“材料力學”課程的思政育人模式的探索與實踐*

徐 雄 儲亞明 陳 萍

（武漢工程大學土木工程與建筑學院 湖北武漢 430073）

一、概述

課程思政是為了實現“立德樹人”的根本任務，其本質還是教育。在新形勢下，課程思政的建設和教學改革的全面推進對國家人才培養、長治久安、民族復興和國家崛起都起著至關重要的作用。[1]因此，高校要實現人才培養目標和高質量發展戰略，必須重視課程思政的建設和改革。[2]高校各門課程都要“守好一段渠，種好責任田”，這是中國特色社會主義進入新時代各項戰略目標的要求。[3-4]

思政課程能夠培根鑄魂。面向新時代、新征程，課程思政的建設和改革對教育和引導當代大學生尤為重要。[5]青少年時期既是夢想的起點，也是立德樹人的關鍵時期，而青少年的價值觀容易發生波動，因此思政課程必須保持思想的統一性和立場的鮮明性，緊跟黨的步伐，培養和造就大批有共同理想、共同信念的堪當時代重任的接班人。廣大青少年要重視思政課程的學習，才能確保根正苗紅。

高校在推進課程思政建設時需要明確，思想政治教育是做人的工作，解決的是“培養什么人”“怎樣培養人”和“為誰培養人”的問題。高校課程應全面加強黨對教育工作的領導，堅持立德樹人，推進教育改革，加快補齊教育短板，努力實現知識傳授、價值塑造和能力培養的多元統一。[6]把思政課程的教育理念要貫穿到整個人才培養體系，發揮每門課程的育人作用和落實所有教師的育人職責，全面推進高校課程思政建設和課程思政改革，提高高校人才培養質量。[7-8]

二、現狀分析

“材料力學”是我校土木水利、道路橋梁、機電工程三個專業的力學基礎課程之一，也是工程領域進行創新研發的理論基礎。本門課程的學習既是對前期“理論力學”和“高等數學”部分知識的鞏固發展，同時也是為后續“鋼結構”“鋼筋混凝土結構”“結構力學”等課程的學習奠定力學基礎。材料力學是研究材料在各種外力作用下產生的應變、應力、強度、剛度、穩定和導致各種材料破壞的極限。

本文針對在材料力學教學過程中發現的問題，通過對課程思政元素的挖掘，提煉出加強職業教育、提高人文素養、培養責任擔當精神和厚植愛國主義情懷四條主線。[9]分別從教師層面、教學方法、教學模式及多層次教學方面實踐課程教學改革和課程思政建設，明確課程思政對材料力學課程的重要性，樹立課程思政新理念，激發學生的學習主動性，強化學生的力學基礎，并且幫助學生建立力學的理論自信，為他們后續力學課程的學習打下良好的基礎。

三、思政教育的融入點

（一）以授課教師的自身修養作為融入點

教師是推進全面建設課程思政的關鍵。首先，教師應具備良好的師德和師風，嚴格要求自己，嚴謹對待教學工作，給學生做好帶頭表率作用。在課前備課充分，課中認真講解，課后及時答疑，樹立良好的榜樣。[10-11]育人先育德，教師應以自身的豐富學識和人格魅力來感召學生，影響學生，以自身正確的三觀來引導學生三觀的形成，真正做到傳道授業解惑、育人育才的有機統一。[12-13]

課程思政的建設應以專業課教師為主，思政課教師為輔。教師在傳授專業知識的同時，既要注重對學生專業能力和素質的培養，又要注重對學生正確價值觀的引領。在課前環節，教師應多收集和整理與專業相關的工程案例，將其中所蘊含的思政元素和知識點認真梳理，并合理地融入專業課程教案中；在課中環節，對力學知識點進行講解時，思政內容的引入要因勢利導，逐步深入，與力學知識點的結合要準確融洽地傳達給學生；課后研討是學生消化和吸收課堂知識的重要環節，通過線上平臺發布課后作業，可采用老師點評、學生互評的方式，來培養學生的批判性思維和創新精神。

（二）以力學家的事跡和力學學科發展歷史為融入點

在教學過程中，深入挖掘和融入思政元素，解讀其中蘊藏的辯證法原理，闡釋可貴的科學家精神。錢偉長，世界著名科學家、教育家，開創了中國大學里第一個力學專業及非線性力學的學術方向和理論力學的研究方向；錢學森，兩彈一星功勛獎章獲得者，在力學的許多領域都做過開創性工作，提出了物理力學概念等；錢令希，在工程力學和結構優化設計方面有著顯著的成績，是中國計算力學工程結構優化設計的開拓者。還有許多的力學家，他們從不考慮自己的得與失，為中國力學學會和力學事業的發展做出了重要的貢獻。

材料力學用以研究結構的構件和機械零件的承載能力，是固體力學中最早發展起來的一個分支。早期材料力學是將石頭、木材等脆性材料作為研究的主題，但由于其變形很小，所以不可避免地會存在很大的局限性。且隨著工業的發展，人們在機械、船舶、車輛和大型建筑工程的建造中所碰到的問題日益復雜，單憑經驗已無法解決，這樣，在對構件剛度和強度長期定量研究的基礎上逐漸形成了材料力學。現在國內外流行的材料力學是在20 世紀50 年代引用蘇聯的教材和教學模式的基礎上建立起來的。材料力學是一門古老的學科，在19 世紀中葉材料力學發展到了鼎盛時期。有關材料力學的幾個重要概念和問題也是在這段時期提出的。通過與學生講述和分享力學家事跡和力學學科的發展歷史，讓學生對力學學科有一個籠統的認識，加深他們的理解以及激發起他們對力學學科的興趣。

引入力學家的典型事跡和探索歷程，培養和激發學生勤于思考、敢于挑戰、不畏艱難、刻苦鉆研、堅持不懈的優良品質和勇于創新的精神。通過了解力學的發展史，結合歷史文化和時代背景的解讀，提升學生的學習興趣，堅定學生的理想信念和愛國情懷。靈活運用力學公式中蘊含的思政點，將思政點和專業知識有機結合，大大提高學生的學習主動性和獨立思考的能力。

（三）以工程事故案例的經驗和教訓為融入點

在材料力學教學中，教師應將與知識點相對應的相關工程事故案例結合在課程教案中，在講述基本理論時，適時地將它們拓展開來，不至于讓學生感到枯燥乏味，難以理解，以此來激發學生的學習興趣，提高學習效果。通過與強度相關的工程案例，如建筑倒塌、隧道施工、容器炸裂等；與剛度相關的工程案例，如精密加工、橋體形變、機翼設計等；與穩定性相關的工程案例，如千斤頂設計、腳手架失穩、桁架垮塌等，讓學生學會將理論聯系實際，活學活用，引導他們主動思考，培養其工程素養、分析思維和解決實際問題的能力，加強專業知識和社會責任感。

實例一：劈柴時，順紋劈易斷，橫紋劈不易斷（各向異性）。

實例二：在成都車間里，技術員和工人通過思考和努力，改進裝置后，用現有的起吊重量只有5T 的吊車吊起了10T 的重物（提高彎曲強度的措施）。

實例三：1954 年，英國海外航空公司的兩架“彗星”號大型客機接連失事，通過對殘骸的打撈分析發現，飛機失事的原因是由氣密艙窗口處鉚釘孔邊緣的微小裂紋發展所致，而這個鉚釘孔的直徑僅為3.175mm（應力集中）。

（四）以我國在工程建設方面取得的建設成就為融入點

我國作為一個工程大國，有著悠久的歷史，獲得了許多的世界之最，在工程建設方面取得的成就不容小視。目前世界上最長的、最高的橋都是由我國建造的。以我國在工程建設方面取得的建設成就為融入點，列舉趙州橋、港珠澳大橋、三峽工程、殲15、遼寧艦、雷神山醫院等遠近聞名的偉大工程，增進學生對民族文化的了解，培養其民族自信和家國情懷，強化愛國主義教育，為國家培養創新型全能人才。

四、課程思政在材料力學課程中的探索與實踐

通過梳理“材料力學”的課程內容，課程思政教育主要可以在以下幾個方面中得以實現：（1）軸向拉伸和壓縮、剪切；（2）扭轉；（3）彎曲應力；（4）組合變形。對思想內容的切入時機和融合方式要精心設計，挖掘和搜索蘊含在知識點后的思政元素，并通過教學實踐不斷調整和完善，以實現專業內容和思想政治內容的內在融合，讓學生的理論知識和思想境界得到同步提升。課程思政在“材料力學”課程中的探索和實踐思考如下：

（一）將“軸向拉伸和壓縮”融入“材料力學”教學內容

通過學習拉伸、壓縮和剪切相關的理論知識，了解到軸向拉伸和壓縮是桿件受力或變形的一種最基本的形式。學習材料在外力作用下所表現出來的變形和破壞的特性，材料在被拉伸時應力應變的關系可分為線彈性階段、屈服階段、強化階段、頸縮階段和失效階段。結合中國傳統建筑、中國高鐵實例的思政素材，融入思政元素，培養學生的科學素養和民族自信，弘揚愛國主義精神。

（二）將“扭轉”融入“材料力學”教學內容

工程中有許多桿件，在外力的作用下，其主要變形是扭轉。例如汽車的轉向軸、機械中的傳動軸等，但單純發生扭轉的桿件并不多。扭轉變形是指桿件在受到大小相等、方向相反且作用平面垂直于桿件軸線的力偶作用后，桿件的橫截面會繞軸線產生轉動。在講授扭轉內容前，拋出扭轉問題和對扭轉桿件的思考，讓學生運用所學知識和常識對問題進行討論，結合鉆井平臺“藍鯨二號”、瑞典馬爾摩的扭轉大樓的工程實例，讓學生了解到力學之美和結構之美，提升學生的美學修養。

（三）將“彎曲應力”融入“材料力學”教學內容

彎曲的情況要比拉壓和扭轉更加復雜一些，它所涉及的問題更多，與實際工程的聯系更加緊密，是材料力學中比較重要的章節。在這一章中，我們首先要討論彎曲正應力，同時還要討論彎曲切應力的問題和強度計算。帶學生了解應力和正應力的情況，對一些建筑事故進行分析，討論梁的強度和破壞，通過對事故發生原因的探討，引入思政元素，培養學生愛崗敬業、精益求精的責任意識、安全意識和法律意識。

（四）將“組合變形”融入“材料力學”教學內容

組合變形是指構件在外載作用下，同時發生兩種或兩種以上基本變形的組合。組合變形類型的判斷方法是荷載的等效處理法，將外力進行平移或分解，使之簡化后的荷載符合基本變形的外力特征，從而判斷組合變形的類型。組合變形的強度計算是根據應力狀態和構件的材料，選擇強度理論進行強度計算。在進行本章的講解時，以三峽工程、遠大出口韓國版火神山醫院的工程實例為思政素材，在傳授專業知識的同時，培養學生的制度自信、理論自信，弘揚中國特色社會主義核心價值觀。

結語

課程思政是為了實現專業課程和思想政治理論課程的同向而行，協同育人，其過程應該是循序漸進、潛移默化的。在教學過程中，教師應始終堅持以學生為中心的教育理念，在教育和教學方法上不斷創新，積極推動思政教育和現代化技術在課堂上的應用。課程思政應深入融合在專業課程中，并與之緊密結合，讓學生不僅能學到專業知識，更能啟發思想，塑造出正確的人生觀、價值觀、思想觀，并不斷提高思想境界和專業素養，為國家培養出德才兼備、全面發展的創新型人才。