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大学物理课程思政的挖掘与实践

2022-06-27  |  点击:  |  栏目:论文中心

本文作者:石家榕 发表期数:现代职业教育 2022年19期 本文字数:2875

  [摘           要]  大学物理课程具有严谨的科学逻辑,同时也蕴含着丰富的哲学逻辑,在应用型本科院校中,该课程作为绝大多数专业的公共基础课,具有受众范围广、学习时间长等特点。因此,在大学物理课程中融入辩证唯物主义教育、我国科技成果及科学家的介绍等思政内容,既可以补充本课程内容,又能培养学生正确的自然观和价值观,自然而然地使“显性教育”和“隐性教育”相结合,从而实现立德树人的根本任务。
  [关    键   词]  大学物理;课程思政;应用型本科院校
  [中图分类号]  G641                   [文献标志码]  A                   [文章编号]  2096-0603(2022)19-0051-03
   习近平总书记在学校思想政治理论课教师座谈会上明确提出,教育工作者培养人的目标就是要培养社会主义的建设者和接班人,同时指出教育工作者应挖掘各类课程以及教学方式中的思政元素,落实立德树人的根本任务[1]。教育部进一步对高等学校建设课程思政教学改革提出了具体的实施纲要,要求在知识传授与能力培养的同时,注重对学生价值观的引导[2]。近年来,我国高等院校积极响应国家号召,努力探索新时代的教育改革之道,并逐步推进全学科的课程思政建设。
   物理学旨在揭示自然界物质及其运动规律[3],并为自然科学的发展提供了基础。辩证唯物主义的自然观[4]、人类社会及科学技术的进步都离不开物理学的发展。大学物理课程是以物理学基础为基本内容的一门公共必修课,是大部分理工科专业的先导课程。在以山西能源学院为例的应用型普通本科院校中,2021级就有共计57个专业,超1770人次,接近90%的学生需要进行为期两个学期共计128个课时的大学物理课程的学习。因此,,这门课程不仅具有严谨的科学逻辑,还蕴含着丰富而深刻的哲学逻辑,并且在可以与各类理工科专业相兼容的同时,又具有较高的覆盖面,其本身的学科特点决定了在教学过程中与思政教育相融合的高度适配性。
   一、课程思政元素的挖掘
   在传统大学物理教学中更加注重知识的传授和能力的培养,重点培养学生的科学素养并为专业课的学习奠定基础。但在教学过程中,长时间、高强度的逻辑分析与推导,容易给学生留下枯燥无味的刻板印象,在某种程度上缺乏人文关怀。
   为实现立德树人的根本任务,丰富大学物理课程教学内容,吸引学生积极主动地探寻物理奥秘,基于大学物理的学科特点,在其与思政教育相结合的研究和实践中发现,可以从以下三个方面来实现课程思政建设。
   (一)融入辩证唯物主义教育
   物理学中蕴含着丰富的辩证唯物主义思想。例如,质点运动学理论表明了物质运动的绝对性与静止的相对性。在研究机械振动时,由于复杂的机械振动可以分解为若干个简谐振动,所以我们重点研究简谐振动,这充分体现了抓住事物的主要矛盾,分析重点问题从而解决问题的原则。能量守恒与转换定律表明各种形式的能量可以相互轉换,从而揭示了各种运动形式的多样性、客观性以及统一性。同时结合电磁场这种特殊物质的存在,说明物质是第一性的,我们不能脱离物质而谈能量[5]。而电磁场理论的建立,更是辩证唯物主义在自然科学发展中的充分体现,其有力地揭示了电磁现象的多样性和统一性。静电场的“有源无旋”特性、磁场的“无源有旋”特性及电磁感应现象表明了电磁现象既对立又统一,甚至可以相互转化的事实。从雷电和指南针引发思考,到麦克斯韦总结出电磁现象及规律,并预言电磁波的存在,最终被赫兹用实验得以证实,电磁理论的发展过程也证明了实践和认识之间的关系,即物理学是通过实践、认识、再实践、再认识而得以发展的,在表明了实践决定认识的同时,也说明了正确的认识对实践的发展具有促进作用。19世纪末,在经典物理学被奉为“绝对真理”的同时,黑体辐射和迈克尔逊-莫雷实验这两朵乌云给经典物理学带来了挥之不去的阴影,通过深入研究,物理学家们创造性地提出了相对论和量子力学,从而进一步完善了物理学,这告诉我们认识具有上升性,螺旋式上升是事物发展的特点,在表明实践是检验真理的唯一标准的同时,也告诉我们真理和谬误既对立又统一,真理会被实践和认识能力限制,在一定条件下,真理与谬误可以相互转化。
   学生在思政课上对辩证唯物主义已经有了较为学术性的认知,而通过在大学物理教学中融入辩证唯物主义的教育,不仅可以加深学生对物理学原理及发展的深刻认识,还进一步加强了学生对辩证唯物主义的理解,从而促使其树立正确的物质观、自然观和价值观。
   (二)融入我国科技成果的介绍
   应用型普通本科院校的培养目标是培养高级应用型人才,因此,在教学过程中,理论知识的传授和相关应用的介绍都具有独特的价值。物理学是科学技术的基石,我国众多令世人瞩目的科技成果都离不开物理学原理的应用。大学物理课程中,在介绍物理学原理的同时,可以有机地融入国产科技成果的介绍与分析。例如,在力学中讲解变质量体系的力学分析时融入长征系列火箭的发射事例,来具体分析该系统下的动力学方程[6]。在万有引力定律中融入我国航天科技的发展及取得的成果,实际分析在太空科研领域中万有引力定律的应用。在角动量守恒定律中融入我国武装直升机的研制历程,并以直升机为例来分析机翼与尾桨工作时,整个系统角动量的变化情况,也可以融入陀螺仪等器件的工作原理来具体分析角动量守恒的实际应用,并指出我国在激光陀螺仪方面取得了巨大成就;在电磁学理论中,通过介绍我国古代的四大发明之一司南、西汉末期《春秋考异邮》中记载的早期摩擦起电现象、北宋沈括还发现了磁偏角等[7],来说明我国古代在电磁学领域的研究曾走在世界前列。我国现代的特高压输电技术、电磁弹射、电磁炮、全磁悬浮人工心脏等成就属于世界领先水平;在光学领域中,通过向学生介绍我国夏、商、西周时期的铜制平面镜、球面镜及西汉时期的“透光镜”,让学生知晓我国历史悠久、技术精湛的制镜技术。并向学生介绍早在西周时期我国就发明了“阳燧取火”,这在《淮南子》《论衡》等古代著作中都有记载。我国古代在光的直进性、月食、色散、平面镜成像、球面镜成像、小孔成像等光学方面的研究一直处于世界前列。而在现代,FAST射电望远镜、神光装置、激光聚变、光学雷达远距离成像等光学科研及装置也处于世界顶尖行列;在量子力学中融入我国发射的世界首颗量子卫星“墨子号”等的介绍,来展示我国在量子领域“弯道超车”的壮举。

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