“三位一體”模式的醫(yī)用物理學(xué)課程思政教學(xué)設(shè)計及應(yīng)用研究

劉 慧 余 蓉 王旭東 范 雨 敬小麗 木本榮

（成都中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院，四川 成都 611137）

一、引言

習(xí)近平總書記在2016 年12 月召開的全國高校思想政治工作會議上強調(diào)要樹立“課程思政”的教學(xué)教育理念，實現(xiàn)“知識傳授”與“價值引領(lǐng)”的統(tǒng)一，推動“思政課程”向“課程思政”的立體化育人轉(zhuǎn)型，把思政教育貫穿教育教學(xué)全過程[1-3]。該觀點為高校思想政治教育工作提出了新思路。公共基礎(chǔ)課程是高校人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)，將思想政治教育與公共基礎(chǔ)課程相對接，在公共課程教學(xué)中實現(xiàn)思政教育更有助于新時代人才的培養(yǎng)[4-6]。

醫(yī)用物理學(xué)作為高等醫(yī)學(xué)類院校的一門重要的公共基礎(chǔ)課程，致力于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)理思維，提高科研能力，拓展創(chuàng)新能力。醫(yī)用物理學(xué)課程內(nèi)容包含了力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)及醫(yī)學(xué)技術(shù)應(yīng)用，內(nèi)含豐富的科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)精神。課程內(nèi)容有益于開展“思政”教學(xué)，逐步實現(xiàn)啟發(fā)學(xué)生開展客觀實踐探索，并回歸于實際應(yīng)用的學(xué)科。

此外，醫(yī)用物理學(xué)課程授課專業(yè)眾多，課程影響廣泛，涉及臨床醫(yī)學(xué)、臨床檢驗學(xué)、衛(wèi)生檢驗檢疫、生物科學(xué)、制藥工程等。醫(yī)用物理學(xué)授課對象大多為大學(xué)低年級學(xué)生。這些學(xué)生普遍處在高中至大學(xué)階段的關(guān)鍵適應(yīng)期，急需“課程思政”教學(xué)對學(xué)生的人生觀、價值觀、社會觀進行正確的指導(dǎo)[7-10]。鑒于此，本文擬采用“三位一體”教學(xué)方法將“課程思政”融入傳統(tǒng)的醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)設(shè)計并探索實施方案。采用“導(dǎo)學(xué)、案例、討論”等多元化過程將“學(xué)習(xí)、思考、實踐”三位一體教學(xué)模式引入“課程思政”教學(xué)。課程穿插物理學(xué)史及中國古今科技重大發(fā)明，以生動的人物事跡和豐富的歷史故事潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生樹立積極向上的人生觀、價值觀、社會觀，為枯燥的物理知識營造了生動的人文環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的人文情懷、家國思想，樹立社會主義核心價值觀[11]。

二、醫(yī)用物理學(xué)的課程思政教學(xué)目標

課程思政目標分為初級、中級、高級三個層次。初級目標為培養(yǎng)學(xué)生掌握物理學(xué)的基本知識及方法；中級目標為培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力；高級目標為培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的人生觀、價值觀、世界觀，幫助學(xué)生樹立辯證唯物主義方法論，將社會主義核心價值觀滲透到課程培養(yǎng)過程中。三個層次逐步遞進，最終實現(xiàn)醫(yī)用物理學(xué)課程思政的高級教學(xué)目標。

我們將知識目標、能力目標和育人目標有機結(jié)合，在傳授知識的過程中合理內(nèi)嵌思政元素，由淺入深、由簡至繁地將“育德育人”的教育目標潛移默化地分散于整個課程中。課程教學(xué)目標重點在“以文化人，以文育人”，培養(yǎng)目標主要體現(xiàn)在以下三方面：

1.知識目標

掌握經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)知識，包括力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、原子物理學(xué)等。了解物理學(xué)前沿科技應(yīng)用基礎(chǔ)，包括電子技術(shù)、通訊存儲、半導(dǎo)體材料、大數(shù)據(jù)及人工智能等方面的基本原理。

2.能力目標

熟悉先進的醫(yī)學(xué)技術(shù)及設(shè)備，例如核磁共振（MRI）、計算機斷層掃描技術(shù)（CT）、掃描探針顯微鏡（STM）等，能用物理學(xué)原理較好地解釋先進醫(yī)學(xué)技術(shù)及設(shè)備的基礎(chǔ)原理。培養(yǎng)學(xué)生嚴密的邏輯思維能力、嚴謹?shù)目茖W(xué)研究素養(yǎng)、細致的分析和解決問題能力，能較好地將物理學(xué)思維應(yīng)用于今后的臨床工作及科學(xué)研究中。

3.情感目標

幫助學(xué)生樹立辯證唯物主義方法論，激發(fā)學(xué)生“不畏艱難、不懈奮斗”的人生觀，增強學(xué)生民族自豪感和愛國主義情懷，浸潤學(xué)生“先天下之憂而憂，后天下之樂而樂”的家國情懷，并帶領(lǐng)學(xué)生構(gòu)建人類命運共同體的基本思想。逐步在知識傳授中以“育人育德”為中心，將社會主義核心價值觀培養(yǎng)滲透到教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生成為社會主義合格的建設(shè)者和接班人。

三、醫(yī)用物理學(xué)的課程思政教學(xué)內(nèi)容

重構(gòu)醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)內(nèi)容，適時嵌入“思政”元素，合理運用 “案例教學(xué)”“翻轉(zhuǎn)課堂”“同伴學(xué)習(xí)”“線上線下”混合式教學(xué)等多種方法將課程內(nèi)容有機地與“思政”元素相結(jié)合。醫(yī)用物理學(xué)根據(jù)本學(xué)科的特點主要從以下幾個方面將 “思政”元素切入教學(xué)內(nèi)容。

1.國內(nèi)外物理學(xué)家的感人事跡

醫(yī)用物理學(xué)在講授過程中應(yīng)緊密聯(lián)系物理學(xué)史的內(nèi)容，講述物理學(xué)發(fā)展史中作出重要貢獻的國內(nèi)外科學(xué)家事跡。從牛頓與蘋果的故事、到庫侖發(fā)現(xiàn)庫侖定律，其中的每個故事均激發(fā)學(xué)生不畏艱苦，刻苦鉆研，實事求是的科學(xué)精神。

2.古代中國物理科學(xué)成就

《考工記》《夢溪筆談》《天工開物》等均凝集了中國古代科學(xué)家豐富的智慧；指南針、造紙術(shù)、印刷術(shù)、火藥等集中體現(xiàn)了中國古代人民對物理和科技的推廣應(yīng)用。在教學(xué)過程中相關(guān)知識點穿插歷史成就的介紹，可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，同時體現(xiàn)中國古代先賢的智慧，增強學(xué)生的民族自信心和自豪感。

3.新中國科技的重大突破

新中國科技的迅猛發(fā)展離不開老一輩科學(xué)家的全身心投入，他們犧牲個人利益，為祖國的科技事業(yè)貢獻了畢生的心血。錢學(xué)森、郭永懷、鄧稼先、錢三強等在“兩彈一星”領(lǐng)域取得了重大的成就。在教學(xué)過程中，潛移默化地介紹這些老一輩科學(xué)家的故事，可以激發(fā)學(xué)生的集體主義、社會主義、愛國主義情懷。啟發(fā)學(xué)生居安思危，培養(yǎng)學(xué)生為“中華崛起而讀書”的家國情懷。

4.當代中國的先進技術(shù)發(fā)展

改革開放以來，我國的經(jīng)濟和科技發(fā)展均突飛猛進。尤其在基礎(chǔ)建設(shè)、航空航天、電子信息、設(shè)備制造等領(lǐng)域進入了國際先進水平。如世界最大的射電望遠鏡“天眼”；世界首個量子通訊衛(wèi)星“墨子”號等。在涉及相關(guān)物理基礎(chǔ)部分，間接介紹這些科技成果的發(fā)展和應(yīng)用，有助于啟發(fā)學(xué)生科學(xué)探索的動力，以及投身祖國建設(shè)的熱情。

綜上所述，結(jié)合四部分內(nèi)容，醫(yī)用物理學(xué)的課程思政教學(xué)內(nèi)容詳細設(shè)計如表1 中所示。

表1 醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)內(nèi)容與課程思政融入點一覽表

四、醫(yī)用物理學(xué)的課程思政教學(xué)設(shè)計及評價體系

為進一步豐富課程思政的教學(xué)形式、提升課程教學(xué)的效果，醫(yī)用物理學(xué)課程思政采用多元化的教學(xué)模式，包括案例教學(xué)、問題情境、任務(wù)驅(qū)動、同伴學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂、線上下混合式教學(xué)。在不同形式的教學(xué)活動中，學(xué)生不斷地發(fā)現(xiàn)、探索、研究、協(xié)同、合作；這些教學(xué)活動培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作，追求真理，不畏困難，積極樂觀的精神，潛移默化地將思政內(nèi)容融入到教學(xué)活動中。例如翻轉(zhuǎn)課堂，需要多名學(xué)生的分工配合，小組同伴互助接力，極好地培養(yǎng)了學(xué)生的集體主義精神。實踐證明，多元化的教學(xué)模式及豐富的教學(xué)活動，能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動、組員互動、求知探索的過程中體會到課程思政的精髓，將集體主義精神、辯證唯物思想、科學(xué)探索精神、堅持不懈不畏困難的精神傳遞給學(xué)生。醫(yī)用物理學(xué)課程思政詳細教學(xué)設(shè)計如表2 中所示。

表2 醫(yī)用物理學(xué)課程思政教學(xué)設(shè)計及教學(xué)方法一覽表

此外，評價體系是教學(xué)效果的主要反饋平臺。因此，醫(yī)用物理學(xué)課程評價體系增加了“思政”考核的內(nèi)容。根據(jù)教學(xué)目標，課程思政采用多樣化的教學(xué)評價方法，合理地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，同時一并實現(xiàn)“思政”教學(xué)評價，詳細評價設(shè)計及成績分布列于表3 中。

表3 醫(yī)用物理學(xué)課程思政考核評價體系一覽表

課程考核體系分為兩大部分：知識能力考查（70%）及思政素質(zhì)考查（30%）。從表中可知，一方面，評價體系從基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)技能、思維創(chuàng)新等方面對學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、思維能力進行考核；另一方面，評價體系增添了思政素質(zhì)的考查，從唯物辯證觀、集體主義、愛國主義、民族自信等方面進行考查。其中，思政素質(zhì)的考查已提上至綜合成績的30%，這足以突出思政素質(zhì)的培養(yǎng)在課程評價中的重要性，引起學(xué)生的高度重視，激發(fā)學(xué)生的參與熱情。思政素質(zhì)的考核形式多元化，通過論文論述、小組分享、課堂討論等互動性強、參與度高的環(huán)節(jié)進行，避免了課程思政教學(xué)“說教化”，讓學(xué)生從學(xué)習(xí)活動中體會思政思想。

五、醫(yī)用物理學(xué)的課程思政教學(xué)實例

醫(yī)用物理學(xué)課程思政教學(xué)需要實現(xiàn)兩方面的目標，一方面，通過學(xué)習(xí)學(xué)生能掌握扎實的物理知識和基礎(chǔ)科學(xué)技能；另一方面，通過學(xué)習(xí)學(xué)生能夠潛移默化地接受思想教育，在世界觀、人生觀、價值觀等方面得到陶冶。因此，如何合理地分配課程思政和基礎(chǔ)知識的教學(xué)比例，有機銜接兩者的教學(xué)過程成為“課程思政”的重難點。本文以“量子力學(xué)的不確定性與量子計算機發(fā)展”為課程思政案例，詳細闡述教學(xué)設(shè)計及實踐詳細內(nèi)容。教學(xué)主要分為四大模塊，分別為課程引入、課程講解、課堂討論、課后研討，相對的教學(xué)內(nèi)容、方法、思政目標等，詳細教學(xué)設(shè)計情況列于表4.

表4 量子力學(xué)不確定性與量子計算機發(fā)展的思政教學(xué)案例

1.課程引入

第一部分，課程以“薛定諤的貓”動畫視頻的為引導(dǎo)，提出問題“如何確定薛定諤的貓生與死概率”。以問題導(dǎo)入，情境設(shè)立的教學(xué)方法，啟發(fā)學(xué)生思考量子力學(xué)的混沌效應(yīng)。從微觀的量子力學(xué)行為推廣宏觀的貓的生死概率問題。其次，介紹計算機的計算方式，介紹比特（Bit）計算制，即計數(shù)單位為“1”或者“0”。最后，根據(jù)兩者的對比和聯(lián)系，引出思政教學(xué)目標，理解科學(xué)的物質(zhì)觀，體會唯物辯證主義思想。

2.課程講解

第二部分，課程以案例教學(xué)的方法，介紹量子力學(xué)與計算機科學(xué)的聯(lián)系，理解計算機二進制與量子力學(xué)不確定的關(guān)系，引入思政目標，理解客觀世界萬物互聯(lián)，啟發(fā)學(xué)生以科學(xué)發(fā)展的觀念看世界。

3.課堂討論

第三部分，課堂討論采用任務(wù)驅(qū)動模式進行，主要介紹量子計算機的發(fā)展歷程和重要人物，如，中國量子計算機之父-潘建偉的事跡。課程設(shè)置了兩個案例情境：

探索量子計算機的科研之路非常坎坷，潘建偉“不放棄、不怕輸”的精神越過了一個又一個難題。

量子計算技術(shù)的研發(fā)需要大量資金，初期國內(nèi)對量子計算技術(shù)領(lǐng)域一片空白，國內(nèi)申請項目十分困難。潘建偉申請了幾個大學(xué)的兼職，組織團隊所有力量，堅持科研攻關(guān)。

分組討論兩個案例，思考兩個重要問題。第一點，任何的成功都始于無數(shù)次的失敗，在困難與挫折面前新一代年輕人如何積極應(yīng)對？第二點，當個人發(fā)展遇到瓶頸，如何志存高遠，不忘初心，將個人命運如何與國家發(fā)展相互融合？通過“問題-情境-思考”的教學(xué)形式，讓學(xué)生投入“學(xué)習(xí)、思考、實踐”的三位一體模式中，啟發(fā)學(xué)生樹立正確的挫折觀、人生觀、價值觀。同時，激發(fā)學(xué)生“家國情懷”，為國家和民族奮斗的熱情。

4.課后研討

為進一步加深和鞏固量子計算機技術(shù)的知識，課后研討采用 “線上學(xué)習(xí)”+“線下分享”混合教學(xué)模式。線上提供學(xué)習(xí)資源：TED（technology entertainment design，TED）演講網(wǎng)易公開課——量子計算機初學(xué)者指南。線下通過同伴學(xué)習(xí)、小組討論，組間匯報，分享話題“量子計算機帶給當今生活的改變”。通過分享和討論，激發(fā)學(xué)生認識到世界的多元聯(lián)系性，培養(yǎng)唯物辯證觀；啟發(fā)將已學(xué)知識融會貫通，著重培養(yǎng)科學(xué)創(chuàng)新的思想。在這些交流和討論中，逐步培養(yǎng)學(xué)生協(xié)同合作的能力，培養(yǎng)集體主義榮譽感。

六、結(jié)語

醫(yī)用物理學(xué)作為醫(yī)學(xué)類院校的一門公共基礎(chǔ)課程，承擔(dān)著承前啟后，扎實根基的重要課程地位。該課程選課人數(shù)眾多、教學(xué)專業(yè)廣泛，具備推廣思想政治教學(xué)的學(xué)生基礎(chǔ)。我們試將思想政治教育與醫(yī)用物理學(xué)課程相互融合，逐步探索適合本學(xué)科的“課程思政”教學(xué)方法和路線。課程從知識、能力、情感方面制定了“思政”教學(xué)目標，重構(gòu)了醫(yī)用物理學(xué)“課程思政”教學(xué)內(nèi)容。課程采用“導(dǎo)學(xué)-案例-討論”的形式，將“學(xué)習(xí)-思考-實踐”的三位一體培養(yǎng)模式引入醫(yī)用物理學(xué)“課程思政”的教學(xué)設(shè)計及評價體系。其中，翻轉(zhuǎn)課堂、同伴學(xué)習(xí)、案例分享、小組討論等教學(xué)形式高度激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和探索求知欲。以“量子計算機”為課程思政教學(xué)案例，詳細分析了課程思政在醫(yī)用物理學(xué)中的教學(xué)融入與實際應(yīng)用。通過互動交流、協(xié)作學(xué)習(xí)、主動探索等形式，讓學(xué)生在潛移默化中接受思政教育，樹立正確的人生觀、價值觀、世界觀，培養(yǎng)集體主義精神和愛國主義情懷，感悟吃苦耐勞、不怕挫折、勇于奮斗、堅毅不拔的中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)，啟發(fā)學(xué)生志存高遠、為國奮斗的青年熱情。醫(yī)用物理學(xué)的“課程思政”教學(xué)將逐步實現(xiàn)“知識傳授”與“價值引領(lǐng)”的統(tǒng)一，為推進新時代高校人才培養(yǎng)做出貢獻。