量守恒定律和能量守恒定律、剛體轉(zhuǎn)動、機(jī)械振動與機(jī)械波、熱力學(xué)基礎(chǔ)、靜電場、靜電場中的導(dǎo)體、穩(wěn)恒磁場、電磁感應(yīng)、波動光學(xué)、近代物理學(xué)簡介等，詳見表1。

3.2.1 融入思政元素

結(jié)合大學(xué)物理課程的特點(diǎn)，挖掘物理思想及方法、物理成就、物理應(yīng)用、科學(xué)家精神以及中國元素等思政元素，詳見表2。

邁克耳遜-莫雷實(shí)驗(yàn)測到以太漂移速度為零，得出的結(jié)論是：作為絕對參考系的以太是不存在的。這對以太理論是一個沉重的打擊，被人們稱為是籠罩在19世紀(jì)物理學(xué)上空的一朵烏云。由此可見，任何物理學(xué)的知識理論都不會也永遠(yuǎn)不會是終極的真理，一定會存在它的局限性和尚未搞清楚的問題，要想解決舊的物理理論存在的問題，就必須突破傳統(tǒng)觀念的束縛，提出新的觀點(diǎn)，建立一套新的理論，從而推動科學(xué)不斷地向前發(fā)展。一位具有變革思想的青年學(xué)者——愛因斯坦突破經(jīng)典時空觀的束縛，勇于創(chuàng)新，創(chuàng)立了狹義相對論，為物理學(xué)的發(fā)展樹立了新的里程碑。所以不要迷信權(quán)威，要勇于探索真理，樹立正確的科學(xué)觀。

狹義相對論的時空觀狹義相對論指出了時間和空間的量度與慣性參考系的選擇有關(guān)。時間與空間是相互聯(lián)系的，并與物質(zhì)有著不可分割的聯(lián)系。不存在孤立的時間，也不存在孤立的空間。時間、空間與運(yùn)動三者之間的緊密聯(lián)系，深刻地反映了時空的性質(zhì)，這是正確認(rèn)識自然界乃至人類社會所應(yīng)持有的基本觀點(diǎn)，所以說，狹義相對論的時空觀為科學(xué)的、辯證的世界觀提供了物理學(xué)上的論據(jù)。

愛因斯坦質(zhì)能關(guān)系式

E=mc2，此式是愛因斯坦質(zhì)能關(guān)系式，表明物質(zhì)的質(zhì)量和能量之間有密切的聯(lián)系，是不可分割的，相對論能量和質(zhì)量守恒是一個統(tǒng)一的物理規(guī)律。它是物理學(xué)中最簡潔卻又最深刻地揭示自然本質(zhì)的一個公式！

我國1964年成功爆炸第一顆原子彈，成為第五個擁有原子彈的國家；1967年成功爆炸第一顆氫彈；1970年中國第一顆人造衛(wèi)星發(fā)射成功，成為第五個發(fā)射人造衛(wèi)星的國家。20世紀(jì)50年代、60年代是極不尋常的時期，以毛澤東同志為核心的第一代黨中央領(lǐng)導(dǎo)集體，為了保衛(wèi)國家安全、維護(hù)世界和平，高瞻遠(yuǎn)矚，果斷地作出了獨(dú)立自主研制“兩彈一星”的戰(zhàn)略決策。大批優(yōu)秀的科技工作者，包括許多在國外已經(jīng)有杰出成就的科學(xué)家，以身許國，懷著對新中國的滿腔熱愛，響應(yīng)黨和國家的召喚，義無反顧地投身到這一神圣而偉大的事業(yè)中來。在當(dāng)時國家經(jīng)濟(jì)、技術(shù)基礎(chǔ)薄弱和工作條件十分艱苦的情況下，自力更生，發(fā)奮圖強(qiáng)，用較少的投入和較短的時間，突破了核彈、導(dǎo)彈和人造衛(wèi)星等尖端技術(shù)，中國的“兩彈一星”是20世紀(jì)下半葉中華民族創(chuàng)建的輝煌偉業(yè)。

3.2.2 植入工程元素

《大學(xué)物理》作為一本面向理工科的專業(yè)基礎(chǔ)教材，應(yīng)該注重理論聯(lián)系實(shí)際，植入工程元素，將物理學(xué)在工程技術(shù)中的應(yīng)用引入教材。一是在每一章的最后設(shè)置“課外閱讀”欄目，介紹本章理論在實(shí)際中的應(yīng)用實(shí)例，通過掃描二維碼閱讀。例如剛體轉(zhuǎn)動的“陀螺儀”；機(jī)械振動與機(jī)械波的“聲懸浮”“超聲波雷達(dá)”；近代物理學(xué)簡介的“原子能的利用”“光電倍增管”“‘墨子號’衛(wèi)星”等，都設(shè)在課外閱讀部分。二是在教材中引入物理在實(shí)際中的應(yīng)用實(shí)例，如在“摩擦力”部分，介紹摩擦自鎖，計(jì)算千斤頂螺紋的摩擦角；“火箭飛行原理”部分，介紹三級火箭的結(jié)構(gòu)，計(jì)算火箭速度。這樣不僅講解了相關(guān)的應(yīng)用原理，還學(xué)習(xí)了實(shí)用的定量計(jì)算，易于學(xué)生理解。

3.2.3 注入物理前沿

教材注重基礎(chǔ)物理教學(xué)與物理前沿的聯(lián)系，增加近代物理內(nèi)容，即書中的第12章近代物理學(xué)簡介。例如量子物理中對“量子”概念的講述，從普朗克的“能量子”、愛因斯坦的“光量子”，講到“墨子號”量子通信衛(wèi)星，使學(xué)生了解普朗克的能量子假設(shè)打破了經(jīng)典物理認(rèn)為能量是連續(xù)的概念，開創(chuàng)了物理學(xué)的新時代；愛因斯坦的光量子理論，使學(xué)生對光的本性在認(rèn)識上有了一個大飛躍；“墨子號”是我國自主研制的世界上首顆空間量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信。從而讓學(xué)生領(lǐng)悟到：量子物理不僅改變了大家對物質(zhì)世界的認(rèn)識，而且在生活中有著廣泛的實(shí)際應(yīng)用。以大學(xué)物理的方式介紹這些內(nèi)容，有助于學(xué)生對量子概念的了解，更好地迎接量子時代的到來。

3.2.4 融入日常生活

《大學(xué)物理》注重從日常生活中提取物理應(yīng)用實(shí)例，這些實(shí)例充實(shí)了教材，也為教師提供了課堂教學(xué)的生動素材。如質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的描述，介紹了中國北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)；靜電場的描述，通過雷雨時的閃電、美麗的極光，還有頭發(fā)有靜電時的“怒發(fā)沖冠”這一類日常生活中的現(xiàn)象引入，并解釋了閃電、尖端放電、大氣中電現(xiàn)象。通過這些生動實(shí)例的引入，加深了學(xué)生對物理概念及物理規(guī)律的理解，同時讓學(xué)生體會到物理與生活的密切聯(lián)系。

3.3 教材的立體化和數(shù)字化建設(shè)

在教材建設(shè)過程中，充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、二維碼技術(shù)，除配套課件、習(xí)題解答等電子資源外，多方位建設(shè)數(shù)字資源。一是設(shè)置了“物理思想及方法”“科學(xué)家介紹”“物理實(shí)驗(yàn)”等欄目，利用二維碼掃碼閱讀。二是深入挖掘物理學(xué)中的思政元素，分7篇編輯整理形成了大學(xué)物理思政案例庫，如表4所示。三是制作了相關(guān)的Flash、微課等信息技術(shù)教學(xué)素材，用以生動展現(xiàn)教材內(nèi)容，詳見表5。

4.2 教材社會影響力

《大學(xué)物理》教材歷經(jīng)近二十年，經(jīng)過不斷修訂和改進(jìn)，在全國20多個省市廣泛發(fā)行，在景德鎮(zhèn)學(xué)院、韓山師范學(xué)院等30多所學(xué)校使用，得到兄弟院校師生認(rèn)可，反映良好，產(chǎn)生了較好的社會效益。教師們反饋，該教材通過構(gòu)建融入思政元素的教學(xué)內(nèi)容體系，為大學(xué)物理課程思政的實(shí)施提供了有效載體。同時，教材強(qiáng)調(diào)理論知識的實(shí)踐轉(zhuǎn)化，在培育學(xué)生創(chuàng)新思維能力和科研開拓精神方面具有顯著教學(xué)價值。教材提供的配套教學(xué)資源，方便老師教學(xué)。學(xué)生認(rèn)為，教材內(nèi)容精煉，通俗易懂，便于自學(xué)。教材舉例針對性強(qiáng)，難易適中，有助于讀者對概念的理解和對實(shí)際問題的求解。教材有諸多閱讀材料，增加了讀者對科學(xué)探索的熱情。

通過使用建成的教材，取得了良好的教學(xué)效果。大學(xué)物理課程達(dá)成度高，評教成績優(yōu)秀，競賽成績突出，在全國大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)競賽和江西省大學(xué)生物理創(chuàng)新競賽中獲得一、二、三等獎等獎項(xiàng)。建成教材的使用使大學(xué)物理課程教學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量得以提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國教育新聞網(wǎng)-中國教育報.教育部召開2024年度全國教材工作會議[EB/OL].（2024-03-15）[2024-09-28].http：//www.jyb.cn/rmtzgjyb/202403/t20240315_21111678 10.html．

[2]張良，常淑芳.扎實(shí)推進(jìn)新時代教材建設(shè)[N].光明日報，2024-01-04（01）．

[3]劉俊吉，李松林，周亞平，等.把握時代脈搏 做好傳承與發(fā)展 打造工科《物理化學(xué)》經(jīng)典教材[J].中國大學(xué)教學(xué)，2018（6）：86-89.

[4]付喜，高海峽，張艷靜，等.地方普通高校大學(xué)物理教材改革趨勢研究[J].教育現(xiàn)代化，2017（48）：30-34.

責(zé)任編輯：周瑜

Keeping Abreast with the Times， Adhering to Principles and Innovating： Research and Practice on College Physics Textbook Construction

HU Xiangqing1， XIA Hao2

（1Jingdezhen University， Jingdezhen 333400， China;2Changjiang No.1 Middle School， Jingdezhen 333000， China）

Abstract：As textbooks are the main basis of education and teaching， it is the objective requirement of the high-quality development of higher education to strengthen the textbook construction. From the perspective of moral education first for cultivating virtuous individuals， the textbook takes the teaching content of classical and modern teaching as the main line， highlights the curriculum ideology and politics， and integrates a variety of curriculum resources. After 20 years of construction， the textbook construction has kept abreast with the times， adhered to principles and innovating， built a three-dimensional \"Internet +\" textbook， which has improved the teaching level and talent training quality of College Physics courses.

Keywords： College Physics; textbook construction; ideological and political elements

基金項(xiàng)目：江西省高等學(xué)校教學(xué)改革研究課題（JXJG-21-21-2）

作者簡介：胡祥青（1965—），女，江西鄱陽人，教授，主要從事物理教學(xué)、高教研究；夏 灝（1986—），男，江西景德鎮(zhèn)人，中學(xué)一級，主要從事物理教學(xué)研究。