物理学类专业课程思政的思考与实践

刘玉斌

摘 要：结合物理学类专业人才培养目标的育人要求，以理论力学课程为例，对物理学类专业课程思政建设进行了探索。对于物理学类专业课程思政，论文提出要以专业思政要求为主线，落实课程思政元素，调整教学理念，重构教学内容，改革教学方法。同时提出实现课程思政的目标关键在教师，重点在学生，难点是方法。

关键词：课程思政;人才培养;立德树人

党的十八大以来，国家对高校的培养目标提出了明确的要求，即：以培养社会主义建设者和接班人为目标，以立德树人为根本任务，以学生发展为中心。这些新要求使得我们必须对传统的教育理念进行更新，课程思政就是在新形势下，形成的一种综合教育理念。2020年5月教育部颁布了《高等学校课程思政建设指导纲要》（以下简称《纲要》），提出课程思政建设的具体要求，《纲要》明确指出，课程思政建设，教师队伍是“主力军”，课程建设是“主战场”，课堂教学是“主渠道”。2020年6月8日，在教育部组织召开的全面推进高等学校课程思政建设工作视频会议上，陈宝生部长对高校及高校教师提出了明确的要求：教师是课程思政建设的实践者、推动者，课程思政建设的成效可评价、进考核、常督查，各个层面在思想上同心、在目标上同向、在行動上同行，形成“校校有精品、门门有思政、课课有特色、人人重育人”的良好局面。数据显示，高校教师80%是专业教师，课程的80%是专业课程，学生学习时间的80%是专业学习。经过调查，80%的大学生认为，对自己成长影响最深的是专业课和专业课教师①。因此，专业类课程思政建设与实施是目前高校人才培养的核心与关键，而实现课程思政的目标关键在教师，重点在学生，难点是方法。

一、课程思政是一流课程建设的核心和关键

一流课程建设的首要任务是实现育人目标和育人水平的一流，通过高水平课程的实施实现对学生全方位培养，是目前我国各个高校在以提升培养质量为主要目标的内涵式发展的主要工作。其中，课程思政是高校人才培养目标的具体体现，是课程的核心和关键。

党的十八大以来，随着国家对高校人才培养要求的提高，课程的重要性和不可替代性更加显著，课程思政的地位和作用受到了前所未有的重视。构建和落实课程思政，一方面需要从专业人才培养角度出发，全方位构建育人体系。课程作为专业人才培养方案中的最基本单元，承担培养目标中的育人功能，在课程设计和实施过程中，突出课程的育人功能，依托知识的传授，落实育人目标。另一方面需要从课程自身的角度出发，以知识体系为基本单元，通过挖掘（或梳理）知识体系中的思政元素（或称为育人元素），将以前注重知识传授和能力培养的课程教学理念，更新为以实现课程思政目标为核心，以能力培养和系统知识传授为重点的课程思政的教学理念。在构建和落实课程思政过程中，这两个层次是相辅相成的。

课程思政的实施要和学校专业培养目标相结合。以笔者所在的教学团队承担的理论力学课程为例，在构建该课程体系过程中，首先，教学团队从学校本专业的人才培养目标出发，将培养目标中的育人目标②有机融入该课程中，构建了“帮助学生树立正确科学观”的课程思政目标，其中，帮助学生系统地掌握科学方法，形成高尚的科学精神，提高学生的科学素养，作为科学观的主要内涵。这一课程思政目标在建立过程中，教学团队充分考虑到专业人才培养目标，通过作为教学主渠道的课堂和课程，实现教育教学的育人目标。根据这一课程思政的目标，教学团队重构了课程体系和课程内容。其次，结合课程内容，深入挖掘课程内容的思政元素，在课程思政的学理性依托和实践性载体方面进行改革。笔者所在的教学团队，根据重构的理论力学课程内容，对科学观包含的科学方法、科学精神和科学素养三个维度进行具象化，使思政目标实现了立德与树人、育人与育才的有机结合。具体而言，科学方法的核心是“从实践到理论再到实践（从实践中来，到实践中去）”和“分析与综合”，这也是自然科学研究和科学规律建立的最一般方法;科学精神的重点是“坚持真理”和“热爱科学”;科学素养以“科学判断”和“科学应用”为主。该课程的发展脉络是以牛顿定律为第一性原理，其理论主要诞生于1788年至1834年之间。因此，在实现上述课程思政目标的课程设计中，笔者所在教学团队，以深入理解和分析拉格朗日力学、哈密顿力学和哈密顿原理建立过程中形成的科学方法为主线，重构课程体系，选取课程内容，带领学生依托知识的学习，将科学家在建立这些知识体系的过程中应用的科学方法作为学习和思考的重点。通过对科学家推动知识体系建立过程中所必须具备能力的分析，引导学生凝练出大胆质疑和独立思考的科学精神。结合给学生布置大作业（大作业的特点是：问题具有较强的开放性，组织学生通过查阅资料、建立模型、系统理论推导、提炼结论等环节，对问题开展深入研究。大作业时间一般为4周，学生回答问题可以采取多种形式，如：学术论文形式、学术报告形式、专题讨论形式）等科研训练，培养学生科学素养，引导学生建立正确科学观。

二、发挥教师在课程思政中的关键作用

实现课程思政的育人目标，是实现高校立德树人根本任务的基础和关键，是高校建立高质量人才培养体系的核心和重点，是高校教师提高人才培养质量的首要任务，实现这一任务的关键在教师。

首先，实现课程思政的教学目标，要求教师要有较高的政治站位。增强实现课程思政目标的思想自觉和行动自觉，将课程思政作为课程设计的出发点和落脚点，以专业思政要求为主线，围绕专业人才培养目标，从学科角度、历史发展角度和现实需求角度等方面深刻挖掘课程的思政元素，建立课程的育人体系，这是实现课程思政的基础和关键。例如，在理论力学课程思政的教学目标构建过程中，笔者所在的教学团队，围绕我校物理学类人才培养目标——培养“具有良好科学素养和较高道德品质……具有创新精神和实践能力的创新型人才”，认真学习和践行党的十八大和十九大精神，按照党和国家对高等教育的新要求去提升，经过长期实践和系统思考，将“帮助学生树立正确科学观”作为理论力学课程思政的教学目标，并使其成为课程的纲领。

其次，实现课程思政的教学目标，要求教师要依托课程思政元素，重构课程体系。以往的课程体系是以知识的传授和分析问题解决问题能力的培养为核心目标。在课程体系建设方面，一方面，课堂教学高度重视知识的系统性和完备性教育，同时，高度重视对难度较大的问题的讨论;另一方面，在课堂教學之外的其他环节，如课后练习，校园文化，实验实践等均围绕着课堂教学目标进行。

新的课程体系要求，以实现课程思政的教学目标为核心，以能力培养和系统知识传授为重点，这就要求教师改革课程体系，重点要围绕课程思政目标，对课程内容进行调整，将以前教学中占比重过大的数学推导和难度较大的习题，更换成对科学家在探究科学问题过程中所必需的科学方法、科学精神和科学素养等方面的分析和探讨。例如，笔者所在的教学团队，在设计拉格朗日力学的教学中，减少非完整力学体系的拉格朗日力学、瞬时力问题的拉格朗日理论研究、非惯性参考系中拉格朗日力学研究、非线性拉格朗日力学等教学内容，增加对称性与守恒定律思考（目标是带领学生感悟科学方法的魅力）、拉格朗日力学诞生的历史必然研究和从牛顿定律到拉格朗日力学建立研究（引导学生理解正确的科学方法在物理规律建立过程中的重要作用）、经典物理学中科学研究的方法综述等专题（引导学生深刻理解从实践到理论再到实践和分析与综合等科学方法）。同样，在对哈密顿力学和哈密顿原理的课程设计中，减少了连续媒质哈密顿力学研究、经典微扰理论的哈密顿力学以及相对论时空下哈密顿原理等难度较大的专题，增加了哈密顿力学与拉格朗日力学等价性研究（带领学生围绕坚持真理为主线开展科学精神的学习）、位形空间与相空间中物理规律探究（组织学生以热爱科学为重点展开研究和讨论）。哈密顿原理建立过程中，将科学素养的要求贯穿于课程教学中，以薛定谔应用哈密顿—雅可比方程，研究氢原子性质为例，深入分析科学判断与科学应用为核心的科学素养对科学家的重要性。这些专题有的放在课堂上，有的作为大作业供学生们选择。

通过调整后的课程体系，降低了知识难度，但是以科学观培养为目标的课程思政体系，对学生正确科学观的形成起到了鲜明的引领作用。

三、实现课程思政的重点和难点

落实课程思政，最终是要具体体现在引领学生形成正确世界观、价值观和人生观上，因此，构建和实现课程思政教学目标的重点在学生。在落实课程思政的教学目标方面，必须要充分考虑学生的心理和生理特点，在课程体系设计特别是教学内容的选取方面，必须要以学生的认知水平和学业规划为基础。在教学内容的呈现方式上，要充分考虑到学生的学习方法和学习习惯。在教学具体实施过程中，根据教师的主导性和学生主体性的教育原则，要求教师在课程设计时，必须坚持以学生的发展为中心，深入探索教育教学改革新理念和新思路，将以教为主转变为以学为主，将课堂还给学生，使学生真正成为课堂的主人。在课程体系构建和课程内容设计等方面，实施面向学生的全面的调整和改革。

首先，在课程内容设计方面，根据学校和专业人才培养目标，在充分考虑到育人元素的基础上，根据学生的心理、生理现状和知识、能力水平以及学生的发展需求，对课程内容进行重构。笔者所在的教学团队，最近几年来，每年坚持对本校物理学类专业毕业5年以上的本科生进行调研和访谈。访谈对象主要是目前在国内外高校攻读博士研究生或已经在做博士后以及有固定工作职位的毕业生，向这些学生了解在目前进行科研和工作过程中，对本科阶段培养目标和课程体系、课程内容及呈现方式等方面的意见及建议，并将这些毕业学生的意见作为课程改革的重要参考。调研中关于课程目标方面，无论是攻读博士学位的学生，还是做博士后或已经有固定工作职位的学生均认为，与传授知识相比，依托知识的传授，引导学生形成正确的世界观、价值观和人生观，在本科阶段培养学生形成具有较强的分析问题、解决问题的能力和终身学习的能力是课程最重要的目标。笔者所在的理论力学课程教学团队，根据校友们的意见，以学生发展为中心，将帮助学生树立正确科学观作为课程的目标，所有教学内容和教学方法都围绕这个目标展开。

如何通过行之有效的教学方法，使思政元素有机融入课程内容中，做到春风化雨，润物无声，这是目前各高校和教师高度关注也迫切期待解决的问题。笔者所在的理论力学课程教学团队，在教学过程中，始终坚持以学生发展为中心的理念，特别是在课程思政教学目标的实现方面，坚持从学生视角设计教学过程、思考教学方法，如组织学生围绕具体问题进行讨论，引导学生阅读科研文献，通过组织学生开展对开放问题的研究等，实现课堂和课程前后的有机衔接，有目的、有计划地使学生能通过形式多样的教学活动，自己梳理和总结出课程的育人核心要素，真正做到课程目标的自然实现。课程教学团队还在此基础上，探索了考试考核育人的方法，例如在2019—2020年秋季学期的理论力学课程考试时，设计了面向课程思政教学目标的问题③，有学生详细评述了分析与综合作为牛顿力学的哲学观，对其理论形成的支撑作用，有学生写到，从众多自然运动的结果中寻找原因就是“分析”，通过众多原因总结出规律就是“综合”，这种方法是自然科学和社会科学研究的最基本方法。分析学生们的回答，我们非常高兴地看到，学生们在正确科学观形成过程中，理论力学课程的教学起到了非常重要的作用，真正做到了润物无声地实现课程思政目标。我们也非常期待追踪这些学生在本科毕业5年以后，理论力学课程对其的影响。

课程思政使高校教师回归立德树人的初心，但是要真正实现课程思政的目标，对于教师来说还任重道远。一方面要求我们教师不断提高政治站位，在提升自身专业水平的同时，要加强政治理论学习，时刻注意将专业人才培养与国家要求相统一，不断更新教育理念;另一方面要始终坚持以学生发展为中心，将显性教育与隐性教育相统一，不断探索春风化雨、润物无声地实现课程思政目标的新方法，将教育教学研究作为教师的头等大事，将学生培养作为第一要务。在教育教学过程中，遵循教育规律，按照学生成长成才的规律不断探索人才培养新途径，把课程思政真正贯穿于课程的全过程。实现全员育人、全程育人、全方位育人，为国家培养担当社会主义建设重任的时代新人。

注释：

① 2020年6月8日教育部高教司司长吴岩接受新华网专访时的报道。

② 笔者所在学校的物理学类专业人才培养目标，其育人目标部分可以简单描述为：秉承“允公允能，日新月异”之校训，聚焦物理学研究前沿和国家急需，培养具有良好科学素养和较高道德品质……能够从事物理学及相关学科教学、科研、应用技术开发和管理工作的具有创新精神和实践能力的创新型人才。

③ 理论力学试题： 分析力学的主要理论诞生于1834年，这个古老的理论一方面为复杂的力学问题提供了优美的解决方案，另一方面也为物理学和其他相关学科的研究提供了理论框架，数学符号和思维方法，因此，理论力学课程的学习为学生们科学观（世界观）的形成，提供了非常有意义的实践，在科学观（世界观）形成过程中，科学方法、科学精神和科学素养是非常重要的组成部分。我们知道，牛顿力学以《自然哲学的数学原理》为代表，在这本巨著的开始，牛顿写道“本书的宗旨在于从各种运动现象探究自然力，再用这些力说明各种自然现象。”弗兰克 维尔切克（Frank Wlczek，1951年出生，因在强相互作用理论方面所取得的成就，2004年获得诺贝尔物理学奖）在谈到牛顿科学方法时提到，牛顿力学的哲学观是分析与综合（《美丽之问》弗兰克 维尔切克著，兰梅译，湖南科技出版社，第86页至92页 ）。结合您在本学期理论力学课程的学习和在参加我校面向本科生的科研训练项目的体会，（1）请谈一谈对科学观形成的认识，或谈一谈对培养科学方法、科学精神和科学素养的体会。（2）请谈一谈理论力学课程如何在您形成科学观方面发挥作用。（3）对如何更好地开展理论力学课程教学，请给任课教师提出意见和建议。

[责任编辑：周晓燕]