于馳 高秋志 包立 汪應玲



摘? 要:材料力學性能是材料科學與工程學科本科生的主干課和必修課,承擔著學生從基礎課到專業課順利過渡的重要任務。該文以材料力學性能課程為例,針對本科專業與理論課程的性質和特點,探討思政元素的挖掘途徑、課程思政建設關鍵點以及教學體系構建等問題。基于專業教師育人觀念轉變和課程教學方法創新,通過思政元素的有機融入、教學內容優化、經典案例分析等方式,提高專業課程的生動性和趣味性。增強學生分析問題與解決問題的能力,提升學生的政治素養,堅定學生的政治理念,培養素質全面的復合型人才。
關鍵詞:材料力學性能;課程思政;思政元素;教學內容;教學方法
中圖分類號:G641? ? ? ? 文獻標志碼:A? ? ? ? ? 文章編號:2096-000X(2024)09-0189-04
Abstract: Mechanical Properties of Materials was the main course and compulsory course of materials science and engineering for undergraduates, which undertakes the important task of smooth transition from basic course to professional course. The Mechanical Properties of Materials course as an example, according to the nature and characteristics of the undergraduate major and theoretical course, the ways to explore the ideological and political elements, the key points of curriculum ideological and political construction and the construction of teaching system were discussed. Based on the change of professional teachers' concept of educating students and the innovation of course teaching methods, organic integration of ideological and political elements, optimization of teaching content, classic case analysis and other ways were applied, improved the vividness and interest of professional courses. In order to enhance students' ability to analyze and solve problems, improve political quality, and firmly insist on political philosophy, the main tenet of teaching reform is cultivating comprehensive quality of compound talents.
Keywords: Mechanical Properties of Materials; ideological and political curriculum; ideological and political elements; teaching content; teaching method
材料力學性能課程是高等院校材料類相關專業學生的一門專業基礎課程,實際應用價值很大,該課程主要介紹材料在各種載荷作用或服役條件下的力學性能指標、物理本質及其評定方法。課程特點是利用基本概念和定理去解決工程實際問題,是材料失效原理、綜合型實驗與畢業設計等教學內容的基礎。課程旨在拓寬學生的專業面和提高個人實踐創新能力,將理論知識與實際工程應用相聯系,使學生在學習過程中逐漸對自己所學專業產生榮譽感,幫助其在創造社會價值過程中明確自身價值和社會定位。培養學生認真嚴謹的學習態度,建立正確的思想政治基礎,培養出符合國家經濟發展和市場需求的綜合型人才[1-3]。習近平總書記指出“要用好課堂教學這個主渠道,思想政治理論課要堅持在改進中加強,提升思想政治教育親和力和針對性,滿足學生成長發展需求和期待”,將立德樹人貫徹到高校課堂教學全過程、全方位、全員之中,推動思政課程與課程思政協同前行、相得益彰,構筑育人大格局,是新時代中國高校面臨的重要任務之一[4]。
材料力學性能課程思政教學要做到“潤思政”,細無聲、有機引入、自然融合,其關鍵在于教師。作為專業課程的任課教師,需要及時、合理有效地在材料力學性能教學過程中融入思政元素,沖破思政教學與本科專業課程教育的“孤島效應”。幫助學生解答思想困惑、價值困惑、情感困惑,引導學生正確對待學習、正確對待社會、正確對待人生,激發學生發奮學習。在學習專業知識的同時,培養學生的愛國主義情懷。
一? 課程思政元素的探索
專業教育與思政教育的協調統一,主要落腳點是將“理論自信、道路自信、制度自信、文化自信”教育有機融入本科專業教育之中。對于材料力學性能課程來說,其自身特點是邏輯嚴謹、內容抽象,概念多、公式多、計算煩瑣。該課程對學生的數學、物理等基礎知識要求較高,學生聽課吃力,學起來也有難度[5]。協同專業教育與思政教育,可以通過發掘課程中所蘊藏的思想政治元素,并將其融入教學過程來實現。有利于改善沉悶的課堂氣氛,掌握知識傳授結點,增強課堂的生動性和趣味性,既能提升教學質量,又可以培養學生的政治素養。
根據材料力學性能課程特點結合工程實際,無縫有機融合思政教育內容,課程思政建設過程中思政元素挖掘的幾種途徑如圖1所示。任課教師在講授專業課程理論知識的基礎上,需要從課程教材的執行者轉變為思政資源的開發者。合理并恰當地引入思政內容,將課程中的重點和難點內容轉化為內在德性和個人素養。例如,理論課程中大部分原理和定理中包含生命哲學與社會科學,意味著可以在教學環節巧妙地將思政教育融入其中,有效避免德育內容生硬楔入專業課程現象,進而實現二者有機融合、相互促進、協調發展。此外,充分利用課外活動與課外實踐環節提高學生的綜合素質,通過實習、調研、報告等實踐環節,促進學生對國情、社會、行業和專業發展境況等的感性與理性認識,培養高校學生勇于挑戰、敢于拼搏、超越自我的競爭意識。
(一)? 緒論中融入思政元素
緒論是實施課程思政的最好章節,在講解材料力學性能任務的知識點時,從國家“一帶一路”倡議、“2025智能制造”的戰略部署,從高速公路網到高鐵網的建設歷程,從三峽水利樞紐、上海中心、杭州灣跨海大橋到港珠澳大橋等重點工程的建設,激發學生的民族自豪感,讓學生認識到祖國的強大和對祖國的熱愛[6]。結合“大國工程”“大國工匠”“國之重器”“超級工程”等系列教育片的視頻片段,講解材料力學在工程建設中的重要作用,培養學生的學習激情和成為一個合格工程師的強烈愿望。在快節奏、高速發展的社會實踐中,安全事故時有發生,通過對工程事故中力學問題的分析,使學生在血的教訓面前得到深刻的教育,提醒學生不僅要做合格的工程師,還必須養成科學嚴謹、遵紀守法、遵守規范、一絲不茍的工作習慣,引申到學習上更應該苦鉆研、求真知,不能一知半解,培養學生的質量意識和工匠精神[7]。
(二)? 專業知識點中融入思政元素
材料力學性能課程的基本內容處處蘊含著辯證唯物主義的哲學觀和方法論。該課程最基本、最重要的任務是在滿足強度、剛度、穩定性的要求下,為設計既經濟又安全的構件提供相關的理論基礎和設計方法[8]。強度、剛度、斷裂韌度、穩定性是結構安全工作的底線,掌握該類型知識點的關鍵是結構工作應力小于等于構成該結構試件的許可應力。由經典案例分析引入相關章節內容,把思政元素有機融入該知識點,在案例中提煉理論知識點,同時增強高校學生的學習興趣與憂患意識。
安全問題工程上有大量案例,選擇一些突出案例講解,加強未來工程師們的社會責任感教育,讓“生命至上、安全第一”理念內化于心外化于行。在授課過程中,以工程師行為準則為基礎提高學生防控能力,進而利于防范并且化解重大風險。例如,在講授“多晶體塑性變形的特點”知識點的“多晶體變形的相互協調性”內容時,需要介紹“多晶體金屬作為一個連續的整體,不允許各個晶粒在任一滑移系中自由變形,否則必將造成晶界開裂,這就要求各晶粒之間能協調變形”。在這里“協調”二字可以恰當地融入思政元素。協調發展是建設中國特色社會主義的“制勝要訣”,在社會主義經濟建設和發展中“協調”扮演重要的角色,引導當代大學生認識到能力越大責任越大。在靜載荷下力學性能的“扭轉”章節教學過程中,需要講解“扭轉變形是由大小相等,方向相反,作用面都垂直于桿軸的兩個力偶引起的”,表現為桿件的任意兩個橫截面發生繞軸線的相對運動。可以從這一知識點聯系到“在邊遠落后地區更容易發揮個人最大才干,實現個人最大價值”。
(三)? 工程設計準則或標準融入思政元素
工科專業主要是為行業培養懂技術、有理想、有擔當的專門人才,工科學生作為未來的專業技術人才,必須遵紀守法、具備良好的職業道德和敬業精神。工科學生所進行的工程設計等都必須要在國家標準的框架下,滿足各種強度、剛度設計條件。
材料力學性能課程內容中有非常多的設計準則,這些準則蘊含著豐富的哲理。在授課過程中可以把這些設計準則巧妙地滲透到學生人格發展、個人與集體關系等問題中。同時,這些國家標準和設計準則是工程技術人員在設計制造過程中必須遵守的,就像國民要守法一樣。
(四)? 結合案例融入思政元素
“師者,所以傳道授業解惑也”。要求教師言傳身教,向學生傳授基礎知識與基本技能,同時能夠解決學生提出的疑惑??梢?,教師的個人素養與授課方法對教學效果有著極為重要的影響。如何激發學生的求知積極性,怎樣才能提升學習效率,這是教育工作者長期以來面臨的難題。為了使學生積極且有效地融入專業課程學習,各高校專業教師在教改路上不斷積極探索,發現案例教學法是一種有效的教學方式,“從生活中來,到生活中去”完美詮釋材料力學性能課程的教學目的及其意義。采用工程案例講解方式提煉課程中相應知識點,在激發學生學習興趣的同時,闡述理論內容。在案例教學過程中融入思政內容,既能夠實現理論課程的教學目標,又可以提升學生的政治素養。
在講解“金屬沖擊載荷下力學性能”時,通過影視資源或數據資料引入泰坦尼克號事故案例,討論船只與冰山相撞時的力學特征,分析事故原因與材料性能的關系,由此在“關愛生命原則”思政教學基礎上開展本章節的理論教學。此外,若教學時間允許也可以通過講述或討論的方式,就“泰坦尼克號遇難,船上共有2 208人,救生艇卻只有20艘”的這一問題展開討論。英國《1894年商船法案》中規定商船的最大噸位為10 000噸或以上,要求搭載16艘救生艇,并且要求這些救生艇都要“安裝在吊臂下”。因為當時世界上最大的郵輪是1893年下水的英國冠達航運的盧卡尼亞號,總注冊噸位12 950噸,貿易委員會在制定法案時參考了盧卡尼亞號的“最大噸位”,致使法律不完善,無論噸位是1萬、2萬、3萬還是4萬,都只需搭載16艘救生艇。因此,46 328噸的泰坦尼克號搭載20艘救生艇是符合法律要求的。泰坦尼克號沉沒使《1894年商船法案》作廢,1911年最終方案規定所有商船的救生艇都應該“能容納下所有人”。在教學過程中可以針對其中的某一個環節展開思政教學,指出人的一切活動都離不開大環境的制約,現在的我們無法預知未來,更無法左右未來人的回溯,我們需要一遍遍地根據過往的經驗,一點點地向前推進,可能還需要付出血的代價。
在講解“金屬的應力腐蝕和氫脆斷裂”章節時,可以通過輸油氣管線鋼的應力腐蝕事故案例引出該章節主要知識內容。從工程案例中提煉理論知識點,有效地激發學生的好奇心,從而提高課堂的教學效果。引入管線鋼事故案例教學,其反映出應力腐蝕和氫脆斷裂是服役于腐蝕環境中的高強度鋼結構件的主要失效形式,及其造成巨大的安全隱患和財產損失,旨在強調與培養學生的工程安全意識。此外,可以通過介紹應力腐蝕技術發展史及科技現狀,對比國內外技術差距。為了縮小差距,需要我們更加努力,激發學生的學習熱情,讓其認識到自己的工作與國家建設息息相關,培養學生的職業使命感與責任感。
二? 高校專業課程思政的思考
專業是高校人才培養的基本單元,是建設高水平本科教育、培養高素質人才的“四梁八柱”。本文提出的關于專業課程思政建設部分關鍵點如圖2所示,把專業教育與思政教育相統一,使學生在專業培養全過程中接受主流價值觀念的熏陶,提升政治素養和專業素養,努力培養素質全面的新時代人才。
(一)? 轉變專業教師的育人觀念
拉塞克·維努迪在《教育內容發展的全球展望》一書中指出:“指令性和專斷性的師生關系將難以維持,教師的權威不再建立在學生的被動與無知的基礎上,而是建立在教師借助學生的積極參與以促進其發展的能力之上”。因而,為了適應當代大背景,高校專業教師必須轉變育人觀念,樹立終生學習理念,通過多樣的教學形式,使專業教師理性認知到作為現代教師應該具備基礎能力不僅是扎實的專業知識,還需要熟知講授學科以外的科學文化知識,同時具有健康而豐富的審美意識。
在教育實踐中,有良好的教育教學方法,熟知學生心理,能熟練運用現代教育技術,善于創新和改革,有教育科研能力,這樣才能更好地服務于學生,從而引導促進學生健康全面發展。
(二)? 注重課程創新教學方法
專業教師需要科學有效地挖掘蘊含于專業課程中的思政資源,實現材料類專業課程的理論性、實踐性與政治性相統一。為了完成這一目標,專業課程教學方法必須實現思政教育與專業教育的有機融合?!皩I課思政教育”教學模式主要體現在課堂專業精講、經典案例與思政概念融合、課外實踐與慕課輔助鞏固、多情景下的學生討論等方面,如圖3所示。
因此,高校教師要靈活運用各種教學手段。例如,在課件中引入愛國人士的名言警句、社會焦點內容或熱點話題,調動學生積極性,激發學習興趣與愛國情懷。利用案例教學,對比古代、近代與現代生產生活中工程材料的制備技術和性能需求,“科技興則民族興,科技強則國家強”,讓學生深刻認識到穩定強大的祖國是科技發展的土壤這一實質。任課教師可以設置模式情景,引導學生針對部分理論教學知識點,開展小組分析和討論,激發愛黨愛國情懷,強化學生能力,深化知識面,利于構建專業知識體系。
此外,專業教師需要注重教學考核環節。傳統的期末考試成績主要由卷面成績、期中成績、實驗成績和平時成績等組元構成,其中平時成績側重于出勤、作業、課堂表現等??梢姡瑐鹘y考核缺少對學生思政教育的考核環節,沒有實現課程的整體效果評估。解決途徑首先確定多元化考核方式,以學生為中心,通過自我評價+家長評價+同學互評+任課教師測評等方法完善課程的思政教育考核環節。
三? 結束語
材料力學性能課程作為本專業的核心課程,不但要求學生掌握專業基礎知識,同時還需具備健全的人格品質,正確的價值取向。對于材料類專業的學生,思政教育尤為重要。專業課程教學融入思政教育,積極貫徹落實黨的二十大精神,在教學過程中堅持理論性、實踐性與政治性相統一,致力于提高學生的政治素質與政治覺悟。課程思政是立德樹人的一種嘗試,不同學科具有不同的特色,要想達到理想的立德樹人效果,需要任課教師結合專業與課程的實際情況,從重組教學內容、創新教學方法、優化教學形式和改善評價機制等方面入手,在教學各個環節有機融入思政內容,增強學生工程實踐能力,堅定學生的政治理念,培養素質全面的復合型人才。
參考文獻:
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