大學(xué)物理課程思政實施策略及實踐
——以電磁學(xué)教學(xué)內(nèi)容為例

陳真英，彭富平

(北部灣大學(xué) 理學(xué)院，廣西 欽州 535011)

2020年6月教育部發(fā)布了《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，號召所有高校深入貫徹習(xí)近平總書記關(guān)于教育的重要論述和全國教育大會精神，落實立德樹人根本任務(wù)，全面推進(jìn)課程思政建設(shè)。因此每位高校教師都面臨著將傳統(tǒng)的教學(xué)打造成知識傳授和價值引領(lǐng)有機(jī)結(jié)合的良好載體，為課程教學(xué)注入新的靈魂和活力。

大學(xué)物理是大學(xué)理工科類的基礎(chǔ)必修課，對于綜合性大學(xué)而言，大概有一半學(xué)生或者專業(yè)需要學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程。以筆者所在的北部灣大學(xué)為例，全?？傆嬃鄠€專業(yè)，三十多個專業(yè)需要學(xué)習(xí)大學(xué)物理，近兩年每年超過2500名學(xué)生必修大學(xué)物理，且隨著招生規(guī)模的擴(kuò)大，此課程的授課人數(shù)和專業(yè)將越來越多。因此大學(xué)物理課程思政的覆蓋面非常廣,同等條件下可以獲取更大的思政效益。

物理學(xué)除了為學(xué)生提供豐富的知識體系、科學(xué)思維與能力的訓(xùn)練外，物理學(xué)以深邃厚重的歷史底蘊、實事求是的科學(xué)精神、洞悉萬物的科學(xué)思維、唯物辯證的研究方法、潛移默化的人文價值和引領(lǐng)科技的基礎(chǔ)作用，為開展課程思政提供了無限的潛能[1]。然而，從目前的教學(xué)實踐來看，物理課程思政開展還不夠深入，與教學(xué)融合還不太貼切，亟需一套切實可行的具體實施策略。

筆者在多年的教學(xué)實踐中堅持不懈地探索課程思政可行方案，獲得了些許心得體會?，F(xiàn)結(jié)合大學(xué)物理電磁學(xué)教學(xué)實踐，提出以下幾點大學(xué)物理課程思政實施策略。

一、加強(qiáng)教師自身素養(yǎng)，塑造良好的正能量標(biāo)桿形象

最好的教育是言傳身教，榜樣的力量是無窮和無聲的。教師在課堂教學(xué)的同時也是在展示自身的思想作風(fēng)和道德修養(yǎng)，這種展示不可避免地會感染、熏陶和影響學(xué)生。因此物理教師應(yīng)該主動把握課堂教學(xué)展示自身形象的契機(jī)，把不斷提高自身素養(yǎng)作為課程思政的出發(fā)點和終生課題，要扎扎實實地把自己錘煉成有理想信念、有道德情操、有扎實學(xué)識、有仁愛之心的"四有"好老師，為學(xué)生樹立滿滿的正能量榜樣。要做學(xué)生為學(xué)、為事、為人的示范，成為促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的引路人。準(zhǔn)時守紀(jì)、衣冠整潔、熱情飽滿、從容淡定、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致等教學(xué)細(xì)節(jié)能展示教師對職業(yè)的尊重和熱愛。詼諧幽默、娓娓道來、不拘泥于書本，對各種電磁學(xué)應(yīng)用案例都能信手拈來；能深入淺出地將各種晦澀難懂的電磁學(xué)原理講得明明白白、生動有趣；能將各種枯燥深奧的電磁學(xué)原理用精彩美妙的實驗演繹出來，這不但能夠促進(jìn)學(xué)生對知識的掌握，也是在向?qū)W生展示教師在專業(yè)水準(zhǔn)和職業(yè)能力上追求創(chuàng)新、追求極致、追求實效。教師批改的作業(yè)本上除了一些生硬的勾勾叉叉之外，還布滿了細(xì)致的批注、附有暖心的建議和鼓勵。課間休息能走下講臺，與同學(xué)們真誠交流，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)生活情況，了解學(xué)生對教學(xué)的意見并及時改進(jìn)，這一系列行為不但能增加師生情誼，也展示教師對教育事業(yè)的孜孜以求、精益求精；展示教師在用心用情用愛去教書育人。教師對優(yōu)秀學(xué)生和后進(jìn)生一視同仁，堅信每一位學(xué)生都是獨一無二的可造之材，對后進(jìn)的學(xué)生給予厚愛和鼓勵，促使其進(jìn)步。這些細(xì)節(jié)會影響學(xué)生，學(xué)會尊重、包容和幫助別人?？傊處煹慕虒W(xué)是學(xué)識、品德修養(yǎng)、教學(xué)理念、教學(xué)水平的綜合表現(xiàn)，能帶給學(xué)生一種無聲的榜樣力量，潛移默化地教會學(xué)生做人做事的道理。

二、引入物理學(xué)史中的故事佳話，實施各種主題的思政教育

物理學(xué)史展示了人類探索物理世界的歷程，凝聚著無數(shù)物理學(xué)家的心血和智慧，展現(xiàn)出探索者求實創(chuàng)新的科學(xué)精神，體現(xiàn)出理論和實踐、繼承與突破、理性與非理性的辯證統(tǒng)一，因此物理學(xué)史蘊含有豐富的思政育人素材，可潛移默化地傳遞給學(xué)生各種主題的正能量。大學(xué)物理教學(xué)中恰到好處地引入物理學(xué)史中的故事和佳話是實施各種主題思政教育的策略之一。

例如講避雷針原理時，可介紹避雷針發(fā)明者富蘭克林。簡述他冒著生命危險在雷雨中開展的著名風(fēng)箏實驗；講述他除了在物理領(lǐng)域成果輝煌外，還是政治家、外交家，文學(xué)家等。憑借對教育的重視、生活的簡樸以及不屈的奮斗獲得了在各個領(lǐng)域的成功。其人生信條中決心、節(jié)儉、誠實、勤奮、正義、謙虛、平靜，對今天的我們還有借鑒價值。最后講述他把避雷針技術(shù)無償奉獻(xiàn)給人類，避免了無數(shù)的雷擊事故。幾句話的小故事可讓學(xué)生領(lǐng)略到科學(xué)家那種勇于探索的精神和造福人類的情懷。講洛倫茲力應(yīng)用時，用物理原理分析不同質(zhì)量的帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑不同，介紹二戰(zhàn)時期曾用此原理突破性地解決了鈾235同位素的分離，獲得了原子彈原料。再順勢介紹我國鈾同位素分離事業(yè)奠基人王承書院士，為了祖國的核物理事業(yè)，毫不猶豫地放棄已取得舉世矚目成果的熟悉領(lǐng)域，全力以赴投入從零開始的鈾濃縮研究，隱姓埋名，遠(yuǎn)離親人，帶領(lǐng)團(tuán)隊歷盡千辛萬苦，開創(chuàng)了中國鈾濃縮事業(yè)的新局面，為祖國的原子彈事業(yè)奉獻(xiàn)了全部的智慧和力量。臨終立下遺囑，將科技資料捐給研究院、遺體捐獻(xiàn)給醫(yī)學(xué)研究、全部積蓄捐給希望小學(xué)[2-3]。短短小故事，王承書愛國、執(zhí)著、奉獻(xiàn)的崇高品德會帶給學(xué)生深深的震撼。

三、密切聯(lián)系生活，倡導(dǎo)各種科學(xué)的生活理念

物理源于生活，又服務(wù)于生活。物理教師要不斷提高思政素養(yǎng)，結(jié)合思政眼光和物理思維來觀察分析身邊的生活，挖掘蘊含物理原理和思政主題的生活案例，用物理原理分析案例內(nèi)在本質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上實施思政教育，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識的同時，樹立起各種文明健康、節(jié)能環(huán)保、安全科學(xué)的生活理念。

如講靜電平衡時，可用此原理與學(xué)生一起分析雷雨天氣如何在野外避免雷擊。比如人體為什么要盡量降低自己，以免作為凸出尖端而被雷擊；為什么要盡量減小與地面的接觸面積以防止因跨步電壓造成傷害等，詳細(xì)分析安全操作背后蘊含的物理原理，既促進(jìn)了學(xué)生對物理知識的掌握，同時也加深了學(xué)生對安全注意事項的認(rèn)同和自覺遵守意識。又如講交流電發(fā)電原理時，順勢介紹火力發(fā)電主要原料是煤，煤是不可再生資源，且燃燒過程中會產(chǎn)生污染環(huán)境的有害氣體和煙塵?？商峁┫嚓P(guān)數(shù)據(jù)設(shè)計一道練習(xí)題，計算一棟教學(xué)樓如果每天課后同學(xué)們都不隨手關(guān)燈，一年將浪費多少電、會消耗多少煤、會產(chǎn)生多少有害氣體和煙塵。通過簡單計算，讓學(xué)生徹底明白節(jié)約能源的重要性，此后自覺養(yǎng)成隨手關(guān)燈以及節(jié)能的好習(xí)慣。生活中有很多既蘊含有物理原理又包含有思政元素的生活案例，教師要善于挖掘，善于在教學(xué)中將兩者融合，從而教知識的同時，潛移默化地實施了課程思政。

四、聚焦高科技運用，激發(fā)科技興邦的使命擔(dān)當(dāng)

每次物理理論的飛躍，都會隨之誕生新的科技。如今高新技術(shù)極大推動了社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也成為綜合國力競爭的制高點。因此，講授物理理論時，可不失時機(jī)地介紹與此相關(guān)的高科技應(yīng)用現(xiàn)狀。介紹祖國領(lǐng)先的科技，激起自豪感；介紹處于劣勢的科技，激發(fā)學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。與此同時，科技興邦理念會在這種自然而然的科技介紹中得到強(qiáng)化。

例如講授靜電平衡導(dǎo)體表面場強(qiáng)與表面曲率半徑關(guān)系時，利用此原理分析超高壓輸電中采用的分裂導(dǎo)線技術(shù)。分裂導(dǎo)線等效增大了輸電線半徑，降低了表面電場強(qiáng)度，抑制了電暈放電，減小了電能損耗。順勢簡短介紹我國西部大開發(fā)的標(biāo)志性工程“西電東送”，用物理原理分析“西電東送”中采用直流特高壓輸電的優(yōu)勢。介紹中國自主研發(fā)、世界上電壓等級最高、輸送容量最大、送電距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的昌吉—古泉特高壓直流輸電工程。介紹短短幾十年我國輸電技術(shù)從一窮二白到舉世矚目的飛躍。既促進(jìn)了學(xué)生對物理知識的掌握，又激發(fā)了學(xué)生的科技自豪感。又如講授電磁波應(yīng)用時，啟發(fā)學(xué)生用物理原理推導(dǎo)衛(wèi)星通過發(fā)射電磁波定位的技術(shù)原理，接著介紹屈辱中國“銀河號”貨船事件，1993年美國無端指控正在印度公海航行的“銀河號”貨船向伊朗運輸武器原料，為了攔下它，竟關(guān)停附近的GPS導(dǎo)航信號，缺乏導(dǎo)航的“銀河號”仿佛丟棄在茫茫黑暗之中，在海上苦等苦熬整整33天[4]?？梢姄碛凶灾餮邪l(fā)的定位科技是何等重要，為此我國自行研制了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，繼而向?qū)W生介紹中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和北斗人攻堅克難的輝煌業(yè)績。又如講授安培力和安培力矩知識點時，引入“風(fēng)云一號”衛(wèi)星“重新捕獲地球”的著名案例[5]：1991年2月14日 “風(fēng)云一號”衛(wèi)星因受宇宙高能粒子轟擊，姿控系統(tǒng)故障造成衛(wèi)星翻轉(zhuǎn)，失去工作能力。若不及時搶救，曾向地面源源不斷發(fā)送高質(zhì)量氣象云圖資料的它，將會變成一顆“死星”。緊急時刻，衛(wèi)星科技部門刻苦攻關(guān)、果斷決策，起動星上大飛輪，把原來作它用的大飛輪當(dāng)作一個大陀螺，使太陽能電池穩(wěn)定保持向陽面，保證電源供應(yīng)，同時巧妙利用地球固有磁場對衛(wèi)星通電線圈的磁力矩作用，逐步把衛(wèi)星調(diào)整到正常姿態(tài)。該方案的實施終于使衛(wèi)星起死回生，創(chuàng)造了世界航天史上罕見的奇跡，受到了航天部嘉獎令。這一案例中科技人員的大膽創(chuàng)新和攻堅克難的精神會深深地震撼學(xué)生?？傊?，通過這些高科技案例強(qiáng)化學(xué)生的科技興邦意識、開拓創(chuàng)新意識，增強(qiáng)民族自豪感和自信心，增強(qiáng)使命擔(dān)當(dāng)。

五、創(chuàng)新實驗教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)精神

物理實驗是蘊含思政元素最為豐富的實踐平臺，擁有實施課程思政的特色優(yōu)勢。教師要把握好實驗中每一環(huán)節(jié)，精心設(shè)計，使其自然地融入較多的思政元素。

例如規(guī)定未完成預(yù)習(xí)的學(xué)生不能進(jìn)行實驗，以此培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成做事有準(zhǔn)備的習(xí)慣。數(shù)據(jù)審核時對偽造數(shù)據(jù)者嚴(yán)厲處罰，以此培養(yǎng)學(xué)生誠信的品德。實驗中強(qiáng)調(diào)安全操作，強(qiáng)化安全意識。對協(xié)作效率高的小組加分，以此提高團(tuán)結(jié)協(xié)作意識。對于驗證性實驗，引導(dǎo)學(xué)生最后比較理論和實驗結(jié)論是否一致，得出理論必須接受實踐檢驗的馬克思主義哲學(xué)觀。最后讓學(xué)生討論減小實驗誤差的措施，以此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

另外，多開設(shè)一些設(shè)計性實驗，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。如開始講授靜電屏蔽時，可選一塊棉布和一張錫紙，先把手機(jī)包在棉布里，撥打手機(jī)，會發(fā)現(xiàn)手機(jī)可接受到信號；然后把手機(jī)包在錫紙里，再撥打手機(jī)，此時接收不到信號了。然后啟發(fā)學(xué)生比較分析前后兩次現(xiàn)象的本質(zhì)區(qū)別。從而激發(fā)學(xué)生深入探索靜電屏蔽的條件。又如講回路中的感應(yīng)電流時，把一臺電磁爐放講臺上，爐面一半鋪白紙，另一半鋪錫紙，白紙和錫紙上各撒一點生雞蛋液，然后打開電磁爐，讓學(xué)生觀察兩紙上的蛋液，發(fā)現(xiàn)錫紙上的雞蛋液煎熟了，但白紙上的蛋液沒有變化。引導(dǎo)學(xué)生討論分析實驗現(xiàn)象的本質(zhì)原因。兩三分鐘的演示，既能讓學(xué)生加深對物理概念的理解運用，也能體驗到一種創(chuàng)新?？山?jīng)常布置學(xué)生課后設(shè)計小實驗，能簡單完美地展示課堂所學(xué)的物理理論。久而久之的訓(xùn)練，學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力會得到很大提高。

物理實驗課對于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識、實踐能力等方面具有獨特的優(yōu)勢。通過物理實驗課程訓(xùn)練所獲得的能力和素養(yǎng)，是學(xué)生今后勝任任何領(lǐng)域工作所需要的優(yōu)秀特質(zhì)[6]。因此要充分發(fā)揮課程實驗這個實踐舞臺的獨特魅力，開展課程思政。

六、開展物理實踐活動，提高學(xué)以致用服務(wù)社會的意識

課后鼓勵學(xué)生、指導(dǎo)學(xué)生，利用所學(xué)的物理知識，開展一些力所能及的服務(wù)社會活動，增強(qiáng)學(xué)以致用服務(wù)社會的意識。例如精心指導(dǎo)學(xué)生外出開展電學(xué)知識科普活動，給小學(xué)生講授電學(xué)知識科普、在小區(qū)開展用電安全知識講座、給小朋友開展趣味物理實驗演示活動等。筆者所在的教學(xué)團(tuán)隊曾指導(dǎo)學(xué)生外出給小學(xué)生講授電動機(jī)和發(fā)電機(jī)原理及應(yīng)用、在“六一”節(jié)日指導(dǎo)學(xué)生為小朋友們開設(shè)趣味科普小實驗探究演示、在暑假指導(dǎo)學(xué)生為夏令營的小朋友開設(shè)物理趣味實驗。又如組織有興趣的學(xué)生進(jìn)行簡短的培訓(xùn)后，在校園里開展小型電器免費維修的服務(wù)活動，為師生簡單地修理電飯煲、燒水壺等常見的電器。再如學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)原理后，同學(xué)們明白了節(jié)約用電意義很大。于是鼓勵學(xué)生撰寫校園節(jié)約用電的倡議書，用物理原理分析計算，以令人信服的數(shù)據(jù)來勸誡大家節(jié)約用電。對于涉電專業(yè)的學(xué)生，鼓勵他們積極申報利用紅外探測原理來設(shè)計自動斷電的單片機(jī)等大創(chuàng)項目。通過這一系列物理實踐活動的開展，學(xué)生們學(xué)以致用的能力得到了很大的提升，服務(wù)社會的意識也大大增強(qiáng)了。

總之，通過多年的大學(xué)物理實踐探索證明，基于物理教師、物理史話、物理科技、物理生活、物理實驗以及物理實踐，可不失時機(jī)地在物理教學(xué)中深度融入課程思政，能潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生樂于奉獻(xiàn)、攻堅克難、嚴(yán)謹(jǐn)求實、開拓創(chuàng)新的科學(xué)精神，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用、服務(wù)社會的意識和能力，強(qiáng)化學(xué)生科技強(qiáng)國、創(chuàng)新興邦理念及責(zé)任擔(dān)當(dāng)，倡導(dǎo)健康文明節(jié)能環(huán)保的生活方式，傳遞社會正能量，能在知識傳授中真正有效實現(xiàn)價值引領(lǐng)。