電動力學課程思政建設的思考與實踐

劉曉軍，張鑫悅

(齊齊哈爾大學 理學院物理系，黑龍江 齊齊哈爾 161006 )

2016年，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調“要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面”[1]. 由文獻[2-4]可見，思政教育應該落實到每個教學環(huán)節(jié)中，專業(yè)課程思政建設是當今教育教學中一個比較突出的研究問題，對于物理專業(yè)的專業(yè)基礎課程電動力學，如何在課程中開展課程思政教育，如何能更好的發(fā)揮課程優(yōu)勢，完善課程結構，能夠達到很好的教育教學效果是亟待解決的課題．

電動力學課程研究電磁場的基本規(guī)律，運用麥克斯韋方程等理論分析研究幾種場的求解和應用，并對電磁場基本理論進行四維協(xié)變的推廣. 課程內容比較抽象，選擇合適的課程內容引入課程思政是需要首先思考的問題，否則會造成思政內容的突兀和對課程內容的分割.

1 結合課程章節(jié)內容的課程思政

1.1 電磁場的物質性

講解電磁場的物質性的時候，對于物質的理解可以結合哲學思想，講解哲學中的物質概念，樹立學生辯證唯物主義世界觀，理解物質的概念，然后對電磁場的物質性開展分析，體現(xiàn)物質的性質. 可以結合電磁場能量和動量的概念，體現(xiàn)物質的基本屬性，結合能量守恒和動量守恒定律分析. 這些物質的概念體現(xiàn)哲學意義，也有助于理解電磁場的物質性.

1.2 靜電場和靜磁場的類比

講解靜電場和靜磁場的性質時候，可以類比分析，這是經(jīng)常用的方法. 但是這個類比也體現(xiàn)了辯證統(tǒng)一原理，由此可知，靜電場的性質分析中一些原理和結論對于靜磁場也有類比結論，見表1[5]. 類比中也蘊含對電荷和磁單極[6,7]問題的理解，這樣教學可以突出類比法的運用，培養(yǎng)科學思維.

1.3 電磁場的統(tǒng)一理解

電磁場和電磁波是一個感應場，是電場激發(fā)磁場，磁場又激發(fā)電場，這樣互相激發(fā)不斷傳播的過程，這樣的電磁場不是電場和磁場的疊加，是完整統(tǒng)一的一個場——電磁場. 這里蘊含了對哲學思想的體會和分析，也有助于對學生抽象思維和邏輯思維能力的培養(yǎng)．

表1 靜電場和靜磁場公式對比

1.4 相對論的時空理論

在狹義相對論時空觀的認識理解中，時間和空間不獨立，時間和空間是四維時空坐標的分量. 時間的變化影響空間，空間的變化影響時間. 在坐標變換中時間和空間的變換統(tǒng)一，對時間、空間和物質存在的理解.時間和空間是物質存在的體現(xiàn)，這些都可以體現(xiàn)哲學思想．

1.5 物理學家的物理思想

牛頓經(jīng)典時空觀和愛因斯坦狹義相對論時空觀的學習對比，體現(xiàn)了物理學家的物理思想和理論的適用條件. 分析麥克斯韋提出麥克斯韋方程，通過麥克斯韋方程預言電磁波的存在等問題，反映物理學家的成就和對實踐應用的巨大推動作用．

2 結合國家成就提高榮譽感和愛國熱情

2.1 天眼工程

探測宇宙射電波，射電波段是電磁波的一個頻段，天眼工程實質就是一個接收天線，符合電磁波輻射場的天線輻射理論，體現(xiàn)了我國科技成就和制造業(yè)能力. 射電波的宇宙探測是天文學研究的熱點方向，天線的設計體現(xiàn)先進的設計理念和制作工藝.

2.2 5G網(wǎng)絡成就

網(wǎng)絡信號系統(tǒng)體現(xiàn)電磁波傳播理論，電磁信號傳輸和編碼的理論基礎. 目前我國5G網(wǎng)絡研發(fā)已經(jīng)處于世界領先，掌握5G專利數(shù)量也是最多的，體現(xiàn)了我們國家在網(wǎng)絡傳輸領域的巨大成就．

2.3 北斗導航系統(tǒng)

我們國家自主研發(fā)的北斗導航系統(tǒng)，體現(xiàn)衛(wèi)星發(fā)射技術和導航技術. 導航系統(tǒng)的信號傳輸體現(xiàn)和定位計算，運用電磁波發(fā)射、傳播和接收等，還有相對論計算消除定位誤差.

3 培養(yǎng)學生的能力素質和教師的人文示范

3.1 抽象思維能力的培養(yǎng)

研究對象是電磁場，電磁場的特點就是比較抽象，研究電磁場的運動變化可以培養(yǎng)學生的抽象思維能力. 狹義相對論中的時空變換分析，接近光速運動的現(xiàn)象分析也要依靠抽象思維能力．

3.2 教師的人文示范

教師的儀表和教態(tài)，給學生積極的正面影響，教師要具有高尚的道德情操，給學生以道德示范，對學生人文關愛，樹立良好的教師形象. 教師的講課語言規(guī)范，聲音洪亮，講課有激情，時刻帶給學生積極正面的情緒. 要求學生做到的，教師首先做到，比如讓學生上課交手機，教師也要做到．

4 課程教學實踐

電動力學課程在本專業(yè)16級學生教學中沒有有意識采用課程思政理念開展教學，在本專業(yè)17級學生中開始有意識采用這個教學方法，深受學生好評和歡迎，首先增加了學生的學習興趣，課堂氣氛更加活躍，學生不再覺得電動力學僅僅是枯燥的公式推導，還有豐富的思想內涵和實踐應用. 對16級56名學生和17級60名學生開展問卷調查，調查發(fā)現(xiàn)學生對課程內容的理解程度和興趣度提高，感受到國家的強大和課程的聯(lián)系，樹立了學好知識報效祖國的熱情. 分別對兩個年級學生進行問卷調查，對于相同教學內容進行對比，學生對采用課程思政教學的教學效果明顯提高，見表2．

表2 電動力學課程的教學調查

5 總結和展望

課程思政是一個古老又嶄新的課題，需要不斷完善和提高，恢復課程的育人本質需要教師不斷思考和實踐，需要加強認識，提高教師的業(yè)務能力和思想認識，課程不僅僅是教知識，還要有潤物細無聲的作用，教師的思想意識，教師的愛國激情，教師的職業(yè)素養(yǎng)對學生的影響很大. 課程思政是個廣義的含義，不能僅僅理解成為思想政治課，理科課程和工程類課程也可以體現(xiàn)和加強思政教育，具體辦法和效果需要不斷完善和摸索. 課程思政的檢驗和考核方式不好體現(xiàn)，是個長期積累和潛移默化的過程，不能簡單的評價和量化考核 這是一個值得思考和研究的問題．