基礎(chǔ)課程“工程力學(xué)”思政元素挖掘與教學(xué)融入探討

楊 武，汪藝義

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052）

目前，大學(xué)本科的招生規(guī)模及畢業(yè)大學(xué)生呈逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，高等學(xué)校的教育對(duì)于整個(gè)社會(huì)都起到至關(guān)重要作用。課程思政是將高校思想政治教育融入課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，促進(jìn)課程思政與思政課程同向同行、協(xié)同育人，實(shí)現(xiàn)課程思政與立德樹(shù)人有機(jī)結(jié)合[1-2]。在大學(xué)生的所學(xué)課程中融入思想政治教育，對(duì)培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人尤為重要。工程力學(xué)是一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，旨在使學(xué)生掌握力學(xué)的基本理論和基本方法，使學(xué)生建立出基本力學(xué)概念，初步具有運(yùn)用力學(xué)的相關(guān)知識(shí)對(duì)簡(jiǎn)單工程構(gòu)件進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)的能力，體現(xiàn)了高等學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的特點(diǎn)。工程力學(xué)是與后續(xù)的專(zhuān)業(yè)核心課程銜接的橋梁紐帶，也是工科類(lèi)本科生所接觸到的第一門(mén)和工程實(shí)際相聯(lián)系的課程，力學(xué)的相關(guān)知識(shí)與我們的生產(chǎn)生活、自然現(xiàn)象息息相關(guān)并一脈相連，生產(chǎn)生活中基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)的迅速發(fā)展和力學(xué)知識(shí)密切相關(guān)，所以說(shuō)工程力學(xué)課程既是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力的課程，又是培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的課程。但工程力學(xué)課程為自然學(xué)科，偏理論，抽象難懂，與教學(xué)內(nèi)容匹配的思政元素不易挖掘，融入時(shí)機(jī)、方式難以把握，如何能夠在這樣具有很強(qiáng)邏輯性專(zhuān)業(yè)知識(shí)講授過(guò)程中融入課程思政元素是授課過(guò)程中亟待解決的一個(gè)問(wèn)題。在授課過(guò)程中，創(chuàng)新地開(kāi)展教學(xué)研究，并積極探索課程思政對(duì)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)的途徑，能夠獲得更好的育人效果。

結(jié)合筆者的授課經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)課程思政的理解，對(duì)課程思政在力學(xué)授課過(guò)程中的融入進(jìn)行了總結(jié)。通過(guò)挖掘思政元素，從而進(jìn)行合理地教學(xué)設(shè)計(jì)，將思政元素潛移默化[3]地融入課程教學(xué)，本文以彎曲內(nèi)力內(nèi)容為例，舉例說(shuō)明在教學(xué)過(guò)程中是怎樣融入課程思政的教學(xué)設(shè)計(jì)的。

1 力學(xué)課程融入課程思政的難點(diǎn)

在新的培養(yǎng)方案中總學(xué)分不斷降低，以至于力學(xué)課程的學(xué)時(shí)也大幅減少，因此課程難度大、學(xué)時(shí)量少的沖突成為力學(xué)課程建設(shè)中融入課程思政的主要難點(diǎn)。有些教師認(rèn)為需要學(xué)生掌握的基礎(chǔ)知識(shí)都講授不完，更沒(méi)有時(shí)間講授課程思政。力學(xué)課程具有很強(qiáng)的理論性，要求學(xué)生具有一定的系統(tǒng)性、邏輯性、空間想象力，同時(shí)涉及了大量高等數(shù)學(xué)中的微分、積分、數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)等，并且要求學(xué)生掌握相關(guān)的物理知識(shí)，部分同學(xué)的其他課程學(xué)習(xí)不好，將給教師授課及學(xué)生學(xué)習(xí)帶來(lái)一定的困難。由于力學(xué)課程需要大量的高等數(shù)學(xué)知識(shí)做先導(dǎo)，在逐漸深入的過(guò)程中，教師會(huì)用大篇幅的時(shí)間講授課程本身的知識(shí)，以便于學(xué)生充分地消化吸收。

因此，教師如何巧妙地挖掘課程知識(shí)點(diǎn)蘊(yùn)含的思政元素、合理地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)并將思政元素潛移默化地融入課程內(nèi)容中，使二者融為一體，是解決上述難點(diǎn)的關(guān)鍵所在。在講授知識(shí)的同時(shí)巧妙地融入課程思政的內(nèi)容，使學(xué)生既可以學(xué)到了知識(shí)，又明白了許多做人做事的道理，既不占用課時(shí)，也能潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲地育人。事實(shí)上，專(zhuān)業(yè)知識(shí)與思政元素并不存在相互沖突，而恰恰相反的是如果設(shè)計(jì)得當(dāng)，專(zhuān)業(yè)知識(shí)和思政元素相互烘托，甚至能夠達(dá)到更好的教學(xué)效果。

2 力學(xué)課程教學(xué)中思政元素的挖掘

課程思政的建設(shè)依托于課程授課，所以需要教師認(rèn)真地梳理教學(xué)內(nèi)容，才能將其有機(jī)融入課程教學(xué)之中[4]。結(jié)合力學(xué)課程的特點(diǎn)深入挖掘課程思政元素，將其有機(jī)融入課程教學(xué)中，達(dá)到潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的育人效果。筆者根據(jù)水利水電工程管理的專(zhuān)業(yè)特色及力學(xué)課程的學(xué)科背景，從以下兩個(gè)方面進(jìn)行了課程思政元素的挖掘研究。

2.1 基于專(zhuān)業(yè)特色挖掘思政元素

新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)水利工程專(zhuān)業(yè)是自治區(qū)重點(diǎn)專(zhuān)業(yè)之一，專(zhuān)門(mén)培養(yǎng)能掌握大中型水電站、水庫(kù)及水工建筑物設(shè)計(jì)基本理論和施工管理方法和技能、具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的水利水電工程技術(shù)人才。畢業(yè)后主要從事水利水電工程勘測(cè)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、科研和管理工作。根據(jù)專(zhuān)業(yè)特色和培養(yǎng)目標(biāo)，在力學(xué)課程授課中，思政元素要注重突出個(gè)人奉獻(xiàn)精神，以及為我國(guó)建設(shè)發(fā)展事業(yè)做出貢獻(xiàn)的科學(xué)家的故事。比如，在講解材料力學(xué)課程時(shí)，將軸向拉伸和壓縮試驗(yàn)中桿件所受應(yīng)力進(jìn)行講解時(shí)，中間給學(xué)生穿插講述我國(guó)擁有的亞洲規(guī)模最大的風(fēng)洞群、風(fēng)洞群所在的試驗(yàn)基地，以及為組建該基地做出貢獻(xiàn)的我國(guó)科學(xué)家錢(qián)學(xué)森的故事。讓學(xué)生能夠感受到，奉獻(xiàn)精神不是一個(gè)口號(hào)，而是一個(gè)能夠看得見(jiàn)、摸得著，并且能夠做得到的事情。同時(shí)，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，自行推導(dǎo)桿件受到軸向拉伸和壓縮時(shí)的理論公式，啟發(fā)學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用。

在講到軸向拉伸和壓縮的胡克定律方程時(shí)，通過(guò)向?qū)W生展示低碳鋼拉伸破壞的小實(shí)驗(yàn)，首先讓學(xué)生從感性認(rèn)識(shí)上體會(huì)到想象和實(shí)際情況的不同，通過(guò)胡克定律計(jì)算公式的學(xué)習(xí)，最終能夠解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到任何物理現(xiàn)象都要通過(guò)實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證，培養(yǎng)學(xué)生腳踏實(shí)地、實(shí)事求是的科學(xué)精神，同時(shí)可以讓學(xué)生能夠體會(huì)到工程師大無(wú)畏的奉獻(xiàn)精神，堅(jiān)定學(xué)生為學(xué)習(xí)努力奮斗的信念。

2.2 根據(jù)課程內(nèi)容傳遞思政元素

我們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活中很多現(xiàn)象是與力學(xué)知識(shí)相關(guān)的，根據(jù)講授的內(nèi)容，深挖思政元素，培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷，增強(qiáng)學(xué)生的民族自信心。在緒論部分，給學(xué)生講解歷史悠久的水利工程都江堰，公元前256年，戰(zhàn)國(guó)時(shí)期秦國(guó)蜀郡太守李冰率眾修建的都江堰水利工程，位于四川成都平原西部都江堰市西側(cè)的岷江上，距成都56公里。該大型水利工程現(xiàn)存至今依舊在灌溉田疇，是造福人民的偉大水利工程。其以年代久、無(wú)壩引水為特征，是世界水利文化的鼻祖。都江堰可以起到分水、溢洪排沙、引水灌溉的功能，兩千多年來(lái)依然發(fā)揮著巨大的作用。讓學(xué)生從這些事例中感受到民族自豪感，建立文化自信。所以，學(xué)生要努力學(xué)習(xí)，才能實(shí)現(xiàn)大國(guó)重器掌握在自己手里，培養(yǎng)更多的大國(guó)工匠，建設(shè)更多造福于人民的水利工程，使我們國(guó)家更加繁榮富強(qiáng)，從而激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)的使命感與責(zé)任心。

在課堂教學(xué)上，進(jìn)一步加強(qiáng)了課程理論性與應(yīng)用性的有機(jī)結(jié)合，突出案例分析和實(shí)踐研究；將此成果成功推廣到了結(jié)構(gòu)工程、土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)過(guò)程中，通過(guò)近年來(lái)的工程服務(wù)領(lǐng)域的拓展，專(zhuān)業(yè)交叉、學(xué)科交叉迫使我們與水利工程其他領(lǐng)域教師進(jìn)行交流與合作[5]。在靜力學(xué)部分講到力的平衡方程時(shí)，先把宋朝《撈鐵牛》的問(wèn)題拋出來(lái)，讓學(xué)生用學(xué)過(guò)的浮力知識(shí)想辦法解決，之后講述我國(guó)古代懷丙撈鐵牛的故事，學(xué)生經(jīng)過(guò)思考后，再聽(tīng)到這個(gè)故事，能夠更深入地體會(huì)我們祖先的智慧，以及如何運(yùn)用理論知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題。

3 融入課程思政的實(shí)踐

進(jìn)行合理的教學(xué)設(shè)計(jì)，在備課時(shí)需要從不同知識(shí)點(diǎn)探索思政元素，才能更巧妙地融入專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)的講授中[6]。本節(jié)將以彎曲內(nèi)力為例，進(jìn)一步解釋說(shuō)明再教學(xué)設(shè)計(jì)中怎樣更好地融入課程思政。

關(guān)于彎曲內(nèi)力的教學(xué)設(shè)計(jì)是從吊車(chē)梁運(yùn)送貨物這一章節(jié)開(kāi)始進(jìn)行導(dǎo)入的，讓學(xué)生首先從感性認(rèn)識(shí)層面了解吊車(chē)梁在運(yùn)送貨物時(shí)物體的自重對(duì)吊車(chē)梁上彎曲的影響，引起對(duì)這種物理現(xiàn)象學(xué)習(xí)的興趣，雖然我們看不見(jiàn)肉眼實(shí)際產(chǎn)生的彎曲的情況，這也符合我們材料力學(xué)中對(duì)構(gòu)件進(jìn)行小變形假設(shè)的條件，進(jìn)而引入理論知識(shí)，通過(guò)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到這種變形的物理現(xiàn)象，從而達(dá)到學(xué)習(xí)過(guò)程從感性認(rèn)識(shí)上升到理論理解，進(jìn)而再落腳到具體的工程應(yīng)用中。最后，將知識(shí)延伸擴(kuò)展，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用能力。具體過(guò)程如下。

（1）正式上課之前，為同學(xué)們播放歌曲，比如楊培安的《我相信》，《我相信》曲調(diào)高昂，是一首激勵(lì)人心的勵(lì)志歌曲，無(wú)論是旋律還是歌詞，都使人激昂振奮，具有鼓舞人心的力量。“我相信希望……我相信明天……”，對(duì)于目前處于青春道路上追求夢(mèng)想的莘莘學(xué)子，這首歌都能給他們帶去永不妥協(xié)和積極向上的拼搏精神，同時(shí)可以使每位同學(xué)擁有相對(duì)愉悅的心情，只有在課前充分地放松同時(shí)具有很濃厚的學(xué)習(xí)興趣，才能使每位同學(xué)都喜歡聽(tīng)也愿意更好地去接受和理解這門(mén)課程。（課前5分鐘）

（2）正式上課時(shí)以視頻形式導(dǎo)入本節(jié)課的所要講解的內(nèi)容。播放吊車(chē)梁如何進(jìn)行工作的視頻。同時(shí)提出問(wèn)題：吊車(chē)梁在進(jìn)行運(yùn)送貨物時(shí)，前進(jìn)和后退為什么是一樣的？找出梁的軸線(xiàn)和截面的對(duì)稱(chēng)軸？引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考并激起學(xué)習(xí)的興趣。（5分鐘）

（3）講解彎曲內(nèi)力的知識(shí)點(diǎn)。對(duì)梁進(jìn)行分析計(jì)算時(shí)，首先需要將實(shí)際構(gòu)件簡(jiǎn)化為一個(gè)計(jì)算簡(jiǎn)圖，并按照吊車(chē)梁的形式進(jìn)行舉例說(shuō)明。由于界面的形狀和尺寸對(duì)內(nèi)力的計(jì)算毫無(wú)影響，可其軸線(xiàn)來(lái)進(jìn)行表示，電葫蘆的輪距遠(yuǎn)小于梁的長(zhǎng)度，可以認(rèn)為電葫蘆對(duì)梁產(chǎn)生的壓力為集中力，而梁是由鋼結(jié)構(gòu)材料所組成，因此可將吊車(chē)梁的自重簡(jiǎn)化為沿梁長(zhǎng)均勻分布的荷載；行車(chē)時(shí)吊車(chē)梁左右偏移，但一端軌道能夠起到阻止的作用，故可將吊車(chē)梁一端認(rèn)為是固定鉸支座，可約束其左右偏移，另一端為可動(dòng)鉸支座。（10分鐘）

（4）通過(guò)對(duì)彎曲構(gòu)件簡(jiǎn)化的講解，使每位學(xué)生都明白在分析計(jì)算一個(gè)彎曲構(gòu)件時(shí)，都需要進(jìn)行三個(gè)方面的簡(jiǎn)化，一是構(gòu)件幾何形狀的簡(jiǎn)化，二是對(duì)施加的荷載進(jìn)行簡(jiǎn)化，三是對(duì)支座的簡(jiǎn)化。分小組讓學(xué)生其余典型構(gòu)件的簡(jiǎn)化方式，如懸臂的托架以及在機(jī)械傳動(dòng)中常使用的斜齒輪和錐齒輪，它們?cè)谶M(jìn)行簡(jiǎn)化時(shí)應(yīng)該怎樣進(jìn)行彎曲構(gòu)件的簡(jiǎn)化？并考慮到這些梁何支座的約束力能否采用靜力方程進(jìn)行求解？討論結(jié)束后，各小組推選一名成員發(fā)言。（10分鐘）

（5）引入課程思政。各小組成員發(fā)言結(jié)束后，教師點(diǎn)評(píng)，并進(jìn)行延伸拓展，詳細(xì)的解釋說(shuō)明彎曲內(nèi)力、彎曲應(yīng)力以及彎曲變形所產(chǎn)生的原因。給學(xué)生約1分鐘的時(shí)間進(jìn)行思考，之后將理論知識(shí)與日常生活聯(lián)系起來(lái)，用彎曲內(nèi)力的公式進(jìn)行詳細(xì)的講解在實(shí)際工程中的設(shè)計(jì)方式，進(jìn)一步拓展學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力，讓學(xué)生從工程實(shí)際的角度思考問(wèn)題，這樣可以進(jìn)一步讓學(xué)生樹(shù)立行業(yè)信心、激發(fā)責(zé)任感和使命感。同時(shí)，學(xué)生也可以明白正是基于前人這種精神下，國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，各個(gè)專(zhuān)業(yè)也發(fā)生了日新月異的變化，使我們國(guó)家不斷發(fā)展壯大。課堂教學(xué)內(nèi)容如果不能和工程實(shí)際相結(jié)合，學(xué)生很難理解現(xiàn)在所學(xué)的知識(shí)對(duì)將來(lái)的工作有什么樣的實(shí)際意義，容易造成學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度不明確，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性不高，缺乏創(chuàng)新性。這樣使學(xué)生由被動(dòng)的參與者，轉(zhuǎn)到主動(dòng)的學(xué)習(xí)者。同時(shí)還可加強(qiáng)師生互動(dòng)，提高教學(xué)效果，激發(fā)他們主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力，把遠(yuǎn)大抱負(fù)落實(shí)到實(shí)際行動(dòng)中，落實(shí)到中華民族偉大復(fù)興的不懈奮斗中。（15分鐘）

（6）應(yīng)用與總結(jié)?？偨Y(jié)本節(jié)課所學(xué)習(xí)到的概念和知識(shí)點(diǎn)。以2道典型的例題來(lái)進(jìn)行講解，讓學(xué)生明白公式的實(shí)際應(yīng)用并可以加強(qiáng)對(duì)復(fù)雜公式的記憶。（10分鐘）

4 結(jié)語(yǔ)

（1）力學(xué)課程作為工程類(lèi)學(xué)生的一門(mén)基礎(chǔ)課，要以講授工程實(shí)際問(wèn)題為重點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生以工程師的角度去看待每一個(gè)問(wèn)題，結(jié)合我們所學(xué)習(xí)到的知識(shí)去進(jìn)行分析，凝練科學(xué)問(wèn)題并開(kāi)展研究。課程思政是給這樣的課程內(nèi)容中增加大量的趣味性、理論性以及學(xué)生的參與性，才能很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，但不是每節(jié)課都要進(jìn)行課程思政，何時(shí)加入、加入多少要取決于具體講授的專(zhuān)業(yè)內(nèi)容。

（2）課堂是教學(xué)主戰(zhàn)場(chǎng)，更是抓好高校思想政治工作的重要陣地。在課堂教學(xué)時(shí)，教師的課程思政融入不需要長(zhǎng)篇大論，而是畫(huà)龍點(diǎn)睛幾句話(huà)的融入，就能達(dá)到恰到好處的效果，激起學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)動(dòng)力。在育人的過(guò)程中，不僅需要將專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行很好的講解前更要在這個(gè)過(guò)程中對(duì)每一位學(xué)生進(jìn)行思想政治教育，這樣的教育一定是潛移默化的，看似無(wú)心實(shí)則有意的，這樣才能將課堂思政元素與講授內(nèi)容完美結(jié)合起來(lái)，兩者相互支撐，才能在無(wú)形中將正確的三觀讓學(xué)生“化于內(nèi)而形于外”。

（3）在進(jìn)行面授課程時(shí)，教師一定要起到以身作則的榜樣。除了必需的一些課件的準(zhǔn)備要充分、公式的講解和推導(dǎo)過(guò)程合理并且嚴(yán)謹(jǐn)以外。教師的衣裝需要穿著得體，不能蓬頭垢面，甚至教室中的一言一行都在每時(shí)每刻地影響著學(xué)生，也就是教師展現(xiàn)出來(lái)的言談舉止會(huì)是每一名學(xué)生產(chǎn)生最生動(dòng)的思想政治教育方式。