劉雯景 李依潼 王 驥 徐國(guó)保

(廣東海洋大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院， 湛江 524088)

2020年5月，教育部印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，提出“把思想政治教育貫穿人才培養(yǎng)體系，全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)，發(fā)揮好每門課程的育人作用，提高高校人才培養(yǎng)質(zhì)量”。明確當(dāng)前高校教育的重要發(fā)展方向是將課程思政與專業(yè)課程有機(jī)融合，落實(shí)立德樹人這一根本任務(wù)。

“電磁場(chǎng)與電磁波”課程是通信、電子及光電類等學(xué)科的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，其基本的理論核心是麥克斯韋方程組，它是科學(xué)家們從自然界中的電、磁現(xiàn)象出發(fā)，通過(guò)數(shù)學(xué)公式的嚴(yán)密推導(dǎo)歸納總結(jié)得出，并融入了對(duì)新物理現(xiàn)象的假設(shè)和預(yù)言，最終該規(guī)律又被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。麥克斯韋方程組透露出豐富的哲學(xué)內(nèi)涵，而圍繞著它的還有許多勵(lì)志和值得弘揚(yáng)的科學(xué)家故事。此外，“電磁場(chǎng)與電磁波”是一門理論與實(shí)踐高度融合的課程，小到日常生活中手機(jī)通訊、廣播、電視、微波爐等，大到國(guó)家重大科技發(fā)明如磁懸浮列車、隱形飛機(jī)、深空防輻射服等都和電磁理論的運(yùn)用息息相關(guān)。而隨著5G時(shí)代的到來(lái)，電磁輻射又引起了人們對(duì)電磁污染的關(guān)注和擔(dān)憂。由此可見(jiàn)，“電磁場(chǎng)與電磁波”課程中蘊(yùn)含著豐富的思政育人素材，教師可以挖掘麥克斯韋方程組中的哲學(xué)要素來(lái)引導(dǎo)學(xué)生用哲學(xué)思考和學(xué)習(xí)專業(yè)課知識(shí)，達(dá)到批判性學(xué)習(xí)和辯證性思維的目的[1]；可以引入科學(xué)家的故事弘揚(yáng)科學(xué)精神和工匠精神，鼓勵(lì)學(xué)生奮斗和創(chuàng)新；可以通過(guò)科技成果引導(dǎo)激起學(xué)生的四個(gè)自信和愛(ài)國(guó)情懷等[2]；還可以介紹電磁輻射帶來(lái)的電磁污染來(lái)啟發(fā)學(xué)生關(guān)注社會(huì)問(wèn)題，培養(yǎng)其社會(huì)責(zé)任感和人文情懷，培養(yǎng)其運(yùn)用自己的專業(yè)知識(shí)去解決問(wèn)題，造福人類和社會(huì)的意識(shí)等。

響應(yīng)教育部全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)的號(hào)召，將思政元素融入電磁學(xué)專業(yè)知識(shí)的教學(xué)中，本著以學(xué)生為中心、以成果導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)的工程教育專業(yè)認(rèn)證理念，從課程思政教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)施方式以及評(píng)價(jià)方式的設(shè)計(jì)進(jìn)行了梳理和思考。

1 課程思政教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)

根據(jù)OBE教學(xué)理念，課程思政建設(shè)首先應(yīng)結(jié)合學(xué)生需求、社會(huì)需要和學(xué)科知識(shí)這三個(gè)維度確定課程目標(biāo)[3]，與思政相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容、實(shí)施方式和評(píng)價(jià)方式將圍繞該目標(biāo)展開(kāi)。思想政治教育遵循“思想認(rèn)知、情感認(rèn)同、實(shí)踐行動(dòng)”逐層遞進(jìn)發(fā)展，因此從這3個(gè)方面將該課程的思政教育目標(biāo)細(xì)分如下：

(1)認(rèn)知層面上的目標(biāo)：理解在電磁理論的發(fā)展史和其本身蘊(yùn)含的馬克思辯證唯物主義思想；深入了解更多的電磁理論領(lǐng)域的科學(xué)家故事；了解電磁領(lǐng)域中我國(guó)取得的突破性成績(jī)；了解電磁輻射及其危害和防護(hù)；

(2)情感層面上的目標(biāo)：培養(yǎng)科學(xué)的世界觀和方法論；感悟科學(xué)家精神；增強(qiáng)四個(gè)自信和民族自豪感；培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感和人文情懷；

(3)行為方面上的目標(biāo)：不遲到不早退，認(rèn)真聽(tīng)講，積極參與課堂談?wù)?；勤奮踏實(shí)，注重實(shí)踐，理性批判，敢于創(chuàng)新；積極關(guān)注社會(huì)問(wèn)題，有自己的看法和見(jiàn)解。

2 課程思政教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

思政教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)充分圍繞思政教學(xué)目標(biāo)而展開(kāi)，穿插于專業(yè)知識(shí)的授課過(guò)程，與專業(yè)知識(shí)同向同行。該課程的專業(yè)知識(shí)點(diǎn)主要包括緒論、矢量分析和場(chǎng)論基礎(chǔ)、電磁場(chǎng)的基本規(guī)律、靜態(tài)電磁場(chǎng)及時(shí)變電磁場(chǎng)。下面將以思政教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，梳理專業(yè)知識(shí)和思政元素的融合點(diǎn)。

2.1 挖掘電磁理論中的辯證唯物主義思想

習(xí)近平總書記在紀(jì)念馬克思誕辰200周年大會(huì)的重要講話提出：“辯證唯物主義是中國(guó)共產(chǎn)黨人的世界觀和方法論”。作為馬克思主義哲學(xué)最根本的理論特征之一，辯證唯物主義指出，世界是普遍聯(lián)系并且永恒發(fā)展的，而導(dǎo)致事物發(fā)展的根本動(dòng)力是矛盾規(guī)律即對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律。

在“電磁場(chǎng)與電磁波”課程緒論的介紹中，關(guān)于電磁場(chǎng)理論的發(fā)展史便蘊(yùn)含著豐富的辯證唯物主觀點(diǎn)。19世紀(jì)以前，電和磁作為兩個(gè)獨(dú)立的物理現(xiàn)象被研究，吉爾伯特、庫(kù)倫、安培和畢奧等物理學(xué)家均認(rèn)為電和磁在本質(zhì)上完全不同，它們之間不會(huì)有任何聯(lián)系。但奧斯特受康德批判哲學(xué)和謝林的“動(dòng)力論”(力是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因，一切自然現(xiàn)象都要用力說(shuō)明)自然哲學(xué)思想的影響，堅(jiān)持自然辯證法的觀點(diǎn)，認(rèn)為電、磁、熱、光等自然力之間是具有普遍聯(lián)系的，只是人們還沒(méi)有找到轉(zhuǎn)換條件。但謝林傾向于純粹的哲學(xué)思辨，重視自然哲學(xué)，忽略物理學(xué)現(xiàn)象分析和理論研究，奧斯特對(duì)此是不贊同的。他認(rèn)為只有對(duì)于自然界的觀察和實(shí)驗(yàn)才能最終證實(shí)關(guān)于力的統(tǒng)一性的觀點(diǎn)[4]。經(jīng)過(guò)近20年無(wú)數(shù)次的失敗和再嘗試，奧斯特終于在1820年4月的一次給學(xué)生上課的演示實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象，首次建立起了電場(chǎng)和磁場(chǎng)之間的關(guān)系，揭開(kāi)了物理學(xué)史上的一個(gè)新紀(jì)元。這樣，在自然統(tǒng)一性哲學(xué)思想的引領(lǐng)下，人類對(duì)電磁現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)實(shí)現(xiàn)了第一次飛躍，體現(xiàn)了認(rèn)識(shí)論中的漸進(jìn)性。

此外，“電磁場(chǎng)與電磁波”課程矢量分析和場(chǎng)論基礎(chǔ)章節(jié)中也蘊(yùn)含著豐富的辯證唯物主義觀點(diǎn)。譬如，電磁場(chǎng)由電場(chǎng)和磁場(chǎng)構(gòu)成，看不見(jiàn)摸不著，但它是客觀存在的，可測(cè)量的，是典型的唯物主義。二者“對(duì)立統(tǒng)一”，有著各自的特點(diǎn)，電場(chǎng)是有散場(chǎng)，磁場(chǎng)為無(wú)散場(chǎng)，但又在一定條件下相互激勵(lì)，互為漩渦源。并且從產(chǎn)生的條件來(lái)看，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的產(chǎn)生都離不開(kāi)電荷。學(xué)習(xí)電和磁中矛盾和統(tǒng)一的辯證關(guān)系，有助于引導(dǎo)學(xué)生掌握觀察自然界的科學(xué)方法——唯物辯證法。

2.2 走近科學(xué)家的故事

著名科學(xué)家周海中先生曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“科學(xué)精神是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的強(qiáng)大力量?！笨茖W(xué)精神培育應(yīng)該成為課程思政建設(shè)中思政教育元素挖掘的基本價(jià)值遵循。在電磁場(chǎng)理論的發(fā)展和應(yīng)用史上誕生了許多赫赫有名的科學(xué)家和學(xué)術(shù)領(lǐng)軍人物，教師在授課過(guò)程中可以巧妙用其成長(zhǎng)故事或先進(jìn)事跡作為理論闡釋與實(shí)踐育人的良好契合點(diǎn)，將科學(xué)家精神融入思政教育，增加思政課的感染力，培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)、求真務(wù)實(shí)、理性批判、敢于創(chuàng)新的科學(xué)精神。

電磁學(xué)史上的任何一個(gè)科學(xué)家，如庫(kù)倫、奧斯特、法拉第、安培、麥克斯韋、馬可尼等，他們的故事都值得學(xué)習(xí)和品味。法拉第出生于一個(gè)貧苦鐵匠家庭，沒(méi)受過(guò)正規(guī)的教育，但他從小充滿求知欲和探索欲，勤奮好學(xué)，不放過(guò)任何一個(gè)學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。因受到著名化學(xué)家戴維的賞識(shí)，20多歲時(shí)當(dāng)上其實(shí)驗(yàn)助手，才為自己獲得從事科學(xué)事業(yè)的機(jī)會(huì)。他雖然數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差，但他非常重視實(shí)驗(yàn)，尊重客觀事實(shí)，虛心學(xué)習(xí)，不自大，不盲從任何學(xué)派和大師。一生堅(jiān)持探索真理，刻苦鉆研，不畏困難。在小有成就之后，他拒絕金錢誘惑、拒絕擔(dān)任皇家學(xué)會(huì)主席和會(huì)長(zhǎng)，謝絕貴族稱號(hào)授予，淡泊名利，只愿做一個(gè)誠(chéng)實(shí)正直、單純追求知識(shí)、平凡樸實(shí)的人。

2.3 展現(xiàn)科技成果

“電磁場(chǎng)與電磁波”是一門理論和實(shí)踐高度融合的課程，電磁波作為能量的一種形式，又是信息的載體和探測(cè)目標(biāo)的手段，它廣泛應(yīng)用國(guó)防、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、衛(wèi)生等領(lǐng)域，并深入到人們的日常生活中。此外還是新興科學(xué)的孕育點(diǎn)，如今電磁問(wèn)題的研究及其成果的廣泛運(yùn)用，已成為人類社會(huì)現(xiàn)代化的標(biāo)志之一。教師在在專業(yè)課程教學(xué)過(guò)程中可以通過(guò)給學(xué)生介紹電磁領(lǐng)域重大科技成果，增強(qiáng)學(xué)生的四個(gè)自信以及民族自豪感。譬如，歷經(jīng)20年的持續(xù)研究和技術(shù)積累，我國(guó)在基于電流磁效應(yīng)的高速磁浮交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大突破，已從研發(fā)階段進(jìn)入高速試驗(yàn)階段，將逐步過(guò)渡到示范運(yùn)營(yíng)、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段。2021年7月20日，實(shí)現(xiàn)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、時(shí)速高達(dá)600公里的磁浮交通系統(tǒng)在青島的成功運(yùn)行，標(biāo)志著我國(guó)擁有了高速磁浮成套技術(shù)及工程轉(zhuǎn)化能力，是我國(guó)地面交通工具制造能力的一個(gè)新的里程碑。還有根植于電磁場(chǎng)理論的5G通信技術(shù)，相比4G而言，它所運(yùn)用的電磁波的頻率更高，具有極高的速率、極大的容量以及極低的延時(shí)?！吨袊?guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》指出，中國(guó)5G商用發(fā)展現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量、規(guī)模和應(yīng)用創(chuàng)新三大領(lǐng)先。我國(guó)還建有世界單口徑最大、靈敏度最高的射電望遠(yuǎn)鏡“天眼”，通過(guò)探測(cè)宇宙中的電磁波信號(hào)來(lái)探索宇宙起源和演化、星際物質(zhì)結(jié)構(gòu)、搜尋外星文明等。此外中國(guó)的電磁彈射技術(shù)也已達(dá)到世界頂尖水平。這些都是電磁領(lǐng)域中重大科研研究突破，是值得被每一個(gè)中國(guó)人引以為榮的事情?！半姶艌?chǎng)與電磁場(chǎng)”的課程思政建設(shè)可以此為切入點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷、民族自信和文化自信[5]。

2.4 科普電磁輻射污染

電磁波又是一把雙刃劍，它給人類生活創(chuàng)造便利的同時(shí)也對(duì)人類健康制造了危害。電磁輻射成為大氣污染、水污染之后的第三大污染。隨著基于電磁理論的電子工業(yè)、電力工業(yè)和無(wú)線電工業(yè)的迅猛發(fā)展，使得人們時(shí)刻處于各種不同頻率和不同能量的電磁波的籠罩之中。其熱效應(yīng)會(huì)影響到體內(nèi)器官的正常工作；非熱效應(yīng)會(huì)影響人體的神經(jīng)系統(tǒng)、感覺(jué)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)，甚至是遺傳基因。譬如，近年來(lái)出現(xiàn)不少居民因擔(dān)心基站帶來(lái)的電磁輻射污染而阻攔基站建設(shè)，亦或是將運(yùn)營(yíng)商告上法庭的案例。而到底生活中哪些電磁輻射是我們需要警惕和遠(yuǎn)離的，哪些電磁輻射是沒(méi)有必要的恐慌，如何做可以避免電磁輻射，把這些作為思政素材可以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注人類及社會(huì)重大問(wèn)題，激發(fā)社會(huì)責(zé)任感和人文情懷，此外還可以增加課堂的生動(dòng)性和趣味性。

3 課程思政教學(xué)的實(shí)施方式設(shè)計(jì)

實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的中心環(huán)節(jié)在于教學(xué)實(shí)施，其關(guān)注焦點(diǎn)在于如何科學(xué)、有效地教學(xué)，幫助學(xué)生高效理解和接受學(xué)習(xí)內(nèi)容，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)[3]。課程思政作為創(chuàng)新的教學(xué)理念，必然要求與之相適應(yīng)的教學(xué)方法和教學(xué)手段，要從根本上改變傳統(tǒng)的填鴨式和說(shuō)教式的“講聽(tīng)式”教學(xué)模式，更多地讓學(xué)生積極參與其中，真正實(shí)現(xiàn)以教師為引導(dǎo)，以學(xué)生為主體，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的思政素養(yǎng)。具體的思政教法如表1所示，可以依托以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)的線上線下混合式教學(xué)模式，從學(xué)生感興趣的點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合案例分析、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、討論探究、課程報(bào)告這幾種形式，讓學(xué)生在分析、討論和解決問(wèn)題的過(guò)程中，認(rèn)識(shí)問(wèn)題和知識(shí)背后所蘊(yùn)含的理論思維、方法論和價(jià)值判斷，激發(fā)學(xué)生的思想碰撞和情感體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的價(jià)值引領(lǐng)。

表1 課程思政內(nèi)容的實(shí)施方式及評(píng)價(jià)方式設(shè)計(jì)

4 思政教學(xué)的評(píng)價(jià)方式

教師普遍反應(yīng)課程思政效果難以評(píng)估，究其主要原因在于提升學(xué)生的思想政治素養(yǎng)，是一個(gè)潛移默化的、周期較長(zhǎng)的過(guò)程，短期內(nèi)難以評(píng)價(jià)，且評(píng)價(jià)指標(biāo)難以量化。但這并不意味著不可以進(jìn)行評(píng)價(jià)，專業(yè)課程思政的評(píng)價(jià)應(yīng)該圍繞設(shè)定的教育內(nèi)容，采取特色化的指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。第一，要系統(tǒng)的開(kāi)展評(píng)價(jià)活動(dòng)，注重過(guò)程性評(píng)價(jià)和發(fā)展性評(píng)價(jià)。這就要求教師多走進(jìn)學(xué)生，觀察和了解學(xué)生，通過(guò)一些跟期待的思政育人效果有關(guān)系的指標(biāo)，譬如學(xué)習(xí)態(tài)度、愛(ài)國(guó)情懷、思維方式等。來(lái)衡量學(xué)生的思政學(xué)習(xí)效果[3]。譬如與思政內(nèi)容相關(guān)的課程報(bào)告成績(jī)、小組討論和課堂發(fā)言時(shí)的表現(xiàn)等。第二，要科學(xué)設(shè)定評(píng)價(jià)主體。教師評(píng)價(jià)主體除了專業(yè)課教師，還應(yīng)包括學(xué)業(yè)導(dǎo)師以及輔導(dǎo)員等，結(jié)合多位教師的觀察角度，這樣能盡可能全面和合理地對(duì)該生思政素養(yǎng)的提升進(jìn)行評(píng)價(jià)。此外，還要引入學(xué)生評(píng)價(jià)主體，包括學(xué)生互評(píng)和學(xué)生自評(píng)。學(xué)生互評(píng)的引入是因?yàn)楫吘估蠋煂?duì)學(xué)生的觀察和了解還是遠(yuǎn)不如與其朝夕相處的同學(xué)。而通過(guò)引入學(xué)生自評(píng)能促使學(xué)生進(jìn)行自我反思和自我教育。針對(duì)“電磁場(chǎng)與電磁波”課程思政教育內(nèi)容設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)方式如表1中所示，包括師評(píng)、自評(píng)和互評(píng)。

5 結(jié)語(yǔ)

“電磁場(chǎng)與電磁波”課程是一門理論與實(shí)踐高度融合的課程，理論的發(fā)展歷程和其在實(shí)踐中的運(yùn)用都蘊(yùn)含著豐富的思政元素，如辯證唯物主義思想、民族自豪感、四個(gè)自信、科學(xué)精神、社會(huì)責(zé)任感、環(huán)保意識(shí)等；作為教師應(yīng)在教學(xué)過(guò)程中充分挖掘?qū)I(yè)知識(shí)點(diǎn)中蘊(yùn)含的思政元素，并積極探索將思政教育融入教學(xué)過(guò)程的思路與方法，將“傳道、授業(yè)、解惑”與“成人、育才”相統(tǒng)一，落實(shí)高等教育立德樹人的根本任務(wù)，為社會(huì)培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)人才。