《彈性力學(xué)與有限單元法》課程思政建設(shè)與實踐

海 洪 劉鐵林

（沈陽建筑大學(xué)土木工程學(xué)院 遼寧·沈陽 110168）

在社會快速發(fā)展、文化多元化的大背景下，為滿足社會對人才的需求，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和專業(yè)能力及個人修養(yǎng)的應(yīng)用人才，其戰(zhàn)略意義不言而喻。2016年12月，習(xí)近平總書記再全國高校思想政治工作會議上發(fā)表講話，他強(qiáng)調(diào)“把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人，開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面”，啟動了中國高校課程思政化的改革工作。課程思政是以構(gòu)建全員、全課程育人格局的形式，將專業(yè)課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)，把“立德樹人”作為教育的根本任務(wù)的一種綜合教育理論。

2020年5月，教育部印發(fā)關(guān)于《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》的通知（教高【2020】3號），強(qiáng)力推進(jìn)高校課程思政建設(shè)，打贏全面振興高等教育的攻堅戰(zhàn)。強(qiáng)化思想理論教育和價值引領(lǐng)，開展課程思政教育教學(xué)改革。

本文以《彈性力學(xué)與有限單元法》課程為例，探討知識傳授與價值引領(lǐng)的融入模式，通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新課程教學(xué)理念及方法，豐富教學(xué)手段和加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)，切實提高教學(xué)質(zhì)量，為工科研究生課程思政的教學(xué)實踐提供參考。

1 課程簡介

《彈性力學(xué)與有限單元法》課程是力學(xué)專業(yè)、土木工程專業(yè)碩士研究生的必修課，是土木工程專業(yè)所有相關(guān)學(xué)科的碩士研究生的一門理論性與應(yīng)用性并重的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程包含彈性力學(xué)和有限單元法兩部分內(nèi)容。通過對平面問題基本概念和基本方程的闡述和論證，將力學(xué)分析的平衡、協(xié)調(diào)、本構(gòu)等最基本、最重要的理論工具進(jìn)行強(qiáng)化和貫穿，突出彈性力學(xué)的基本理論和解題步驟，培養(yǎng)研究生的抽象思維和邏輯推理能力及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神，提高研究生的科研素養(yǎng)。將彈性理論和有限元方法原理貫穿于不同材料、不同類型問題的分析求解中，了解有限元程序和結(jié)構(gòu)分析軟件，應(yīng)用有限元方法分析和處理具體工程實際問題，提高研究生的科研公關(guān)的能力。通過該課程的學(xué)習(xí)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和開展土木工程方面的科學(xué)研究奠定堅實的力學(xué)基礎(chǔ)。

表1：《彈性力學(xué)與有限單元法》教學(xué)設(shè)計部分內(nèi)容

2 教學(xué)方法

（1）教學(xué)理念上，通過整合優(yōu)化課程體系，修改完善教學(xué)大綱，進(jìn)一步拓展課程的深度、廣度及應(yīng)用，強(qiáng)化“課程思政、協(xié)同育人”。將其融于知識傳授之中，將力學(xué)學(xué)科發(fā)展史中所蘊(yùn)含的家國情懷、社會責(zé)任、職業(yè)道德、法治意識、科學(xué)精神、創(chuàng)新能力等要素體現(xiàn)在相關(guān)教學(xué)內(nèi)容之中。注重工程倫理，培養(yǎng)工匠精神，激發(fā)科技強(qiáng)國使命感。

（2）教學(xué)內(nèi)容上，系統(tǒng)講授彈性力學(xué)平面問題的基本理論和求解方法及有限元法的分析計算方法。使學(xué)生能夠系統(tǒng)掌握彈性力學(xué)和有限單元法知識體系，掌握用于解決土木類專業(yè)復(fù)雜工程問題相關(guān)的彈性力學(xué)基礎(chǔ)知識，能夠應(yīng)用有限元軟件獨立完成工程問題的分析過程。挖掘?qū)W科知識相關(guān)的思政教育內(nèi)容，寓價值觀引導(dǎo)于知識傳授與能力培養(yǎng)之中。

（3）教學(xué)方式上，采用啟發(fā)式、討論式、案例式教學(xué)，提升課堂互動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、分析問題和解決問題的能力，講授和自學(xué)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

（4）教學(xué)手段上，采用電子教案輔助教學(xué)，將現(xiàn)代教育技術(shù)與傳統(tǒng)板書相結(jié)合，提高課堂教學(xué)信息量，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性和時效性。

（5）理論教學(xué)與工程實踐相結(jié)合，針對各專業(yè)特點，將典型工程案例分析引入課堂，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，結(jié)合現(xiàn)代設(shè)計方法和手段，進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、綜合與仿真，培養(yǎng)其綜合分析、解決土木類專業(yè)相關(guān)工程問題的思維方法和實踐能力。通過工程案例，強(qiáng)化工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。

3 教學(xué)設(shè)計

本課程的育德目標(biāo)為堅持價值引領(lǐng)、能力培養(yǎng)和知識傳授有機(jī)融合，教學(xué)過程中融合優(yōu)秀傳統(tǒng)教育理念，融入社會主義核心價值觀，培養(yǎng)學(xué)生具有良好的思想理念、家國情懷、社會責(zé)任、科學(xué)精神、職業(yè)道德和創(chuàng)新能力。為達(dá)到該目標(biāo)，在教學(xué)內(nèi)容的選擇與安排、思政映射與融入點、授課形式與教學(xué)方法等方面進(jìn)行改革，部分內(nèi)容如表1所示。

理論性強(qiáng)是力學(xué)科學(xué)的主要特點，學(xué)習(xí)起來甚是枯燥，將深奧的理論知識和抽象的公式與思政教育資源完美融合，達(dá)到潤物無聲的育人效果。下面簡單列舉幾點。

（1）在緒論的講述中，在力學(xué)學(xué)科的發(fā)展史中重點介紹對彈性力學(xué)、有限單元法貢獻(xiàn)巨大的科學(xué)家，尤其是國內(nèi)的大家如錢學(xué)森、錢三強(qiáng)、錢令希、胡海昌、徐芝綸、鐘萬勰等，用他們探索科學(xué)、追求真理的歷程，培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷和社會責(zé)任感，達(dá)到精神引領(lǐng)、文化自信的目的。

（2）在講解平面問題的基本方程知識點時，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚撏茖?dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神和邏輯思維能力。研究是衡量研究生素質(zhì)的基本指標(biāo)，而學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題、成果表達(dá)能力的建立過程，就是一種研究。通過幾年的學(xué)習(xí)，使學(xué)生所在領(lǐng)域的認(rèn)知能力、解決問題的能力以及本領(lǐng)域的專業(yè)素養(yǎng)均有所提升。

（3）在應(yīng)用彈性力學(xué)和有限單元法的基本知識求解具體的問題時，課采取分組討論的形式，使學(xué)生能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、科學(xué)及工程的知識解決工程問題，通過不同方法的比較，分析各種方法的創(chuàng)新點，引導(dǎo)學(xué)生從聯(lián)系、發(fā)展、矛盾等角度辯證思考科學(xué)問題。另外鍛煉學(xué)生協(xié)同作戰(zhàn)、進(jìn)行有效的溝通和交流的能力。

（4）從題型的選擇上，采取由淺入深的模式。從一根梁等簡單問題入手，讓學(xué)生深刻體會各個力學(xué)課程之間的聯(lián)系與區(qū)別，理解理論解與數(shù)值模擬解之間的差異，進(jìn)而啟發(fā)學(xué)生設(shè)計試驗，對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和解釋。進(jìn)一步引入鳥巢、港珠澳大橋等實際工程，鼓勵學(xué)生勇于創(chuàng)新，學(xué)習(xí)工程建設(shè)者自力更生、執(zhí)著堅守、精益求精的工匠精神及工程結(jié)構(gòu)大型化、復(fù)雜化帶來的力學(xué)問題，體會工程技術(shù)人員的使命擔(dān)當(dāng)。

4 結(jié)束語

強(qiáng)化“課程思政，協(xié)同育人”。將思政教育貫穿于課程教學(xué)的全過程，結(jié)合專業(yè)知識、專業(yè)發(fā)展歷史、專業(yè)職業(yè)倫理等，使學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度，重視課題教學(xué)，樹立正確的人生觀、價值觀、世界觀，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷，民族自豪感和文化自信，引導(dǎo)學(xué)生了解社會責(zé)任，樹立工程意識和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)創(chuàng)新精神，具備積極生活、工作的素養(yǎng)和終生可持續(xù)發(fā)展的能力。

通過以上幾個方面的教學(xué)改革和實踐，加之任課教師自身的修養(yǎng)和業(yè)務(wù)素質(zhì)的不斷提高，定會在課程思政教學(xué)上有所突破，落實“立德樹人”的根本任務(wù)，為同類院校課程思政建設(shè)與實踐提供借鑒。