李忠秀 李小毛 姚明印 王義華

（江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院 江西·南昌 330045）

2020年5月，教育部頒發(fā)了《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，必須將價(jià)值塑造、知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體、不可割裂。緊緊抓住教師隊(duì)伍“主力軍”、課程建設(shè)“主戰(zhàn)場”、課堂教學(xué)“主渠道”全面推進(jìn)課程思政建設(shè)。本工作以該綱要為指導(dǎo)，基于大學(xué)物理這門學(xué)科基礎(chǔ)課，研討了大學(xué)物理課程思政教學(xué)的意義，力學(xué)部分思政元素的挖掘與凝練，同時(shí)以動(dòng)量守恒定律為例進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐，將自然規(guī)律和道德準(zhǔn)則同時(shí)引入學(xué)生內(nèi)心，促使學(xué)生精神成人、專業(yè)成才。

1 大學(xué)物理課程思政的意義

以物理基本理論和基本方法為主要內(nèi)容的大學(xué)物理公共課程，具有覆蓋面大、課堂學(xué)時(shí)多和基礎(chǔ)性強(qiáng)等特點(diǎn)，在人才培養(yǎng)體系中具有重要的地位和作用，大學(xué)物理課程中思政素材豐富多樣、真實(shí)自然，適合開展多主題的思政教育，是將價(jià)值引領(lǐng)融入知識(shí)傳授，傳播辯證唯物主義、弘揚(yáng)愛國主義、培養(yǎng)科學(xué)精神、塑造高尚品格的有效平臺(tái)，是將自然規(guī)律和道德準(zhǔn)則同時(shí)引入學(xué)生的內(nèi)心，促使學(xué)生精神成人、專業(yè)成才的優(yōu)良載體[1-3]。

物理學(xué)本身脫胎于哲學(xué)，研究對(duì)象大至宇宙，小至微觀粒子，包羅萬象，充滿了哲學(xué)思辨。與其他自然科學(xué)相比，物理學(xué)更著重于對(duì)物質(zhì)世界普遍而基本的規(guī)律的追求。“根本固者，華實(shí)必茂；源流深者，光瀾必章”，中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，源遠(yuǎn)流長、博大精深，物理學(xué)與傳統(tǒng)文化有著顯而易見的區(qū)別，又有著千絲萬縷的聯(lián)系，物理學(xué)研究在我國有著悠久的歷史，自先秦到宋元時(shí)期，我國在物理研究領(lǐng)域都處于世界領(lǐng)先地位，這些能夠使學(xué)生更加堅(jiān)定文化自信。在講授相關(guān)物理知識(shí)時(shí)，可以穿插講授鄧稼先（原子彈）、南懷仁（FAST）、高伯龍（激光陀螺儀）、楊長風(fēng)（北斗導(dǎo)航）、潘建偉（量子衛(wèi)星）等這些民族脊梁和國之重器。激勵(lì)后代學(xué)子們薪火相傳、立志成才、不忘家國?？茖W(xué)精神的內(nèi)涵包括求真求實(shí)、懷疑批判、創(chuàng)新探索、甘于奉獻(xiàn)等科學(xué)要素，對(duì)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展具有重要的作用，科學(xué)精神將引領(lǐng)和推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。在物理學(xué)波瀾壯闊的發(fā)展史上，物理學(xué)家燦若星辰，閃耀著永恒的光芒，其中不乏堅(jiān)忍不拔、道德崇高者。因此，在講解物理相關(guān)理論時(shí)，可以簡要講述相關(guān)物理學(xué)家高尚品質(zhì)、科學(xué)精神，自然而然的融入課堂教學(xué)內(nèi)容中，進(jìn)行潤物無聲、潛移默化的思政育人[4-6]。

2 角動(dòng)量守恒定律教學(xué)中開展課程思政的基本思路

2.1 以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心確立思政目標(biāo)

（1）以美育促德育、智育，發(fā)展創(chuàng)新思維。物理美學(xué)思維，可以激發(fā)學(xué)生探索物理世界的激情，產(chǎn)生積極的聯(lián)想和深刻的理解，從而迸發(fā)出創(chuàng)造性思維的火花。有助于促進(jìn)和完善學(xué)生的觀察能力、思維能力。

（2）揚(yáng)家國情懷，塑科學(xué)精神，鑄堅(jiān)韌品格。開拓創(chuàng)新需要?jiǎng)?chuàng)造意識(shí)和科學(xué)思維，敢于標(biāo)新立異，具備敏銳的發(fā)現(xiàn)問題的能力，同時(shí)創(chuàng)新并不是一蹴而就，需要磨煉學(xué)生的耐心和毅力，打磨追求卓越的堅(jiān)韌品格。

2.2 結(jié)合教學(xué)要求和課程思政目標(biāo)設(shè)計(jì)教學(xué)方案

在教學(xué)過程中，通過創(chuàng)設(shè)情境，提出問題，誘發(fā)學(xué)生好奇心，預(yù)留懸念，導(dǎo)入新課。然后利用板書推導(dǎo)角動(dòng)量定理、角動(dòng)量守恒定律，總結(jié)歸納其成立條件和適用范圍，同時(shí)開展與動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒對(duì)比教學(xué)，起到溫故知新的效果。接著理論聯(lián)系實(shí)際，利用繞定軸的角動(dòng)量守恒定律解釋了新課引入時(shí)預(yù)留的兩個(gè)問題，前后呼應(yīng)。由回轉(zhuǎn)儀原理及其在航海航空航天中的應(yīng)用，引申到高伯龍?jiān)菏繗v時(shí)40余年研究的激光陀螺儀在國防上的重要性和意義。本節(jié)課將角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律知識(shí)的傳授和生活中常見實(shí)際問題的解決有機(jī)地結(jié)合起來，體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理回歸生活”的教學(xué)理念，有利于促進(jìn)學(xué)生思維能力、綜合能力和科學(xué)素養(yǎng)的全面提升；拓展至我國科技國防事業(yè)的成果，弘揚(yáng)愛國主義和科學(xué)精神，堅(jiān)定四個(gè)自信。

3 角動(dòng)量守恒定律課程思政元素挖掘、凝練與融入的教學(xué)實(shí)踐

角動(dòng)量定理和守恒定律不僅適用于宏觀物體，也是微觀物理學(xué)中重要的自然界普遍規(guī)律之一。下面根據(jù)對(duì)定理定律分析、解釋和解決實(shí)際生活和工程中的物理問題，構(gòu)建數(shù)理思維和邏輯思維，建立理解和欣賞生活中的物理美的眼光，以“勇于創(chuàng)新、追求卓越”為核心，進(jìn)行挖掘和凝練思政元素的教學(xué)探索。

3.1 以美育促德育、智育

物理學(xué)力求用高度凝練和嚴(yán)密的數(shù)學(xué)語言表述錯(cuò)綜復(fù)雜的物理現(xiàn)象，使物理理論體系呈現(xiàn)出高度的簡潔美，但反映的內(nèi)在規(guī)律確是非常深刻的。我們可以將數(shù)學(xué)、物理學(xué)、美學(xué)關(guān)聯(lián)起來，發(fā)現(xiàn)、感受、鑒賞物理學(xué)中的美，培養(yǎng)學(xué)生的審美情懷，以美育促進(jìn)德育和智育，促進(jìn)學(xué)生理解和掌握知識(shí)，發(fā)展創(chuàng)新思維和發(fā)散性思維。

角動(dòng)量定理：合外力矩對(duì)剛體的沖量矩等于剛體角動(dòng)量的增量。

角動(dòng)量守恒定律：當(dāng)合外力矩等于零，剛體的角動(dòng)量保持不變。

運(yùn)動(dòng)定律的空間平移對(duì)稱性導(dǎo)致動(dòng)量守恒定律，時(shí)間平移對(duì)稱性導(dǎo)致能量守恒定律，空間旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性（空間各向同性）導(dǎo)致角動(dòng)量守恒定律。角動(dòng)量定理和守恒定律充分體現(xiàn)了物理學(xué)的簡潔美、和諧統(tǒng)一美、對(duì)稱美，將紛繁復(fù)雜的轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象歸一為簡單的式子。正是這些在雜亂中形成規(guī)律，在無序中引入秩序的美學(xué)思想，支配著理論物理學(xué)家制造的數(shù)學(xué)表達(dá)形式，在物理學(xué)的前沿探討中發(fā)揮著愈來愈大的作用，引導(dǎo)著科學(xué)家不斷精準(zhǔn)地描述自然界，創(chuàng)建新理論，也指明了如何進(jìn)行創(chuàng)造性思維和探索自然界奧秘的思考方向。審美與求知并存，教師在傳授枯燥深?yuàn)W的專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生分析和發(fā)現(xiàn)物理學(xué)中的理性美，培養(yǎng)和發(fā)展他們物理美學(xué)思維能力，能使學(xué)生較為輕松的進(jìn)入并保持深度學(xué)習(xí)，取得良好的教學(xué)效果。

3.2 激勵(lì)自主創(chuàng)新，弘揚(yáng)家國情懷

物理學(xué)具有厚重的歷史底蘊(yùn)，實(shí)事求是的科學(xué)精神，洞悉萬物的科學(xué)思維，唯物辯證的研究方法，為大學(xué)物理課程思政提供了多方面的思政素材，本節(jié)課通過拓展引入高伯龍?jiān)菏繗v時(shí)40余年自主創(chuàng)新研制成功“激光陀螺儀”的成果及簡述艱苦卓絕的研究過程和意義，激勵(lì)學(xué)生只有努力奮斗，才能自主創(chuàng)新，激發(fā)弘揚(yáng)學(xué)生的家國情懷，讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)求真是科學(xué)精神的核心，創(chuàng)新是科學(xué)精神的特征，那么家國情懷、使命擔(dān)當(dāng)就是中國科學(xué)家精神的靈魂之要義。

在授課開始播放郭晶晶跳水和直升機(jī)的動(dòng)圖并提出問題，運(yùn)動(dòng)員為什么把雙臂和腿時(shí)而展開，時(shí)而收攏。單旋翼直升機(jī)為什么要有尾翼裝置？雙旋翼直升機(jī)為什么設(shè)計(jì)兩個(gè)旋翼，借勢(shì)導(dǎo)入新課，引出角動(dòng)量守恒。通過創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的求知欲，引發(fā)學(xué)生共鳴和對(duì)問題的思考。

本著學(xué)以致用的原則，通過前面學(xué)習(xí)的新的理論知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生把運(yùn)動(dòng)員看作非剛體，運(yùn)動(dòng)員起跳后，繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)，重力通過質(zhì)心軸，角動(dòng)量守恒，運(yùn)動(dòng)員在空中由肢體舒展到抱膝翻轉(zhuǎn)過程中，因動(dòng)作變化使得轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減小，角速度增大；當(dāng)打開雙臂和雙腿時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大，角速度減小，更易平穩(wěn)入水。借此介紹中國跳水夢(mèng)之隊(duì)，學(xué)習(xí)他們勇攀高峰、超越自我、追求卓越的奮斗精神，激發(fā)同學(xué)們努力學(xué)習(xí)，為國爭光的榮譽(yù)感和自豪感。

利用角動(dòng)量守恒定律解釋回轉(zhuǎn)儀定向原理引出我國早在漢代的發(fā)明“被中香爐”：“長安巧工丁緩者，為常滿燈……又做臥褥香爐，一名被中香爐。為機(jī)壞環(huán)轉(zhuǎn)四周，而爐體常平”，顯示出非凡的技巧，展示中華文明風(fēng)采，弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，使學(xué)生堅(jiān)定文化自信。從哲學(xué)上的辯證法來說，我們應(yīng)堅(jiān)持一分為二和全面的觀點(diǎn)看問題，雖然這項(xiàng)杰出的創(chuàng)造比歐洲國家提出類似設(shè)計(jì)早了1000多年，但在我國僅應(yīng)用于生活用具，而16世紀(jì)意大利人?！たǖぶZ制造出陀螺平衡儀并應(yīng)用于航海上，使它產(chǎn)生了巨大的作用。中國古代科技最終未能發(fā)展處近現(xiàn)代科學(xué)，孕育出工業(yè)革命，由此引出著名的“李約瑟難題”，引起同學(xué)們的警醒和深思。

陀螺儀是軍事作戰(zhàn)中必不可少的導(dǎo)航裝置，激光陀螺儀雖然在原理上有別于機(jī)械陀螺儀，但其思想來源于陀螺儀。高伯龍?jiān)菏扛F盡一生不懈追求科學(xué)真理，篤信科學(xué)救國，不畏艱險(xiǎn)、頑強(qiáng)拼搏，耗費(fèi)43年，2007年成功研制出空間環(huán)路四頻差動(dòng)激光陀螺，隨后完成雙軸旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)，有效解決了激光陀螺漂移誤差，使精度達(dá)到當(dāng)時(shí)世界第一。高伯龍?jiān)菏砍晒ζ谱g“錢學(xué)森密碼”，讓我國的激光陀螺在世界上發(fā)出耀眼的光芒。現(xiàn)如今，我國的東風(fēng)-41的命中精度堪稱世界第一，其關(guān)鍵就是制導(dǎo)技術(shù)的核心部件-激光陀螺，我國正是擁有這一鎮(zhèn)國神器，在與美國進(jìn)行談判時(shí)，才有底氣發(fā)出“美國沒有資格在中國的面前說，你們從實(shí)力的地位出發(fā)同中國談話”的世紀(jì)最強(qiáng)音。在教學(xué)過程中，把2021年3月18日阿拉斯加中美高層對(duì)話的圖片和1901年辛丑條約簽訂現(xiàn)場圖片進(jìn)行對(duì)比，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的共鳴，心靈能夠產(chǎn)生觸動(dòng)。我們首先要知道弱國無外交，落后就要挨打的現(xiàn)實(shí)，強(qiáng)國首先要強(qiáng)科技，科技是第一生產(chǎn)力，激勵(lì)同學(xué)們努力學(xué)習(xí)，報(bào)效祖國，弘揚(yáng)愛國主義。再者，要向老一輩科學(xué)家學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)他們求真務(wù)實(shí)、報(bào)國為民、無私奉獻(xiàn)的愛國情懷和高尚品格，學(xué)習(xí)他們攻堅(jiān)克難、勇攀高峰的科學(xué)精神。

4 結(jié)語

課程思政元素和理論內(nèi)容必須做到水乳交融、有機(jī)結(jié)合，做到琴瑟和鳴，同頻共振，引起學(xué)生共鳴，撥動(dòng)學(xué)生心弦，從而使得教師的課堂教學(xué)能夠吸引和啟迪學(xué)生。在教學(xué)實(shí)踐中，筆者在大學(xué)物理教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，結(jié)合教學(xué)具體內(nèi)容，適時(shí)適度引入課程思政元素效果是明顯的，尤其是關(guān)系到我國科技進(jìn)步的國之重器和介紹做出重大貢獻(xiàn)的科學(xué)家這些民族脊梁時(shí)，學(xué)生聽得津津有味，常有感悟。對(duì)于在課程中引入唯物辯證法元素時(shí)，就有點(diǎn)牽強(qiáng)，思慮后應(yīng)是教師本身的問題，尚需加強(qiáng)教師自身的素養(yǎng)，努力鍛煉成有術(shù)且悟道的優(yōu)秀教師。所以，教師一旦把思政之“鹽”化于課程之“湯”，課程思政教育和專業(yè)知識(shí)教育也就實(shí)現(xiàn)了同向同行，令人印象深刻。因此，課程思政建設(shè)和專業(yè)課質(zhì)量提升的內(nèi)在目標(biāo)是一致的。大學(xué)物理課程思政應(yīng)用于課堂教學(xué)實(shí)踐得到了學(xué)生的認(rèn)可，通過真實(shí)生動(dòng)的課程思政案例，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，也激發(fā)了學(xué)生求知欲，增強(qiáng)了民族自信和愛國主義情懷。