本文分享国家思政示范课《机械原理》，供教师借鉴。
01.课程和案例的基本信息
课程名称:大学物理一、二
目标受众:理工科专业的学生
课程性质:公共基础课
课程介绍:
大学物理课程包括力学、电磁学、热学、振动和机械波、光学、狭义相对论、量子物理基础。
以物理学基础知识为内容的大学物理课程，不仅是一门重要的基础理论课程，也是一门重要的科学素质教育课程。对学生打下必要的物理基础，培养学生科学的自然观和宇宙观，培养学生的探索创新精神和科学的思维方法具有重要作用。
大学物理课程是国家精品课程、国家级精品资源共享课程、国家一级本科线下课程。
教学内容改革成果获国家教学成果二等奖；“物理演示实验室”建设成果获国家教学成果特等奖；教学模式改革成果获国家教学成果二等奖；大学物理是面向21世纪的国家教材，也是十五和十二五规划的教材。多项省部级教学成果奖。
案例介绍:
静电场中的导体是《大学物理I》中静电场的核心内容，主要内容有:导体的静电平衡条件；静电平衡后导体的电荷分布:静电屏蔽效应和尖端放电效应及其应用。
1.知识与技能目标:学生能描述金属导体的静电感应过程，描述导体的静电平衡条件；这个条件可以用来分析静电平衡中固体金属导体和空空腔导体的电荷分布。可以列举静电屏蔽效应和尖端放电效应的一些应用。
2.过程与方法目的:通过视频介绍学习内容，配合课内演示实验，利用“雨课堂”的互动教学，引导学生预测演示实验的结果。通过学习，检验预测的结果，进而完成教学内容。介绍古代避雷针和场离子显微镜，开阔学生视野。通过“雨课”互动答题，测试学生的学习效果。
3.情感、态度、价值观发展目标:学生在对物理学史的理解中，学习科学家不懈的探索精神，培养创新意识。把物理知识运用到现实生活中的例子，启迪学生，科学技术可以改造客观世界，造福人类。
2.案例中包含的思想政治因素分析。
物理学在追求真理和探索未知世界的过程中，表现出一系列科学的世界观和方法论，深刻影响着人类对物质世界的基本认识和人类的思维方式。以物理学为基础的大学物理课程在培养学生的科学世界观、探索精神和创新意识方面具有先天优势。
中国物理学家为祖国无私奉献的爱国榜样，激发学生的爱国热情。以物理学知识为基础，介绍我国重大科技项目，增强学生的民族自豪感。中国古代对物理贡献的案例，增加了学生的文化自信。从物理学史中梳理出的思政案例，可以帮助学生树立辩证唯物主义和科学的世界观，培养他们的探索精神和创新意识。
03.案例教学的整体设计
教学设计
大学物理课程以学生为中心，集价值塑造、知识传授和能力培养于一体，实施德育的根本任务。教学团队加强师德建设，教师通过言传身教的示范和感染，帮助学生树立崇高的人生理想。深入挖掘课程中的思政元素，进行有效的教学设计，通过“润物细无声”达到育人的目的。通过物理学家的故事，帮助学生树立探索未知的使命感和勇攀高峰的科学家精神；通过中国科学家的科学贡献和新时代科技领域的巨大进步，激发学生对民族复兴的责任感。在传授物理知识的基础上，引入科学思想确立、理论提出、实验验证的故事，帮助学生理解科学伦理，掌握科学研究方法，树立辩证唯物主义科学观。
试教
教学内容:
1.导体的静态平衡条件
2.静电平衡后导体的电荷分布
3.静电屏蔽效应和尖端放电效应及其应用。
教学方法:
以课堂教学为主，辅以视频和演示实验，利用“雨课堂”实时检查学习效果。很多环节相互配合，相辅相成。注重启发式教学法和互动式教学法。
1.综合运用讲授法、演示法、练习法和讨论法
2.通过各种演示实验仪器，展示课堂现场实验。
3.多媒体课件的课堂展示。
4.用“雨课堂”互动答题，验收学生学习效果。
教学过程:
在这一节的教学过程中，有三个思想政治课重点:
1)在分析空空腔导体静电屏蔽的原因时，引导学生思考核心问题:为什么无论空空腔导体外的静电场如何变化，空腔内的电场始终为零？虚心思考，培养学生分析问题的能力。原因是导体中含有大量可以自由移动的电荷，它们可以随外加电场重新分布，产生附加电场，使得腔内电场为零。在自然课程中引入思想政治教育元素:无论国际环境如何变化，我们都会保持初心，实现中华民族伟大复兴，国家富强。
2)演示完静电滚轮实验，讨论尖端放电效应时，解释“避雷针”的故事。“避雷针”，现在叫做避雷针，把闪电引到地下。富兰克林发明了避雷针，不畏艰险，勇于探索，造福人类。
富兰克林认为闪电是一种放电现象。1752年7月的一个雷雨天，他冒着被雷击的危险，用一根长长的金属线将风筝放飞到雷雨云中，并在金属线末端绑上一串银钥匙。闪电击中时，富兰克林的手靠近钥匙，一系列电火花从中迸发出来。幸运的是，这次传下来的闪电很弱，富兰克林没有受伤。1753年，为了验证富兰克林的实验，俄罗斯著名的电工李奇曼不幸被闪电电死。这是闪电实验的第一个受害者。富兰克林将一根几米长的细铁棒固定在一栋高楼的楼顶，用绝缘体将其与大楼隔开。然后用铁丝与铁棒底部连接。然后将电线引入地下。富兰克林称这种避雷器为避雷针。避雷针的发明是早期电学研究中第一项具有重大应用价值的技术成果。
避雷针刚发明普及的时候，教会曾视之为不祥之物，说它装上富兰克林的东西，不仅不能防雷击，反而引起上帝的愤怒，被雷击中。然而，在费城等地，一些拒绝放置避雷针的高教堂在一场雷雨中遭到雷击。因为安装了避雷针，比教堂高的建筑在雷雨中是安全的。
通过富兰克林和“避雷针”的故事，学生们受到启发，勇敢探索，并将科学知识应用到日常生活中，以造福人类。
3)古代皇家建筑中的“正吻”是“避雷针”的雏形。当雨很大的时候，它能把雷引到地下。通过这种介绍，增加学生的文化自信。
教学反思
从大学物理教学内容中挖掘深层次的思想精髓和人文价值，提炼出与认知、真理、实践、方法论相关的生动具体的教材。通过案例分析、思维确立、精神渗透的互补效应，构建知情义德一体化的德育教学体系。
存在的困难和问题:如何定量评价课程中思想政治建设的有效性？
改进想法:
1)积极参加国内课程思想政治培训和研讨会，深入开展课程思想政治教育的教研工作。继续深入挖掘大学物理中的思政元素，拓展大学物理课程思政案例库。
2)继续优化课程设计，在教学时自然和谐地加入思政元素。不经意间实现了“润物细无声”的教育目标。
3)加强师德建设。教师可以通过示范和演讲，帮助学生树立崇高的人生理想，努力把学生培养成对民族复兴负责的时代新人。
