1. 引言
课程思政是中国特色社会主义高等教育的重要创新，指在高校所有专业课程中融入思想政治教育元素，将知识传授与价值引领有机结合，实现“立德树人”根本目标的综合教育理念。近年来，教育部要求所有学科协同育人，构建“全员全程全方位”的思政教育体系。2020年5月，教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》，对高校课程思政建设的目标要求、内容重点、教学体系、课程分类、师资队伍、教学研究等方面进行了系统的指导和规划，为高校课程思政建设提供了具体的实施路径和方法[1]。2022年7月，教育部等十部门印发的《全面推进“大思政课”建设的工作方案》，针对当前课程思政推进过程中出现的一些问题进行全面指导的工作方案[2]。
2. 量子力学课程概述
量子力学是研究微观粒子运动规律的物理学分支，在物理、化学、生物等诸多领域都有着广泛应用。它作为物理学类专业学生必修的一门基础理论课，不仅是培养学生掌握量子物理基础知识的重要课程，还是很多学生今后从事物理学术研究、解决工业生产和日常生活中相关问题的理论基础。量子力学在建立和发展过程中，不断涌现出挑战经典、打破常规和解决科学问题的案例，这些案例既能培养学生科学素养，强化辩证唯物主义思想，又能强化学生的国家情怀与社会责任意识，激发学生创新精神，树立国家科技自立自强[3]。然而，由于量子力学课程内容极具专业性，如何在教学过程中融入思政教育一直困扰着众多量子力学任课教师。
3. 当前量子力学课程思政教育存在的问题
笔者根据近几年开展量子力学课程思政教育的经历，发现该课程思政教育存在的问题主要体现在以下几方面：
(1) 课程蕴含的思政元素挖掘不够
相较于经典物理知识，量子力学知识理论更抽象且数学工具更复杂，很多教师在教学中多集中于知识点传授，没有认真思考过专业知识所蕴含的思政元素，甚至完全忽略思政元素融入的教学。也存在一些教师在挖掘过程中目标不清晰、经验不足，导致思政元素与专业知识的结合生硬，缺乏内在逻辑性。此外，高校对专业课程融入思政教育虽有要求，但任课教师挖掘思政元素的能力有限，导致思政教育与专业知识脱节[4]。如在讲解量子力学发展史时，部分教师仅提及科学家的努力，讲授科学创新的重要性，却忽略了知识点所蕴含的哲学内涵(如辩证唯物主义、科学方法论)和文化价值等。
(2) 教师思政素养不足
课程思政教育需要教师具有与课程知识点相关的哲学知识、科技应用和科学前沿等。部分教师对马克思主义哲学、中国特色社会主义理论体系的理解不够深入，难以将量子力学中的科学思想与思政教育结合。此外，由于量子力学发展史以西方科学家为主角，而中国科技成就(如量子通信、量子计算)对量子力学发展的贡献往往被忽略，很大程度上影响学生的学习激情、文化自信和民族自豪感。
(3) 课程思政的教学方法缺乏新颖
量子力学的教学过程中，许多教师仍依赖传统的讲授式教学，以“灌输式”为主，缺乏创新性和灵活性，忽视学生的主体性和参与性，课堂氛围沉闷，学生积极性不高。这种单一的教学模式难以激发学生对思政内容的兴趣，也限制了学生思维的发展和创新能力的培养。还有部分教师未能做到将专业知识与思政元素有机融合，思政教育存在泛化、肤浅、片面、生硬和不合时机等问题。此外，也存在一些教师无法充分利用现代教育技术或新媒体手段，教学手段未能与时俱进，无法有效吸引学生的注意力，提升思政教育效果。
(4) 思政教育评价体系与资源不完善
当前量子力学教学大纲对学生的学习考核主要体现在对知识点的考核，而对课程思政教育的考核却没有体现，对思政教育的考核也缺乏行之有效的评价机制。现行国内众多量子力学教材均没有开发与知识点相应的思政教学案例和资源，高校教师对课程思政元素挖掘主要来自任课教师的自行摸索。高校对专业课程中融入课程思政虽有要求，但无严格规定，也无明确考核和激励机制，致使教师的重视程度不够，思政教学效果大打折扣。
4. 量子力学课程思政的教学策略与方法
(1) 深入挖掘课程思政元素
笔者所在单位为挖掘课程知识点的思政元素，成立了以任课教师为组长，系部主任、系支部书记、专业负责人和核心课程骨干教师为成员的思政元素挖掘小组。根据量子力学课程内容和特点，从量子力学发展史、物理学家故事、中国科学家贡献、哲学思想、科学伦理等方面挖掘思政元素，建立课程思政案例库。以周世勋第三版《量子力学教程》为例[5]，挖掘的主要思政元素如表1所示。
Table 1. Mining, integration and training objectives of ideological and political elements in quantum mechanics course [3]
表1. 量子力学课程思政元素的挖掘、融入与培养目标[3]
课程知识点 |
课程思政元素挖掘与融入 |
课程思政教育目标 |
量子力学发展史 |
介绍普朗克、爱因斯坦等中外科学家对量子力学发展的贡献 |
培养学生追求真理、勇于创新的精神，增强民族自信心和责任感 |
光电效应 |
介绍光电效应及其应用，以及中国的成就，认识节约能源保护环境的重要性 |
强化学生环保意识，理解“绿水青山就是金山银山”的科学理念 |
波粒二象性 |
介绍微观粒子波动性和粒子性，认识到事物的对立统一关系 |
培养学生科学的辩证思维，突破思维方式，敢于提出新观点 |
波函数以及 波函数统计解释 |
对微观世界的认识，概率理论反映唯物辩证法中偶然性与必然性的统一 |
培养学生的辩证唯物主义世界观、科学方法和科学态度 |
态叠加原理 |
介绍叠加原理意义，理解事物的多元性和复杂性，概率性与客观规律的关系 |
培养学生培养辩证思维，学会从多维度看待问题 |
薛定谔方程 线性谐振子 |
薛定谔方程与牛顿方程对比、量子线性谐振子与经典线性谐振子对比，体现对比分析思想，以及科学发展的继承与创新 |
培养学生对比分析能力，理解理论发展的继承和创新，鼓励学生应勇于突破，敢于创新 |
量子隧穿效应 |
介绍量子隧穿效应的应用，领悟理论联系实际、学以致用和社会责任的意义 |
激发学生学习热情，鼓励学生学以致用，为社会发展贡献力量 |
氢原子 |
介绍量子力学对氢原子问题的探索，理解科学发展、追求真理和勇于创新的重要性 |
培养学生分析和解决问题的能力，激发学习热情，树立高远志向 |
不确定关系 |
介绍不确定关系突破经典物理学，反映事物客观的规律，体现辩证法对立统一 |
培养学生突破传统、批判性思维、辩证思维能力、树立正确世界观 |
矩阵力学 波动力学 |
介绍两种理论的等价性，揭示真理可以不同路径逼近，鼓励多途径解决问题 |
培养学生辩证思维和创新意识，以及勇于尝试和多元思维能力 |
狄拉克符号 |
介绍狄拉克符号的普适性和左右矢的对称性和意义，领悟科学规律的客观性与普遍性，以及对立双方相互依存的辩证关系 |
培养学生勇于创新的精神、领悟简洁与深刻的辩证关系，提升科学素养 |
守恒定律 |
从力学量守恒定律出发，理解自然规律的客观性和普通性，领悟可持续发展理念 |
培养学生的辩证唯物主义世界观，可持续发展的价值观 |
表象 |
介绍不同表象以及表象间的变换，理解现象与本质的关系、科学探索的多元思维 |
培养学生辩证唯物主义方法论，科学探索的多元思维与创新精神 |
微扰理论 |
介绍微扰理论核心思想，理解如何处理主次矛盾，坚持实事求是的科学态度 |
培养学生辩证思维能力、解决问题的能力、实事求是的科学态度 |
选择定则 |
介绍粒子跃迁遵从选择定则，理解真理的客观性，以及无规矩不成方圆的道理 |
培养学生树立科学的世界观和方法论，并认识规则的重要性 |
散射 |
介绍高能物理领域内的散射物理，以及中国科学家在国际高能物理领域内的贡献 |
激发学生学习热情，追求真理的精神，增强民族自信心和自豪感 |
电子自旋 |
介绍发现自旋的故事，鼓励学生勇攀科学高峰；用辩证思维方法理解微观运动规律 |
培养学生严谨的科学态度和勇于创新的精神，激发学生学习热情 |
泡利不相容原理 |
泡利不相容原理的发现和作用，启示勇于探索、社会中个体的独特性和价值 |
培养学生追求真理和创新精神，并尊重每个人的独特性 |
量子力学若干进展 |
介绍中国量子科技的发展，如量子通信、“卡脖子”问题等，鼓励学生勇于创新、奋勇进取、锐意担当 |
增强学生民族自信心和使命感，激励学生努力学习，奋勇进取，做有责任、有担当的当代好青年 |
(2) 加强师资队伍建设
在量子力学课程思政教育过程中，教师是连接专业知识与价值引领的重要桥梁，其政治素养和专业能力直接影响课程思政的育人效果。为加强师资队伍建设，可从以下几方面努力：
① 强化教师思想政治建设。建立健全教师理论学习制度，通过理论学习增强教师的政治认同、思想认同、理论认同和情感认同，确保教师队伍始终忠诚于党的教育事业。
② 加强团队建设和教师能力培训。组建由专业负责人、专业课教师、思政专家、企业工程师或科技前沿研究人员等构成的教学共同体，开展集体备课和协同教研。同时完善培训机制，通过组织学术沙龙、教学示范、集体备课等活动分享教学经验，探讨教学中的难点、痛点和解决方案，实现专业知识与思政元素的有机融合。
(3) 创新思政教学方法和手段
根据前面挖掘的量子力学课程思政元素，可构建“四维”联动的创新教学方法，提升课程思政的感染力与实效性：
① 打造项目式学习以驱动价值塑造。根据知识设计主题研究项目，如波动力学和矩阵力学比较、不确定关系、选择定则等，组织学生查阅各种资料和讨论，实现知识学习与思政教育的融合。
② 开展情境教学法以促进思维升华。通过虚拟仿真技术构建量子力学发展史情境实验室、VR技术模拟量子力学微观运行、云参观科学前沿实验和大科学装置等情境教学法，将抽象的科学知识点和哲学问题转化为具象的知识理解和价值判断。
③ 开展跨学科的研讨以深化价值引领。建立“科学–哲学–工程”的三联课堂，邀请量子科学研究专家、马克思主义理论专家、量子技术工程师等共同参与案例教学，如在讲授量子力学叠加原理、不确定关系时，组织“从量子力学到马克思主义认识论”主题辩论，邀请马克思主义理论专业的教师与学生共同参与，通过多视角碰撞引导学生建立正确的科技价值观、世界观和人生观。
④ 通过人工智能技术赋能专业知识与思政元素的融合教育。构建“量子知识 + 思政元素”的智慧教学平台，利用知识图谱技术实现思政元素与专业知识的智能关联，使知识学习与思政教育自然融入，提升教学效果。如学生在线学习“散射”时，系统推送“中国科学家在俄罗斯杜布纳联合核子研究所的科学研究”的思政案例。
(4) 完善思政教育评价体系和资源建设
① 建立和完善专业课程教师开展思政教育的评价机制，完善涵盖教学设计、课堂实施、育人成效的多元评价体系，全面合理地评价教师开展课程思想教育的过程、内容、方式方法及效果，激发教师思政教育的内生动力。例如学院给任课教师制定《专业课程思政教学实施记录表》，由教学督导根据授课计划开展随堂听课并做好过程记录，并将记录表作为教师教学考核的参考指标。
② 建立和完善学生课程思政教育效果的评价机制，教师在教学过程中设计课程思政大讨论，对学生进行思政教育过程性评价。在学期末的考核过程中，设计包含思政元素的考试试题，利用大数据分析学生考试结果，评判思政教育的实施效果，并作为教师教学反思和改进的依据。设计匿名问卷，聚焦学生对课程思政内容的开展情况、接受度和认同度的反馈。
③ 分层分类开发教学资源库，各大型出版社应勇于承担思政育人责任，组织经验丰富的专家出版与专业课联系紧密的配套《思政教育电子教案》。各高校教务处也可组织二级学院系部责任人和专业课老师，统一完善专业课程的思政教育资源建设，甚至可开展跨高校和跨企业间的合作，建立校–校和校–企思政教育合作案例库。
5. 结语
本文根据当前量子力学课程思政教育存在的思政元素与专业知识融合困难、教师思政素养不足、思政教学方法缺乏新颖和思政教育评价体系与资源缺乏等问题，提出四方面的解决策略，即组建团队挖掘课程思政元素，建立案例库、加强师资队伍建设，提升教师思政素养、创新教教学方法，实现知识传授与价值引领的有机结合、完善思政教育评价体系和资源建设。希望通过这些讨论和探索，能在教学各环节实现专业知识与思政教育深度融合，提高学生的专业能力、实践能力和科学创新精神，培养兼具专业知识、科学素养、家国情怀和社会责任感的新时代人才。
基金项目
湖州师范学院2024年课程思政项目，项目名称：BOPPPS模式下量子力学课程思政教学探索和实践，项目编号：JGSZ202420。
NOTES
*通讯作者。