应用型人才培养模式下“大学物理”课程思政教学探索

高礼静 王敏 唐娜斯

[摘 要] “大学物理”是工科类院校重要的专业基础课程。在全国各级各类高等院校推行课程思政建设的背景下，简要阐述“大学物理”课程思政的教学目的和意义，并根据南京航空航天大学金城学院应用型人才培养模式的特点，探索研究“大学物理”课程思政教学方法，通过列举典型教学案例，深度挖掘其中的思政元素，通过物理学中人文精神和科学知识的结合，引领学生树立正确的价值观、人生观和辩证唯物主义世界观。最后，简单介绍了南京航空航天大学金城学院“大学物理”课程思政工作在教和学两个方面的实施策略和推行方法。

[关键词] 大学物理;应用型人才;课程思政

[基金项目] 2021年度南航金城学院大学物理A课程思政示范課程建设项目（2020-12-57）

[作者简介] 高礼静（1981—），女，安徽凤台人，硕士，南京航空航天大学金城学院院聘副教授，主要从事计算物理、凝聚态物理研究。

[中图分类号] G641     [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）18-0117-04 [收稿日期] 2022-01-03

2016年12月，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人[1]，自此全国各高校开展了大量思想政治教育融入专业课程的探索实践工作，成果丰硕[2-4]。课程思政的主要形式是将思想政治教育元素，包括思想政治教育的理论知识、价值理念及精神追求等融入各门课程，潜移默化地对学生的思想意识、行为举止产生影响[5]。“大学物理”课程是理工科专业学生必修的一门专业基础课，其内容主要是针对学生进行以实证为基础的逻辑思维引导与教育，将人文性较强的思想政治教育与逻辑思维性较强的物理知识传授实现教学上的融合，能够使学生在知识体系构建过程中形成正确的世界观、人生观与价值观。

一、应用型人才培养模式下“大学物理”课程现状

现阶段我国普通高校的人才培养模式多是以培养应用型人才为主，重在对人才应用知识能力的培养，对科学发现和创造新知要求不高，目前社会很多企业对这类人才有着广泛的需求。应用型人才培养方案的特点是课程繁多、知识面广，基础理论课程学时相比于学术型人才培养模式要少很多。物理学是一门理论性较强的基础学科，随着工程技术的不断发展及新专业课程的出现，很多应用型人才培养模式的高校在总学分体系不变的情况下为了完成培养计划而消减物理课程学时增加专业应用课程。南航金城学院部分专业“大学物理”课程的总学时从建院初期的120学时消减到现在的80学时，兄弟院校也存在类似情况。在有限学时的大环境下，如何构建完整的物理知识体系，打好物理基础的同时做好课程思政工作是物理教师面临的重大挑战。减学时的必然结果是教学内容的减少，如何减关乎课程教学质量，学生要想深刻理解并掌握物理公式定理的含义就必须经过一定量的理论推导和公式应用训练，以提升理论素养从而提升综合应用水平。应用型人才培养模式下的物理教学不是简单地减少理论公式推导、增加工程应用介绍，必要的物理公式推理还是需要讲解透彻，在此基础上构建合理的课程知识框架，满足后续专业课程的需求。在学时有限的情况下课程思政建设方法尤为重要。

二、“大学物理”课程思政的意义

物理学是研究自然界所有物体运动基本规律的学科，被誉为自然科学之基。科学的发展历程就是不断探索未知世界、追寻真理的过程，学习自然科学知识可以培养学生辩证唯物主义世界观。近三百年来物理学的发展极大地推动了人类文明的进步，从力学和热力学的建立导致第一次工业革命的发生，到量子力学和相对论的建立引发信息技术革命，物理学的每一次突破都会给社会生产和人类生活造成巨大变化。在探求真理的过程中，物理学形成了科学的世界观和方法论，深刻影响着人类的思维方式和对物质世界的基本认识。物理学的知识、方法和精神深刻影响着大学生的世界观、人生观和价值观。高校立身之本在于立德树人。落实立德树人根本任务，必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体。著名的华裔女科学家吴健雄指出要培养德智体能美诸方面和谐发展的新人就应该把人类文化已经长期分裂而造成隔阂的两种文化——科学文化与人文文化，在校园里重新加以弥合[6]。“大学物理”课程思政的推行更应该重视挖掘物理学史中的人文精神和物理文化，将人文性较强的思想政治教育与逻辑思维性较强的物理知识巧妙融合，做到对学生的价值引领。

三、“大学物理”课程思政元素挖掘

应用型人才培养模式下，大学物理教学内容普遍为经典物理的力、热、电、光，在学时短、内容紧凑的情况下，课程思政内容挖掘和引入需注重方法。“大学物理”课程思政元素主要有：唯物主义世界观、政治认同和家国情怀、勇于探索和乐于奉献的科学精神[7]。下面我们简单介绍几个具体的课程思政教学案例。

1.上好大学物理第一节绪论课，绪论课的效果直接决定了学生喜不喜欢这门课程。绪论课主要的目的是让学生了解物理学知识框架、学科研究前沿、物理课程的作用。在介绍学科特点时可引入《庄子·天下》中“判天地之美，析万物之理”，让学生感受物理的美;引入《尸子》中“四方上下曰宇，往古来今曰宙”概括物质存在时间和空间。通过学习，让学生深刻体会中华文化的博大精深，增强学生的文化自信。物理学研究宇宙万物，授课时可自然地引入宇宙起源论题，向学生介绍宇宙模型——大爆炸理论。从20世纪20年代哈勃发现宇宙红移现象，到40年代大爆炸模型的提出，再到60年代宇宙背景辐射的发现间接证明大爆炸模型的正确，让学生了解宇宙的运营机制，建立正确的辩证唯物主义世界观。在物理学科前沿中介绍我国近几年取得的科技成就，如我国拥有世界最大的射电望远镜“中国天眼”，我国自主研发的北斗卫星导航系统，嫦娥五号成功登陆月球背面，“祝融号”火星车顺利登陆火星表面，等等。

2.在牛顿力学介绍力的概念时，可以从力学发展历史开始。古希腊哲学家亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因，近代科学之父伽利略用简单的斜面实验推翻了亚里士多德的结论，牛顿在前人工作的基础上提出牛顿三大定律。从力学的发展历程中，让学生看到做科学研究要不惧权威，敢于提出质疑，同时实践是检验真理的唯一标准。伽利略一生做了很多发明创造，用自己发明的高倍数望远镜观察行星运行轨道，对托勒密的地心说提出质疑，于1632年出版《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》一书，即使受到罗马教皇的迫害也无所畏惧，这种为科学真理而坚持到底的勇敢无畏精神是学生学习的榜样。爱因斯坦曾高度评价伽利略的发现以及他所用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就。牛顿刚好出生于伽利略逝世的1642年，他善于继承前人成果，奋发好学，勤于思考，对数学、物理学和天文学都做出了开创性的贡献，从二项式定理、微积分到牛顿三大定律、万有引力定律、光的色散，牛顿从自然哲学的高度来审视具体科学问题，他在《自然哲学的数学原理》中提出的科学思维方法是他贡献给人类的宝贵精神财富，他所提出的自然哲学思想对17世纪至20世纪科学和哲学的发展影响巨大，尽管他为近代科学革命做出了丰功伟绩，但他对真理的追求永无止境，临终时遗言：“我不知世人将如何看待我，但是在我看来，我不过像一个在海滨玩耍的孩子，为时而发现一块比平常光滑的石子或美丽的贝壳而感到高兴;但那浩瀚的真理之海洋，却还在我的面前未曾发现呢。”学生从听故事开始慢慢进入物理学的知识框架，学习效果会更好。

3.电磁学中安培力的知识点。奥斯特发现电流的磁效应后，安培立刻重复了奥斯特的实验并进行了更深入的研究，在“场”的概念还没有被提出来的情况下，安培在实验的基础上采用了类似牛顿处理力学的科学方法提出了两电流元之间的相互作用力公式，被称为安培定律。在人们没有发现物质内部的分子原子结构秘密之前，安培还通过大量的实验大胆提出著名的“磁性起源假说”。奥斯特和安培的实验为以后法拉第提出“场”的概念打下基础。物理学的发展靠物理学家一代代传承，在真理的海洋中不断摸索前行，在实践中慢慢发现自然规律。在安培力的应用中可以介绍磁悬浮列车的实例，简单的物理学定律是高科技产品的理论依据，让学生体会学以致用的乐趣。我国2003年引用德国进口技术在上海建造的磁悬浮列车可以达到四百多公里每小时。2016年长沙建成的中低速磁悬浮列车，完全采用我国自主研发的技术，2019年我国自主研发的高速磁悬浮列车在青岛下线，短短几年内我国磁悬浮技术已经赶超发达国家。未来大国的竞争靠尖端科技，我国科学技术发展近几年突飞猛进但是在某些方面还有一定差距，我们要教育青年一代学好基础知识做祖国未来的接班人。

四、课程思政教学策略和实施方法

课程思政主要的目的是通过深化课程目标、内容、结构、模式等方面的改革，把政治认同、国家意识、文化自信、人格养成等思想政治教育导向与各类课程固有的知识、技能传授有机融合，实现显性教育与隐性教育的有机结合，促进学生的自由全面发展，充分发挥教育教书育人的作用。课程思政建设过程中，一定要解决好专业教育和思政教育“两张皮”问题，教学内容上思想政治教育部分不能喧宾夺主，不能简单地在课程内容中勉强地加入思想政治教育，思想政治教育和专业知识的融合是关键，教师要注意讲授技巧，不能生搬硬套，引起学生的反感。

从教师层面，“大学物理”课程思政的实施是通过修改教学大纲、修订教材、设立课程思政教改项目推行的。我院本学期还举行了课程思政讲课竞赛，不同类型学科授课教师同台竞技，互相学习，不同课程的课程思政教育教学方法可以激發教师的教学灵感，达到以赛促教的目的。为扩大课程思政教学的覆盖面，学院要求每门课程的授课教师通过集体研讨确定加入课程大纲的能达到课程思政教学效果的教学内容，大纲确立后，由课程负责人跟踪听课，确保课程组每位教师按照大纲内容讲课。修订好一本教材也是课程思政建设的重要组成部分，目前很多大学物理教材的修订版本中已经加入课程思政相关素材，我们可以根据自己的需要选择参考，编写适用于本校学生的教材。

从学生层面，课程思政实施最终效果是看学生的接受情况，教师在教学工作中可以采取互动式教学，多观察学生的面部表情和听课情况，感受学生对课程内容是否感兴趣，多问问题。小组讨论、翻转课堂等教学方法的应用可以提高学生的参与度。比如，在绪论课上简单介绍宇宙大爆炸模型，由于学时有限很难讲解透彻，课后通过布置观看《宇宙的奇迹》等相关纪录片，督促学生课后学习，并完成一篇观后感小论文，最后通过对学生提交的小论文打分并计入期末成绩来引起学生的重视。学期末学生对课程教师的建议和测评打分是衡量教学效果好坏的重要参考依据，从学院“大学物理”课程综合打分情况来看，学生对课程打分在整个基础教学部十几门不同类型课程中排名靠前，侧面反映学生对课程的认可。

我们面向随机抽取的300名不同专业学生做了课程问卷调查，从结果来看，对于“你是否喜欢‘大学物理’课程”这一问题，82.4%的学生表示喜欢“大学物理”课程，见图1（a）;对于“你认为在‘大学物理’课程教学中加入思政元素是否有助于学习”这一问题，95.13%的学生表示物理学文化、物理前沿介绍、中国科技发展等课程思政元素的加入对课程学习有帮助，见图1（b）。通过和学生的交流我们发现，有部分学生表示学完“大学物理”课程对物理学有了新的认知，从庄子“判天地之美，析万物之理”中感受物理学的美好。少数学生还会向我们咨询物理专业考研的情况，立志将来研究物理学。兴趣是最好的老师，能激发学生的学习兴趣是教师最大的成就。

结语

课程思政重在对学生进行德育教育，教师通过巧妙的教学设计把专业知识传授和思想品德培养结合起来，帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观。“大学物理”课程本身的学科特点是至真、至善、至美的[8]，学生通过课程学习可以了解物理学家在追求科学真理的过程中不畏权威、不惧失败、淡泊名利的高贵品格，从物理学发展中看到宇宙万物运行法则精密巧妙，了解人类世界的渺小。物理学一直以培养学生的辩证唯物主义世界观为目的，这本身就是一种思想政治教育。德国哲学家康德在《实践理性批判》中写道：“世界上有两件东西能够深深地震撼人们的心灵，一件是我们心中崇高的道德准则，另一件是我们头顶上灿烂的星空。”课程思政建设工作任重道远。

参考文献

[1]习近平在全国高校思想政治工作会议上强调 把思想政治工作贯穿教育教学全过程 开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报，2016-12-09（1）.

[2]韩元春，李鸿明，萨仁高娃.挖掘大学物理课程思政教育资源的研究[J].内蒙古民族大学学报（自然科学版），2020，35（2）：161-163.

[3]姚秀伟，高红.深度挖掘思政资源 线上线下混合育人[J].物理與工程，2019，29（S1）：114.

[4]张化福，周爱萍，高金霞，等.大学物理课程思政的探索与实践[J].教育现代化，2019，6（71）：240-241+244.

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[6]倪光炯，王炎森.物理与文化：物理思想与人文精神的融合[M].2版.北京：高等教育出版社，2009：19.

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[8]吴王杰.求真，至善，唯美：对大学物理课程思政的思考和实践[J].物理与工程，2021，31（6）：119-123.

Exploration on Ideological and Political Teaching of “College Physics” Course under the Training Mode of Applied Talents

GAO Li-jing， WANG Min， TANG Na-si

（Basic Teaching Department， Jincheng College of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics， Nanjing， Jiangsu 211156， China）

Abstract： College Physics is an important professional basic course in engineering colleges and universities. Under the background of curriculum ideological and political construction carried out by all levels and various types of institutions of higher learning， we mainly expound the teaching purpose and significance of ideological and political education in College Physics. According to the characteristics of the training mode of applied talents， we explore and study the ideological and political teaching methods of College Physics， and list some typical teaching cases， in which we deeply excavate the ideological and political elements， and guide students to establish correct values， outlook on life and dialectical materialism world outlook by combining humanistic spirit and scientific knowledge. In addition， we briefly introduce the implementation strategies and methods of ideological and political education in teaching and learning aspects of College Physics course in our college.

Key words： College Physics; applied talents; “curriculum ideological and political education”