何 娟，李京潁，余功方，劉程程

（阜陽師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院，安徽阜陽236037）

2018年9 月，習(xí)近平總書記在全國教育大會上指出“培養(yǎng)什么人，是教育的首要問題”。高等學(xué)校作為人才培養(yǎng)的重要基地，究竟培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人是新時代新形勢下教育的核心要義。如何培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人？習(xí)近平總書記強調(diào)要在“堅定理想信念、厚植愛國主義情懷、加強品德修養(yǎng)、增長知識見識、培養(yǎng)奮斗精神、增強綜合素質(zhì)”這6個方面下功夫[1]。課堂是學(xué)生獲取知識的主要途徑，也是實現(xiàn)教育目標的重要手段。長期以來，黨和國家高度重視課程的育人作用?！秶医逃聵I(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確提出要全面落實立德樹人根本任務(wù)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程。科學(xué)制定不同年齡階段和各級各類教育的德育工作目標，實現(xiàn)全員育人、全過程育人、全方位育人，深入挖掘課程教材的育人作用[2]。在全國高校思想政治工作會議上習(xí)近平總書記強調(diào)，“要用好課堂教學(xué)這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學(xué)生成長發(fā)展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)”[3-4]。這是對“課程思政”的科學(xué)概括和集中闡述[5]。研究“課程思政”，是新時代下堅持中國特色社會主義教育發(fā)展道路，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人的迫切需求，也是教育界在新形勢下面臨的新課題[6]。高校思想政治理論課是對大學(xué)生系統(tǒng)開展中國特色社會主義理論教育的顯性課程，是學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，形成良好思想道德品質(zhì)的關(guān)鍵[7-8]。而其他各門隱性課程，可以通過其思想政治教育資源，使之能自然而然地實現(xiàn)思政教育的功能，共同致力于提高學(xué)生的思想水平、政治覺悟、道德品質(zhì)、文化素養(yǎng)?！罢n程思政”本質(zhì)上就是立足課程作為學(xué)科專業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)地位，從育人維度來關(guān)照課程價值，將學(xué)科資源、學(xué)術(shù)資源轉(zhuǎn)化為育人資源，實現(xiàn)“知識傳授”和“價值引領(lǐng)”有機統(tǒng)一[6,8]。由于專業(yè)課程具有內(nèi)容豐富、學(xué)科內(nèi)涵拓展性廣等特點，因此挖掘?qū)I(yè)課程中的思政元素，將思政教育融入到課程教學(xué)和改革的各環(huán)節(jié)、各方面，讓專業(yè)課程肩負起立德樹人的功能，讓專業(yè)教師承擔起立德樹人的責任，更能夠?qū)崿F(xiàn)“三全育人”這個目標所蘊含的深刻內(nèi)涵。本文以物理學(xué)類專業(yè)的必修課程“原子物理學(xué)”為例，研究該課程中開展思政教育的工作思路，分析與挖掘課程中某些知識點所蘊含的思政教育資源，并在此基礎(chǔ)上探索物理學(xué)類專業(yè)課程思政的實踐方法。

1 原子物理學(xué)課程簡介

“原子物理學(xué)”是普通高等學(xué)校物理學(xué)類專業(yè)本科核心課程，是一門研究原子結(jié)構(gòu)、運動規(guī)律及其相互作用并闡述其宏觀性質(zhì)的基礎(chǔ)課程。它上承力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)，下啟量子力學(xué)、固體物理，屬于近代物理的范疇，是聯(lián)系經(jīng)典物理和近代量子物理的重要橋梁。通過本課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生建立正確的微觀世界物理圖像，理解用量子物理的概念處理微觀世界的基本思想和方法。原子物理學(xué)是我校物理學(xué)（師范）和應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)的必修課程之一，對于培養(yǎng)學(xué)生掌握物理學(xué)科知識體系、運用學(xué)科知識解釋物理現(xiàn)象的能力起著重要作用，同時也是進行正確世界觀、人生觀、價值觀教育以及培養(yǎng)卓越科學(xué)精神和堅毅意志品質(zhì)的極佳載體，因此要充分發(fā)揮該課程的思政功能，以服務(wù)于立德樹人的根本任務(wù)。

2 原子物理學(xué)課程思政元素的挖掘

在物理學(xué)類專業(yè)課程的教學(xué)過程中，物理概念、物理規(guī)律以及相關(guān)計算公式始終作為授課內(nèi)容的重要部分，然而有關(guān)課程的思政教育功能在課堂上體現(xiàn)不多。為適應(yīng)新形勢下課程教學(xué)改革的需求，我們以原子物理學(xué)課程為例，挖掘了該課程中蘊含的思政元素，將課程目標與立德樹人目標緊密結(jié)合、思政元素與課程知識點互相契合，使知識傳授、能力培養(yǎng)與價值塑造融會貫通，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神、創(chuàng)新意識和實踐能力、愛國情懷和社會責任。我們在原子物理學(xué)課程中的一些探索和實踐，希望能對物理學(xué)類的其他專業(yè)課程提供具體化的經(jīng)驗。

2.1 培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神

原子物理學(xué)是研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的一門科學(xué)，從古代樸素原子概念的提出到建立在科學(xué)基礎(chǔ)上的原子物理學(xué)科，其發(fā)展經(jīng)歷了從不完善到逐步完善的過程，也是物理學(xué)家對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的實踐、理論、再實踐的認識過程。在課程教學(xué)中，我們適當將一些背景材料和物理學(xué)史引入教學(xué)，比如在課程的緒論部分，圍繞著原子物理學(xué)的研究對象及定位、學(xué)科發(fā)展簡史以及如何學(xué)好這門課程三個問題展開。在介紹原子物理學(xué)發(fā)展歷程中，以科學(xué)家們對原子研究的歷史主線來引導(dǎo)教學(xué)[9]，介紹物理問題產(chǎn)生的歷史背景以及物理學(xué)家背后一些鮮為人知的原始想法、做法和獨特的人格魅力，讓學(xué)生了解科學(xué)家們在物理學(xué)相關(guān)研究方向發(fā)展的關(guān)鍵時期，迸發(fā)創(chuàng)新思維火花的過程，培養(yǎng)他們批判思考、實事求是、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度，同時也讓他們理解原子物理學(xué)知識大廈的建成是無數(shù)科學(xué)家的研究成果和高尚人格的集中體現(xiàn)。比如，在原子結(jié)構(gòu)的認識上，沿著科學(xué)家對原子研究的歷史脈絡(luò)，抓住學(xué)科發(fā)展的主線徐徐展開。真正科學(xué)意義上揭開近代物理序幕，是從1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線、1896年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象和1897年湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子之后。湯姆遜提出原子的“葡萄干—棗糕”模型，但α粒子散射實驗徹底否定了湯氏模型，導(dǎo)致盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型的建立，然而盧氏模型不能很好地解釋原子的穩(wěn)定性、同一性和再生性，促使了玻爾理論一舉成名，并且玻爾理論得到了氫原子、類氫離子光譜以及獨立于光譜之外的弗蘭克-赫茲實驗的證實。之后，索末菲推廣并修正了玻爾理論。隨著光譜的精細結(jié)構(gòu)、史特恩—蓋拉赫等實驗證實了電子自旋假設(shè)后，人們對原子的認識和理解也更加深刻和完善。通過物理學(xué)史的教育激發(fā)他們學(xué)習(xí)科學(xué)知識的熱情，可以籍此引導(dǎo)和感染他們樹立高遠志向，歷練敢于擔當、求真務(wù)實的精神，鼓勵他們養(yǎng)成積極向上、永不退縮的人生態(tài)度，激勵他們在學(xué)習(xí)中要不懈奮斗、不畏艱險。

2.2 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力

物理學(xué)是在實踐與理論相互推動下向前發(fā)展的,是從生產(chǎn)實踐或科學(xué)實驗到理論，再把理論用于生產(chǎn)或?qū)嶒灥姆磸?fù)過程，實驗是科學(xué)的實踐[10-11]。原子物理學(xué)是學(xué)生認識和研究微觀領(lǐng)域的開始[12]，其建立和發(fā)展與近一百多年的近代物理實驗的發(fā)現(xiàn)密不可分，從1901年該領(lǐng)域第一個諾貝爾物理獎授予X射線的發(fā)現(xiàn)者倫琴到2014年授予發(fā)明藍色發(fā)光二極管的三位日籍和日裔科學(xué)家，前后共111個諾貝爾物理獎中至少有77項跟原子物理學(xué)的研究相關(guān)[13-14]。在課程教學(xué)中遵循著從實驗事實出發(fā)，由現(xiàn)象到本質(zhì)、從特殊到一般、由實驗到理論的過程[15]。在教學(xué)實踐中，我們挖掘了很多可以用于思政教育的素材，在探究科學(xué)方法中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。

比如在講授玻爾的氫原子理論建立的內(nèi)容時，通過介紹經(jīng)典理論在解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜是線狀光譜時遇到的困難，為解決這些困難，玻爾大膽探索、勇于出新，創(chuàng)造性地提出了定態(tài)假設(shè)、躍遷假設(shè)以及角動量量子化假設(shè)，幫助學(xué)生建立起微觀粒子量子化的特性，使學(xué)生受到創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神的熏陶，提高他們分析和解決問題的能力。在講解原子核式結(jié)構(gòu)建立這節(jié)內(nèi)容時，我們通過問題導(dǎo)出湯姆遜的原子結(jié)構(gòu)模型與盧瑟福的α 粒子散射實驗事實不相符，引發(fā)學(xué)生認知沖突，進而讓他們逐步理解如何由分析物理實驗結(jié)果出發(fā)建立物理模型，到最終建立物理理論體系的過程，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成嚴謹、活躍、創(chuàng)新的思維方式和學(xué)習(xí)方法。在講授史特恩和蓋拉赫在1921年初次進行的實驗，用玻爾理論解釋銀原子在磁場中的取向，理論和實驗結(jié)果會有出入。要完全解釋該實驗，必須說明在1925年電子自旋假設(shè)提出之后，我們對原子的總磁矩有了完整認識，才可做出科學(xué)的闡釋。在知識傳授中讓他們體驗理論成熟完善的過程正是科學(xué)實踐中感性認識上升到理性認識、理論再指導(dǎo)實踐的科學(xué)過程。此外，我們還介紹了電子自旋假設(shè)的提出者是兩位當時年僅25歲的荷蘭大學(xué)生烏倫貝克和古德史密特，這無形中會極大地鼓舞學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和樹立積極樂觀的人生態(tài)度。在講授塞曼效應(yīng)時，我們沿著概念、理論、實驗、應(yīng)用的思路層層展開教學(xué)。在定性解釋塞曼效應(yīng)的物理機制和定量計算分裂后譜線與原譜線的波數(shù)差之后，向?qū)W生介紹本專業(yè)開設(shè)近代物理實驗課程中塞曼效應(yīng)實驗的相關(guān)內(nèi)容，利用多媒體演示和實驗視頻，引導(dǎo)學(xué)生從實驗原理、實驗裝置以及實驗步驟等方面理解磁場中原子光譜線的分裂，同時也適時地進行實驗課的安全和責任教育。我們還補充了利用塞曼效應(yīng)可以測量電子的荷質(zhì)比和天體磁場等方面的應(yīng)用，這樣既優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容、改善了教學(xué)結(jié)構(gòu)，又培養(yǎng)了學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的科學(xué)思維。

2.3 培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷和社會責任

我們都知道近代物理學(xué)起源于西方，在原子物理學(xué)課程教學(xué)中，傳授的知識幾乎都是西方杰出物理學(xué)家的優(yōu)秀成果，這自然會引發(fā)類似“李約瑟難題”和“錢學(xué)森之問”的思考，勢必提醒專業(yè)課教師必須要承擔起思政教育的責任。我們客觀分析中國在近代科學(xué)上落后原因的同時，也激勵學(xué)生將愛國情、強國志、報國行自覺融入建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強國、實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的奮斗之中。類似的實例還有，在講授原子核聚變和核能開發(fā)和利用這節(jié)內(nèi)容時，我們在課堂上重點提及由我國科學(xué)家獨立設(shè)計建造的世界首個全超導(dǎo)核聚變實驗裝置EAST；突出“熱愛祖國、無私奉獻、自力更生、艱苦奮斗、大力協(xié)同、勇于攀登”的“兩彈一星”精神，讓學(xué)生增強民族自豪感和自信心，始終銘記我國科學(xué)家鄧稼先等的杰出貢獻和不朽人格。引導(dǎo)他們將個人志向與國家重大需求相結(jié)合，從物理學(xué)科的新角度重新認識當下國情，增強愛國情懷，堅定個人的責任擔當。值得一提的是，在作者所授課的物理學(xué)（師范）專業(yè)試點班級中，當講授到索末菲的電子橢圓軌道與氫原子能量的相對論效應(yīng)這節(jié)時，我們告訴學(xué)生索末菲最重要的學(xué)術(shù)成就是在玻爾的圓形軌道模型基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地考慮了橢圓軌道以及電子運動的相對論效應(yīng)事實，解釋了擁有多個電子的原子的行為。它結(jié)合了經(jīng)典物理學(xué)和普朗克量子理論的概念，是“舊量子理論”最重要的結(jié)果之一。然而鮮為人知的是，索末菲被稱為物理學(xué)史上最偉大的教師之一。他曾被這樣贊譽過“普朗克是權(quán)威，愛因斯坦是天才，索末菲是老師?！彼髂┓谱约阂渤姓J，對自己教學(xué)活動的認可是他整個科學(xué)生涯中最快樂的事情之一[16]。他所指導(dǎo)的學(xué)生中，有七人獲得了諾貝爾獎。其中的一位，著名的物理學(xué)家泡利，曾說過“您緊皺的眉頭總是讓我深感敬畏。自從1918年我第一次見到您以來，一個深藏的秘密無疑就是，為什么只有您能成功地讓我感到敬畏。這個秘密毫無疑問是很多人都想從您那兒細細挖掘的，尤其是我后來的老板，包括玻爾先生。”在師范類專業(yè)課程中，融入類似的事例，無疑會春風(fēng)化雨、潤物無聲，使學(xué)生受到潛移默化的熏陶和感染，實現(xiàn)課程目標與德育目標的融合統(tǒng)一。

3 結(jié) 語

新時代新形勢下高校的物理學(xué)類專業(yè)課程已經(jīng)不能僅僅定位于概念化、公式化的知識傳授，而應(yīng)要逐漸樹立起知識傳授與價值塑造緊密結(jié)合的教學(xué)理念，達到全面育人的目的。高校專業(yè)課教師要挖掘隱形課程的思政功能，通過適當?shù)慕虒W(xué)設(shè)計與教學(xué)方法，以“潤物無聲”的形式將正確的價值追求和理想信念有效傳遞給學(xué)生，讓他們在認識自然世界的同時，人生觀與價值觀也得到合理地培養(yǎng)與塑造，探索出一條適合物理學(xué)類專業(yè)課程教學(xué)特點的“課程思政”新途徑。