1. 引言
长期以来，党和国家高度重视课程的育人作用。在2016年的全国高校思想政治工作会议指出各门课程要守好一段渠，种好责任田，使各类课程与思想政治理论课程同向同行，形成协同效应[1]。《国家教育事业发展“十三五”规划》中明确提出要全面落实立德树人根本任务，把思想政治工作贯穿教育教学全过程。科学制定不同年龄阶段和各级各类教育的德育工作目标，实现全员育人、全过程育人、全方位育人，深入挖掘课程教材的育人作用[2]。2018年教育部出台了《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》，明确提出强化课程思政，着力推动高校全面加强课程思政建设，在每一门课程中有机融入思想政治教育元素，形成专业课教学与思想政治理论课教学紧密结合、同向同行的育人格局[3]。2020年5月，教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》明确提出所有课程都要承担思政育人功能[4]。在新时代高等教育改革中，课程思政已成为落实立德树人根本任务的核心路径。近年来，广大教师认真学习贯彻关于教书育人的系列重要讲话精神，深刻认识教育“为党育人，为国育才”的根本任务，把课程思政建设与实施的总目标确定在“培养中国特色社会主义建设者和接班人”上，认真落实课程思政工作总要求，将“知识传授、能力培养和价值塑造”融为一体，解决好“怎样培养人”的问题[5]。当前，无论是思政理论课，还是其他各类课程都在围绕着提高人才培养质量，实现教育“立德树人”的根本目标，在课堂教学、实践教学中积极挖掘、整理思政素材，探索将思政元素自然地与教学内容相结合的方式和授课模式[6]。思政元素要有机融入专业教学，实现“随风潜入夜，润物细无声”的效应，把思政元素如春风化雨一样自然地融入到教学中，使学生不知不觉中去感受科学真理的魅力，体会物理学家们孜孜追求真理的毅力和精神，被他们的爱国主义和家国情怀所感染[7]。
课程思政作为一种教育理念，逐步在高等教育界形成共识。很多学者对课程思政的内涵进行了诠释，例如，杨祥等人提出课程思政是方法不是“加法”，即课程思政是凝练思政教育元素，把思政教育元素融进各类课程中，贯穿到学校教育教学全过程的方法[8]。吴小山等人结合自身的教学实践，提出把唯物主义、从实践中来到实践中去、实事求是等思政元素融入专业课程，从而推进课程育人[9]。如何把课程思政有机融入到物理学专业课程中，很多学者已分别从物理学课程思政建设思路、基本原则、育人目标和融入途径等多方面做出了有益的探索，并取得了一定的成效[10]-[12]。这些具有指导性的课程思政建议给广大一线教师实施课程思政教学改革指明了方向。电磁学是高校物理学类专业的一门重要专业基础课程[13]，不仅传授电磁学基本概念和规律，更蕴含着丰富的思政教育资源。电磁学理论的发展史本身就是一部科学家追求真理、服务人类的奋斗史，通过挖掘法拉第十年探索电磁感应、麦克斯韦建立统一理论等案例，培养学生严谨求实的科学精神。经典电磁理论的建立是物理学史上的一次重大的突破，在其建立和发展过程中蕴含着丰富的马克思主义哲学思想和丰富的辩证唯物主义思想元素。黄桂芹等人论述了在电磁学教学中如何运用辩证唯物主义观点和方法阐述电磁现象的本质和规律，从而潜移默化地促进学生形成科学的世界观和增强辩证思维能力[14]。
全球化背景下，意识形态领域斗争日益复杂。为谁培养人，如何培养人，以及培养什么人，是新时代中国特色社会主义教育理论的精髓，已成为推进我国教育现代化的指导思想和行动指南。在科学教育改革浪潮中，科学–技术–社会(STS)教育、科学本质(NOS)教育及价值观教育为电磁学课程思政教学研究与实践提供了多维学术框架[15]。STS教育起源于20世纪70年代欧美，强调科学、技术与社会的互动关系，主张通过真实情境中的问题解决[16]。中国自80年代引入STS理论后，逐步形成“知识–能力–价值”三维育人目标。NOS教育旨在帮助学生理解科学作为知识体系和实践活动的基本特征，包括科学知识基于观察、实验与逻辑推理，强调观察、假设、实验与验证的循环。NOS教育聚焦科学知识生成机制与文化属性，Lederman提出的NOS七要素框架为电磁学教学提供方法论支持[17]。例如，通过复现法拉第电磁感应定律的发现历程，揭示观察渗透理论、假说驱动实验等科学实践特征。价值观教育旨在引导学生形成正确的价值观念，鼓励学生参与科技决策，承担科技发展的社会责任，一些国外价值观教育可为中国电磁学课程思政提供跨文化参照[18]。STS教育、NOS教育和价值观教育三者相互补充，共同构成现代科学教育的核心框架。
思政元素作为课程的重要属性，在教学内容和形式上都需要作深入研究，以使课程建设适应时代发展的内在要求。本论文将从课程思政元素的挖掘、课程思政的实践路径、课程思政的批判反思三个方面，阐述电磁学课程思政的教学研究与实践，将思想政治教育潜移默化地融入专业课程教学的各环节，以实现知识传授、能力培养、价值引领的三位一体的育人目标。
2. 课程思政元素的挖掘
电磁学作为自然科学与工程技术的核心学科，其理论体系、发展历程及技术应用中蕴含着丰富的课程思政元素。以下从科学精神、家国情怀和伦理责任三个维度，系统挖掘电磁学中的思政教育资源。
2.1. 科学精神：探索真理的坚韧与创新
电磁学的发展历程是一部科学家们不断探索真理、勇于创新的历史。从奥斯特发现电流的磁效应，到法拉第历经十年实验发现电磁感应定律，再到麦克斯韦建立电磁场理论，每一步突破都凝聚着科学家们的智慧与勇气。这些案例生动展现了科学探索的艰辛与乐趣，是培养学生科学精神、创新意识的宝贵资源。
2.2. 家国情怀：科技报国的使命与担当
电磁学技术广泛应用于电力、通信、交通等领域，对国家经济社会发展具有重要影响。中国在特高压输电、量子通信、5G技术等方面取得的领先成就，彰显了电磁学技术的战略价值。通过介绍这些成就，激发学生的民族自豪感和科技报国情怀，引导学生将个人成长与国家需求紧密结合。
2.3. 伦理责任：科技向善的价值引领
电磁学技术的应用涉及电磁辐射、电磁兼容等伦理问题。例如，高压输电线路的电磁辐射对环境和人体健康的影响，需要工程师在设计中平衡技术效益与社会责任。通过引入这些案例，可以培养学生的工程伦理意识，引导学生关注科技发展与环境保护、社会和谐的辩证关系。传统教学中，伦理议题常以“案例 + 结论”的形式呈现(如“电磁辐射有害，因此5G基站应远离居民区”)，这种“贴标签”式讨论缺乏技术细节支撑，易导致学生陷入非黑即白的思维，不仅无法实现学科与人文的深度融合，反而可能削弱学生对科学本质的理解。真正的思想价值挖掘需以学科知识为根基，通过构建真实、复杂、结构化的伦理困境，形成对科学、技术与社会(STS)关系的立体认知。
3. 课程思政的实践路径
课程思政的实践路径需围绕“知识传授与价值引领深度融合”的目标，构建“目标设计–内容重构–方法创新–评价反馈–实验研究”的全链条体系。
3.1. 目标设计：构建“三维一体”育人框架
1) 知识目标：明确学科核心知识点(如电磁学中的麦克斯韦方程组、电磁感应定律)。
2) 能力目标：培养科学思维、实践创新与问题解决能力(如通过电磁仿真实验提升计算建模能力)。
3) 思政目标：提炼与知识点关联的思政元素(如从法拉第实验中挖掘“坚韧探索”精神)，形成“学科知识–能力素养–价值观念”的对应关系。
这里以“法拉第电磁感应定律”为例，本案例立足课程基本知识，赋予教学内容深度与前沿性，坚持“思政融教”，突破传统知识传授的局限，激发学生的学习兴趣和思考深度。
3.1.1. 教学目标
【知识目标】
实验演示：通过线圈与磁铁的相对运动实验，直观展示电磁感应现象。
公式推导：结合法拉第电磁感应定律的数学表达式，讲解其物理意义和应用条件。
物理剖析：通过实验演示与公式推导，讲解电磁感应定律的物理本质
【能力目标】
原理分析：引导学生分析发电机、变压器的原理，理解“电磁感应→电能→社会生产力”的转化链条。
问题解决：设计“如何提高电磁感应效率”的讨论题，鼓励学生提出创新方案。
【价值目标】
科学精神培养：分析法拉第“十年磨一剑”的实验历程，强调“坚持与创新”是科学突破的关键。
家国情怀渗透：对比中国与西方电力工业的发展历史，突出“自主创新”对国家现代化的推动作用。
辩证思维强化：通过电磁感应现象的“动与静”、“变与恒”关系，渗透唯物辩证法思想。
伦理责任引导：讨论电磁感应技术的社会应用(如无线充电、电磁污染)，培养学生科技伦理意识。
3.1.2. 教学内容与思政融合
(1) 背景引入：法拉第的科研故事——科学精神
播放3分钟《法拉第的“十年磨一剑”》科普视频，展示其从1821年提出电磁旋转设想，到1831年发现电磁感应定律的艰辛历程。
提问互动：“法拉第实验失败上千次仍坚持，这对科研工作者有何启示？”
强调“科学探索需要长期积累与抗挫能力”，引用总书记“创新从来都是九死一生”的论述，鼓励学生勇于面对学术挑战。
对比同时代科学家亨利几乎同时发现电磁感应，但未及时发表这回事，突出“抢占科学先机需敏锐洞察与果断行动”。
(2) 定律推导与实验验证——辩证思维渗透
实验演示：通过线圈与磁铁的相对运动(动生电动势)、变压器原副线圈的磁场变化(感生电动势)，引导学生观察感应电流方向与磁场变化的关系。
公式推导：结合楞次定律，推导法拉第电磁感应定律的数学表达式ε = −NdΦ/dt，强调“负号”的物理意义(阻碍磁通量变化)。
动与静的辩证关系：磁铁运动(动)产生电流(静)，体现“运动是绝对的，静止是相对的”。
变与恒的统一：磁场变化率(变)决定感应电动势(恒)，渗透“量变引起质变”的哲学思想。
矛盾分析：楞次定律中“感应电流的磁场阻碍原磁场变化”，体现“矛盾双方相互依存、相互转化”。
(3) 现代应用拓展——家国情怀与科技伦理
应用1：中国“人造太阳”EAST装置
播放新闻片段，介绍EAST实现1.2亿摄氏度101秒等离子体运行，突破核聚变控制难题。
提问：“核聚变装置中，超导线圈产生的强磁场如何通过电磁感应原理约束高温等离子体？”
应用2：无线充电技术
展示手机无线充电原理图，分析交变磁场在发射线圈与接收线圈间的能量传递。
讨论：“无线充电的便利性是否伴随电磁辐射风险？如何平衡技术创新与健康安全？”
家国情怀：强调中国在核聚变领域的国际领先地位，引用“人造太阳”首席科学家李建刚“让聚变能首先照亮中国”的誓言，激发学生科技报国热情。
科技伦理：引导学生思考“技术进步应以人类福祉为导向”，结合《新一代人工智能伦理规范》，讨论电磁技术应用中的责任边界。
3.1.3. 教学方法与实施步骤
问题驱动法：以“如何无接触点亮灯泡？”为切入点，引发学生对电磁感应现象的好奇。
对比分析法：对比法拉第与亨利的发现过程，突出“科学机遇偏爱有准备的人”。
小组讨论法：分组设计“减少无线充电电磁辐射”的方案，培养团队协作与问题解决能力。
角色扮演法：模拟“EAST装置研发团队”会议，学生分别扮演物理学家、工程师、伦理顾问，从不同视角讨论技术可行性与社会影响。
本案例通过“历史–理论–应用”三层递进，将科学精神、家国情怀、辩证思维和科技伦理有机融入电磁学教学，实现“知识传授–能力培养–价值引领”的统一，为理工科课程思政提供可复制的实践范式。
3.2. 内容重构：打造“盐融于水”内容配置
1) 历史溯源法：
在讲解电磁学定律时，穿插科学家的探索历程和科研故事。例如，在讲授法拉第电磁感应定律时，介绍法拉第历经十年实验、经历无数次失败最终发现定律的过程，引导学生理解“坚持与创新”是科学突破的关键。
2) 对比分析法：
通过对比中外电磁学技术的发展历程，突出中国在特高压输电、量子通信等领域的领先地位。例如，对比中国与欧美在特高压输电电压等级、输电效率上的差异，激发学生的民族自豪感和科技报国情怀。
结合“华为5G芯片突破”、“中国天眼FAST”等新闻热点，分析电磁学技术在国家战略中的作用，引导学生关注科技前沿，培养全球视野。
3) 美学浸润法
在电磁学教学改革的探索中，突破传统“知识灌输 + 标签化价值输出”的模式，需要构建一种以学科思想史为经纬、以科学哲学为镜鉴的立体化育人体系，深入挖掘电磁学知识体系内生的思想价值。例如，在讲解麦克斯韦方程组时，可以不仅仅强调其统一性，更可以探讨其背后数学的抽象美、对称美，以及理论预测(电磁波)领先于实验验证的科学勇气，以此培养学生的审美能力和理论自信。
3.3. 方法创新：采用“多元互动”教学模式
1) 虚拟仿真实验：
利用MATLAB、COMSOL等软件仿真电磁场分布，直观展示“电磁互生”现象，增强学生对抽象理论的理解，通过仿真高压输电线路的电磁辐射分布，引导学生讨论电磁辐射标准制定的科学依据。
2) 小组项目式学习：
设计“解决社会问题的科技方案”项目，如“电磁感应加热在环保领域的应用”、“电磁兼容设计在智能家居中的应用”等，鼓励学生团队合作，培养创新能力和社会责任感。
3) 课堂辩论赛：
围绕“科技发展是否应优先考虑伦理问题”等主题组织辩论赛，引导学生辩证思考科技与伦理的关系，培养批判性思维和表达能力。
3.4. 评价反馈：建立“双向循环”评估机制
1) 过程性评价：
增加课堂讨论、小组作业、案例分析报告等环节的考核权重，占比不低于40%。例如，要求学生撰写“法拉第科研精神对个人成长的启示”心得体会，考察其对思政元素的理解与内化。
2) 成果导向评价：
要求学生结合电磁学知识，设计“解决社会问题的科技方案”报告，考察其知识应用与价值引领的融合度。例如，评价学生提出的“电磁感应加热在工业废料处理中的应用”方案的可行性与创新性。
3) 反馈机制：
建立学生评教、教师互评、教学督导评价等多维度反馈机制，及时了解教学效果和学生需求，为后续 教学改进提供依据。利用微信开发“课程达成度指标”程序，借助大数据分析“教学达成度”完成情况，持续改进教学方案。
3.5. 实验研究：设置“不同模式”教学班级
为了检验“思政教学模式(ITM)”优越于“传统教学模式(TTM)”，我们进行实验研究。设置实验班(ITM)和对照班(TTM)，确保两组学生人数均为30人，前测成绩、性别比例、专业背景等无显著差异(p > 0.05)。实验周期为一学期(16周)，覆盖电磁学核心模块(如静电场、电磁感应、电磁波)。通过问卷(测量学生的科学态度、国家认同感、批判性思维能力等)进行定量分析，同时辅以深度访谈、课堂观察和学生学习档案分析。
3.5.1. 数据统计方式与方法
(1) 定量分析(核心变量测量)
① 自变量：教学方法(实验班：思政教学法；对照班：传统教学法)。
② 因变量：
科学态度(量表：《科学态度量表》，含好奇心、探究意愿等维度，Cronbach’s α ≥ 0.8)。
国家认同感(量表：《国家认同量表》，含文化认同、制度信任等维度)。
批判性思维能力(量表：《加利福尼亚批判性思维技能测试》，含分析、评估、推理等子维度)。
(2) 质性分析(辅助验证)
① 深度访谈：
② 课堂观察：
采用CLASS课堂互动评估系统，记录教师提问类型(如开放性/封闭性问题比例)、学生参与度(如主动发言次数)。
③ 学习档案分析：
收集学生实验报告、反思日志，统计高频词汇(如“合作”“质疑”)，分析思维发展轨迹。
3.5.2. 预期结果与报告
(1) 定量结果示例
科学态度：实验班后测均值显著高于对照班(F(1,100) = 8.52, p < 0.01, η2 = 0.15)，效应量为中等。
国家认同感：实验版提升幅度更大(d = 0.6, p < 0.05)，尤其在“文化认同”子维度。
批判性思维：两班差异不显著(p > 0.05)，但实验班在“评估证据”子维度表现更优。
(2) 质性结果示例
① 访谈主题：
“通过角色扮演历史人物，我更理解国家政策的背景”(国家认同感提升)。
“小组讨论时，我学会了从不同角度分析问题”(批判性思维发展)。
② 课堂观察：实验组教师提问中开放性问题占比65%，对照组仅30%。
③ 综合结论：
思政教学模式显著提升科学态度和国家认同感，对批判性思维的某些子维度有积极作用。
④ 建议：推广该方法时需加强批判性思维专项训练(如辩论活动)，并长期跟踪以验证效果持续性。
通过上述路径，课程思政可实现从“表面融入”到“深度融合”、从“单向灌输”到“双向共鸣”的转变，最终培养兼具专业素养与家国情怀的新时代人才。
4. 课程思政的批判反思
课程思政融入电磁学教学，虽能深化学生对科学与人文关系的理解，但在实践中也面临潜在风险。这不仅关乎教学效果，更涉及师生认知与教育生态的深层矛盾。以下从教师、学生、学科三个维度展开批判性反思，并提出具体规避策略。
4.1. 教师视角：知识权威性与价值中立的冲突
电磁学作为经典物理学分支，其知识体系以实验验证与数学推导为核心，强调“价值中立”与“客观真理”。课程思政要求教师将伦理、社会、文化等价值引入教学，可能引发“强塞”和“灌输”风险。例如，教师为完成思政目标，将技术细节与价值观生硬拼接(如仅在课程结尾添加“科学家要爱国”的口号)；教师未充分理解思政议题的复杂性(如对“5G基站辐射争议”的片面解读)，将个人观点强加于学生，违背科学探索的批判性精神。我们可通过教师培训和问题链设计的教学框架进行规避，通过STS理论培训，帮助教师理解“科学知识本身蕴含价值负载”(如电磁学发展史中的专利争议、军事应用)，从而在技术讲解中自然渗透价值反思；将思政议题转化为可争议、可探究的问题，而非预设结论。例如，在讨论“电磁炮的军事应用”时，不直接评判“技术是否应服务于战争”，而是引导学生分析。
4.2. 学生视角：认知负荷与价值认同的错位
理工科学生存在“思政抵触”心理和“重技术、轻人文”的认知倾向，对课程思政的接受度可能受以下因素影响：实用主义导向——学生认为“电磁学只需掌握麦克斯韦方程组，伦理讨论与就业无关”，导致思政内容被视为“冗余信息”；代际认知差异——当代学生成长于信息碎片化时代，对“宏大叙事”式思政(如“科技强国”)易产生疏离感，更关注个体体验与具体问题(如“电磁辐射是否影响我考研时的自习室选择”)。我们以“学生中心”重构思政形式，进行规避，将思政议题拆解为短小、具体、与知识点强关联的案例，避免长篇说教。例如，在讲解“电磁感应定律”时，引入“特斯拉与爱迪生的电流战争”，分析技术标准竞争背后的商业利益与公众安全博弈；通过角色扮演等形式，让学生成为价值决策的主体。例如，开展“电磁学伦理日记”活动，要求学生记录一周内遇到的与技术伦理相关的事件(如手机电磁辐射、无线充电效率)，并反思个人选择。
4.3. 学科视角：知识体系与价值维度的边界模糊
电磁学作为基础学科，其知识体系追求普适性、客观性与确定性，而课程思政强调情境性、主观性与开放性。若过度强调思政融合，可能引发两种风险：学科本质异化——将电磁学简化为“伦理案例库”，削弱其对自然规律探索的深度(如用“电磁污染争议”替代对麦克斯韦方程组的推导)；思政内容浅层化——将复杂价值议题简化为“对错判断”(如“电磁辐射一定有害”)，违背思政教育培养批判性思维的目标。我们可通过以下二种方式进行规避：明确电磁学教学的核心主线(如从库仑定律到电磁波理论的知识脉络)与思政副线(如技术发展中的伦理抉择)，二者相互支撑而非相互取代。例如，在讲解“赫兹实验证实电磁波存在”时，副线可引入“赫兹对实验风险的认知”，引导学生思考“科学探索的边界与责任”；用科学方法分析价值冲突，例如，针对“特高压输电的电磁环境争议”，要求学生基于电磁场衰减规律计算不同距离的暴露量，反思“科学数据如何影响公众认知”。
5. 总结
课程思政是新时代高等教育改革的“牛鼻子”，而电磁学课程作为基础学科与工程技术的交汇点，其思政育人潜力巨大。通过挖掘电磁学中的科学史、技术伦理和社会应用案例，可实现“知识传授–能力培养–价值塑造”的有机统一，为培养兼具专业素养与家国情怀的新时代工程师和科学家提供有力支撑。电磁学课程思政的实践表明，通过历史溯源、理论深化、应用拓展与伦理反思的四维融合，可实现科学教育与价值引领的有机统一。未来需持续挖掘电磁学中的思政元素，创新教学方法，完善评价体系，为培养“德才兼备、创新引领”的新时代科技人才提供有力支撑。