“材料力學”課程教學改革與思政建設實踐探究

孫瑞敬 路維 李桐棟 劉立悅 王國菊

摘 要 教學改革和課程思政建設是落實立德樹人根本任務的核心，結合課程特點進行有效的教學改革和課程思政建設，順應時代潮流，滿足學生與時俱進的課程需求，實現(xiàn)教書育人、三全育人，這是教學教學工作者的不懈追求和責任?！安牧狭W”課程理論性強、公式多、學習難度大，針對學生學習過程中存在的困難、缺乏學習積極性、學習效率不高的問題，分別從教師自我提升層面、線上線下組合教學模式、案例法教學及“以賽促學”的多層次教學闡述提升教學質量的具體實踐方法，探究課程教學改革和課程思政建設實踐路徑。

關鍵詞 材料力學;教學改革;課程思政;實踐方法

中圖分類號：G424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.32.029

Practical Research on Educational Reform and Course Education of

"Mechanics of Materials"

SUN Ruijing， LU Wei， LI Tongdong， LIU Liyue， WANG Guoju

（Hebei University of Water Resources and Electric Engineering， Cangzhou， Hebei 061000）

Abstract Educational reform and course education are the core of cultivating people with virtue. This is the teaching staff's unremitting pursuit and responsibility to meet the students course requirements changing with The Times and realize three-wide education through continuous reform based on curriculum characteristics. The course of "mechanics of materials" which has many formulas is highly theoretical and difficult to learn. Meanwhile students have difficulties in the learning process lacking of enthusiasm and low efficiency. This paper expounds the specific practical methods to improve the teaching quality from the aspects of teachers' self-promotion， online-offline combined teaching mode， case teaching method and multi-level teaching of competition to promote learning， and explores practice path of the course teaching reform and course education.

Keywords Mechanics of materials; educational reform; course Ideological and political education; practice approach

教育部在《高等學校課程思政建設指導綱要》中明確指出“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人是教育的根本問題，立德樹人成效是檢驗高校一切工作的根本標準。落實立德樹人根本任務，必須將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體、不可割裂。”

在力學教學中如何高質量地落實立德樹人根本任務是教師必須要思考的問題。教育部力學基礎課程教育指導委員會聯(lián)同中國高等教育學會教學研究分會在開展“中國高?！鹫n建設推進平臺計劃”課題研究中專門為《基礎力學課程思政的研究與實踐》設置子課題，以達到基礎力學“金課”和課程思政建設一體化發(fā)展的目的。力學課程思政建設要在提高課程本身質量、持續(xù)優(yōu)化教學方法基礎上深入挖掘課程中的思政元素，并根據課程特點構建思政體系，將其內化于課程教學中，最終實現(xiàn)立德樹人。

1 現(xiàn)狀分析

“材料力學”是我校土木工程、水利水電工程、道路橋梁與渡河工程三個專業(yè)的力學基礎課程之一，本門課程的學習既是對前期“高等數學”和“理論力學”部分知識的鞏固發(fā)展，同時也為后續(xù)“結構力學”“鋼結構”“鋼筋混凝土結構”等課程的學習奠定力學基礎?！安牧狭W”研究對象為可變形固體，主要以軸向拉壓、剪切、扭轉、彎曲四種基本變形及其組合變形為主線分析桿件內力、應力、應變特征，課程整體邏輯較為清晰，但筆者在近兩年的教學工作中發(fā)現(xiàn)，學生在學習“材料力學”課程中分析方法掌握不熟練，公式記不住、易混淆，積極正向的學習態(tài)度不能持續(xù)課程整個過程，學習中存在懶惰思想或由于自身基礎不扎實而產生畏難情緒，對課程重視程度不夠。

本文針對“材料力學”教學中發(fā)現(xiàn)的問題，分別從教師層面、教學模式、教學方法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“材料力學”課程重要性，激發(fā)學生學習主動性，強化學生力學基礎，幫助學生建立力學學習自信，為后續(xù)課程學習打下良好的力學基礎。

2 課程思政的實踐路徑

2.1 教師自我提升

“全面推進課程思政建設，教師是關鍵”。青年教師首先要具備良好的師德師風，嚴格要求自己，課前備課要充分，提前十五分鐘進課堂，講好每一堂課，課下及時答疑，批改作業(yè)的同時總結學生在本門課程學習中存在的問題，要能夠以身作則，為學生樹立良好的榜樣。俗話說“臺上一分鐘，臺下十年功”，青年教師由于教學時間短、教學經驗少，就需要利用課下時間給自己充電，向教學經驗豐富的教師請教，充分利用網上資源學習“材料力學”精品課程，吃透“材料力學”經典教材，深化對課程重難點的理解認識。青年教師要用“理論武裝自己”，要深入學習馬克思主義理論，提高自身思想政治教育意識和能力，積極參加高校課程思政會議，積極學習高校課程思政改革思想，廣泛學習力學課程思政的教學設計和實施路徑。始終堅持“以學生為中心”，青年教師要利用與學生年齡差距較小、溝通相對容易的優(yōu)勢，積極了解學生的學習和生活狀態(tài)，掌握學生對課程的認識及未來的工作求學規(guī)劃，結合學生對課程的需求進行教學設計改革，真正實現(xiàn)教書育人。

2.2線上線下教學模式

我?！安牧狭W”課程學時數64，其中包含6個實驗學時，理論教學58學時，開課時間為第4學期。近2年來，修讀課程的學生均是2000年以后出生的“00后”，作為“網絡原住民”他們更習慣于通過網絡獲取信息，單純的線下教學模式已經不能夠滿足“00后”的學習需求，為此我校從2019年9月開始在中國慕課平臺開設“材料力學”在線開放課程，采用線上線下結合的模式進行課程教學。

在線開放課程以知識點為單位，每個知識點的講解控制在15分鐘以內，方便學生利用課下零散時間隨時隨地學習，基礎較好的學生可根據自己的情況提前學習課程內容，其他同學可按照線下教學進度完成線上的自學任務，并且線上課程可反復觀看，方便學生按照自身情況調整學習節(jié)奏，從一定程度上彌補了線下教學實時性造成的教學效果不佳。在線開放課程為線下課堂贏得了更多的教學時間，學生通過在線學習對課程基本概念、重難點內容有了初步的了解，比如截面法的方法步驟、“材料力學”中重要公式的推導過程等，這些內容學生已在線上學習，線下課堂教學中無須再重復，有效避免了課堂教學中“滿堂灌”的現(xiàn)象。

鑒于在線開放課程知識的離散化，教師在線下課堂教學中要幫助學生梳理知識點內在的關聯(lián)，將其串聯(lián)起來形成知識體系。在線開放課程的學習為線下課堂教學節(jié)省了時間，課堂教學環(huán)節(jié)中教師可以更“從容”地以學生為中心開展教學活動。以問代學，利用有針對性的問題引導學生對所學內容進行思考，加深學生對基本概念的理解，鍛煉他們的反向思維能力;以講代學，從之前課堂上教師一味講的模式轉換為學生講，學生在講解典型例題過程中，不但能夠促進課程內容的學習，還可以增加自信心和學習的積極性;以練代學，在課堂教學環(huán)節(jié)可通過“雨課堂”隨時發(fā)布客觀習題考查學生重難點掌握情況、強化計算能力。

線上線下結合的教學模式有效緩解學生學習“材料力學”的畏難情緒，讓學生都能學得懂、學得會、學的明白。

2.3案例法教學

“材料力學”作為一門專業(yè)基礎課，與“鋼結構”“鋼筋混凝土結構”等專業(yè)課相比，其在工程實際中的應用并不那么直接、顯著，這導致一部分學生因為不知道學習這門課程“有什么用”而產生“不想學”的消極態(tài)度。針對這種狀況，教師在“材料力學”的教學過程中，充分利用案例法教學，不但解決學生“為什么學”，還要引導學生完成“學什么”“怎么學”。針對課堂教學內容，教師課前在“雨課堂”發(fā)布相關的工程案例，提出問題，課堂當中對該工程案例進行充分討論，指導學生將工程實際問題簡化為力學模型，然后通過分析計算得出最終結論，課后讓學生自己去發(fā)現(xiàn)課堂所學內容在工程或生活中的應用場景。

比如在梁的剪力和彎矩內容中，引入本市某小區(qū)地下車庫由于車庫頂板上施工堆土及施工車輛荷載嚴重超出設計荷載導致車庫柱板發(fā)生破壞的案例，課前將該案例資料發(fā)布給學生，并請學生思考車庫柱、板分別由于哪種變形導致破壞;在課堂教學的典型例題環(huán)節(jié)，通過學生討論、教師引導完成分析過程，并給出事故的專家論證意見;在進行梁橫截面的正應力內容教學時，可根據梁橫截面的正應力分布情況對以上案例中板的破壞機理做進一步分析，并借此引入同類工程案例，比如對小區(qū)陽臺垮塌問題的分析，鍛煉學生“舉一反三”的能力，加強學生的工程安全意識。此外教師要時時關注熱點問題，不斷充實更新課程中的應用案例，深入挖掘我國取得的重大成果中的力學案例，比如《超級工程》《大國工匠》等涉及的力學內容，課堂教學環(huán)節(jié)沒有討論到的工程案例可發(fā)布在在線開放課程討論區(qū)，由師生隨時討論。

案例法教學不但能夠明確課程理論與工程應用的聯(lián)系，激發(fā)學生對課程的學習興趣，提高學生正確認識問題、分析問題和解決問題的能力。更重要的是能夠強化學生工程倫理教育，培養(yǎng)學生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學生科技報國的家國情懷和使命擔當。在調動學生學習積極性、提高課程教學質量的同時實現(xiàn)教書育人、立德樹人的課程思政目標（圖1）。

2.4多層次教學

學生學習基礎和就業(yè)升學規(guī)劃決定了他們對于“材料力學”課程的需求層次，基礎扎實或有考研計劃的學生在課程學習中的自我要求和課程需求較高，對于這部分學生，在課堂教學之外可實行“以賽促學”的方法。一方面通過參加“全國‘周培源大學生力學競賽”“河北省大學生力學競賽”促進學生重新梳理“材料力學”重難點內容，夯實力學基礎;另一方面鼓勵學生申報大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，學生在完成項目的過程中能夠接觸到數值模擬軟件，獨立完成了解工程實際問題、抽象力學模型、建立仿真模型、分析計算結果的整個過程，全面提升學生的力學分析、計算能力，為構件設計和科學研究打好基礎。

自2019年我校學生第一次參加力學競賽以來，學生對“材料力學”課程的重視程度和參賽熱情明顯提高，力學競賽成績幫助學生樹立了自信心，他們也更愿意參與申報力學相關的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。

3 結語

“材料力學”是一門為設計工程實際構件提供必要理論基礎的重要課程，激發(fā)學生學習興趣、提高教學質量、最終實現(xiàn)教書育人始終是力學教學工作者的教學目標，更是青年教師需要面臨的挑戰(zhàn)。本文根據自身教學實踐中發(fā)現(xiàn)的問題，從不同方面改進教學工作、實施課程思政，并取得了一定效果，但在今后的工作中仍需要積累工作經驗，完善課程思政實施體系，優(yōu)化教學設計，真正“守好一段渠、種好責任田”。

通訊作者：李桐棟

基金項目：1.2019-2020年度河北省高等教育教學改革研究與實踐項目，項目編號：2019GJJG394，項目名稱：《材料力學》課程思政實施方案探究;項目主持人：路維，參與人：孫瑞敬，劉立悅，孫曉勇，梁品超;2.2020-2021年度河北省高等教育教學改革研究與實踐項目，項目編號：2020GJJG615，項目名稱：三全育人理念下力學課程育人途徑探析;項目主持人：李桐棟，參與人：路維，劉立悅，孫瑞敬，孫曉勇，韓超;3.2019年度河北省高等學校人文社會科學研究教育規(guī)劃項目，課題編號：GH191043，課題名稱：應用型本科院?！恫牧狭W》課程教學改革探索——微課輔助教學法;課題主持人：王國菊

參考文獻

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