大學機械設計制造及其自動化專業課程思政的探索與實踐

［摘 要］為達成“三全育人”目標，文章進行了疲勞強度理論及應用課程思政的探索與實踐。通過深挖課程的思政元素，從課程教學目標、教學設計、教學方法、教學評價等方面著手，采取討論式、案例式、項目式等教學手段，利用網絡平臺進行思政資源共享，實現了育人與育才相結合，取得了良好的教學效果。

［關鍵詞］課程思政；結構疲勞；教學改革；大學

［中圖分類號］G641 ［文獻標識碼］A ［文章編號］2095-3437（2025）01-0012-04

2016年，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出，要用好課堂教學這個主渠道，各專業課都要守好一段渠、種好責任田，使各專業課與思政理論課同向同行，形成協同效應[1]。2020年5月28日，教育部發布《高等學校課程思政建設指導綱要》，要求工學類專業課程“要注重強化學生工程倫理教育，培養學生精益求精的大國工匠精神，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當”[2]。

疲勞強度理論及應用是高校機械類專業的一門重要專業課，主要講授應力疲勞、疲勞應用統計、應變疲勞、線彈性斷裂、彈塑性斷裂、疲勞裂紋擴展及構件壽命預測等內容。本文對疲勞強度理論及應用課程思政進行探索與實踐，在深入分析課程內容的基礎上，充分挖掘課程所蘊含的思政元素，明晰思政課程的顯性育人和專業課程的隱性育人作用，對課程教學目標、教學設計、教學方法、教學評價等方面進行改革。課程組以潤物細無聲的方式將家國情懷、人文精神、社會責任、文化自信融于課程教學中，以期塑造學生的世界觀、人生觀、價值觀，培養出具有創新意識、工匠精神、家國情懷的機械工程領域領軍人才。

一、教學目標改革

疲勞強度理論及應用的教學內容涵蓋疲勞載荷的刻畫和表征，疲勞裂紋的萌生和擴展機理，高周疲勞、低周疲勞和疲勞裂紋擴展壽命預測方法，線彈性斷裂力學、彈塑性斷裂力學的基本理論和方法等。通過梳理課程的重難點，明確課程達成目標：一是知識目標，要求學生了解構件疲勞現象的形成機理，掌握材料、載荷、構件及環境對疲勞問題的影響，了解疲勞斷裂問題的分析與研究方法，掌握疲勞斷裂問題的設計計算方法，能夠應用研究成果解決工程實際問題；二是能力目標，要求學生對金屬構件在服役中的疲勞斷裂過程進行仿真模擬，進行構件的壽命預測與健康維護，培養學生解決復雜工程問題的能力。

課程思政建設的基礎是教學目標改革。修訂后的課程達成目標中增加了有關課程思政的要求。增加的課程思政目標如下：踐行“三全育人”理念，使學生樹立正確的政治理想和政治道德；以社會主義核心價值觀為導向，培養學生愛國、敬業、誠信、友善的素養；融入哲學思維和工程倫理，增強學生的辯證思維能力，激發學生的創新意識和創新能力，提高學生的系統思維能力，培育新時代的大國工匠。

總的來說，該課程要求在知識傳授和能力培養過程中潤物細無聲地融入思政教育，凸顯課程價值引導功能，從而實現知識傳授、能力培養和價值塑造“三位一體”教學目標。

二、課程思政教學探索與實踐

（一）課程思政教學設計

筆者從課程教學內容、構件疲勞斷裂分析方法演變歷程、科學家探索求實的奮斗事跡、實驗教學環節等方面來深挖課程本身所蘊含的思政元素，并在此基礎上，結合學生的年齡段特征設計該課程的教學方案，將課程內容和思政元素深度融合在一起，使學生不僅能達成原有專業教學大綱知識目標，也能達成思政教育目標。思政元素挖掘與融入情況見表1。

1. 弘揚工程倫理道德和大國工匠精神

學者對機械零件和構件疲勞的研究歷經了百余年，在此期間，世界發生了一系列關于疲勞失效的重大工程事故，這些事故極大程度上推動了現代疲勞分析方法的進步和發展。如，1954年英國彗星號由于機艙窗戶的非圓角過渡產生應力集中而出現疲勞裂紋，在地中海墜毀，導致35人死亡；1998年德國ICE列車因為車輪外圈疲勞導致列車脫軌，造成101人死亡、88人受傷；2002年我國臺灣中華航空因機尾蒙皮擦地損傷未正確維修導致疲勞開裂，造成225人死亡；1986年美國挑戰者號航天飛機由于O型密封圈開裂、失效，導致7名宇航員全部罹難。通過分析一系列由于構件疲勞開裂而導致的重大工程事故，向學生強調學習疲勞破壞的重要性，幫助學生樹立工程責任意識、安全倫理意識，培育學生精益求精的大國工匠精神、誠信精神，引導學生遵守操作規范和職業道德，增強其社會責任感和使命感。

2. 培養家國情懷

在講授疲勞應用統計和應變疲勞等內容時，介紹北京航空航天大學高鎮同院士的航空報國、“一門六院士”事跡。高院士畢生致力于結構疲勞和可靠性研究，提出了中國專有的飛機結構壽命預測理論，其研究成果使數千架戰機的使用壽命從一千多小時延長至三千小時。這一事跡讓學生產生了情感共鳴，了解了在現代疲勞應用發展史中，有中國學者的貢獻，從而增強學生的民族自信心和自豪感。同時，介紹錢學森“五年歸國路、十年兩彈成”，創辦中國科學院力學研究所的事跡，以及郭永懷為我國空氣動力學發展鞠躬盡瘁，用生命保護絕密資料，以身殉國的事跡[3]。這些事跡能使學生深刻理解“科研人員首先要服務社會主義建設”“學生的愛國心、辯證唯物主義思想、文化修養居首位，專業知識居次位”的意義，鼓勵學生為實現我國科技自立自強而努力奮斗。此外，闡述通用的疲勞斷裂數值計算軟件基本上是國外科研人員開發，國內的疲勞斷裂數值計算軟件不成熟的現狀，使學生具有危機意識，培養學生報效國家、無私奉獻的家國情懷。

3. 培養辯證思維和人文素養

在介紹裂紋擴展速率時，把辯證唯物主義思想融入構件疲勞斷裂分析中[4]。如，構件的疲勞破壞經歷裂紋萌生、裂紋擴展、裂紋斷裂三個階段，是損傷累積導致的瞬時破壞現象，可據此引導學生增強“從量變到質變”的辯證思維，引導學生思考中國共產黨能夠長期執政的優勢是堅持走中國特色社會主義道路，貫徹從嚴管黨治黨制度；進行小試樣的疲勞斷裂相關實驗時，要求學生必須遵守實驗操作規范、相互協作、共享數據，以培養學生的協作能力和溝通能力；引導學生通過循環載荷作用下裂紋尖端屈服區尺寸的計算，獲得裂紋閉合的本質影響因素，即塑性區，以培養學生抓住本質因素的能力，樹立對立統一的唯物主義科學世界觀。

（二）基于課程思政的教學方法改革

以往的疲勞強度理論及應用課程教學只注重專業知識的傳授，忽視了課程本身的育人功能。筆者依據修訂的課程教學大綱，對課程所蘊含的思政元素進行了挖掘。為潤物細無聲地把思政內容融入課堂教學中，筆者基于該門課程的教學內容，采取了討論式、案例式、項目式等教學方法[5]。首先，教師通過搜集疲勞斷裂重大事故的視頻、音頻、圖片等素材，建立金屬構件疲勞斷裂教學案例庫。其次，教師在課堂上播放相關案例的視頻及圖片資料，拋出問題，引導學生應用疲勞斷裂分析方法等對案例的事故原因進行分析，通過對學生在課堂上積極發言進行平時分加分的措施活躍課堂氣氛、啟迪學生主動思考，增強師生互動及生生互動。最后，教師進行總結，切入思政內容，在PPT上以紅色背景突出顯示：厚植報國強國的家國情懷、大國工匠精神、辯證思維和人文素養。對于課程中的難點，有針對性地進行項目式教學，例如，針對航空齒輪壽命評估難題，采取大作業的方式，讓學生分組查閱相關資料，進行組內討論，開展項目式學習，培養學生的團隊溝通協作能力、自主鉆研能力和創新性思維。同時，要求每個小組選出一名學生代表進行大作業PPT成果匯報，小組之間互相評分，實施翻轉課堂教學，豐富教學形式。

鑒于課程教學課時有限，無法在課堂上進行太多的案例分析，可將網絡平臺教學作為課堂教學的補充。筆者把金屬構件疲勞斷裂的教學案例上傳至超星學習通平臺上，由平臺自動記錄學生的學習時長。筆者還設計了相關的課程思政習題供學生練習。學習時長和習題完成情況納入平時成績考核。同時，筆者建立了教學班級微信群，全時段組織學生進行討論與互動，這也使教師和學生可以隨時溝通，從而實現點評與指導同步，提高了課程教學質量。

三、課程評價及教學反饋

筆者對融入思政元素后的疲勞強度理論及應用課程評價進行了改革，采取過程性評價和終結性評價相結合的評價體系，過程性評價占40%，終結性評價占60%。過程性評價主要包括學生的課堂表現（課程思政課堂互動占10%，出勤占5%）、作業（超星學習通平臺上的課程思政小作業占5%，課后大作業占10%）、實驗（實驗表現及實驗報告占10%）。終結性評價中增加了一道5分的課程思政簡答題，用來考查課程思政的實施效果。通過構建過程性評價和終結性評價都涉及課程思政內容的多元評價體系，實現了該門課程知識傳授、價值塑造、能力培養的深度融合。

課程組通過對該門課程兩年的課程思政教學改革實踐，形成了9個課程思政教學案例。為了解學生對課程思政的認識及對今后改進途徑的意見，課程組設計了包含15個問題的調查問卷，問卷發放45份，回收45份。現舉例說明問卷調查回答情況。如，針對問題“你認為疲勞強度理論及應用課程有必要融入課程思政內容嗎？”，有84%的學生認為有必要，也有16%的學生認為不合適或沒有必要，這表明還要進一步提升學生對開展專業課課程思政的認識。如，針對問題“請提出對該門課程實施課程思政的改進建議”，有61%的學生認為應增加課程思政案例，并且上傳至超星學習通平臺；有24%的學生認為應對該課程的課程思政內容進行總結歸納；還有一部分學生沒有回答。

四、結語

課程思政是一項系統的、需要不斷改進的長期工程。筆者通過深挖疲勞強度理論及應用課程的思政元素，進行課程教學目標、教學設計、教學方法、教學評價改革，以及通過教學反饋對課程思政教學進行優化。學生在學習專業知識的同時，樹立良好的職業道德和敬業精神，提升自身的責任感和使命感，以實現知識傳授、能力培養和價值塑造“三位一體”教學目標。兩輪的教學改革實踐證明，開展課程思政有利于培養出品行高尚、德才兼備的機械工程領域創新人才，忠誠可靠的黨和國家、社會主義事業建設者和接班人。

［ 參 考 文 獻 ］

[1］ 央視網.習近平在全國高校思想政治工作會議上強調 把思想政治工作貫穿教育教學全過程 開創我國高等教育事業發展新局面[EB/OL].（2016-12-08）[2024-08-10].https：//news.cctv.com/2016/12/08/ARTIihpHZs56dGPSnK5b5x5y161208.shtml.

[2］ 中華人民共和國中央人民政府.教育部關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知[EB/OL].（2016-12-08）[2024-08-10].https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_551760?

6.htm.

[3］ 魏剛，宋淑萍，胡建強，等.材料力學課程思政研究與思政元素挖掘[J].科教導刊，2022（9）：125-127.

[4］ 王松，王曉明.辯證唯物主義思想融入高等數學課程思政[J].現代職業教育，2019（27）：69-71.

[5］ 胡濱，代昆玉，何勇.案例教學法在高校課程思政建設中的實踐與探索：以“計算機系統結構”課程為例[J].教育教學論壇，2022（20）：108-111.

［責任編輯：鐘 嵐］