缩略图
Scientific Research

固体物理课程思政元素的挖掘与探究

作者

方世超 刘鑫坤

南阳理工学院 河南省南阳市 473004

引言

在新时代高等教育体系转型升级的背景下,课程思政建设作为落实立德树人根本任务的重要抓手,正在逐步向“专业课程全覆盖、教学全过程协同、 育人目标全维度” 方向深入推进。教育部发布的《高等学校课程思政建设指导纲要》明确指出,应打破“思政归思政、专业归专业”的二元壁垒,推动知识传授、能力培养与价值塑造的三位一体融合发展。

在新工科背景下,专业教育面临着从知识导向向能力导向、从内容传授向成果导向的根本性转变。作为支撑新能源材料类专业的核心课程,《固体物理》具备高度理论性与交叉性,其知识结构与国家战略科技需求紧密相连。与此同时,该课程亦蕴含丰富的育人资源,具备承载思想政治教育功能的广阔空间。基于 OBE 理念,本文立足课程思政系统构建逻辑,围绕“如何实现固体物理课程与思政教育的深度融合”核心问题,提出一套以“三维协同”为核心的育人模式,为新工科背景下专业课程思政建设提供理论支持与实践路径。

一、知识传授:构建专业内容与育人目标的内在关联

OBE 理念强调“反向设计、正向实施”的教学策略,即一切教学活动应以学生的毕业能力达成为导向。在课程思政视域下,这要求教师在专业知识体系建构过程中,主动厘清知识模块与思想政治教育目标之间的契合点,进而实现价值引领与知识传授的深度耦合。

在《固体物理》课程中,晶体结构、能带理论、固体热学、电学、磁学、等内容不仅是构建材料学科认知体系的基础,同时亦蕴含多重思政元素。教学中,教师应强化知识与价值双重逻辑的设计策略:一方面,借助黄昆院士、吴自良院士等学术人物案例,将科学精神、爱国主义与学科发展脉络相融合,提升课程的人文厚度;另一方面,可将当前国家在半导体材料、自主芯片技术等关键领域的“卡脖子”困境引入教学场景,引导学生理解“材料强国”战略中的专业责任与学术使命,实现专业知识体系与国家发展需求的同频共振。

二、能力培养:打造以问题为导向的复合能力生成机制

课程思政的实效性不仅体现在价值塑造上,更体现在学生综合能力的系统提升。新工科人才培养强调多维能力协同发展,包括科学思维能力、技术实践能力、跨界协同能力与伦理判断能力。OBE 理念要求能力培养应嵌入具体教学环节之中,强调可评估、可迁移、可拓展。

围绕固体物理课程的特点,可构建多元化教学情境与任务导向型学习模式。如设计“半导体能带结构模拟”课程项目,引导学生结合当前中国半导体产业实际,运用专业知识进行数据建模与物性分析,并撰写优化方案,实现专业能力与工程意识的协同生成;再如“德哈斯-范阿尔芬效应”实验教学模块,可通过小组合作、数据复现与模型讨论强化学生的科研素养与合作意识。教师还可引导学生反思固体物理发展史上的科学范式变迁,理解经典理论与现代量子模型的转换过程,逐步提升其批判性思维与理论整合能力。

三、价值塑造:实现科学精神与家国情怀的同频共振

在课程思政的系统构建中,价值塑造是最终归宿,其核心在于构建以学科逻辑为基础、以社会现实为引导的“知—情—意—行”联动体系。固体物理作为材料学和物理学中的重要组成部分,其是与国家关键技术高度耦合的课程,在价值塑造层面具备独特优势。在课内教学中,教师可围绕“大国重器”背后的材料科技支撑展开专题式教学。如通过引入“中国天眼FAST”项目中超导材料的关键应用,展示固体物理在国家天文观测技术中的核心价值,并结合科研团队克服困难、勇于攻关的真实经历,激发学生科技报国的理想追求。在课外延伸中,可开展“固体物理与国家战略材料发展”主题研讨,引入航天器、芯片设计等行业背景案例,邀请企业技术专家、科研机构工程师开展交流分享,构建学生对“专业知识—社会应用—国家需求”三者关系的整体性理解,进而推动其价值认同向职业志趣与实践行动转化。

结语

在新工科建设不断深化、教育教学改革持续推进的当下,专业课程作为课程思政建设的主战场,应主动承担起价值引领与能力塑造的双重使命。基于OBE 理念所构建的“知识传授—能力培养—价值塑造”三维协同机制,为固体物理课程融入思政元素提供了系统化路径。后续应进一步拓展跨学科资源、完善评价体系与教学反馈机制,推动课程思政由“点状植入”走向“系统构建”,实现知识体系与育人目标的深度融合,切实提升高校人才培养的整体质量与社会贡献度。

参考文献

[1] 陈莹, 季燕菊, 李鲁艳. " 三全育人" 视域下固体物理学课程思政教学探索[J]. 高教学刊,2025,11(5):177-180,184.

[2]陈长材,梁小康.基于 OBE 教育理念下新能源科学与工程专业“固体物理”课程的教学思考[J].科技风,2024,(31):78-80.

[3]唐陈煜.材料科学与工程专业固体物理课程教学研究[J].石材,2024,(05):50-52.

[4]刘雅娜.材料科学与工程专业《固体物理》课程思政的教学探索及实践[J].成才,2023,(20):39-41.

作者信息:方世超,男(1993.11-),汉族,河南开封人,博士,讲师;

研究方向:物理和新能源材料方向刘鑫坤,男(1988. 10-) ,汉族,河南南阳人,博士,讲师;

研究方向:物理和新能源材料方向

基金项目:教育教学改革研究与实践项目:新工科视域下材料类专业固体物理课程混合式教学的创新与实践,项目编号:NIT2024JY-070