材料力學課程思政建設與應用

王安強　趙彬　陳瑞卿

[摘 要] 材料力學是一門與工程實際緊密結合的科學，培養人才不僅要有扎實的專業知識，而且具有堅定的理想信念、嚴謹的科學精神、踏實的工作作風。課程團隊在理論教學過程中，深入挖掘課程包含的思政元素，從我國力學研究成就、著名力學家故事、課程理論發展歷程、工程災難事故分析等方面進行了總結提煉，形成了系統的思政教學案例。通過教學實踐，將對學生的知識傳授、能力培養和價值塑造三者有機結合起來，取得了很好的教學效果。

[關鍵詞] 材料力學;課程思政;科學精神;價值塑造

[作者簡介] 王安強（1974—），男，陜西商洛人，博士，西北工業大學力學與土木建筑學院副教授，研究方向：先進材料的力學性能研究;

趙 彬（1971—），女，河北邯鄲人，博士，西北工業大學力學與土木建筑學院副教授，研究方向：實驗力學;陳瑞卿（1984—），女，山西呂梁人，博士，西北工業大學力學與土木建筑學院副教授，研究方向：航空發動機單晶渦輪葉片結構強度、壽命與可靠性。

[中圖分類號] G642? ? [文獻標志碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）25-0093-02? ? [收稿日期] 2020-05-05

學高為師，身正為范。教師既是理論知識的傳授者，也是先進思想文化的傳播者和黨的教育方針的貫徹者。習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調，要用好課堂教學這個主渠道，各類課程都要與思想政治理論課同向同行，形成協同效應，構建全員、全程、全課程育人格局，把“立德樹人”作為教育的根本任務[1，2]。

材料力學是高等工科院校的一門專業基礎課，是機械、材料、土建、航空、航天、航海等相關專業學生的一門必修主干課，著力培養學生從工程實際中歸納和抽象力學模型的能力，并結合對力學模型的安全性分析，為工程構件設計和選材提供理論基礎和計算方法。因此，在課程教學中，不僅要對學生進行系統的力學知識傳授，而且要培養他們勇于實踐的創新意識和科學嚴謹的研究態度，將知識傳授、能力培養和價值塑造三者有機結合[3]。

課程團隊在理論知識講授的基礎上，深入挖掘課程包含的思政元素，通過講述課程理論發展歷程、著名力學家故事、國家重點建設成就、工程災難事故分析等，促進思想政治教育與課程知識教育的緊密結合，將思想政治教育融入課程教學整個環節，發揮課程的育人作用，取得了很好的教學效果。

一、通過講述中國在課程理論體系發展中的貢獻，提升學生的民族自豪感和文化自信

材料力學是一門與人們的生活和實踐緊密結合的科學，是對工程實踐和社會發展的總結。在教學中，結合課程理論發展簡史的講述，既向學生介紹趙州橋、應縣木塔、鄭和寶船等古代著名建筑中包含的力學知識，也結合新時代力學在高鐵、航空航天、橋梁建設等偉大建設成就中的應用，使學生了解中國在力學體系發展歷程中的重大貢獻和實踐成果，提升學生的民族自豪感。同時，詳細介紹我國在理論研究方面的重要貢獻，增強學生的文化自信。如宋代的李誡所著《營造法式》提出，“凡梁之大小，若隨其廣分為三分，以二分為厚”，比意大利的達·芬奇提出的“梁的強度與長度成反比，與寬度成正比”早400多年。俞茂宏教授原創性提出的雙切統一強度理論，建立了一個有統一力學模型、統一建模方程、統一表達式，適用各類材料的統一強度理論，破解了強度理論的世界性難題。通過大量類似的實例，引導他們把這些科學家作為自己人生的榜樣，樹立正確的人生觀和價值觀。

二、講好著名力學家故事，堅定學生的理想信念和愛國情懷

雖然中國在材料力學的發展歷程中建造了許多杰出的建筑結構，積累了大量力學知識，但由于歷史原因，大多沒有流傳下來，使得現代材料力學理論體系中鮮見中國人的名字。但是在近代，我國也涌現出了一大批著名的力學家，在理論研究和國家建設中發揮了重要作用。所以，在講述材料力學科學體系的形成時，通過對比我國和西方國家在同一時期理論和實踐的發展變化，引導學生進行深入思考，分析國內外在理論發展形成過程中的區別與原因，激發學生勇于探索、深入思考、不斷創新的思維意識。同時，講述我國著名力學家的愛國故事和奉獻精神，如錢學森在新中國成立后克服重重困難，毅然回國效力;周培源堅決不做美國公民;郭永懷臨危受命研制中國核武器，用生命保護研究資料，等等。通過這些著名力學家的鮮活故事，鼓勵學生堅定理想信念，努力學習，為科學的發展和社會的進步做出貢獻。

三、深入挖掘課程理論知識背后的研究歷史，培養學生的批判思維和科學精神

材料力學作為一門新科學，以伽利略1638年發表《關于兩種新科學的敘述及其證明》為標志，但它的發展并不是一帆風順的，在許多理論的建立背后是眾多科學家的不斷努力和艱苦探索。在課程教學中，團隊在講好理論體系的基礎上，挖掘理論研究背后的故事。如對于梁的彎曲變形研究，從伽利略的木梁實驗開始，經過馬略特、胡克、伯努利、納維等多位科學家不斷實踐和修正錯誤，前后經歷了近200年的時間，才得到了中性軸的準確位置，建立了正確的理論計算公式。通過這一問題的解決歷程，告訴學生科學是嚴謹的，要勇于懷疑，敢于實踐，才能去粗取精，去偽存真，得到正確的結論。鼓勵學生在學習的過程中要勤于思考，嚴謹求學，樹立“持之以恒，科學嚴謹，不懼困難，勇于探索”的科學精神，培養學生正確的人生觀和科學觀。

四、結合重大工程災難事故分析，培養學生嚴謹的科學態度和辯證思維能力

材料力學是與工程實踐緊密結合的一門科學，它的理論是從實際中來，又去指導工程實踐的，但在理論的發展和應用中，卻伴隨著不少重大的災難性事故。在課程教學中，結合對這些事故原因的力學分析，告訴學生嚴謹的科學態度在工程實際中的重要性。如在梁的變形部分，通過介紹美國塔科馬大橋由于橋面厚度不足導致在大風中坍塌，說明剛度在橋梁設計中的重要性;在壓桿穩定部分，講述加拿大魁北克大橋由于過度增大跨度，導致橋梁在建筑過程中發生下弦桿突然壓潰導致的橋梁坍塌;在動載荷部分，通過對哥倫比亞號航天飛機失事事故中脫落泡沫對事故的關鍵性影響分析，說明高速沖擊對構件的危害性。通過這些鮮活的事故分析，既讓學生加深了對力學知識應用的認識，也告訴同學們嚴謹的工作作風和細致的試驗研究的重要性，激發他們的科學精神和責任意識，鼓勵學生為科學的發展和社會的進步做出貢獻。同時，通過對事故帶來的影響的分析，樹立辯證思維意識，客觀看待各種災難事故對材料力學理論發展的推進作用。

通過上述四個方面，課程團隊在理論教學中將理論與實踐相結合，將歷史與現實相結合，將國內和國外的發展歷程相結合，深入挖掘富含思政教育元素的教學案例，將知識傳授與學生的價值塑造緊密聯系。通過這種潤物細無聲的教學方式，將思政教育滲透到課堂教學中，既使學生加深了對理論背景和應用的理解，又對我國在材料力學領域的偉大工程和科技進展有了深入了解，激發了學生的愛國熱情和努力奮斗精神，培養了嚴謹的科學態度和責任心，增強了民族自豪感和文化自信。同時，通過大量工程實例和災難事故分析，也激發了學生的學習熱情、創新意識和科學探究精神，取得良好的教學效果，受到學生的一致好評。在課程學習中，有大量學生參與到力學實踐制作中，通過紙橋、方凳、塔吊等各種模型制作，主動探索，提高了對所學知識的理解和應用能力。我校課程思政建設和教學實踐經驗多次在全國性力學教學與學術研討會議和全國力學課程報告論壇做專題建設成果交流報告，受到與會專家和教師的一致好評，提高了學校力學課程教育教學影響力。

參考文獻

[1]楊國斌，龍明忠.課程思政的價值與建設方向[J].中國高等教育，2019（23）：15-17.

[2]鄢顯俊.論高校“課程思政”的“思政元素”、實踐誤區及教育評估[J].思想教育研究，2020（02）：88-92.

[3]李駿揚.理工科課程中的思政與情感[J].中國大學教學，2019（12）：20-23.

Abstract：Material Mechanics is a course closely integrated with engineering practice.The aim of personnel training should not only have strong professional knowledge and ability，but also have firm ideals and beliefs，rigorous scientific spirit and practical work style.In the process of theoretical teaching，the course team deeply taps the ideological and political elements contained in the course，which are summarized and refined from the achievements of mechanical research in China，the stories of famous mechanics scientists，the course of theoretical development，and the analysis of engineering disasters and accidents，to form systematic ideological and political teaching cases.Through the teaching practice，knowledge imparting，ability training and value shaping，these elements are organically combined，and a good teaching effect is achieved.

Key words：Materials Mechanics;"curriculum ideology and politics";scientific spirit;value shaping