大学物理中的思政课程

张王曦月 周琦 蒋小康

摘要以磁场对载流导线的作用为例，对如何在大学物理中的开展课程思政进行案例研究。通过列举一些与安培力相关的生活设施，把难以理解的物理知识与日常生活生产紧密相连，使学生感受到科学知识就是第一生产力，激发学生的学习热情和兴趣。通过引入科学家马伟明的感人事迹激励学生要认真学习，将来为我国的科技进步贡献自己的力量。

关键词 大学物理 安培力 课程思政

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.27.053

On Course-based Ideological and Political Education in College Physics

——Taking the force on current-carrying wire in a magnetic field as an example

ZHANG Wangxiyue， ZHOU Qi， JIANG Xiaokang

（College of Physical Science and Technology， Yili Normal University， Yining， Xinjiang 835000）

AbstractThe force on current-carrying wire in a magnetic field is taken as an example to make a case study on the curriculum ideology and politics in college physics in this paper. By listing some living facilities related to ampere force， the incomprehensible physical knowledge is closely connected with daily life and production. The students can feel that scientific knowledge is the first productive force and stimulate their enthusiasm and interest in learning. The touching story of scientist Ma Weiming is further introduced and the students are encouraged to study hard and contribute to the progress of science and technology in China in the future.

Keywordscollege physics； ampere force； the curriculum ideology and politics

0前言

2016年12月，習近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出：“高校思想政治工作关系高校培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人这个根本问题，要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面”。一名合格的大学生，除了具备扎实的专业知识、高水平的实践动手能力之外，还必须具备强烈社会责任感和求真务实的科学精神。因此，在高校中给学生树立正确的世界观、人生观和价值观，培养积极向上的生活态度，牢固确立社会主义国家的使命感、责任感十分重要。[1-4]

物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用的一门自然科学。对培养学生的思维能力和科学素养，正确认识客观事物，形成唯物主义世界观有着十分重要的作用。“大学物理”是理工科高校开设的一门重要的基础理论课程，具有受众面广、上课人数众多等特点，因此开展思想政治教育十分必要。当然，“大学物理”课程中实施课程思政也具备一定的有利条件。“大学物理”课程内容十分丰富，有待挖掘和提炼的思政元素有很多。该课程涉及大量的科学思想、科学方法、科学家精神等，蕴含深刻的辩证唯物主义世界观和人文精神。因此，通过这些物理规律、物理知识背后的人文精神的发掘，灵活搭建物理知识点和人文思政元素之间联系的桥梁，帮助学生快速理解较为抽象的物理概念，同时对学生进行价值情感的培养。

目前，在“大学物理”课程中开展课程思政的相关理论和实践研究正如火如荼。如何将课程中蕴含的思政元素提炼出来，并将其有效融入课堂教学过程中，将知识传授与价值引领合二为一，充分发挥专业课程的思政育人功能，是当前我们在实践教学过程中实施课程思政最关键的一个难题。[5-9]本文以“大学物理”课程中“磁场对载流导线的作用”这一章节为例，谈一谈在“大学物理”教学过程中如何实施课程思政。

1课程讲解与课程思政

1.1理论知识的讲解

1.2应用与课程思政

以两根载流直导线为例讲解安培定律的应用。例题：两根相距15cm的无限长平行直导线，电流方向相反大小均为200A，求第一根导线上1.5m长的一段导线所经受第二根导线的作用力。

导入思政内容：例题讲解结束后，为了扩充相关知识，提高同学们的学习兴趣，对安培的科学故事进行简单的介绍。安培是法国物理学家，出生于里昂一个富商家庭。卢梭的教育理念对安培父亲影响很大，从小就注重培养他的独立思考和自学能力，给他许多图书资料，供他自己学习和研究。测量电流的工具-安培计就是他设计出来的仪器，后来经过改进也叫作电流计。虽然安培从事物理相关研究工作很短暂，但是他以独特的、透彻的分析，论述带电导线的磁效应，是电动力学的开创者。安培的个人成长经历告诉学生，独立思考和自学能力对个人的发展十分重要，是形成创新思维的前提。爱因斯坦也曾经说过：“发展独立思考和独立判断的一般能力，应该放在教育的首位，而不应当把获得知识放在首位。”反观如今我们许多大学生都缺少这一重要的能力，他们只关心知识的获得，学习成绩的优劣，对于独立思考和自学能力的培养往往忽视不见。当然这也与很多学生自上学以来接受的应试教育模式有关，从小就没有养成一个良好的独立思考习惯。因此，在教育教学过程中，要改变传统教学“填鸭式”教育方式，要有意识地去引导学生独立思考，自主学习，培养学生的创新能力。

接着提出问题：请同学们列举，在我们的日常生活、生产中有哪些安培定律应用的实例呢？同学A回答道：“安培力在我们的生活生产中有着十分广泛的应用，例如电风扇，电动车还有磁悬浮列车等。”

继续提问：大家了解磁悬浮列车吗？我国当前磁悬浮列车发展的情况怎么样了？“磁悬浮”这个概念最早是俄国科学家提出来的，通过电磁吸力或电磁斥力将列车悬浮于空中，以此尽可能减小摩擦阻力，提高列车速度。20世纪末，日本首次制造出用于载客的磁悬浮列车，时速高达420km/h，随后德国、美国相继取得技术突破，掌握磁悬浮列车相关核心技术。2003年1月，我国第一列磁悬浮列车在上海开通，引进的是德国的技术方案。2016年5月，我国首条拥有自主知识产权的国产磁悬浮线路在湖南长沙开通，标志着我国在磁悬浮列车领域首次取得突破性进展。2019年5月，时速高达600km/h高速磁悬浮列车在青岛下线，该项目是由中国中车集团负责组织并联合国内30多家企业、高校和科研单位经过三年科研联合攻关，目前样车已实现静态悬浮，说明在高速磁悬浮技术领域我国取得了重大突破。尽管磁悬浮相关研究在我国起步的比较晚，但是我国的高速磁悬浮技术发展非常迅猛，已经逐渐接近世界先进水平，这充分体现出我国社会制度具有集中力量办大事的优越性，使得我国在一些重大装备制造领域取得了重大的突破。

当然，除了以上应用以外，安培力在军事上最重要的应用就是轨道电磁炮。电磁炮是一种基于电磁发射技术发展而成的先进动能武器，其工作原理与传统的火药武器截然不同，电磁炮的动力来源于电磁系统中电磁场的作用力，可以在极短时间内提高弹丸的速度以获得足够大的射程和动能，成为目前最具发展前景和潜力的新概念武器之一。1920年，法国人维勒魯伯首次开展电磁炮的相关研究。二战中，德国汉斯勒博士对电磁炮进行深入研究，1944年研究出长2米、口径20毫米的导轨炮，可将质量为10克的圆柱体铝弹丸加速到1080m/s。自20世纪80年代以来，美国开始对电磁炮开展相关研究，2005年启动电磁导轨炮“创新性海军原型”项目，希望能将电磁炮搬出实验室，预期于2025-2030年装备部队。

我国的电磁炮已经过较长时间的调试与测验，技术已经相当成熟。我国电磁炮技术之所以能够取得关键性突破，科学家马伟明同志居功至伟。马伟明毕业于清华大学，34岁晋升为教授，38岁成为博导，41岁评为中国工程院院士，42岁晋升为海军少将。马伟明一直致力于舰船电力系统的研究与开发，在我国国防武器装备的现代化建设方面做出杰出贡献。2017年7月28日，习近平主席签署通令授予他“八一勋章”。马伟明院士的研究成果很多，主要有十二项整流发电机、交直流双绕组发电机、舰船中压直流综合电力系统、电磁弹射、电磁炮等，被誉为“中国电磁弹射之父”，他先后承担国家和国防重大装备重点项目40项，获得发明专利40多项，荣获国家科技进步奖1项，军队科技进步一等奖2项、二等奖4项，出版专著2部，在国内外核心期刊上发表学术论文90多篇。美国曾经多次重金邀请他出国工作，他都熟视无睹。他曾经说过：“我知道外国花了很大的价钱，将中国人才挖走，但是这是每一个人的选择，我无权干涉，我就管好自己就行。”他表示，只要他还在中国科研一线工作，他就付出自己最大的努力，因为国家需要，即使美国给再多钱也无所谓。马伟明同志待人和蔼可亲，从不追名逐利，生活非常节俭朴素，但是在科研人才培养方面，他却一掷千金，毫不吝啬。2015年，马伟明同志获得何梁何利基金“科学与技术成就奖”，该奖项奖金高达百万，一走下领奖台他就毫不犹豫把全部奖金捐出，成立“盖凡奖学金”，用于优秀青年人才的培养。在我们寻常人的眼中，科研人员总是一心一意地专注于自己科学研究，但自他看来，凭借自己的努力为祖国的强大贡献力量，是最值得骄傲，最有意义的事情。另外，马伟明非常关心科研后备力量的培养。除了从事科学研究以外，他同时担任华中科技大学的教授，先后培养7名博士后、70余博士以及116名硕士，为我国国防科技领域输送大量的专业人才。他带领的团队从最开始的五人研究小组，历经三十载的发展壮大，现在已成为百余人的研究团队，被评为“国家创新研究先进群体”，将我国的舰船综合电力技术提升了好几个层次。马伟明同志用一生为国铸剑，报效国家。中国有许许多多像马伟明这样无私奉献的科学家，他们都在各自的岗位和研究领域发光发热，为中国这艘巨轮的远航提供源源不断的动力，是每一位中国人学习和效仿的榜样。这正如习近平主席所说的，当代青年都是有责任、有理想、有担当的，正是因为有无数个像马伟明一样的中国人，我们的祖国才会不断强大，不断从一个胜利走向另一个胜利，从一个辉煌走向另一个辉煌。

2结论

“大学物理”课程中开展思政教育是实现立德树人这个教育根本任务的有效途径。根据当前课程思政教学要求，“大学物理”课程的任课教师首先要转变教学观念，认清自己的教育教学职责，不仅要紧跟物理学研究的前沿动态，还要认真研究思政教育方面的知识，仔细发掘课程所蕴含的思政元素，并加以提炼，最终能以一种“润物细无声”的方式融入课程教学的全过程。本文以磁场对载流导线的作用为例，对大学物理中的课程思政进行了案例研究。通过列举安培力在日常生活、生产、国防武器装备中的应用，让学生认识科学技术的强大力量，激发他们对科学研究的热情，培育开拓创新、务实求真的科学家品质。同时，可以引导他们紧跟时代的科技潮流，将理论与实践紧密结合，增强为我国科学技术发展进步而努力学习的决心。通过介绍我国科学家马伟明经过不断努力在电磁炮等关键技术领域取得突破成就的故事，鼓励同学们在自己的生活和学习中，无惧艰难险阻，努力担当时代赋予的使命和责任，为祖国的繁荣昌盛贡献自己的一份力量。

*通讯作者：蒋小康

基金项目：新疆维吾尔自治区高校科研计划（XJEDU2017S049）

参考文献

[1]习近平.把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报，2016-12-09（01）.

[2]张景川，楚合营，孔德国，等.大学物理“课程思政”教学团队建设及实践研究[J].教育现代化，2019，6（88）：162-165，179.

[3]王文文.充分发挥大学物理公共课程的育人功能[J].中国高等教育，2019（6）：48-50.

[4]邱伟光.课程思政的价值意蕴与生成路径[J].思想理论教育，2017（7）：10-14.

[5]王小力.大学物理课程思政研究与实践[J].中国大学教学，2020，362（10）：56-59.

[6]梁萍，张弛，陈梅.大学物理中的课程思政——以“角动量守恒定律”为例[J].科教文汇， 2019，000（035）：73-74.

[7]“课程思政”在力学教学中的实践研究[J].新疆师范大学学报（自然科学版），2020，39（2）：62-66.

[8]高书霞，杨咏东，王新宇，等.大学物理教学中思政教育的有效融入[J].教育教学论坛，2019，445（51）：50-51.

[9]王向贤.光学教学中的“课程思政”研究与实践[J].物理与工程， 2019，029（002）：45-48.

[10]程守洙，江之永.普通物理学[M].6版.北京：高等教育出版社，2006.