“材料力學(xué)”課程的思政育人模式的探索與實(shí)踐*

徐 雄 儲(chǔ)亞明 陳 萍

（武漢工程大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院 湖北武漢 430073）

一、概述

課程思政是為了實(shí)現(xiàn)“立德樹(shù)人”的根本任務(wù)，其本質(zhì)還是教育。在新形勢(shì)下，課程思政的建設(shè)和教學(xué)改革的全面推進(jìn)對(duì)國(guó)家人才培養(yǎng)、長(zhǎng)治久安、民族復(fù)興和國(guó)家崛起都起著至關(guān)重要的作用。[1]因此，高校要實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)和高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略，必須重視課程思政的建設(shè)和改革。[2]高校各門課程都要“守好一段渠，種好責(zé)任田”，這是中國(guó)特色社會(huì)主義進(jìn)入新時(shí)代各項(xiàng)戰(zhàn)略目標(biāo)的要求。[3-4]

思政課程能夠培根鑄魂。面向新時(shí)代、新征程，課程思政的建設(shè)和改革對(duì)教育和引導(dǎo)當(dāng)代大學(xué)生尤為重要。[5]青少年時(shí)期既是夢(mèng)想的起點(diǎn)，也是立德樹(shù)人的關(guān)鍵時(shí)期，而青少年的價(jià)值觀容易發(fā)生波動(dòng)，因此思政課程必須保持思想的統(tǒng)一性和立場(chǎng)的鮮明性，緊跟黨的步伐，培養(yǎng)和造就大批有共同理想、共同信念的堪當(dāng)時(shí)代重任的接班人。廣大青少年要重視思政課程的學(xué)習(xí)，才能確保根正苗紅。

高校在推進(jìn)課程思政建設(shè)時(shí)需要明確，思想政治教育是做人的工作，解決的是“培養(yǎng)什么人”“怎樣培養(yǎng)人”和“為誰(shuí)培養(yǎng)人”的問(wèn)題。高校課程應(yīng)全面加強(qiáng)黨對(duì)教育工作的領(lǐng)導(dǎo)，堅(jiān)持立德樹(shù)人，推進(jìn)教育改革，加快補(bǔ)齊教育短板，努力實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、價(jià)值塑造和能力培養(yǎng)的多元統(tǒng)一。[6]把思政課程的教育理念要貫穿到整個(gè)人才培養(yǎng)體系，發(fā)揮每門課程的育人作用和落實(shí)所有教師的育人職責(zé)，全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)和課程思政改革，提高高校人才培養(yǎng)質(zhì)量。[7-8]

二、現(xiàn)狀分析

“材料力學(xué)”是我校土木水利、道路橋梁、機(jī)電工程三個(gè)專業(yè)的力學(xué)基礎(chǔ)課程之一，也是工程領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新研發(fā)的理論基礎(chǔ)。本門課程的學(xué)習(xí)既是對(duì)前期“理論力學(xué)”和“高等數(shù)學(xué)”部分知識(shí)的鞏固發(fā)展，同時(shí)也是為后續(xù)“鋼結(jié)構(gòu)”“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”“結(jié)構(gòu)力學(xué)”等課程的學(xué)習(xí)奠定力學(xué)基礎(chǔ)。材料力學(xué)是研究材料在各種外力作用下產(chǎn)生的應(yīng)變、應(yīng)力、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定和導(dǎo)致各種材料破壞的極限。

本文針對(duì)在材料力學(xué)教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)課程思政元素的挖掘，提煉出加強(qiáng)職業(yè)教育、提高人文素養(yǎng)、培養(yǎng)責(zé)任擔(dān)當(dāng)精神和厚植愛(ài)國(guó)主義情懷四條主線。[9]分別從教師層面、教學(xué)方法、教學(xué)模式及多層次教學(xué)方面實(shí)踐課程教學(xué)改革和課程思政建設(shè)，明確課程思政對(duì)材料力學(xué)課程的重要性，樹(shù)立課程思政新理念，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，強(qiáng)化學(xué)生的力學(xué)基礎(chǔ)，并且?guī)椭鷮W(xué)生建立力學(xué)的理論自信，為他們后續(xù)力學(xué)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

三、思政教育的融入點(diǎn)

（一）以授課教師的自身修養(yǎng)作為融入點(diǎn)

教師是推進(jìn)全面建設(shè)課程思政的關(guān)鍵。首先，教師應(yīng)具備良好的師德和師風(fēng)，嚴(yán)格要求自己，嚴(yán)謹(jǐn)對(duì)待教學(xué)工作，給學(xué)生做好帶頭表率作用。在課前備課充分，課中認(rèn)真講解，課后及時(shí)答疑，樹(shù)立良好的榜樣。[10-11]育人先育德，教師應(yīng)以自身的豐富學(xué)識(shí)和人格魅力來(lái)感召學(xué)生，影響學(xué)生，以自身正確的三觀來(lái)引導(dǎo)學(xué)生三觀的形成，真正做到傳道授業(yè)解惑、育人育才的有機(jī)統(tǒng)一。[12-13]

課程思政的建設(shè)應(yīng)以專業(yè)課教師為主，思政課教師為輔。教師在傳授專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，既要注重對(duì)學(xué)生專業(yè)能力和素質(zhì)的培養(yǎng)，又要注重對(duì)學(xué)生正確價(jià)值觀的引領(lǐng)。在課前環(huán)節(jié)，教師應(yīng)多收集和整理與專業(yè)相關(guān)的工程案例，將其中所蘊(yùn)含的思政元素和知識(shí)點(diǎn)認(rèn)真梳理，并合理地融入專業(yè)課程教案中；在課中環(huán)節(jié)，對(duì)力學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解時(shí)，思政內(nèi)容的引入要因勢(shì)利導(dǎo)，逐步深入，與力學(xué)知識(shí)點(diǎn)的結(jié)合要準(zhǔn)確融洽地傳達(dá)給學(xué)生；課后研討是學(xué)生消化和吸收課堂知識(shí)的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)線上平臺(tái)發(fā)布課后作業(yè)，可采用老師點(diǎn)評(píng)、學(xué)生互評(píng)的方式，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新精神。

（二）以力學(xué)家的事跡和力學(xué)學(xué)科發(fā)展歷史為融入點(diǎn)

在教學(xué)過(guò)程中，深入挖掘和融入思政元素，解讀其中蘊(yùn)藏的辯證法原理，闡釋可貴的科學(xué)家精神。錢偉長(zhǎng)，世界著名科學(xué)家、教育家，開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)大學(xué)里第一個(gè)力學(xué)專業(yè)及非線性力學(xué)的學(xué)術(shù)方向和理論力學(xué)的研究方向；錢學(xué)森，兩彈一星功勛獎(jiǎng)?wù)芦@得者，在力學(xué)的許多領(lǐng)域都做過(guò)開(kāi)創(chuàng)性工作，提出了物理力學(xué)概念等；錢令希，在工程力學(xué)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面有著顯著的成績(jī)，是中國(guó)計(jì)算力學(xué)工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的開(kāi)拓者。還有許多的力學(xué)家，他們從不考慮自己的得與失，為中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)和力學(xué)事業(yè)的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。

材料力學(xué)用以研究結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和機(jī)械零件的承載能力，是固體力學(xué)中最早發(fā)展起來(lái)的一個(gè)分支。早期材料力學(xué)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(huì)存在很大的局限性。且隨著工業(yè)的發(fā)展，人們?cè)跈C(jī)械、船舶、車輛和大型建筑工程的建造中所碰到的問(wèn)題日益復(fù)雜，單憑經(jīng)驗(yàn)已無(wú)法解決，這樣，在對(duì)構(gòu)件剛度和強(qiáng)度長(zhǎng)期定量研究的基礎(chǔ)上逐漸形成了材料力學(xué)?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外流行的材料力學(xué)是在20 世紀(jì)50 年代引用蘇聯(lián)的教材和教學(xué)模式的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。材料力學(xué)是一門古老的學(xué)科，在19 世紀(jì)中葉材料力學(xué)發(fā)展到了鼎盛時(shí)期。有關(guān)材料力學(xué)的幾個(gè)重要概念和問(wèn)題也是在這段時(shí)期提出的。通過(guò)與學(xué)生講述和分享力學(xué)家事跡和力學(xué)學(xué)科的發(fā)展歷史，讓學(xué)生對(duì)力學(xué)學(xué)科有一個(gè)籠統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，加深他們的理解以及激發(fā)起他們對(duì)力學(xué)學(xué)科的興趣。

引入力學(xué)家的典型事跡和探索歷程，培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生勤于思考、敢于挑戰(zhàn)、不畏艱難、刻苦鉆研、堅(jiān)持不懈的優(yōu)良品質(zhì)和勇于創(chuàng)新的精神。通過(guò)了解力學(xué)的發(fā)展史，結(jié)合歷史文化和時(shí)代背景的解讀，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，堅(jiān)定學(xué)生的理想信念和愛(ài)國(guó)情懷。靈活運(yùn)用力學(xué)公式中蘊(yùn)含的思政點(diǎn)，將思政點(diǎn)和專業(yè)知識(shí)有機(jī)結(jié)合，大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和獨(dú)立思考的能力。

（三）以工程事故案例的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)為融入點(diǎn)

在材料力學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)將與知識(shí)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的相關(guān)工程事故案例結(jié)合在課程教案中，在講述基本理論時(shí)，適時(shí)地將它們拓展開(kāi)來(lái)，不至于讓學(xué)生感到枯燥乏味，難以理解，以此來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效果。通過(guò)與強(qiáng)度相關(guān)的工程案例，如建筑倒塌、隧道施工、容器炸裂等；與剛度相關(guān)的工程案例，如精密加工、橋體形變、機(jī)翼設(shè)計(jì)等；與穩(wěn)定性相關(guān)的工程案例，如千斤頂設(shè)計(jì)、腳手架失穩(wěn)、桁架垮塌等，讓學(xué)生學(xué)會(huì)將理論聯(lián)系實(shí)際，活學(xué)活用，引導(dǎo)他們主動(dòng)思考，培養(yǎng)其工程素養(yǎng)、分析思維和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。

實(shí)例一：劈柴時(shí)，順紋劈易斷，橫紋劈不易斷（各向異性）。

實(shí)例二：在成都車間里，技術(shù)員和工人通過(guò)思考和努力，改進(jìn)裝置后，用現(xiàn)有的起吊重量只有5T 的吊車吊起了10T 的重物（提高彎曲強(qiáng)度的措施）。

實(shí)例三：1954 年，英國(guó)海外航空公司的兩架“彗星”號(hào)大型客機(jī)接連失事，通過(guò)對(duì)殘骸的打撈分析發(fā)現(xiàn)，飛機(jī)失事的原因是由氣密艙窗口處鉚釘孔邊緣的微小裂紋發(fā)展所致，而這個(gè)鉚釘孔的直徑僅為3.175mm（應(yīng)力集中）。

（四）以我國(guó)在工程建設(shè)方面取得的建設(shè)成就為融入點(diǎn)

我國(guó)作為一個(gè)工程大國(guó)，有著悠久的歷史，獲得了許多的世界之最，在工程建設(shè)方面取得的成就不容小視。目前世界上最長(zhǎng)的、最高的橋都是由我國(guó)建造的。以我國(guó)在工程建設(shè)方面取得的建設(shè)成就為融入點(diǎn)，列舉趙州橋、港珠澳大橋、三峽工程、殲15、遼寧艦、雷神山醫(yī)院等遠(yuǎn)近聞名的偉大工程，增進(jìn)學(xué)生對(duì)民族文化的了解，培養(yǎng)其民族自信和家國(guó)情懷，強(qiáng)化愛(ài)國(guó)主義教育，為國(guó)家培養(yǎng)創(chuàng)新型全能人才。

四、課程思政在材料力學(xué)課程中的探索與實(shí)踐

通過(guò)梳理“材料力學(xué)”的課程內(nèi)容，課程思政教育主要可以在以下幾個(gè)方面中得以實(shí)現(xiàn)：（1）軸向拉伸和壓縮、剪切；（2）扭轉(zhuǎn)；（3）彎曲應(yīng)力；（4）組合變形。對(duì)思想內(nèi)容的切入時(shí)機(jī)和融合方式要精心設(shè)計(jì)，挖掘和搜索蘊(yùn)含在知識(shí)點(diǎn)后的思政元素，并通過(guò)教學(xué)實(shí)踐不斷調(diào)整和完善，以實(shí)現(xiàn)專業(yè)內(nèi)容和思想政治內(nèi)容的內(nèi)在融合，讓學(xué)生的理論知識(shí)和思想境界得到同步提升。課程思政在“材料力學(xué)”課程中的探索和實(shí)踐思考如下：

（一）將“軸向拉伸和壓縮”融入“材料力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容

通過(guò)學(xué)習(xí)拉伸、壓縮和剪切相關(guān)的理論知識(shí)，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(xué)習(xí)材料在外力作用下所表現(xiàn)出來(lái)的變形和破壞的特性，材料在被拉伸時(shí)應(yīng)力應(yīng)變的關(guān)系可分為線彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段、頸縮階段和失效階段。結(jié)合中國(guó)傳統(tǒng)建筑、中國(guó)高鐵實(shí)例的思政素材，融入思政元素，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和民族自信，弘揚(yáng)愛(ài)國(guó)主義精神。

（二）將“扭轉(zhuǎn)”融入“材料力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容

工程中有許多桿件，在外力的作用下，其主要變形是扭轉(zhuǎn)。例如汽車的轉(zhuǎn)向軸、機(jī)械中的傳動(dòng)軸等，但單純發(fā)生扭轉(zhuǎn)的桿件并不多。扭轉(zhuǎn)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(huì)繞軸線產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。在講授扭轉(zhuǎn)內(nèi)容前，拋出扭轉(zhuǎn)問(wèn)題和對(duì)扭轉(zhuǎn)桿件的思考，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和常識(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行討論，結(jié)合鉆井平臺(tái)“藍(lán)鯨二號(hào)”、瑞典馬爾摩的扭轉(zhuǎn)大樓的工程實(shí)例，讓學(xué)生了解到力學(xué)之美和結(jié)構(gòu)之美，提升學(xué)生的美學(xué)修養(yǎng)。

（三）將“彎曲應(yīng)力”融入“材料力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容

彎曲的情況要比拉壓和扭轉(zhuǎn)更加復(fù)雜一些，它所涉及的問(wèn)題更多，與實(shí)際工程的聯(lián)系更加緊密，是材料力學(xué)中比較重要的章節(jié)。在這一章中，我們首先要討論彎曲正應(yīng)力，同時(shí)還要討論彎曲切應(yīng)力的問(wèn)題和強(qiáng)度計(jì)算。帶學(xué)生了解應(yīng)力和正應(yīng)力的情況，對(duì)一些建筑事故進(jìn)行分析，討論梁的強(qiáng)度和破壞，通過(guò)對(duì)事故發(fā)生原因的探討，引入思政元素，培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)崗敬業(yè)、精益求精的責(zé)任意識(shí)、安全意識(shí)和法律意識(shí)。

（四）將“組合變形”融入“材料力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容

組合變形是指構(gòu)件在外載作用下，同時(shí)發(fā)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(jìn)行平移或分解，使之簡(jiǎn)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(qiáng)度計(jì)算是根據(jù)應(yīng)力狀態(tài)和構(gòu)件的材料，選擇強(qiáng)度理論進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。在進(jìn)行本章的講解時(shí)，以三峽工程、遠(yuǎn)大出口韓國(guó)版火神山醫(yī)院的工程實(shí)例為思政素材，在傳授專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的制度自信、理論自信，弘揚(yáng)中國(guó)特色社會(huì)主義核心價(jià)值觀。

結(jié)語(yǔ)

課程思政是為了實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程和思想政治理論課程的同向而行，協(xié)同育人，其過(guò)程應(yīng)該是循序漸進(jìn)、潛移默化的。在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)始終堅(jiān)持以學(xué)生為中心的教育理念，在教育和教學(xué)方法上不斷創(chuàng)新，積極推動(dòng)思政教育和現(xiàn)代化技術(shù)在課堂上的應(yīng)用。課程思政應(yīng)深入融合在專業(yè)課程中，并與之緊密結(jié)合，讓學(xué)生不僅能學(xué)到專業(yè)知識(shí)，更能啟發(fā)思想，塑造出正確的人生觀、價(jià)值觀、思想觀，并不斷提高思想境界和專業(yè)素養(yǎng)，為國(guó)家培養(yǎng)出德才兼?zhèn)?、全面發(fā)展的創(chuàng)新型人才。