吳俊芳 夏蔡娟 蘇耀恒 杜亞利 方青龍 成鵬飛 王秋萍

(西安工程大學(xué)理學(xué)院 陜西 西安 710048)

1 前言

課程思政是現(xiàn)階段對(duì)教育提出的新要求，高等教育不僅要注重專業(yè)知識(shí)的培養(yǎng)更要注重人才素質(zhì)的培養(yǎng)[1]，要讓課程思政融入到各門專業(yè)課程中去，潛移默化地對(duì)學(xué)生的思想意識(shí)、行為舉止產(chǎn)生影響[2]．熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理是四大力學(xué)之一，是專業(yè)教育的基礎(chǔ)課程，開(kāi)設(shè)在第三學(xué)期，是學(xué)生逐漸進(jìn)入專業(yè)課學(xué)期的時(shí)期，所以不論是專業(yè)知識(shí)教育還是課程思政教育都尤為重要[3]．學(xué)生在學(xué)習(xí)中逐步形成學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)同時(shí)進(jìn)行素質(zhì)培養(yǎng)的理念，學(xué)生專業(yè)知識(shí)增長(zhǎng)的同時(shí)，他們的價(jià)值觀和方法論以及人生觀也逐漸形成[4]，達(dá)到專業(yè)知識(shí)與思想政治理論課同向同行，實(shí)現(xiàn)協(xié)同育人[5]．在專業(yè)課的課程思政建設(shè)中最難的環(huán)節(jié)是如何讓思政元素潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲地融入到課程中，達(dá)到同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[6]．下面就以熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理課程思政建設(shè)為例，來(lái)探索專業(yè)課程中課程思政的建設(shè)．

2 熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理課程中思想政治教育的融入點(diǎn)

熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理是應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)、微電子科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是物理學(xué)類本科專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課．熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理研究物質(zhì)與溫度有關(guān)的性質(zhì)和規(guī)律，是一門理論性較強(qiáng)的課程，是理論物理四大主干課程之一．熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理主要講述熱力學(xué)的基本規(guī)律、均勻物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)、單元系的相變、多元系的復(fù)相平衡和化學(xué)平衡、熱力學(xué)第三定律、近獨(dú)立粒子的最概然分布、玻耳茲曼統(tǒng)計(jì)、玻色統(tǒng)計(jì)和費(fèi)米統(tǒng)計(jì)、系綜理論、漲落理論、非平衡態(tài)統(tǒng)計(jì)理論初步．通過(guò)熱力學(xué)基本規(guī)律的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握熱力學(xué)第零定律、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律和熱力學(xué)第三定律，熟悉熱學(xué)的理論框架；通過(guò)學(xué)習(xí)均勻物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)、單元系的相變、多元系的復(fù)相平衡和化學(xué)平衡，掌握物質(zhì)的相變規(guī)律和平衡條件；通過(guò)學(xué)習(xí)近獨(dú)立粒子的最概然分布、玻耳茲曼統(tǒng)計(jì)、玻色統(tǒng)計(jì)和費(fèi)米統(tǒng)計(jì)，掌握量子統(tǒng)計(jì)的理論，研究熱學(xué)的微觀理論；系綜理論、漲落理論、非平衡態(tài)統(tǒng)計(jì)理論初步使學(xué)生了解系綜理論和非平衡態(tài)理論，為后續(xù)的高等統(tǒng)計(jì)物理奠定基礎(chǔ)．

通過(guò)熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力以及分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，并在對(duì)待科學(xué)實(shí)驗(yàn)一絲不茍的態(tài)度和實(shí)事求是的作風(fēng)方面受到初步訓(xùn)練．培養(yǎng)學(xué)生正確的思想方法和研究問(wèn)題的方法，幫助學(xué)生建立辯證唯物主義世界觀和科學(xué)的方法；培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真細(xì)致、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和職業(yè)道德．熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理課程思政主要體現(xiàn)在社會(huì)核心價(jià)值觀、家國(guó)情懷、法制意識(shí)、社會(huì)責(zé)任、工匠精神、文化自信、人文情懷、創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)素養(yǎng)等相關(guān)的德育元素，在培養(yǎng)科學(xué)精神、唯物辯證法思想教育、培養(yǎng)民族自信心和自豪感、愛(ài)國(guó)主義教育等方面．熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理課程教學(xué)中能將思想政治教育內(nèi)容與專業(yè)知識(shí)技能教育內(nèi)容有機(jī)融合的領(lǐng)域如下.

2.1 科學(xué)思維唯物辯證法思想教育唯物主義的世界觀

熱學(xué)研究中采用了大量的理想模型，比如平衡態(tài)、理想氣體、絕熱過(guò)程等等，在講述過(guò)程中介紹這些概念和模型的同時(shí)，讓學(xué)生思考為什么要引入這些理想模型，這些模型都做了哪些方面的理想化等等問(wèn)題，讓學(xué)生明白研究方法都是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從理想到現(xiàn)實(shí)．首先研究清楚了理想氣體，然后在此基礎(chǔ)上考慮到忽略掉的氣體分子和分子間的相互作用，就可以變成接近實(shí)際氣體的范德瓦爾斯氣體．這就是科學(xué)的思維和處理問(wèn)題的方法.引導(dǎo)學(xué)生在人生中也要面臨許多問(wèn)題，要學(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法，形成唯物主義的世界觀．通過(guò)講解熱力學(xué)發(fā)展史，介紹焦耳、玻耳茲曼、麥克斯韋等物理學(xué)家為熱學(xué)發(fā)展做出的貢獻(xiàn)、科學(xué)研究的態(tài)度以及不惜犧牲的精神．把熱學(xué)定律產(chǎn)生的背景、認(rèn)識(shí)過(guò)程和方法以及人類做出的不懈努力融入到熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生追求真理，探索科學(xué)精神，學(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的方法，形成唯物主義的世界觀．

2.2 民族自豪感愛(ài)國(guó)主義情懷和社會(huì)責(zé)任

在講述可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程中，應(yīng)用孔夫子的一句話“逝者如斯夫”．表明我國(guó)古代就認(rèn)識(shí)到了不可逆過(guò)程的事實(shí)；我國(guó)物理學(xué)家葛正權(quán)曾在1934年測(cè)定鉍(Bi)蒸氣分子的速率分布．發(fā)現(xiàn)和研究康普頓效應(yīng)的杰出貢獻(xiàn)者有我國(guó)物理學(xué)家吳有訓(xùn)，吳有訓(xùn)的學(xué)生有錢三強(qiáng)、錢偉長(zhǎng)、楊振寧、鄧稼先、李政道等學(xué)者．這些都說(shuō)明中國(guó)自古就有著光輝燦爛的科學(xué)技術(shù)成就，不少方面處于世界領(lǐng)先地位．客觀分析中國(guó)在近代科學(xué)上落后原因的同時(shí)，也激勵(lì)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情、強(qiáng)國(guó)志、報(bào)國(guó)行，使他們自覺(jué)融入建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)、實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的奮斗之中．

2.3 工匠精神勇于探索真理的精神

物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)科學(xué)實(shí)驗(yàn).焦耳測(cè)熱功當(dāng)量這個(gè)實(shí)驗(yàn)用了30多年，實(shí)驗(yàn)了400多次，付出大量的辛勤勞動(dòng)．焦耳和湯姆孫做的節(jié)流過(guò)程實(shí)驗(yàn)，得到節(jié)流前后溫度的變化情況，并通過(guò)理想氣體進(jìn)行理論驗(yàn)證．這個(gè)教會(huì)學(xué)生科學(xué)研究的方法就是實(shí)驗(yàn)和理論是相互驗(yàn)證的．通過(guò)節(jié)流過(guò)程實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，理解并掌握科學(xué)的發(fā)展觀和創(chuàng)新思維，節(jié)流過(guò)程實(shí)驗(yàn)是在焦耳實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)展和完善的，得到的結(jié)論更加接近實(shí)際氣體．讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中要辯證思維，不斷創(chuàng)新，要有敢于挑戰(zhàn)的勇氣．以此為例，使學(xué)生秉承唯物主義的辯證思想，對(duì)于猜想與假設(shè)，需要用實(shí)踐的手段來(lái)驗(yàn)證．實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一方法，注重理論和實(shí)踐的聯(lián)系．激發(fā)學(xué)生不怕困難，持之以恒追求真理的科學(xué)品德和嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度，發(fā)揚(yáng)工匠精神．

2.4 創(chuàng)造性思維批判性思維

用能量均分定律解釋空窖輻射時(shí)出現(xiàn)了高頻發(fā)散現(xiàn)象即紫外災(zāi)難，理論和實(shí)驗(yàn)嚴(yán)重不符．當(dāng)許多物理學(xué)家還在經(jīng)典物理框架下思考解決問(wèn)題的方法時(shí)，普朗克卻跳出了經(jīng)典物理，提出了能量量子化假設(shè)．他使用插值法推導(dǎo)出了一條公式即普朗克公式，并完美地解了這個(gè)問(wèn)題，最終導(dǎo)致了量子論革命的爆發(fā)．這也是20世紀(jì)，物理學(xué)跳躍式的進(jìn)步．通過(guò)教學(xué)使學(xué)生懂得任何一門物理學(xué)理論都不是終極的真理，都存在著它的局限性和未解決的問(wèn)題，要克服舊的理論存在的問(wèn)題，就必須要突破傳統(tǒng)觀念的束縛，提出一些新的觀點(diǎn)，建立起一套全新的理論，推動(dòng)科學(xué)不斷地向前發(fā)展．此外，通過(guò)講述新的理論建立的過(guò)程學(xué)習(xí)科學(xué)家不迷信權(quán)威、勇于探索真理的精神，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和批判性思維能力，形成正確科學(xué)觀．

3 教學(xué)方法和教學(xué)方式的改變

教學(xué)方法是在教學(xué)過(guò)程中，師生為了完成教學(xué)任務(wù)所采用的手段，既包括教師的教法，也包括學(xué)生學(xué)習(xí)的方法．當(dāng)前教學(xué)中比較流行的教學(xué)方法有講授、討論、類比、實(shí)驗(yàn)、閱讀指導(dǎo)等，這些教學(xué)方法在課程概念教學(xué)、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維、高水平推理和批判性思維能力等方面有很好的幫助作用．課堂主要采用講授法，在講授過(guò)程中對(duì)有共同點(diǎn)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行比較．例如孤立系的熱力學(xué)性質(zhì)和開(kāi)系的熱力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行比較，單相和復(fù)相的熱力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行比較；玻耳茲曼統(tǒng)計(jì)、玻色統(tǒng)計(jì)和費(fèi)米統(tǒng)計(jì)的方法、結(jié)論等進(jìn)行比較，方便學(xué)生記憶和學(xué)習(xí)．討論法主要用于對(duì)比較前沿問(wèn)題的探討，比如玻色愛(ài)因斯坦凝聚的發(fā)展歷程等專題展開(kāi)討論，討論時(shí)也會(huì)指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料，掌握“什么叫玻色愛(ài)因斯坦凝聚？”“理論的提出者是誰(shuí)？”“理論到實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷了多久？”“電影《幽冥》中的玻色愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)到底是什么?”在學(xué)習(xí)和討論中掌握玻色愛(ài)因斯坦凝聚，理解理論和我們的生活息息相關(guān)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、掌握科學(xué)的思維和研究問(wèn)題的范式，進(jìn)一步提高學(xué)生的認(rèn)知水平．

熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理已經(jīng)是2020年校級(jí)線上線下混合式教學(xué)模式的課程，熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理利用信息技術(shù)把傳統(tǒng)課堂教學(xué)的優(yōu)勢(shì)和網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，利用線上雨課堂APP和超星學(xué)習(xí)通APP及線下課堂進(jìn)行混合式教學(xué)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了課前預(yù)習(xí)、課中講授、課后復(fù)習(xí)的無(wú)縫連接．“課程思政”主要形式是將思想政治教育元素，包括思想政治教育的理論知識(shí)、價(jià)值理念以及精神追求等融入到課程中去，潛移默化地對(duì)學(xué)生的思想意識(shí)、行為舉止產(chǎn)生影響．教師要以社會(huì)主義核心價(jià)值觀為核心教育指向，以政治認(rèn)同、國(guó)家意識(shí)、文化自信和公民人格為重點(diǎn)，抓住“課程思政”課程改革核心環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮課堂教學(xué)在育人中主渠道作用，著力將思想政治教育貫穿于熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理教學(xué)的全過(guò)程，著力將教書育人落實(shí)于課堂教學(xué)的主渠道之中，深入發(fā)掘熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理課程的思想政治理論教育資源，發(fā)揮熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理課程育人功能，在潛移默化的教學(xué)中，培養(yǎng)出學(xué)生的優(yōu)秀品質(zhì)和對(duì)國(guó)家有用的人才．

4 結(jié)論

熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理課程思政建設(shè)工作是一個(gè)持續(xù)性的工作，在建設(shè)中會(huì)不斷完善課程思政的內(nèi)容，真正做到潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的作用．在課程思政建設(shè)的具體過(guò)程中，也需要?jiǎng)?chuàng)新思維，根據(jù)不同的專業(yè)課，探索具有課程特色的課程思政體系，同時(shí)也根據(jù)科技的發(fā)展，利用更先進(jìn)的教學(xué)設(shè)施和條件，使得學(xué)生能有效地學(xué)習(xí)更多的專業(yè)知識(shí)和形成科學(xué)的價(jià)值觀、人生觀和方法論．