“材料力學”課程思政實施方案的探討

劉 鋒

（韶關學院智能工程學院，廣東 韶關 512005）

0 引言

為全面推進高校課程思政建設，發揮好每門課程的育人作用，教育部在《高等學校課程思政建設指導綱要》中指出：全面推進高校課程思政建設，要寓價值觀引導于知識傳授和能力培養之中，幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀，讓所有高校、所有教師、所有課程都承擔好育人責任，使各類課程與思政課程同向同行，將顯性教育和隱性教育相統一，構建全員全程全方位育人大格局[1]。材料力學是機械工程、車輛工程、土木建筑、航天航空等相關工科專業的重要專業基礎課程，既是很多后續專業課的學習基礎，又可直接廣泛應用于各種工程設備、工程結構的設計，在工科類專業的人才培養方案中具有舉足輕重的地位。材料力學內容較為抽象，邏輯性較強，學習難度較高。為提高教學效果，范欽珊等提出了一些創新教學模式和教學改革方法[2-4]。針對課程思政也有教育者也提出了自己的見解[5-7]，如劉軍就如何從教師師德教學內容中挖掘材料力學思政元素提出了自己的建議；文良起介紹了在材料力學課程教學過程中滲透人文素養的培育實踐方法等，但材料力學課程在課程思政建設、課程育人方面仍有待提高。

目前，材料力學課程思政問題主要表現在以下幾個方面：（1）材料力學主要分析桿件在外力作用下發生拉壓、扭轉、彎曲等基本變形以及組合變形情況下的應力、變形特點，在此基礎上建立強度、剛度、穩定性條件。課程知識本身具有科學性和普遍性，但不具備道德立場和價值判斷，進而提高了課程思政資源挖掘和有效融合的難度；（2）材料力學以應力和應變為基本研究變量，其知識體系建立在連續性假設、均勻性假設、各向同性假設及小變形分析思路的基礎之上，對學生來說，內容較為抽象，學習難度較高；而且，在課程學習過程中需要用到理論力學、高等數學等課程的知識，對于基礎較薄弱的同學，容易對課程形成恐懼感和抵觸情緒，不利于課程思政的有效融入。（3）近年來材料力學課時逐步減少，如我校材料力學的課時從2015 年的78 課時減為現在的56 課時，如何在保證課程知識體系完整性的同時實現課程育人，這就對任課教師提出了更高的要求。（4）長期以來，思政教育注重思想道德的培養，專業課程注重專業知識技能的傳授，導致部分專業任課教師只關注知識內容，缺乏對學生進行思想道德培養和價值觀引領的意識，或是將課程思政理解為是要給專業課教學做課程思政的疊加，不能有效挖掘和利用課程思政資源，課程思政能力不足。在課程思政背景之下，如何有效實現材料力學課程思政、提高課程育人顯得尤為重要。本文結合課程思政建設要求，立足于培養德才兼備的工程應用型人才，在明確材料力學課程思政教學目的的基礎上，探索材料力學課程思政實施方案。

1 材料力學課程思政教學目標

該思政教學以成果為目標導向，以學生為中心，采用逆向思維方式進行的課程思政建設。以地方型本科院校機械設計制造及其自動化專業為例，結合學校定位和專業特色，明確材料力學課程思政教學目標。材料力學課程思政教學目標體現在專業育人目標和思政育人目標兩方面。

1.1 專業育人目標

（1）讓學生了解材料力學的研究范圍、基本框架、學習方法、研究方法和學科進展.

（2）讓學生掌握材料力學主要概念、基本原理，會分析桿件在拉、壓、扭、彎及組合變形時的內力、變形基本規律，能夠分析構件在外力作用下的應力及失效形式，會運用強度、剛度和穩定性條件對桿件進行計算。

（3）讓學生能夠運用所學的知識發現、分析、解決工程結構中的力學問題。

1.2 思政育人目標

（1）發揮材料力學課程特色，結合工程實例，引導學生樹立正確的人生觀與價值觀，培養精益求精的工匠精神及誠實守信、踏實嚴謹、勇于創新的職業素養和行為習慣。

（2）讓學生了解中國在工程領域的偉大成就，增強學生民族自豪感和文化自信，增強對黨的創新理論的政治認同、思想認同及情感認同，激發學生投身祖國建設的決心和信心，提高社會責任感。

（3）結合相關實事熱點，提高課程教學的感染力，培養愛國情懷、弘揚以愛國主義為核心的民族精神和以改革創新為核心的時代精神。

（4）融入辯證唯物主義教育，引導學生樹立正確的認識論和方法論，培養敏銳的觀察力和良好的思辨力，塑造科學的思想作風。

2 教師課程思政能力的培養

教師是教學過程的主體，任課教師的課程思政能力及課程思政意識將直接影響課程思政效果。以教師為出發點，通過專業培訓樹立教師課程育才育人相統一的教學理念，督促任課教師提高教學育人主動性，關注學生、關愛學生，把握學生的興趣點和關注點，課程思政不是專業課程內容附加包，而是激發學生學習內需的切入點；建立教學評價機制，促進教師提高自身綜合素質，因為課程思政更重在潛移默化，教師高尚的品質和良好的行為習慣能對學生三觀的形成起到示范作用；開展教師交流活動，改善教學手段，提高教師課程思政的挖掘能力和融入能力。

3 課程思政資源的挖掘與融合

材料力學主要研究工程中構件工作時的強度、剛度和穩定性問題，為結構設計過程中的選擇材料、設計截面尺寸、確定許可載荷提供理論依據。課程思政的實施方案應以學生為主體，基于專業知識結構特征、課程特色及教學目標，深入挖掘各類蘊含在課程中的思政教育元素，結合學生的興趣點和關注點梳理、提煉思政元素，并對思政元素進行歸類分析，尋找合適的知識映射點，以學生的學習習慣、興趣愛好為切入點，采用適當的教學方法有機融入教學過程，產生“潤物無聲”的思政育人效果。

3.1 思政資源的挖掘與融合方法

3.1.1 工程案例

利用案例式教學法與問題式教學法相結合，在導入環節或是總結提升環節融入工程案例，理論與實踐相結合，引導學生深入思考，激發學生學習興趣和學習內需。如在強度、剛度概念知識點引入齒輪軸的強度失效、剛度失效的工程案例；應力集中知識點融入英國彗星航空失事飛機案例；剪切強度擠壓強度知識點引入工程中沖床沖頭的設計案例等。通過工程事故和實際案例在教學過程中潛移默化地融入思政元素，鍛煉發現問題、解決問題的能力，強化學生工程倫理教育，培養學生嚴謹科學的態度和無私奉獻的工匠精神，引導學生深刻理解并自覺實踐各行業的職業精神和職業規范，增強職業責任感，培養遵紀守法、愛崗敬業、無私奉獻、誠實守信、開拓創新的職業品格和行為習慣。

3.1.2 大國重器

以教學內容為基礎，揚大國重器之志氣，逐科技強國之夢想。如在拉壓桿強度知識點以飛機起落架受力及設計為切入點融入國產大型客機C919 的研發，在彎曲梁的強度設計知識點融入我國港口機械超級工程等。通過對諸如國產大型客機C919 等大國重器的介紹，展示國家重工發展現狀及需求，讓學生在科技前沿中展望力學的宏大圖景，培養學生工程倫理和民族自信，認識到科技強國的迫切需求、自己身負祖國建設重擔的光榮感和使命感，激發學生科技報國的情懷，積極投身祖國建設。

3.1.3 力學史故

在課程教學中利用力學史故引導學生使用辯證唯物主義方法論去分析問題和解決問題，提高學生正確認識問題、分析問題和解決問題的能力，幫助學生掌握正確的認識觀和方法論，形成科學的思維方式。如胡克定律的適用范圍是最大應力小于材料的比例極限，這是基于實踐研究得到的；伽利略、馬略特、胡克、伯努利、納維多位科學家不斷實踐，修正錯誤，前后歷時近200 年，才建立了正確的彎曲正應力計算公式，鼓勵學生積極參加實踐，把已有的知識運用于實踐，大膽的批判精神和鍥而不舍的求真精神是科學發展的動力所在。

3.1.4 中華文明

通過在課程導入環節或總結提升環節展示我國古代文明，增強學生文化自性，增強民族自豪感，激勵學生汲取中華民族不懈努力的精髓，刻苦鉆研。如彎曲正應力的計算公式是由法國科學家納維在1826 年提出的，利用這個公式可以確定彎曲矩形截面的合理尺寸，然而，在北宋時期土木建筑家李誡就已提出《營造法式》中就已彎曲梁圓形內接矩形高寬比的正確論斷。胡克定律時由英國科學家1687 年發現的，而在早于他1500 年前，東漢的經學家鄭玄就已正確地提示了力與變形成正比的關系[8]。

3.1.5 時事熱點

以學生關注的、鮮活的時事熱點為切入點，激發學生學習興趣和學習內需，提高學生參與度的同時，進行價值觀的引導和塑造。如在兩端鉸支細長壓桿的臨界載荷的分析方法時融入奧運會奧運冠軍石智勇舉重事例，舉重運動員能舉多重可以算出來嗎？引導學生探討分析舉重最難的臨界狀態，與壓桿穩定性的臨界狀態類比，建立數學模型，求出臨界載荷[9]。同時，通過奧運精神啟示學生樹立正確的人生觀，勇于面對困難、迎難而上。在歐拉公式的應用知識點融入江蘇省發生一起模板支架坍塌的生產安全事故，吸引學生注意力的同時，培養學生良好的職業素養，增強學生對黨的思想認同和情感認同。

3.2 思政內容與專業知識的有機融合成果

材料力學主要內容可以分為六大模塊：材料的力學性能、拉壓桿、扭轉軸、彎曲梁、組合變形、壓桿的穩定性[10]，通過上述方法挖掘思政元素，分類整理后在每個模塊都融入思政素材，見表1。

表1 課程教學內容與思政案例

4 課程思政的教學實施

課程思政教學實施過程分為課前、課中、課后3 個環節。課前需以學生為中心，分析學生的具體知識基礎，了解學生的特征點、興趣點、關注點，適當增加能引起學生共情的思政案例的融入，激發學生學習興趣，做到因人施教。課程教學過程中采用多元化教學方法，營造開放、平等、和諧的課堂環境，以專業知識為載體，實時關注學生動態，準確把握思政教育時機，采用案例式、探討式、問題式、情景式等教學法融入思政案例，將課程思政變為激發學生學習興趣和學習內需的教學手段，提高學生的課堂參與度，在潛移默化中完成對學生的價值引領和精神塑造。課后通過引導學生參與教師科研項目、力學競賽，以提高學生的學習興趣和發現問題解決問題的能力；充分利用網絡資源，利用公眾號傳播正能量，如機械專業的學生可推薦“直觀學機械”微信公眾號，分享與機械專業、課程相關的國內外科技進展，能在一定程度上提升學生的專業眼界與素養。

5 結語

材料力學課程思政不應是簡單在材料力學專業教學內容的基礎上增加思政教育，而是在尊重專業教學體系、保障課程完整知識體系的同時，與學生需求相適應、與課程內容相融合的教育教學方法。習總書記對年輕人提出的要求是：志存高遠、德才并重、情理兼修、勇于開拓。教師不僅要在專業知識技能方面，引導學生利用專業知識解決工程實際問題，提高創新意識，還要結合新時代智能制造的需求，有效挖掘和融入課程思政元素，潛移默化、潤物無聲地培養愛國敬業精神、社會主義核心價值觀和工程職業素養等。