“课程思政”融入工科大学物理课程教学探索与研究

李 未，邱深玉，李思齐，胡军平，陈小玲

（南昌工程学院理学院，江西 南昌 330099）

高校人才培养是一项系统工程，而课程教学是该工程的重中之重，传统课程教学的主要任务是传授知识，而对学生的思想品德教育往往被忽视。2016年，在全国高校思想政治工作会议上，习近平总书记强调，高校教学应牢固树立“课程思想政治工作”的教育理念。坚持以德育人为中心，坚持“价值引导”及“知识传授”相互协调统一，在教学教育的全过程中融入思想政治教育[1-2]。此观点不仅对高校教育教学提出了新的思路和要求，而且有助于提高新时代人才培养的高度。高校教师在传授专业知识的同时开展思想政治教育不仅能够使学生的学习兴趣有所提升，丰富课堂气氛，也可以以一种润物细无声的方式给学生讲授“课程思政”，以此来达成教学和教育的有机统一。

物理学是一门自然学科，它探究物质的运动发展形势、基础知识结构、相互促进作用分析以及转化规律[3]。与此同时，物理学以实事求是的科学精神、唯物辩证的研究方法，洞察万物的科学思维、深邃厚重的历史底蕴、引领科技的基础作用和人文价值，不仅为大学物理课程提供了绚丽多彩的资源和思政教育元素，也锻造了物理课程的鲜明特色[4-5]。大学物理课程是为工程学院科学和工程专业的非物理专业学生开设的公共基础课程，主要包括四个知识模块（力、热、光和电），不仅有很大的覆盖面，科学性也很强，包容性也很大，而且承担着重要育人的功能，可以作为很好的平台和载体开展课程思政[6]。现在，很多专家学者从不同角度开展了大学物理课程思政教育，取得了一定的教育效果，也在相关期刊上发表了很多教学研究论文。然而，仍然有很大缺陷存在于大学物理课程思政上，比如教师对思政教学不够重视，理解不全，意识也不强；对课程思政的了解认识不够充分，找不到足够的课程思想政治元素与专业知识整合，思政方式存在生硬照搬；思政效果不明显，无法提升学生的注意力，主要是因为课程思想政治教学方法单一，内容不丰富，形式不创新。

本文结合大学物理课程特点，以公共基础必修课《大学物理学》为研究对象，根据各章内容的知识载体提炼出开展课程思政教育的案例库。同时，通过实验班与对照班两个班的对比，设置关键评价指标开展教学实验和研究，研究结果表明课堂教学融入思政教学，既能对学生的学习兴趣和效果得到物理专业知识方面的强化，还能对学生起到良好的思想道德教育效果，相关成果对开展各类课程思想政治教育具有很好的参考价值和启示。

1 大学物理课程思政元素案例挖掘

大学物理学教育课程包含力学、热、电磁学和波动光学等知识管理模块，结合各章知识点可以发掘许多思政内容。在对课程思想政治元素进行挖掘时，需要融入“德育”“素养”“爱国”等方面的核心内涵，并且思政元素和案例的引入要突出中国特色德育教育的重要地位与服务于立德树人的人才培养目标[7-8]。在构建思想课程案例库中，根据学校不同的科技专业和学科特点，进一步探索教学目标和研究其教育目标，特别是深入挖掘和教学专业知识体系的思想价值和精神内涵，对大学物理课程的温度、广度和深度也要进行科学合理的发展。挖掘大学物理课程的思想政治元素，可以激发我们学生进行科技报国的家国情怀和使命担当。从培养学生的责任感和使命感出发，探索未知、追求真理、攀登科学高峰，培养学生伟大国家的工匠精神。

在具体案例的挖掘中，我们还需要深入挖掘各章节物理知识点与思政案例的内在联系，使两者之间的过渡顺利合理，让学生通过耳濡目染等方式在潜移默化中受到思想教育，实现“默默滋润事物”的育人功能。例如，功的概念是“力和力方向的位移的乘积”，在讲授时我们可以把“力”比作为“努力”，“力方向上的位移”比作“正确的发展方向”，进而引导学生意识到，要成功不仅要努力，还要用在正确的发展方向上，否则可能误入歧途做无用功。通过这些可以开导学生对人生的规划，并结合自己的兴趣爱好和擅长的方面，使自己的努力与发展相契合，从而避免走弯路。

2 大学物理课程思政教学途径

2.1 完善并修订教学大纲，在具体教学中嵌入对应的思政元素

教学大纲是根据学科内容、教学体系和具体教学计划要求编写的教学文件，也可以作为考核学生系成绩和评价教师教学质量的标准。所以，将课程思政元素融入大学学习物理课堂教学，要先对教学大纲进行修订，从课程的目的和任务出发，以知识点为媒介，以科学技术知识形成为基础，将科学发展作为企业根本，培养学生符合国家课程特色的思维能力本领，在课程和科学理论逻辑中寻找教学工作要点，将大学物理的教学和思政教学方法进行融汇贯融。然后从教育学科的根本目的出发，要学会将发现物理规律的环境、学习进程和方法与科学家们的努力科研结合到教学中，让学生们有追求真理和探索的精神，学习观察和分析问题，并可以独立地观察和解决问题，形成一个唯物主义世界观。

2.2 以物理学史为主线，以物理学家的故事为契机，发扬爱国主义和无私奉献的精神

中国自古代以来就产生了许多流传至今的科学技术成就，有很多方面都占据世界领先地位。比起西方阿基米德的杠杆和浮力相关知识的研究，墨家（战国时期）对它的认识大约早了有两个世纪。根据西汉时期的两本书：《春秋》和《魏考灵遥》，就可以证明地动和运动的叙述就要比伽利略早多年提出。明末时期的科学家方以智很早就概括了色散现象，在牛顿的描述之前其是最完善的概括。《中国科学技术史》的序言，由英国科学史学家李约瑟撰写，指出“中国的这些发明和发现往往远远超过了欧洲……”，“在人类了解自然和控制自然方面，中国人是有贡献的，而且是伟大的”。另一方面，现代中国的一些物理学家如杨振宁、邓稼先、周光召、黄昆、钱学森等他们热爱祖国，怀有一颗赤诚之心，他们奋发的精神和事迹可以给予学生勇气和鼓励，鼓舞学生努力奋斗。因此，将古代和现代科技成果引入教学，有助于激发学生的学习热情，增强民族自豪感和爱国主义精神，树立他们攀登学技高峰的信心，承担起民族复兴的重任。

2.3 强调物理思维，寻求物理定理和定律的美育，体现科学素养的崇尚精神

任何科学概念的形成、确立和所有重大科学发现，都是各个国家好几代人对科学成果的精心沉淀、汇集和引用的结果。比如万有引力定律，它经历了哥白尼、开普勒、伽利略、惠更斯、胡克等人的探索，又经过牛顿几乎二十多年的努力探索才得出结果。对于原子结构的认识，经历了许多原理的建立和长时间知识的积累，没有汤姆孙发现电子并构建模型，后面的一系列研究也很难实现，之后的粒子散射实验，有核模型（卢瑟福），发现原子光谱实验规律，氢原子理论地提出（波尔），到最后建立了量子力学，对于原子结构和原子内电子的运动，人们才有了基本完善且准确的认识。所以，要使学生更加了解物理学的相关知识的形成，更深刻地掌握它，就要对学生讲述其建立过程，让学生向科学家一样去追求真理，认真学习，消除科学精神上的一切困难去学习，让学生树立一个正确的人生观和价值观。

3 大学物理课程思政教学实验

为了对教学实践效果进行评估研究，我们在对学校工科专业2个平行教学班的《大学物理》课程进行了课程思政的教学实践。选取的2个平行班的学生均为同一年级和同一专业，授课教师为同一位教师，分别标定为A和B班。其中A班为通过课程思政教育予以干预的实验班，人数为102人，B班为不给予课程思政教育干预的对照班，人数为99人。

从图1两个班在两节课（每节课45分钟）上的“实时学习状态曲线”图可以看出上课开始各班学生课堂注意力（以抬头率（ ）计量）相差不大，且课堂注意力都在逐渐下降。但在教师引出课程思政案例后（每个案例2～3分钟），实验班学生的课堂注意力显著增加，即便之后仍然呈现下降趋势，但整体上仍然要高于没有引入任何课程思政案例的对照班。我们对图1中的“实时学习状态曲线”取积分面积，该积分面积可以量化这节课上的学生抬头率的整体状况。由计算可知，图1（a）和图1（b）中A、B曲线的积分面积之比分别为142：100和156：100，说明对于整体注意力而言，实验班A学生要显著高于对照班B。结果表明引入课程思政案例不仅可以充分抓住学生的课堂吸引力，也可以教育学生的思想政治，从而提高学生对物理专业知识学习的兴趣和学习效果。

图1 实验A班和实验B班上课“实时学习状态曲线”图，绿色柱状为引入的课程思政案例，时间为2～3分钟

图2是关于实验A班和实验B班期末考试平均成绩和平均满意度“关键教学指标”的对比图。从图上可以看出实验班A的学生期末卷面平均考试成绩（）比对照班B高约7.8分，平均学习满意度（）高于对照班B约11.5%，但实验班教师平均每节课备课时间（t）比对照班要多4分钟。结果表明，课程思想政治教育应在物理课堂教学中进行，既能对学生的学习兴趣和效果得到物理专业知识方面的强化，还能对学生起到良好的思想道德教育效果，但对教师们会有更深的要求，也许要花更多的时间来准备课程。

图2 实验A班和实验B班“关键教学指标”对比

4 结语

综上所述，本文研究了在工科专业学生中实施大学物理课程思政教学。根据以上教学研究结果可知将课程思政教育融入大学物理课程教学里，将物理原理中的课程思想政治案例进行挖掘与提炼，既可以增强学生的思想道德认知，也有利于培养学生对于课堂注意力的提高，从而达到在物理专业知识层面增强学生的学习兴趣和学习效果的目的。