“理論力學”課程思政教學設計與探索

趙洋 祿盛 陳翔 馬瑩 鄧聰穎

摘要：“理論力學”課程是機械、土木、力學等大多數(shù)工科學生接觸的第一門專業(yè)課程。該課程在力學學科層面是入門的課程，既需要有實際動手能力的培養(yǎng)、又具有很強的理論性，根本任務是服務于工程需求。作為專業(yè)課的開端，該課程中的思政建設在整個專業(yè)課體系中擔負起了育人先鋒作用。結合該課程的特征，教學團隊在教學模式、教學內容和教學評價等方面進行了相應的改革，結合課程思政要點，進行相應思政元素設計，并進一步實踐探索。

2019年8月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)了《關于深化新時代學校思想政治理論課改革創(chuàng)新的若干意見》，明確提出要全面推進高校課程思政建設。次年5月，教育部印發(fā)《高等學校課程思政建設指導綱要》，對課程思政建設進行全面部署，專業(yè)課課堂作為課程思政的“主渠道”被重點提及。作為大多數(shù)工科學生接觸的第一門專業(yè)課，“理論力學”對于推進課程思政建設，落實立德樹人根本任務至關重要。

“理論力學”是要培養(yǎng)學生的基本分析能力，包括理論建模的抽象能力和針對各類模型的力學演算能力等，掌握物體在剛體情形時其機械運動的分析手段和方法等，以及解決運動與力之間的關系，為后續(xù)專業(yè)課程打下基礎。此外，隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展并結合我校信息技術的優(yōu)勢，以“理論力學”課程為基礎的智能制造、機器人、先進制造及高端智能裝備領域均具有廣闊的發(fā)展前景，因此通過本課程的學習，學生能夠具備學習其他基礎理論、掌握新科學技術的知識擴展能力。

1、教學改革探索

針對“理論力學”學科特點及課程思政具體要求，本課程在教學模式、教學內容和教學評價等方面開展了相關工作：

（1）教學模式，變傳統(tǒng)的填鴨式線下課堂授課為課堂教學為主線，在線課程為輔助的混合式教學模式。變“給出問題-講解灌輸-給出答案”課堂教學模式為“給出工程案例-提煉科學問題-探索學習原理-掌握基礎理論-驗證工程實用性”的工程思維更強的教學模式，培養(yǎng)學生的科學思維。

（2）教學內容，將“理論力學”的基礎科學問題與工程前沿熱點問題緊密聯(lián)系，將抽象的剛體、結構、機械運動機構與實際的無人機、長征火箭、高端數(shù)控機床、智能機器人等高端裝備相結合，讓教學知識點站在活的載體上，培養(yǎng)學生為國科研只想，大國工匠精神。

（3）教學評價，主要以開放式思考題和實際工程案例的綜合解答為評價手段，對學生以所學知識解決實際問題情況予以考核，并采用視頻作業(yè)、工程案例搜集、翻轉課堂等教學活動展現(xiàn)課堂教學成果，從實踐之中培養(yǎng)科學倫理和工程倫理。

2、課程思政教學設計

結合“理論力學”的課程特征進行了部分課程思政教學設計，具體如下。

（1）通過課前和課件的紀錄片播放、課堂動態(tài)圖片和原理展示和背景介紹，讓同學們相互討論熱點科技問題。以鳥巢設計、港珠澳大橋等標志性的國家工程為載體引入“理論力學”靜力學部分課程內容，以北斗導航、嫦娥登月等航空航天事業(yè)為載體引入動力學和運動學內容。同學們在掌握工程問題背景之余，了解我國社會主義現(xiàn)代化事業(yè)所取得的偉大成就，建立民主自豪感。立愛國之情和報國之志，樹立道路自信、理論自信、制度自信和文化自信。

（2）通過PPT報告、微信公眾號內容介紹、微視頻等方式，介紹重點領域的發(fā)展情況，探討我國與發(fā)達國家的差距，并討論發(fā)展對策。使學生們在樹立“四個自信”時要避免出現(xiàn)驕傲自滿、過于自大的情緒，在看到我國社會主義事業(yè)取得的偉大成就同時也要讓學生明確我國在芯片技術、高端智能裝備、精密數(shù)控機床、工業(yè)機器人等很多領域較發(fā)達國家仍存在較大差距，需要青年學子發(fā)揚艱苦奮斗精神，迎難而上，攻克瓶頸。明確我國基本國情，實現(xiàn)“兩個百年”奮斗目標。

（3）采用問題驅動和討論式教學，以輸電塔為例讓學生畫受力分析圖，培養(yǎng)工程素養(yǎng)、工程倫理，踐行社會主義核心價值觀。展示2008年南方暴雪輸電塔垮塌的圖片，讓學生思考作為一名合格的結構工程師，應該具有何種科學素養(yǎng)和工程倫理，當經(jīng)濟性和安全性不能兼顧時，應如何進行取舍，引導學生在以后的工作生涯中要把社會效益放在首位。

（4）在質點和剛體的運行學中，在研究航天器的運動軌跡時將其抽象為質點，在研究航天器的運行姿態(tài)時將其抽象為剛體，而在研究其空中對接時卻被視為變形體等，這些都體現(xiàn)了自然辯證法中“從實踐到認識再到實踐、抓住事物的主要矛盾”等的思想，培養(yǎng)學生的科學思維和科學方法。

（5）借助信息化手段，使用學習通在動量定理講授過程中，關于動量還是動能是運動度量之爭進行投票和討論。借助笛卡爾和萊布尼茨的科學之爭體現(xiàn)科學發(fā)展觀，不同觀點、假說的爭論是自然科學去偽存真、螺旋發(fā)展的核心驅動。動量定理力隨時間的累積引起動量的改變說明恒心的重要性，有恒心一切皆有可能，引出不忘初心，牢記使命。體現(xiàn)出習近平中國特色社會主義思想，突出道路自信，強調中國共產黨的初心和使命。

（6）大量采用案例教學法，通過大國重器強化愛國主義和“四個自信”。課程引入以大國重器東風導彈為例，多媒體播放東風導彈發(fā)射視頻引起學習興趣，采用課堂討論導彈是如實現(xiàn)導航定位的，說明其慣性導航系統(tǒng)的工作原理蘊含的就是動量矩定理;在動量矩定理應用時引導學生思考工程中的應用以及大家熟悉的衛(wèi)星，比如第一顆東方紅一號和墨子號衛(wèi)星，體現(xiàn)我國在量子科技領域的領先地位闡述我國的科技發(fā)展之路以及目前的領先地位。強化愛國主義教育，增強民族自豪感和自信心。前輩們做科學研究的科研精神，鼓勵學生打好基礎，投身科研及國防建設。

（7）為了后續(xù)課程需要，增加“理論力學”的高階部分機械振動基礎，采用問題驅動和案例教學方法，通過PPT生動講解風振、地震載荷給結構帶來的不利影響，但同時注意自然辯證法中的辯證看問題，事物都有兩面性，我們要討論振動在工程機械中的可利用性。使學生認識到振動的利弊，然后通過理論的講解，使學生了解如何利用有利的振動，避免有害的振動，辯證的分析問題、解決問題。使學生們認識到力學的研究方法中充分體現(xiàn)了自然辨證法的規(guī)律。

3、小結

為達成課程思政在“理論力學”課程中的立德樹人效果，本課程團隊進行了部分教學改革，充當課程思政建設的第一主角。在教學過程中進行課程思政探索，尋找思政教育與本課程教學的結合點，設計相應的課程思政教學計劃，采用多種教學方式推動專業(yè)課的課程思政建設，全面提高人才培養(yǎng)質量。

參考文獻：

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https：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.2064.O3.20220128.1603.004.html

作者簡介：趙洋（1988-），男，重慶郵電大學副教授.

基金項目：重慶市高教學會2020年“高校產學合作教學改革”專項研究課題（CQGJ20ZX009）;重慶郵電大學“課程思政”試點示范課程（XKCSZ2140、XKCSZ2141）;重慶郵電大學教改項目（XJG20212，XJG20111）。