研究生連續(xù)介質(zhì)力學(xué)課課程思政實(shí)施探索

楊未柱，李磊，何新黨，古一帆

（西北工業(yè)大學(xué) 力學(xué)與土木建筑學(xué)院，西安 710129）

課程思政以立德樹人為根本任務(wù)，通過“三全育人”的形式，使各類課程與課程思政同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[1]。研究生教育以培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才為目標(biāo)，課程思政建設(shè)更是不容忽視。2020 年7月，全國研究生教育會議指出，必須加強(qiáng)對研究生的思想政治教育，必須培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人，必須培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞母咚饺瞬臶2]。因此，新時(shí)代研究生不僅需要培養(yǎng)其扎實(shí)的專業(yè)能力，也要重視其價(jià)值塑造。對于理工科學(xué)生來說，科研學(xué)習(xí)任務(wù)繁重，學(xué)生們將大量時(shí)間和精力投入到科研當(dāng)中，這導(dǎo)致理工科研究生專業(yè)課程思政建設(shè)的難度增加[3]。因此，如何結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)，將思政元素有效地融入專業(yè)課程當(dāng)中，從而起到思政的價(jià)值引領(lǐng)作用，值得所有教育工作者思考和探索實(shí)踐。

目前，國內(nèi)各大高校針對工科課程思政教育進(jìn)行了大量探索實(shí)踐。朱秋晨等[4]以交通景觀規(guī)劃與設(shè)計(jì)課課程思政建設(shè)為案例，主張任課老師要在教學(xué)中自然地融入課程思政內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)研究生價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)和知識傳授“三位一體”的教學(xué)目標(biāo)。張珂等[5]以機(jī)械工程專業(yè)研究生培養(yǎng)為載體與過程，在機(jī)械設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)中植入“厚德精技”育人目標(biāo)，在相關(guān)課程中有機(jī)開展專業(yè)能力與工匠精神相結(jié)合的育人活動，探索出機(jī)械專業(yè)研究生機(jī)械設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)融入“德育”的有效實(shí)施示例。郭濤等[6]基于工科和思政元素特點(diǎn)，從隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)踐育人、文化育人與意識形態(tài)等方面，探討了近五年本學(xué)科的課程思政教育改革、做法與成效。廖紅建等[7]分析了混合教學(xué)模式下的工科課程思政教育的可行性和效果，并以土力學(xué)課程為例開展了教學(xué)實(shí)踐。莫遠(yuǎn)科等[8]提出以科學(xué)哲理、學(xué)科史與名師、職業(yè)操守與道德、國內(nèi)外時(shí)事熱點(diǎn)、行情省情校情、應(yīng)用及發(fā)展前沿六個(gè)方面為切入點(diǎn)挖掘理工科專業(yè)課程的思政元素，并以材料力學(xué)性能為例開展了相應(yīng)的課程思政實(shí)踐。李曉光等[9]探討了將思政元素融入課堂教學(xué)的基本理念，并以大量素材為基礎(chǔ)，討論了課程思政的實(shí)施策略，以晶體物理學(xué)為例開展教學(xué)實(shí)踐。目前開展的課程思政實(shí)踐[10-12]以本科生課程為主，通過課程思政教學(xué)取得了較為顯著的成效。然而，針對包含諸多理論公式的力學(xué)專業(yè)研究生基礎(chǔ)課程，如何實(shí)施課程思政達(dá)到同向同行的目的，仍需要進(jìn)一步探索。

連續(xù)介質(zhì)力學(xué)是力學(xué)專業(yè)研究生課程體系的重要組成部分，開展該課程的課程思政建設(shè)非常必要。一方面，該課程應(yīng)用涉及社會建設(shè)和國家建設(shè)的方方面面，西北工業(yè)大學(xué)以“三航”為特色，對國家安全起著極其重要的作用，因此培養(yǎng)具有愛國情懷的高素質(zhì)人才尤為重要。另一方面，該課程中包含大量的公式推導(dǎo)，在教學(xué)過程中應(yīng)多與工程應(yīng)用結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。因此，需要探索與這些特點(diǎn)相契合的課程思政理念與途徑，以實(shí)現(xiàn)課程思政與專業(yè)教學(xué)的互融互促。本文以連續(xù)介質(zhì)力學(xué)課程為例，根據(jù)該課程的特點(diǎn)進(jìn)行了課程思政實(shí)施探索與實(shí)踐，以期對其他專業(yè)課程的課程思政建設(shè)提供借鑒。

一 課程思政教學(xué)總體設(shè)計(jì)

力學(xué)作為支撐西北工業(yè)大學(xué)“三航”特色領(lǐng)域人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科，在航空、航天、航海、材料、機(jī)械和建筑等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，學(xué)習(xí)和掌握力學(xué)基本概念、基本知識和基本理論，對于進(jìn)行力學(xué)研究和日后從事力學(xué)相關(guān)研究性的工作來說必不可少，在國家航空航天人才的培養(yǎng)中起到重要作用。連續(xù)介質(zhì)力學(xué)作為力學(xué)相關(guān)專業(yè)研究生的專業(yè)必修課，是本科力學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識和力學(xué)深層次研究之間的關(guān)鍵紐帶，對力學(xué)專業(yè)研究生的高質(zhì)量培養(yǎng)至關(guān)重要，而該課程包含大量數(shù)學(xué)公式推演，對初入學(xué)的研究生而言課程挑戰(zhàn)度較大，同時(shí)其課程思政建設(shè)難度也較大。

為同時(shí)優(yōu)化課程教學(xué)質(zhì)量和加強(qiáng)育人效果，課程團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)與知識傳授“三位一體”的育人理念，通過多次研討和長期實(shí)踐，對本課程的課程思政建設(shè)形成了如圖1 所示的總體思路。首先，進(jìn)行多維度的課程思政元素深入挖掘，將科學(xué)家故事、工程應(yīng)用案例、科技前沿及熱點(diǎn)事件與教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合，形成課程思政案例庫。其次，通過多種途徑開展課程思政教學(xué)實(shí)施，包括相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)家事跡講述、嚴(yán)謹(jǐn)公式推演與工程應(yīng)用案例研討等方式，傳播科學(xué)家精神、家國情懷和科技報(bào)國精神，提升其科研素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新意識和文化/制度自信，同時(shí)通過翻轉(zhuǎn)課堂、研討會等形式實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長，打造師生學(xué)習(xí)共同體，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到課程思政建設(shè)之中。再次，進(jìn)行多角度融合的課程思政評價(jià)，從課堂表現(xiàn)、專題研討情況和課程大作業(yè)等角度將課程思政融入課程的考核評價(jià)之中，通過有效的評價(jià)和監(jiān)督可以考察課程思政實(shí)施的有效性及其對學(xué)生的影響，促進(jìn)課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)和建設(shè)的完善。

圖1 課程思政教學(xué)總體思路

通過課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施，以實(shí)現(xiàn)課程思政和專業(yè)教學(xué)的互融互促，在提高學(xué)生對知識的理解和運(yùn)用能力的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷、科學(xué)精神和科技人文素養(yǎng)等，為培養(yǎng)服務(wù)于國防科技事業(yè)發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的創(chuàng)新領(lǐng)軍人才提供支撐。

二 課程思政實(shí)施途徑

連續(xù)介質(zhì)力學(xué)課程主要介紹連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的理論及何種情況下可以和應(yīng)該運(yùn)用它。結(jié)合課程特點(diǎn)，為進(jìn)一步提高教學(xué)效果和研究生培養(yǎng)質(zhì)量，根據(jù)以上課程思政教學(xué)的總體思路，具體開展了以下教學(xué)實(shí)踐。

（一）多維度挖掘和融合課程思政元素，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容建立課程思政案例庫

本課程的教學(xué)內(nèi)容包括緒論、張量分析基礎(chǔ)、變形與運(yùn)動、應(yīng)力、本構(gòu)方程、牛頓粘性流體和應(yīng)用專題研討。結(jié)合課程知識點(diǎn)、教學(xué)內(nèi)容，發(fā)掘解決當(dāng)前專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的科學(xué)問題，并研究其對社會發(fā)展所造成的影響和解決這些問題的重要意義，從科學(xué)家故事、科技前沿、大國工程（大飛機(jī)、運(yùn)載火箭、航母艦艇、重型裝備、橋梁和大型基建等）及力學(xué)相關(guān)熱點(diǎn)事件（如虎門大橋振動、新冠病毒傳播等）等深入挖掘相關(guān)的課程思政元素，尋求這些課程思政元素與課程教學(xué)內(nèi)容的融合點(diǎn)，進(jìn)而建立課程思政案例庫，支撐科學(xué)家精神、家國情懷、科技報(bào)國、創(chuàng)新意識、文化自信、科研思維素養(yǎng)和科技倫理多維度的課程思政培養(yǎng)目標(biāo)。以科學(xué)家故事為例，引入在連續(xù)介質(zhì)力學(xué)領(lǐng)域有重要研究貢獻(xiàn)的林家翹、黃克智、胡海昌和鄭泉水等的研究經(jīng)歷、個(gè)人事跡和崇高情懷；以新冠感染疫情為例，介紹基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)框架下的疫情傳播模型、傳播機(jī)理和距離分析、飛沫傳播與防護(hù)等方面研究，討論力學(xué)研究在抗擊疫情上可以發(fā)揮的作用，進(jìn)行課程思政元素有機(jī)融合。

（二）多途徑實(shí)施課程思政教學(xué)，推動專業(yè)課教學(xué)與課程思政互融互促

采用多種途徑和策略，靈活開展課程思政教學(xué)，結(jié)合課程思政元素的融入豐富教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生對知識的理解能力和運(yùn)用能力，讓課程內(nèi)容教學(xué)和課程思政保障互相融合互相促進(jìn)，保障知識傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值塑造教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。具體的實(shí)施途徑包括：其一，結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容，融合講述科學(xué)家故事，尤其是中國科學(xué)家在課程相關(guān)領(lǐng)域的重要研究成就，傳播科學(xué)家精神、家國情懷和科技報(bào)國精神等；其二，通過課上嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓酵蒲荨⒄鹿?jié)邏輯整理等，建立科學(xué)概念/理論之間的內(nèi)在邏輯和想象力，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)思維，提升其科研素養(yǎng)；其三，將教學(xué)內(nèi)容與大國工程（大飛機(jī)、運(yùn)載火箭、航母艦艇、橋梁和大型基建等）、科技前沿（二維材料力學(xué)模型、力學(xué)超材料設(shè)計(jì)和軟體機(jī)器人）、熱點(diǎn)事件（虎門大橋振動、新冠感染疫情防控等）和生命健康（生物力學(xué)與醫(yī)療、組織工程結(jié)合）相結(jié)合設(shè)置連續(xù)介質(zhì)力學(xué)應(yīng)用專題，在研討中引入課程思政元素，培養(yǎng)學(xué)生的科技報(bào)國精神、創(chuàng)新意識、文化自信和科技倫理素養(yǎng)等；其四，在課堂教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生積極性，基于師生共建課程思政的理念，通過翻轉(zhuǎn)課堂、研討會等形式實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長，打造師生學(xué)習(xí)共同體，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到課程思政建設(shè)之中。

（三）多角度融合課程思政進(jìn)行課程考核評價(jià)，反饋優(yōu)化課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)

綜合考慮學(xué)生的課堂表現(xiàn)、專題研討表現(xiàn)和課程大作業(yè)等，多角度將課程思政融入課程的考核評價(jià)之中，其中專題研討中引入了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，讓學(xué)生結(jié)合連續(xù)介質(zhì)力學(xué)與大國工程、科技前沿和熱點(diǎn)事件等探討自己的認(rèn)識，促進(jìn)其對連續(xù)介質(zhì)力學(xué)乃至力學(xué)學(xué)科應(yīng)用價(jià)值的了解，加強(qiáng)其對科學(xué)研究服務(wù)國家需求和社會經(jīng)濟(jì)需求的理解。另外，通過分析學(xué)生的表現(xiàn)和評教結(jié)果，考察課程思政實(shí)施的有效性及其對學(xué)生的影響，反饋優(yōu)化課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步完善本課程的課程思政建設(shè)。

三 課程思政教學(xué)案例

課程思政教學(xué)的實(shí)施需要以課程資政案例為支撐，下面結(jié)合連續(xù)介質(zhì)力學(xué)教學(xué)需求，以科學(xué)家故事和疫情防控應(yīng)用專題為例對課程思政案例融合進(jìn)行說明。

（一）課程思政教學(xué)典型案例——科學(xué)家故事

結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容，在不同章節(jié)融合講述科學(xué)家故事，以在連續(xù)介質(zhì)力學(xué)上取得開創(chuàng)性研究成果的林家翹、胡海昌、黃克智和鄭泉水等科學(xué)家為例，結(jié)合知識點(diǎn)闡述他們的研究經(jīng)歷和學(xué)術(shù)成就，并講述他們的育人事跡，傳播這些科學(xué)家追求真理、不斷創(chuàng)新、永攀高峰的科學(xué)精神，以及他們熱愛祖國、熱愛人民、熱愛科學(xué)的崇高情懷，同時(shí)這些事跡還證明了中國人的偉大創(chuàng)造力和不屈不撓的奮斗精神，通過有機(jī)融入這些課程思政元素，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、家國情懷、科技報(bào)國信念和創(chuàng)新意識。

在緒論部分講述林家翹院士的事跡，他采用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)模型來研究天體物理，創(chuàng)立星系螺旋結(jié)構(gòu)的密度波理論，為國際學(xué)術(shù)界所公認(rèn)，這體現(xiàn)了連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的應(yīng)用廣度；林家翹院士為中國教育和科學(xué)事業(yè)的發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)。在張量分析基礎(chǔ)部分講述鄭泉水院士的事跡，他創(chuàng)建了完整的本構(gòu)方程張量函數(shù)理論，開創(chuàng)了結(jié)構(gòu)超滑的理論與應(yīng)用技術(shù)，并領(lǐng)銜創(chuàng)辦了清華大學(xué)“錢班”。他作為學(xué)者，懷赤子之心投身于力學(xué)研究，把科研推到巔峰；作為師者，幫助學(xué)生找到熱愛的方向，把育人做到極致。在應(yīng)力部分講述黃克智院士的事跡，他針對工程中重要的冪硬化材料提出新的裂紋尖端奇異場理論，基本解決了國際上的難題；他認(rèn)為作為一個(gè)合格的科學(xué)研究者，必須具備兩個(gè)條件，首先，研究的目的是為了國家發(fā)展的需要，所以個(gè)人的研究方向必須與國家的需要相結(jié)合；其次，研究的水平必須緊跟國際的先進(jìn)水平，不能固守一個(gè)項(xiàng)目幾十年不變；直到85 歲高齡，黃老仍然聚焦國家重大需求，接受任務(wù)挑戰(zhàn)，帶領(lǐng)學(xué)生潛心研究。在本構(gòu)方程部分講述胡海昌院士的事跡，他創(chuàng)立了彈性力學(xué)三類變量廣義變分原理，即國際上公認(rèn)的胡－鷲津原理；首次找到了橫觀各向同性彈性體空間問題的一些重要解；他還熱心于教育事業(yè)，從20 世紀(jì)50 年代起在北京大學(xué)講授多門力學(xué)課程，為國家培養(yǎng)了大批人才。

（二）課程思政教學(xué)典型案例——連續(xù)介質(zhì)力學(xué)疫情防控應(yīng)用專題

新冠感染疫情以來，大量力學(xué)工作者也參與到疫情相關(guān)研究中，其中很多工作是在連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的理論框架下開展的，對此進(jìn)行專題研討，包括傳播機(jī)理分析、傳播預(yù)測模型、飛沫的傳播與防護(hù)與室內(nèi)傳播機(jī)理和距離分析，為疫情防控決策和政策制定提供了理論支撐。除此之外，延伸到力學(xué)工作者、醫(yī)護(hù)人員、解放軍和人民群眾等在抗疫行動中同心協(xié)力、眾志成城的事跡，弘揚(yáng)“生命至上，舉國同心，舍生忘死，尊重科學(xué)，命運(yùn)與共”的抗疫精神及我國的制度優(yōu)越性，增強(qiáng)學(xué)生的制度自信。

除以上案例外，對應(yīng)連續(xù)介質(zhì)力學(xué)專業(yè)知識，對連續(xù)介質(zhì)力學(xué)課程采用的部分具體案例進(jìn)行了梳理和總結(jié)，見表1。

表1 連續(xù)介質(zhì)力學(xué)課程思政案例

四 課程思政建設(shè)成效

本文開展的連續(xù)介質(zhì)力學(xué)課程思政教學(xué)實(shí)施具有以下特色和創(chuàng)新點(diǎn)。

1）對課程思政元素進(jìn)行了深入挖掘，結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容尋求有機(jī)融合點(diǎn)，支撐了科學(xué)家精神、家國情懷、科技報(bào)國、創(chuàng)新意識、文化自信和科研思維素養(yǎng)等多維度課程思政培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2）利用科學(xué)家故事講述、嚴(yán)謹(jǐn)理論推導(dǎo)、專題研討和師生共建等多種途徑和策略靈活開展課程思政教學(xué)，推動了專業(yè)課教學(xué)與課程思政互融互促。

3）多角度融合課程思政進(jìn)行課程考核評價(jià)，通過課程評價(jià)和反饋，建立了課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)迭代優(yōu)化機(jī)制。

通過課程優(yōu)化設(shè)計(jì)和課程思政建設(shè)實(shí)踐，得到了督導(dǎo)專家和選修學(xué)生的一致好評，2020 秋季學(xué)期和2021 年秋季學(xué)期學(xué)生測評總分均在95 以上（96.4 和95.8），其中在課程思政相關(guān)評價(jià)項(xiàng)上得到了學(xué)生們的高度認(rèn)可，此外，相關(guān)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和課程思政案例輻射應(yīng)用于其他力學(xué)相關(guān)課程的課程思政建設(shè)，獲認(rèn)定校級課程思政示范課程3 門次（實(shí)驗(yàn)力學(xué)、工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)、Failure of Polymers）。

五 結(jié)束語

力學(xué)專業(yè)的研究生畢業(yè)后將在航空航天、裝備設(shè)施建設(shè)等各領(lǐng)域中發(fā)揮關(guān)鍵作用，因此十分有必要開展研究生專業(yè)課的課程思政建設(shè)，以有力支撐高校落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)，有助于提升研究生教育質(zhì)量和水平。本文以連續(xù)介質(zhì)力學(xué)課程為例，在價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)和知識傳授“三位一體”的育人體系下，通過多維度課程思政元素挖掘、多途徑課程思政實(shí)施、多角度融合課程思政評價(jià)，使課程思政與專業(yè)教學(xué)緊密融合，增強(qiáng)學(xué)生的家國情懷、科研素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和文化自信，傳播科學(xué)家精神、抗疫精神，同時(shí)提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性并促進(jìn)專業(yè)知識傳授。在后續(xù)研究生教學(xué)工作中，應(yīng)持續(xù)進(jìn)行研究生課程思政教學(xué)探索與實(shí)施，為培養(yǎng)熱愛祖國、德才兼?zhèn)浜腿姘l(fā)展的高素質(zhì)研究人才提供支撐。