医用物理学融入课程思政元素的方向探讨

华心仲 梁寒冰

医用物理学是为高校医学专业类学生开设的一门物理基础课程，一般在大一开设，它对医学生基础知识体系的建立和科学素质的培养发挥着重要作用[1]。2016 年习近平总书记提出“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”[2]。在立德树人教育大格局下，实施课程思政已成为高校课程教学改革的主要方向之一[3-5]。在大学生思维走向成熟，人生观、世界观、价值观养成的关键时期，作为一线教育工作者，在教授课程专业内容的同时，也应该利用课堂教学的宝贵时机，将价值观引导于知识教授之中，潜移默化地培养学生的品德和积极的三观，与思想政治理论课同向同行，形成协同效应[6-8]。医用物理学的课程思政改革也正当其时，而如何开展，才能将价值观引导于知识教授之中，潜移默化地培养学生的品德和能力，需要教师立足现实去研究思考。课程思政不是教学内容的增减，它是一种方法，是高校在落实立德树人根本任务的过程中体现马克思主义指导地位、践行社会主义核心价值观的方法[9]。医学类学生必修思想政治课程，大一以后主要学习医学类专业课程。因此，医用物理课程思政建设方向既应不同于思想政治课程，也应和医学类课程有所区别，以发挥该课程特点，实现利用不同课程多角度、全方位立德树人。2020 年5 月教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》（以下简称《纲要》），阐述了课程思政建设的意义、目标要求、内容重点和教学体系，给高校教师开展课程思政建设指明了方向[10]。各大高校对各项课程的课程思政改革正如火如荼地进行中，其中有部分学校已经对医用物理课程思政改革做了实践探索，值得研究学习。

1 医用物理课程思政建设现状及问题

作为一门大学物理基础课，医用物理不如大学物理覆盖面大、包容性广，因此对医用物理课程思政建设的关注度明显不如大学物理。目前已有相当数量的大学物理课程思政的研究实践工作[11-13]，而对医用物理的相关工作还比较少。在课程思政元素设计方面，邓涵凌等[14]提出了培养高尚情操、建立辩证思维能力、敢于理性批判的思政元素；王翌等[15]提出要把物理定律产生的背景、认识过程和思维方法融入教学中，培养学生敢于追求真理，不断探索科学的精神；张冬梅[16]提出把马克思主义物质观、唯物辩证法、科学精神、职业理想、创新意识等思政元素融入教学中，使学生在科学思维、爱国思想、职业道德等方面得到提升。刘东华等[17]认为要结合祖国的现代化建设，科学家的爱国情怀、高贵品质和中华传统文化进行课程思政教学。在制度建设方面，黄磊等[18]提出从教师团队、资源、评价标准等方面完善课程思政体系建设，结合课堂、实践教学、信息化、课程考核四个环节进行思政教学实践。然而目前开展的研究和实践尚不广泛，仅有上述工作成果发表，在思政元素的设计思路上没有形成共识，制度建设还不完善，从全国范围来看还未推出课程思政示范课程，医用物理课程思政改革还处于起步探索阶段。

目前医用物理课程思政建设主要面临对课程思政元素设计方向不明确的问题。梳理把握课程思政建设内涵是课程思政建设的重点[19]。医用物理课涉及的内容非常丰富，可以在很多内容中引入思政元素，对同一个内容又可以从不同角度切入思政教育。教师须首先明确课程思政建设的内涵和方向，其不仅要符合高等学校人才培养的基本目标，也要发挥医用物理学课程的特点，也就是这门课应该并且有利于培养学生哪方面的品德素质。明确方向目标后，再设计凝练课程思政元素，其育人效果必将远远好于仅是不同思政元素的堆砌。

2 医用物理课程思政元素设计方向

医用物理学是一门理科类专业基础课程，主要介绍与医学关系密切的物理学概念和基本理论，是开展课程思政的良好载体和平台。关于理科课程思政，《纲要》指出“要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。要注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感”[10]。医用物理课程思政元素的设计要把握这个总的指导方向，认清课程在医学生培养体系中的定位，充分发挥课程蕴含的育人优势。经过深入学习《纲要》指导思想，梳理课程教学内容并结合教学实践，提出医用物理课程思政元素设计的方向主要应该在以下三方面。

2.1 建立马克思辩证唯物主义世界观

医用物理学本质上是一门物理课，其课程思政建设的主要切入点应该从物理学科的特点出发，和大学物理类课程的德育精神相一致。大学物理类课程包括医用物理，最重要的思政德育目标就是帮助学生更好地建立起马克思辩证唯物主义世界观，它是把唯物主义和辩证法有机统一起来的科学世界观。马克思辩证唯物主义哲学的诞生与物理学的发展密不可分，这是物理学相较于其他学科的优势。正因如此，物理学中蕴含着丰富的马克思主义哲学原理，物理学的发展在方方面面都体现了马克思辩证唯物主义世界观对于正确认识世界的价值。

马克思辩证唯物主义世界观的内涵博大精深，包含辩证唯物论、唯物辩证法和辩证唯物主义认识论。辩证唯物论认为世界是物质的，运动是物质的存在方式，而物理学的研究对象就是物质的结构及其运动规律。因此，学习物理学的过程就已经潜移默化地将辩证唯物论的世界观融入其中。值得注意的是，物理学研究对象中有些是较为抽象的，如电场、磁场、光等场物质或原子、分子等微观物质，这类物质由于无法被人类直接感知，没有直观的具象，因此不容易认识到它们的物质性。教师在讲授这类物质时可以把物质和意识的辩证关系蕴含其中，使学生理解物质具有客观实在性，物质决定意识，意识是对物质的反映，物质的存在并不取决于人类的感知。可见，对这类抽象物质的认识更具德育意义，能使学生更深刻地领会辩证唯物论的内涵。

唯物辩证法认为物质世界是普遍联系和不断运动变化的统一整体，包括三个基本规律：对立统一规律、质量互变规律和否定之否定规律。物理学研究宇宙万物的演变过程和相互作用，揭示物质运动、联系和转变的客观规律。医用物理课程中有大量体现唯物辩证法原理的素材。例如，在讨论液体表面张力的原理时，需讨论分子之间存在引力与斥力两种相互矛盾的作用力，它们分别在不同的距离尺度下主导分子间作用力，两力的平衡使得物质能够维持相对稳定的状态。这体现了唯物辩证法中事物对立统一的规律。例如在讨论光电效应时，实验发现只有入射光的频率超过某一频率阈值时，受光照射的金属表面才会逸出光电子。该现象很好地反映了事物发展变化从量变到质变的规律。而关于否定之否定规律，比较典型的例子有人类对光的本性的认识过程。最开始牛顿的微粒说为主流，经过惠更斯、托马斯·杨和菲涅耳等人对波动理论的完善和实验验证，光的波动说被广泛接受；再到20 世纪初量子化概念的提出，爱因斯坦的“光子”概念解释了光电效应、康普顿效应，光的粒子性与波动性被统一起来，确立了光的波粒二象性[15]。可以看到对光的本性的认识经历了肯定—否定—否定之否定的过程，否定之否定后的状态不是原有的肯定状态，而是一种全新的更高层次的状态。

辩证唯物主义认识论认为客观世界是可知的，人类能够认识世界，但认识不是一次完成的，而是反复、无限的过程；实践是认识的基础、认识发展的动力和检验真理的唯一标准。在教学中，可以引入物理学探测技术的发展使人类对生物体组织结构的认识不断深入，进而推动医学发展的例子。光学显微镜的发明使人类对生物体结构的观察从器官组织深入到细胞层次，电子显微镜的应用使人们看清楚了诸如病毒等亚细胞尺度的物质结构，而X 射线衍射技术使人类对人体的视野深入到分子水平。而如今显微、成像技术依然在不断发展进化中，人类对自身的认识必然是一个反复、无限、不断深入的过程。又如前面所述人类对光本性的探索，虽然已确立了光波粒二象性的基本特征，但对光的探索依旧还在不断深化中。

2.2 培养将物理应用于生命科学领域的能力

医用物理学是学生在大学期间学习的唯一一门物理课，在接下来的大学期间将主要学习医学类课程，未来将从事医学研究或医疗实践工作。培养学生将物理学知识、物理学技术应用于理解生命现象、解决医学问题、创新医疗技术的能力符合课程在医学生培养体系中的定位，发挥了课程特点，应作为医用物理课程思政建设的一个重要方面。

医学是一门以人体生命运动为研究对象的学科。生命运动属于物质的高级运动形式，它是建立在物理学这种底层科学基础之上的。物理学各分支的理论都是理解生命现象不可缺少的基础，任何生命过程都必须遵守物理学的基本规律。教师应利用好课堂教学的机会，让学生充分认识到物理学在自然科学中的基础性作用。生命科学、医学的发展过程中必然会出现瓶颈和阻碍，很大程度上是因为这些问题无法从生命科学自身发展的理论中得到解决，而是需要从更底层的物理学原理出发来思考突破。例如，英国著名生理学家哈维在提出血液循环的理论时，利用了物理学中流体连续性的基本思想和物理学定量计算的研究方法，从而发现了血液运动的规律，奠定了近代生理学的基础[16]。随着探测技术的不断发展，医学研究从宏观进入微观，从细胞水平深入到分子水平。在微观的分子水平去研究生命科学，物理学机理将占据主导作用。因此，培养学生用物理学基本原理来理解生命现象、解决医学问题的能力是现实而必要的。

物理学的发现和所发展的技术为生命科学、医学的研究开辟了新途径，极大推动了人类的医学发展。例如电磁场、激光、放射线等都源于物理学，而如今在生命科学和医学领域都得到了极为广泛的应用。将物理学的发现和发展的技术最先应用到医学研究或医疗实践中是一项很大的创新，而打好坚实的物理学基础、开拓广阔的科学视野是培养学生获得这种能力的途径。

2.3 培养科学精神

科学精神是人类的一种高尚的、宝贵的品格。物理学历史悠久，有很多伟大物理学家的事迹都体现了坚持不懈、求真务实、淡泊名利、敢于创新、不畏艰险、百折不挠勇攀科学高峰的科学精神。这种精神值得每一个人去学习和传承，即使未来不从事科研工作，科学精神依然能助力个人发展，推动社会进步。因此，培养学生科学精神是全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务的一个重要德育方向，而医用物理课堂教学是一个很好的契机。

医用物理学课程中包含很多里程碑式的物理发现，每一个定理、定律背后往往都有物理学家或感人或有趣的探索故事，这些故事就是很好的思政元素，能潜移默化地培养学生的科学精神，激发学生对科学工作的热情。例如，普朗克在提出量子假设前是经典物理的权威，但他坚定尊重黑体辐射实验事实而提出全新的和经典物理相悖的能量子假设，从而开辟了物理学的新纪元。普朗克的故事体现了坚持不懈、实事求是、敢于创新的科学精神，更进一步揭示了创新的前提是实事求是，不掌握坚实的基础就没有有效的创新。在讲授波动光学时可介绍光的波动说建立过程中托马斯·杨的重要贡献。在牛顿的粒子说占绝对领导地位的当时，托马斯·杨不畏权威，在自己的理论被轻视、遭人毁谤的困难下，设计实验证明光的波动性，为波动说的建立奠定了坚实的基础[15]。这种精神正是求真务实、敢于挑战权威、百折不挠的科学精神。

3 小结

在当前高校教改形势下，课程思政改革势在必行。上述三个方面课程思政元素设计方向发挥了医用物理学课程的特点和优势，契合课程在医学生培养体系中的定位，能很好地实现课程思政的目标。当然，医用物理课程内容非常丰富，其思政切入点也是多角度的，其课程思政改革还在不断探索中。作为一线教学工作者，要深刻理解课程思政的内涵，发挥医用物理课程特色，仔细梳理教学内容，在实践中不断深入挖掘、积累课程思政元素，进而改进教学方法、优化教学设计，将思政元素有机融入课堂教学中，达到润物无声的育人效果，实现立德树人的根本目标。