光電類專業“電動力學”課程思政探究

曹斌照 范明明 馬 寧

(太原理工大學 物理與光電工程學院， 太原 030024)

2016年12月，習近平總書記指出，要將“立德樹人”作為培養人才的中心環節，要堅持把思想政治工作貫穿于教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面[1]。

2020年5月，教育部印發了《高等學校課程思政建設指導綱要》，以提高人才培養質量為核心要務對高?！罢n程思政”建設干什么、怎么干、誰來干進行了全面部署[2]。

在我國高等教育中，傳統意義上,“思政課程”主要是指傳授馬克思主義基本原理、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論、思想道德修養與法律基礎等思想政治理論系列課程，通過這些課程的教育使廣大大學生熱愛祖國、熱愛黨，遵紀守法，樹立正確的社會主義核心價值觀、具有較強的社會責任意識和服務社會的職業思想等素質。

而所謂的“課程思政”則泛指除上述課程之外的專業課程教學中融入思政的元素模式[3]。由于之前一般高校各級部門對此沒有具體要求，因此往往被教師忽視；也有許多教師存在著認識上的誤區，以為“價值引領”應是“思政課程”的職責和使命，對于其它專業課程則只管知識傳授和能力培養；也有一些教師對于專業課程如何進行思政教育無從下手，如此等等。致使“思政課程”與“課程思政”之間產生嚴重脫節[4-5]。

對于學生而言，單純的通過思想政治課程接受教育往往還顯不夠。因為高校教師約80%是專業教師，課程中的80%為專業課程，而學習時間中80%是專業學習，尤其是對于理工科的學生，長期疲于應付各種專業課的超負荷學習與實踐，缺乏足夠的精力認識“課程思政”的精髓。由此可見，加強“課程思政”，深入挖掘專業課程中的思政元素，將價值塑造、知識傳授、能力培養三者融為一體，真正做到“師者，傳道、授業、解惑也”，其意義非常重大。

1 “電動力學”課程思政的可行性

“電動力學”屬于理論物理范疇，被稱為“四大力學”之一。其教學目標是通過該課程的學習培養學生利用物理思想和方法解決與電磁場有關的理論問題、實際應用和提高科研創新的能力，促進形成科學和正確的世界觀、價值觀和人生觀。在“電動力學”課程的教學中融入思政教育的可行性在于：

(1)從“電動力學”課程的研究對象——電磁場來看，其作為物質的形態之一，具有廣泛的代表性。其基礎理論——電磁場理論是電子信息類各專業的重要內容之一，又和新型的材料學科、生物技術學科等內容形成交叉并成為新興邊緣學科發展的基礎。隨著電子信息類學科的迅速發展，電磁現象的研究也成為電子信息類專業中不可缺失的重要內容?！半妱恿W”作為物理學的重要分支，具有深厚的歷史底蘊、廣博的思維視角、引領科技的基礎作用。這將為“電動力學”課程思政提供了豐富多彩的元素和資源。

(2)“電動力學”課程是一門基于實踐的課程，蘊含著從實踐到理論，再由基本理論指導具體應用的方法論，其中所折射著的馬克思主義哲學思想，有助于大學生物質世界觀、實踐論等哲學思想的強化培養。因此，在課程教學中，可以非常自然地將其中所蘊含的科學精神、科學方法、人類進步、人文價值、家國情懷等融入課程，促進價值引領的提升。

(3)結合我院“電動力學”的教學改革中開展的啟發式、研究型教學，也為課程思政提供了豐富的元素。例如，在教學中實施將知識傳授和能力提升的“微課題”研究[6]、科技前沿與基礎理論的結合、形成性評價中學生的協作等所體現的科學研究方法、創新意識、團隊精神等可潛移默化地滲透到教學中。

2 “電動力學”課程融入思政元素的提煉和具體實施

縱觀“電動力學”的全部內容，滲透著諸多方面的思政元素，表1中列舉了其部分教學內容與思政要點的對照。

表1 部分教學內容與思政要點的對照

在授課的過程中，我們圍繞列表中的核心內容，適時將思政元素融入教學環節。恰當的比擬能讓學生茅塞頓開，貼切的引例使內容的傳授深入淺出，詼諧幽默的語言能達到課堂氣氛活躍輕松。下面列舉幾個在教學中所舉的案例，具體介紹如何穿插思政要點。

2.1 案例一：講緒論培養學生科學精神，激發家國情懷

什么是“電動力學”？為什么要學習及如何學習之？這是每一位學生初次接觸該課程時思考的首要問題。眾所周知，電磁學是繼牛頓經典力學這一物理學的宏偉大廈鑄就之后，到十八、十九世紀以來物理學的又一偉大成果。在緒論中自然會介紹隨著著名的庫侖定律、安培定律、法拉第電磁感應定律等實驗規律的提出，擺在當時物理學家面前的是電磁規律能否像牛頓力學一樣在整個物理學中有一席之地？麥克斯韋以高超的數學天賦和天才般的想象能力，在繼承前人成果的基礎上，通過提出“渦旋電場”“位移電流”的假設，建立了經典電磁理論。麥克斯韋的電磁理論是繼牛頓力學之后的又一次理論大融合，不僅確立了電磁場這種特殊物質形態所表現的基本規律和相互作用的規律，而且實現了光與電磁場的統一。我們講課程思政，并不是簡簡單單介紹這些理論的發展史，而應當深入思考：電磁理論中一個個規律、原理背后都包含著許多物理學家的智慧。例如，激發法拉第尋找“磁生電”的靈感是什么？一個因家境貧寒小學就輟學，但憑著對物理真知的執著追求，靠自學和不斷地嘗試，經歷了11年之久的不懈努力才發現了電磁感應定律，這種對真理執著追求的精神難道不值得我們崇尚嗎？麥克斯韋又是如何批判地繼承了法拉第電磁感應定律，如何提出了“渦旋電場”的假設，以及如何引入“位移電流”的概念解決了之前理論的矛盾？這些典型的事跡不僅是當代青年學習的光輝典范，更應該令人深悟其中的科學精神和科學方法——發現問題在科研探索中的重要性。為什么這一時期我們這個千年文明古國卻在近代科學和技術發展中幾乎沒有多大的進展呢？而在當今時代，我國科技實力躍居世界前列，“問天一號”邁出了我國自主探測行星的第一步，“嫦娥五號”實現了“繞”“落”“回”，“奮斗者號”載人深潛取得成功，極大地推動了中華民族偉大復興的進程。這一系列壯舉又是如何得來的？而面對“芯片”核心技術遭遇的困難，我們需要的是一種民族自強的精神。每一位有志青年都應該風發有為，為實現強國之夢奉獻自己的才華。

當然，電動力學涌出了不少杰出的貢獻者，愛因斯坦提出了狹義相對論，解決了時空統一、電磁理論在四維空間中電磁學與力學的統一問題[7]。作為物質存在形式的空間和時間，在本質上的統一性及其與物質運動的聯系，這正是辯證唯物主義方法論的理論基石。這樣的綜合思維模式，不僅為物理理論的研究提供了有效的武器，也為學生在學習過程中提供了一種思維方法。這些理論的具體建立，都遵循著由具體到抽象、由局部到整體，由實踐到理論、再實踐的循環，使認識不斷達到飛躍，這不正是唯物辯證法中實踐論的普遍觀點嗎？真理的發現過程永無止境，發現、提出問題比解決問題更關鍵。特別是物理學家們堅持真理、鍥而不舍的科學精神和家國情懷，是學生值得承接的精神財富。

2.2 案例二：從波導的學習領悟“內因”和“外因”的辯證關系

(1)

而在圓柱形波導(截面半徑：a)中解的形式卻為

(2)

可見，邊界條件決定解的具體形式。這使我們容易聯想到一個人的成功因素。人生亦如一個特定的數理方程定解問題，他(她)的成長經歷、受教育狀況等因素確定了自身所服從的規律，相當于泛定方程；而成長的外部環境、機遇等因素類同于定解條件，對其影響深遠。古人云：“橘生淮南為橘，生于淮北則為枳”“近朱者赤，近墨者黑”便是這個道理。在授課時，將電磁場的邊值問題中類同于“內因”和“外因”關系的哲理融入教學內容，指出一個人的成功根本取決于內因，所以必須首先練好“內功”，但還應抓住機遇，創造條件，二者缺一不可。這樣的比擬形象生動，耐人尋味，不僅使學生對學習內容的理解入木三分，而且寓教于理，一舉兩得。

2.3 案例三：從電磁輻射的分析過程中感悟抓主要矛盾、團隊合作之哲理

“電動力學”中的電磁輻射屬于教學“重頭戲”之一，其思政元素非常豐富。首先從輻射單元——電偶極子的輻射說起。局域在有限的小范圍內的電流輻射源可以看作許許多多的電偶極子的疊加，這里包含著量變與質變的辯證關系。以半波振子輻射為例，其矢勢A所滿足的表達式為[7]

(3)

同樣，在講授天線陣時，可以貫穿“團隊精誠合作”的重要性。我們知道，單個小天線“勢單力薄”，難以滿足強輻射和強方向性等要求，需要通過組隊協同完成。將若干個同類天線組成陣列，通過調控使它們達到“齊心協力”，就能夠達到強輻射的效果。在陣列天線中，如果每個不同的天線到達輻射點滿足相位相同時，合成場強最大。這不正和我們完成一個系統工程需要每一位鼎力相助、同心同德才能實現其共同目標類同嗎？俗話說“眾人拾柴火焰高”就是這個道理。由此可見，團隊合作至關重要。但如果是反相疊加，其結果互相抵消，其值更小。做事中如果彼此之間心不往一處想，互相拆臺，則成為“一個和尚擔水喝，兩個和尚抬水喝，三個和尚沒水喝”的結局。通過此例告誡學生在事業和生活中需要有團結協作、樂于奉獻的精神。

3 在專業課課思政教學中應注意的問題

實施課程思政，教師是主體，要充分發揮教師的能動性，需要從以下幾個方面做起。

3.1 樹立正確的課程思政理念

專業教師應堅持不懈地學習新時代中國特色社會主義思想的理論，學習新時期教育方針、路線，把握引領學生的正確方向，提高對課程思政的重要性的認識。要明白“課程思政”不是要不要做的問題，而是怎樣去做的問題。應積極參與一流專業建設、工程認證教育等方面培訓學習，牢固樹立“立德樹人”的人才培養核心目標、“以學生為中心”的教育新理念、“價值塑造、知識傳遞、能力培養”三位一體的教學戰略。

3.2 自覺提升自身修養

教師應當在行為上注重師德、師風的修養，為人師表，嚴以律己，自覺做到按時上課、認真上課、及時批改作業、認真對待和回應每一位學生的問題，關心學生的成長。同時在專業方面不斷進步，潛心鉆研教學方法，力爭教研相長。一個能贏得學生信賴、喜歡、敬愛的教師，更容易達到與學生感情上的共鳴，因而更能取得積極的思政效果。

3.3 善于挖掘、加工思政要素

專業課中的思政元素需要我們去勘探、發掘、冶煉、加工，應做到內容貼切、自然，有情有義，有溫度有愛；切莫為思政而思政，無病呻吟、生搬硬套，更不宜喧賓奪主。要順其自然，做到“潤物細無聲”。

3.4 處理好“思政課程”與“課程思政”的關系

“思政課程”直接傳授思想政治理論和道德修養教育，“課程思政”要將思想政治教育滲透到其它各類專業課程的教學環節，二者相向而行，價值指向、目標、使命具有一致性，共同服務于人才培養。但“思政課程”是綱，“課程思政”是目。后者必須依靠前者引領，才能把握正確方向。在課程思政中，切莫標新立異，而應當與思政課程協同發展，相得益彰。

4 結語

總之，“課程思政”對于廣大教師隊伍是一場新的挑戰。隨著新工科、一流專業建設的深入進行，要求我們不斷提升自身思想政治素質，把握正確方向，解放思想，開拓進取，同時要不斷提升自己的學術水平和教學水平。只有這樣，才能順應時代發展，勝任“人類靈魂工程師”的神圣職責。