有限元及工程軟件課程思政探索及實(shí)踐

方國(guó)東 王兵 荊宇航 洪毅 劉偉

摘? 要：有限元及工程軟件是力學(xué)及相關(guān)專業(yè)重要的研究生專業(yè)核心課之一，已成為工程設(shè)計(jì)分析和科學(xué)研究中物理過(guò)程建模的重要計(jì)算工具。在課堂教學(xué)過(guò)程中加強(qiáng)課程思政，是高校提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的有效途徑，對(duì)培養(yǎng)具有很強(qiáng)專業(yè)素質(zhì)的”四有“新人具有重要意義。為加強(qiáng)有限元及工程軟件的課程思政教學(xué)，根據(jù)課程內(nèi)容及特點(diǎn)分析課程思政的必要性，確定課程思政目標(biāo)，給出課程思政內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)，使課程內(nèi)容與課程思政元素有機(jī)融合，同時(shí)探討課程思政的教學(xué)實(shí)踐方案，可為專業(yè)課程的課程思政教學(xué)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：有限元及工程軟件；課程思政；教學(xué)改革；力學(xué)；研究生

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2024）03-0046-05

Abstract： Finite Element and Engineering Software is one of the important core courses for graduate students in Mechanics and related majors， which has become an important computation tool for physical process modeling in engineering design analysis and scientific research. Strengthening the ideological and political education inteaching is an effective way for colleges and universities to improve the teaching quality， which is of great significance to train Siyou qualified persons with strong professional qualities. In order to strengthen the ideological and political teaching of the course of Finite Element and Engineering Software， the necessity of the ideological and political teaching of the course is analyzed according to the course content and its characteristics. The goal of the ideological and political teaching of the course is determined. The teaching design of the ideological and political content of the course is given. The course content and the ideological and political elements of the course are organically integrated. The teaching practice scheme of the ideological and political teaching of the course is discussed. This study can provide reference for the ideological and political teaching of professional courses.

Keywords： Finite Element and Engineering Software; curriculum ideology and politics; teaching reform; Mechanics; graduate student

以德為本，德才兼?zhèn)?。大教育家孔子說(shuō)：“德才兼?zhèn)湔咧^之圣人也；無(wú)才無(wú)德庸人也；德大于才謂之能人也，才大于德小人也?！彼抉R光也曾說(shuō)：“才者，德之資也；德者，才之帥也?！痹凇墩撜Z(yǔ)·述而》中，子曰：“志于道，據(jù)于德，依于仁，游于藝。”我國(guó)自古以來(lái)就意識(shí)到了德育教育的引領(lǐng)性和重要性。全面貫徹黨的教育方針，堅(jiān)持立德樹(shù)人優(yōu)先，習(xí)近平總書(shū)記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上對(duì)思想政治工作提出了要求：“要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道，思想政治理論課要堅(jiān)持在改進(jìn)中加強(qiáng)，提升思想政治教育親和力和針對(duì)性，滿足學(xué)生成長(zhǎng)發(fā)展需求和期待，其他各門(mén)課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)。[1]”為了發(fā)揮好每門(mén)課程的育人作用，提高高校人才培養(yǎng)質(zhì)量，將思想政治教育貫穿人才培養(yǎng)體系，全面加強(qiáng)課程思政建設(shè)，教育部于2020年5月28日印發(fā)實(shí)施《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》[2]。課程思政的建設(shè)已成為提高高校人才培養(yǎng)質(zhì)量有效途徑，是解決培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰(shuí)培養(yǎng)人這個(gè)教育根本問(wèn)題的重要抓手。

有限元及工程軟件課程是哈爾濱工業(yè)大學(xué)力學(xué)專業(yè)研究生核心課，在力學(xué)及相關(guān)專業(yè)課體系中為應(yīng)用課程，課程內(nèi)容對(duì)提高力學(xué)及相關(guān)專業(yè)人員的科學(xué)素養(yǎng)，以及提升從業(yè)人員解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力、工程技術(shù)基礎(chǔ)具有重要作用。為了提升該課程與思想政治理論的協(xié)同效應(yīng)，做到以德為本的引領(lǐng)作用，充分挖掘有限元及工程軟件課程內(nèi)容中的思政元素，并且將這些元素進(jìn)行精選和提煉，融入到課程的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，從而實(shí)現(xiàn)價(jià)值塑造、專業(yè)知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)的有機(jī)融合。從而，在提升學(xué)生有限元基本理論、建模及應(yīng)用等理論知識(shí)的同時(shí)，加強(qiáng)學(xué)生的情感認(rèn)同，引導(dǎo)學(xué)生形成正確的價(jià)值取向，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，并且增強(qiáng)課程的教學(xué)效果，對(duì)培養(yǎng)具有很強(qiáng)專業(yè)素質(zhì)的“四有”新人做出教學(xué)上的探索和實(shí)踐。

一? 有限元及工程軟件課程思政的必要性及目標(biāo)

有限元及工程軟件課程是隨著計(jì)算機(jī)發(fā)展和計(jì)算方法的完善逐漸發(fā)展起來(lái)的力學(xué)專業(yè)應(yīng)用型研究生核心課。面對(duì)國(guó)產(chǎn)有限元軟件的發(fā)展現(xiàn)狀，以及國(guó)際貿(mào)易保護(hù)主義抬頭的大背景下，該課程教學(xué)被賦予了多重的責(zé)任，課程思政教學(xué)也顯得尤為必要。并且該課程覆蓋所有力學(xué)基礎(chǔ)理論，同時(shí)力學(xué)發(fā)展史中存在很多典型事例，因此該課程蘊(yùn)含著豐富的課程思政元素。從而在講解主要知識(shí)點(diǎn)的過(guò)程中，增加適量的課程思政元素，達(dá)到以下三個(gè)方面的課程思政教育目標(biāo)。

（一）? 面向國(guó)家需求，增強(qiáng)家國(guó)情懷

引導(dǎo)學(xué)生面對(duì)國(guó)家重大需求，學(xué)以致用，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力，使學(xué)生關(guān)心國(guó)家發(fā)展；培養(yǎng)愛(ài)國(guó)精神，發(fā)揚(yáng)奉獻(xiàn)和擔(dān)當(dāng)精神、航天精神，增強(qiáng)家國(guó)情懷，塑造個(gè)人追求與國(guó)家發(fā)展協(xié)同。

（二）? 發(fā)揮榜樣力量，刻上工大烙印

在知識(shí)點(diǎn)中不乏突出人物，發(fā)揚(yáng)他們的閃光點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生向先進(jìn)人物事例學(xué)習(xí)，發(fā)揮榜樣的力量；引導(dǎo)學(xué)生堅(jiān)守哈工大“規(guī)格嚴(yán)格，功夫到家”的校訓(xùn)精神、“八百壯士”精神、工匠精神，發(fā)揚(yáng)一絲不茍的工作作風(fēng)，使每位學(xué)生刻上工大烙印。

（三）? 引導(dǎo)學(xué)術(shù)志向，發(fā)揚(yáng)探索精神

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注前沿問(wèn)題，提升學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)和拓展的熱情，通過(guò)“學(xué)”和“用”結(jié)合引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立個(gè)人的學(xué)術(shù)志向；強(qiáng)化工程理論教育，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)科學(xué)真理的追求和探索，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)探索精神。

在有限元及工程軟件課程思政具體實(shí)施過(guò)程中，首先梳理課程思政元素，與課程內(nèi)容相結(jié)合，探索課前有計(jì)劃、課后有反饋的方式，做到教學(xué)過(guò)程中增加思政元素不突兀。通過(guò)在有限元及工程軟件課程引入課程思政內(nèi)容，豐富課程的案例，與實(shí)際結(jié)合得更為密切，關(guān)注國(guó)家戰(zhàn)略需求，有助于培養(yǎng)學(xué)生良好的創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)術(shù)和人生定位；同時(shí)可以使課程變得更具有吸引力，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，改善課程的教學(xué)效果。通過(guò)課程思政，引導(dǎo)學(xué)生面向國(guó)家重大需求、增強(qiáng)家國(guó)情懷、發(fā)揮榜樣力量、刻上工大烙印、樹(shù)立遠(yuǎn)大學(xué)術(shù)志向并發(fā)揚(yáng)探索精神。

二? 有限元及工程軟件課程思政建設(shè)內(nèi)容及設(shè)計(jì)

有限元方法自20世紀(jì)40年代起到現(xiàn)在已有80年的發(fā)展史，已成為工程設(shè)計(jì)分析和科學(xué)研究中物理過(guò)程建模的重要計(jì)算工具，其伴隨著力學(xué)理論、計(jì)算機(jī)發(fā)展和數(shù)值計(jì)算方法而逐漸發(fā)展起來(lái)。課程內(nèi)容與實(shí)際工程問(wèn)題緊密聯(lián)系，從而很容易找到計(jì)算力學(xué)服務(wù)于載人航天工程、探月工程、三峽工程、高鐵和港珠澳大橋等國(guó)家重大工程的案例，同時(shí)也涌現(xiàn)出了一大批優(yōu)秀的學(xué)者和他們催人奮進(jìn)的事跡，這些都可以拓展為有限元及工程軟件課程的思政元素，從而在講授專業(yè)知識(shí)的同時(shí)獲得學(xué)生的情感認(rèn)同，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，進(jìn)而可以提高課程的教學(xué)效果。

結(jié)合有限元及工程軟件的課程內(nèi)容，挖掘相應(yīng)的思政元素及支撐點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)課程思政目標(biāo)，見(jiàn)表1。

本文結(jié)合有限元及工程軟件課程內(nèi)容挖掘思政元素，圍繞課程思政目標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)方案設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)思想政治教育與課程教學(xué)的有機(jī)融合。

（一）? 面向國(guó)家需求，關(guān)心國(guó)家發(fā)展

通過(guò)介紹有限元方法在國(guó)家重大工程如載人航天、航空、潛艇及橋梁建筑等行業(yè)中發(fā)揮的重要作用，并結(jié)合典型的人物事跡，激發(fā)學(xué)生著眼于國(guó)家的重大需求，關(guān)心國(guó)家發(fā)展，使自己努力的方向與國(guó)家的發(fā)展相一致。近年來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家打壓我國(guó)科技領(lǐng)域，出現(xiàn)了“華為中興事件”，對(duì)一些硬件進(jìn)行了封鎖，對(duì)一些軟件實(shí)行了禁用。2020年5月23日凌晨，美國(guó)商務(wù)部宣布將包含哈爾濱工業(yè)大學(xué)在內(nèi)的33家中國(guó)公司及機(jī)構(gòu)列入“實(shí)體清單”，并且Matlab軟件對(duì)哈爾濱工業(yè)大學(xué)實(shí)施了禁用。國(guó)家要發(fā)展，國(guó)民需自強(qiáng)。在有限元CAE軟件方面，需要認(rèn)識(shí)到國(guó)內(nèi)發(fā)展的不足，在學(xué)習(xí)商用軟件的同時(shí)，也引導(dǎo)學(xué)生不要過(guò)分依賴商用軟件，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科技核心技術(shù)對(duì)國(guó)家和民族的重要性，學(xué)習(xí)當(dāng)前有限元商業(yè)軟件的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也需具有創(chuàng)新思維發(fā)展國(guó)有的商業(yè)有限元軟件，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)編程的興趣和熱愛(ài)。在計(jì)算力學(xué)發(fā)展方面，錢(qián)學(xué)森[3]指出，“今日的力學(xué)要充分利用計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)去回答一切宏觀的實(shí)際科學(xué)技術(shù)問(wèn)題，計(jì)算方法非常重要；另一個(gè)輔助手段是巧妙設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)”，對(duì)計(jì)算力學(xué)給出了很高的定位。而錢(qián)學(xué)森先生以國(guó)家的需要作為自己工作的選擇，義無(wú)反顧地把畢生的精力貢獻(xiàn)給了中國(guó)航天事業(yè)，錢(qián)學(xué)森晚年曾經(jīng)跟他的秘書(shū)說(shuō)：“我實(shí)際上比較擅長(zhǎng)做學(xué)術(shù)理論研究，工程上的事不是很懂，但是國(guó)家需要我干，我當(dāng)時(shí)也是天不怕地不怕，沒(méi)有想那么多就答應(yīng)了。[4]”激勵(lì)學(xué)生們也將熾熱的愛(ài)國(guó)情懷融入學(xué)習(xí)和工作中，將個(gè)人的興趣愛(ài)好與祖國(guó)的迫切需要緊密結(jié)合。

（二）? 增強(qiáng)家國(guó)情懷，發(fā)揚(yáng)航天精神

國(guó)家航天事業(yè)從無(wú)到有，是一代代航天人隱姓埋名、艱苦奮斗、持續(xù)努力的過(guò)程，已經(jīng)積淀了深厚博大的航天精神：“兩彈一星”精神、探月精神、新時(shí)代北斗精神、載人航天精神和航天測(cè)控精神等。力學(xué)是作為航天結(jié)構(gòu)、動(dòng)力和控制三大支撐技術(shù)的理論分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，在航天發(fā)展過(guò)程中起到了重大作用。有限元法橫貫力學(xué)的各個(gè)分支，不斷擴(kuò)大各個(gè)領(lǐng)域中力學(xué)的研究和應(yīng)用范圍，因此將航天領(lǐng)域的力學(xué)問(wèn)題與課程內(nèi)容相結(jié)合，發(fā)揚(yáng)航天精神，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的家國(guó)情懷，激發(fā)學(xué)生從事國(guó)家航天事業(yè)的熱情。同時(shí)一大批哈爾濱工業(yè)大學(xué)的杰出校友，如“兩彈元?jiǎng)住睂O家棟院士，繞月探測(cè)工程總指揮欒恩杰院士，載人航天飛船系統(tǒng)總指揮尚志等在航天系統(tǒng)擔(dān)任總師、總指揮，或成為各系統(tǒng)、各崗位的中堅(jiān)和骨干，將深深的航天情結(jié)引入到課堂上，激勵(lì)優(yōu)秀畢業(yè)生選擇到國(guó)防、航天系統(tǒng)工作。結(jié)合課程內(nèi)容通過(guò)典型的案例詮釋力學(xué)計(jì)算在航天領(lǐng)域的重大作用，如提出廣義變分原理的胡海昌先生，提出的“胡-鷲津原理”為有限元中雜交元和混合元法的基礎(chǔ)，1966年胡海昌先生到中國(guó)空間技術(shù)研究院空間飛行器總體設(shè)計(jì)部工作，負(fù)責(zé)我國(guó)第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”的總體設(shè)計(jì)，通過(guò)力學(xué)計(jì)算從方案上解決了衛(wèi)星天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難題[5]。在課堂上通過(guò)引入這樣催人奮進(jìn)的人物事跡，發(fā)揚(yáng)航天精神，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的家國(guó)情懷。

（三）? 學(xué)習(xí)先進(jìn)人物事跡，發(fā)揮榜樣力量

在有限元法的發(fā)展過(guò)程中，很多中國(guó)學(xué)者做出了突出了貢獻(xiàn)，并且為我國(guó)計(jì)算領(lǐng)域培養(yǎng)了大量的杰出人才，如董鐵寶、胡海昌、錢(qián)偉長(zhǎng)、錢(qián)令希、馮康、石鐘慈、張佑啟、龍馭球和石根華等，他們的事跡可激勵(lì)著新一代學(xué)者在工程計(jì)算領(lǐng)域發(fā)奮圖強(qiáng)。20世紀(jì)60年代初，中國(guó)科學(xué)院的馮康在對(duì)劉家峽大壩設(shè)計(jì)進(jìn)行工程計(jì)算時(shí)獨(dú)立地提出了一種基于變分原理的離散化數(shù)值方法，用于求解橢圓偏微分方程。1965年馮康發(fā)表了論文《基于變分原理的差分格式》，這篇論文是國(guó)際學(xué)術(shù)界承認(rèn)我國(guó)獨(dú)立發(fā)展有限元方法的主要依據(jù)，也是有限元方法的第一個(gè)收斂性研究[6]。另外馮康又創(chuàng)建了哈密爾頓系統(tǒng)的辛幾何算法。他工作起來(lái)廢寢忘食、一心撲在科學(xué)研究上，可激勵(lì)青年學(xué)者在科研的道路上努力攀登。董鐵寶是中國(guó)最早使用電子計(jì)算機(jī)的研究人員，是中國(guó)研究計(jì)算力學(xué)的先驅(qū)，從師Newmark教授，強(qiáng)烈的愛(ài)國(guó)心使董鐵寶同志毅然放棄已有的良好工作條件和優(yōu)厚的生活待遇于1956年舉家回國(guó)，在壓力容器熱應(yīng)力的計(jì)算任務(wù)中，當(dāng)工程師遇到兩個(gè)不同性質(zhì)的區(qū)域無(wú)法用統(tǒng)一的計(jì)算方法時(shí)，董鐵寶建議工程師采用一種混合方法，在一個(gè)區(qū)內(nèi)用低松弛迭代，而另一個(gè)區(qū)內(nèi)用高松弛迭代，有效解決了工程問(wèn)題[7]。董鐵寶熱愛(ài)祖國(guó)、熱愛(ài)科學(xué)、熱愛(ài)青年的精神是一筆寶貴的精神財(cái)富。通過(guò)介紹這些先進(jìn)人物在工程計(jì)算領(lǐng)域的貢獻(xiàn)，倡導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)他們的先進(jìn)事跡，可激勵(lì)學(xué)生與先進(jìn)人物一樣奮發(fā)圖強(qiáng)。

（四）? 堅(jiān)守校訓(xùn)精神，刻上工大烙印

哈爾濱工業(yè)大學(xué)“規(guī)格嚴(yán)格，功夫到家”的校訓(xùn)精神是經(jīng)過(guò)一代代哈工大人的不懈努力、不斷感悟、不斷總結(jié)、不斷凝練與升華而成，老一輩“八百壯士”締造并踐行著，也必將鐫刻在新一代每一位哈工大人身上。結(jié)合課程中的梁板殼有限元問(wèn)題，也可發(fā)現(xiàn)學(xué)校的老一輩學(xué)者在板殼問(wèn)題方面也付出了大量的心血?！鞍税賶咽俊钡摹扒蛲酢蓖踔偃拾l(fā)明了無(wú)模脹形技術(shù)，應(yīng)用該技術(shù)制備了中國(guó)載人航天工程航天地面模擬太空環(huán)境和訓(xùn)練所用的大型真空殼體容器，高質(zhì)量完成該工程任務(wù)后，王先生說(shuō)：“搞工程和搞科研完全兩碼事?？蒲惺翘剿鳎试S失敗，而工程只能一次性成功。[8]”他治學(xué)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新、做事做到務(wù)實(shí)，這些高貴品質(zhì)值得新一代傳承。“八百壯士”王光遠(yuǎn)院士是結(jié)構(gòu)力學(xué)和工程設(shè)計(jì)理論專家，在日本侵華動(dòng)蕩年代背景下樹(shù)立了“科學(xué)救國(guó)”的思想，輾轉(zhuǎn)求學(xué)，在哈工大撰寫(xiě)了《以變形法求解剛架的簡(jiǎn)捷方法》，對(duì)建筑物空間整體計(jì)算方面抓住主要矛盾打破了傳統(tǒng)的建模方法，并且創(chuàng)建了一系列新的理論，他不急功近利、盲目趕時(shí)髦，而關(guān)注大發(fā)展方向的科研態(tài)度值得學(xué)子們領(lǐng)會(huì)和繼承。

（五）? 關(guān)注學(xué)術(shù)前沿，引導(dǎo)樹(shù)立遠(yuǎn)大志向

有限元及工程軟件隨著新方法的出現(xiàn)、軟件的發(fā)展，以及一些新思想的融合，也出現(xiàn)一些新的學(xué)術(shù)前沿問(wèn)題，需努力引領(lǐng)學(xué)生去探索新的科學(xué)問(wèn)題或工程問(wèn)題，樹(shù)立遠(yuǎn)大志向的同時(shí)腳踏實(shí)地。數(shù)值計(jì)算方法都存在誤差，并且存在一定的局限性，同時(shí)軟件可能滿足工程需要也不一定采用最優(yōu)的算法，因此不能成為軟件的奴隸，提倡學(xué)生關(guān)注學(xué)術(shù)前沿，勇于尋找新方法，開(kāi)辟新途徑。龍馭球先生認(rèn)為：“有限元的精髓是離散化，應(yīng)首先在變分原理中引入離散化，才能從源頭創(chuàng)新，抓住制高點(diǎn)；同時(shí)，要融匯中西方智慧作為方法特色。[9]”石根華先生提倡不做軟件的努力，做計(jì)算的主人，認(rèn)為把解析函數(shù)用于局部的離散，再結(jié)合有限元的思想解決問(wèn)題，并且提倡有限覆蓋的流形法把連續(xù)和不連續(xù)問(wèn)題相統(tǒng)一。鐘萬(wàn)勰先生展望計(jì)算力學(xué)的發(fā)展，其中人工智能、專家系統(tǒng)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)會(huì)成為國(guó)際研究熱點(diǎn)[10]。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注國(guó)際前沿，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注國(guó)家重大工程建設(shè)，樹(shù)立遠(yuǎn)大志向，把努力的方向與社會(huì)價(jià)值相融合。

（六）? 強(qiáng)化工程倫理意識(shí)，發(fā)揚(yáng)大國(guó)工匠精神

有限元方法作為解決工程問(wèn)題強(qiáng)有力的工具，需要用精益求精的態(tài)度去對(duì)待相應(yīng)的分析結(jié)果，不能忽視細(xì)節(jié)及誤差，更不能盲目服從權(quán)威，需要強(qiáng)化學(xué)生的工程倫理意識(shí)，主要從微觀層面強(qiáng)調(diào)責(zé)任心，并且提升識(shí)別、表達(dá)和解決復(fù)雜的倫理難題的能力，同時(shí)發(fā)揚(yáng)探索創(chuàng)新的精神。通過(guò)典型災(zāi)難性的案例，提升學(xué)生做事的責(zé)任心，如挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)事件中，工程師的責(zé)任和權(quán)利問(wèn)題，以及由于缺失這種責(zé)任所帶來(lái)的災(zāi)難。通過(guò)對(duì)工程案例的講解，分析力學(xué)事故與責(zé)任心、職業(yè)道德的深層次關(guān)系。對(duì)于航天工程，差之毫厘謬之千里的工程案例激發(fā)學(xué)生做事負(fù)責(zé)的態(tài)度。講解動(dòng)力學(xué)問(wèn)題時(shí)，舉例廣州虎門(mén)大橋渦振振動(dòng)、哈爾濱陽(yáng)明灘大橋引橋側(cè)翻、東京灣大橋渦振、俄國(guó)伏爾加河大橋蛇形共振問(wèn)題，從而強(qiáng)化學(xué)生工程倫理意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神。

三? 有限元及工程軟件課程思政的教學(xué)實(shí)踐

課程思政是提高專業(yè)課程教學(xué)效果的有效途徑，也是實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人根本任務(wù)的直接渠道。通過(guò)在專業(yè)課程中融入課程思政，先進(jìn)人物事跡、國(guó)家重大工程和相關(guān)領(lǐng)域國(guó)際前沿方向可增強(qiáng)課程的深度和廣度，進(jìn)而使學(xué)生增強(qiáng)家國(guó)情懷和形成遠(yuǎn)大學(xué)術(shù)志向的價(jià)值塑造。課程思政使有限元及工程軟件課程增加活力，可引領(lǐng)學(xué)生穿梭在有限元發(fā)展史中，讓學(xué)生領(lǐng)略前輩的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)，也學(xué)習(xí)他們的家國(guó)情懷、個(gè)人追求及所付出的努力，進(jìn)而激勵(lì)學(xué)生不負(fù)韶華勇往直前，從而發(fā)揮實(shí)施課程思政的真正內(nèi)涵。

（一）? 課程思政元素的挖掘及積累

挖掘和積累課程思政元素是開(kāi)展課程思政的首要任務(wù)，主要的方法有：根據(jù)有限元發(fā)展史探尋做出重要貢獻(xiàn)的科學(xué)家及他們的傳記、人物故事、科研或人生體會(huì)、他人評(píng)價(jià)，發(fā)揚(yáng)他們的高尚品質(zhì)；根據(jù)課程內(nèi)容所關(guān)聯(lián)的國(guó)家重大工程，挖掘其中的典型案例及人物，體現(xiàn)專業(yè)知識(shí)的用武之地，突出個(gè)人價(jià)值塑造與國(guó)家重大發(fā)展戰(zhàn)略的協(xié)同統(tǒng)一的重要性；與時(shí)俱進(jìn)，關(guān)心時(shí)政新聞，激勵(lì)學(xué)生面向國(guó)家的重大需求；關(guān)注有限元及相關(guān)方法的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，不但提升自身的認(rèn)知，也可激勵(lì)學(xué)生關(guān)注新的發(fā)展方向，吸引有志青年在有限元及計(jì)算領(lǐng)域耕耘，激發(fā)創(chuàng)新精神和科學(xué)探索精神；發(fā)揮積累課程思政元素的形式多樣性，文獻(xiàn)、專著、報(bào)紙、新聞、短視頻、格言及人物傳記等。

（二）? 課程思政與課程內(nèi)容融合教學(xué)

在課前導(dǎo)入課程思政案例，找到與本節(jié)課問(wèn)題一致的工程案例，做適度延伸。在課堂上，思政內(nèi)容的引入要因勢(shì)利導(dǎo)，使之與力學(xué)知識(shí)點(diǎn)融合并選擇恰當(dāng)?shù)姆绞胶驼Z(yǔ)言傳遞給學(xué)生。比如在桿的有限元分析時(shí)，以港珠澳大橋?yàn)槔M(jìn)行講解，通過(guò)工程背景和意義的介紹，融入社會(huì)主義核心價(jià)值觀，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立家國(guó)情懷，弘揚(yáng)民族自信，堅(jiān)定道路自信。介紹動(dòng)力學(xué)問(wèn)題有限元時(shí)，以陽(yáng)明灘大橋和虎門(mén)大橋進(jìn)行講解，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立愛(ài)崗敬業(yè)、精益求精的精神，增強(qiáng)學(xué)生的安全意識(shí)、責(zé)任意識(shí)和法治意識(shí)等。思政內(nèi)容的講解要主次分明，詳略得當(dāng)。認(rèn)真凝練思政案例中的核心思政元素，并使其自然地體現(xiàn)在講解過(guò)程中，專業(yè)知識(shí)的講授仍是重點(diǎn)，不是為了思政而思政。合理分配講課時(shí)間，做到不僅能使思政要素恰到好處地融入，又能使專業(yè)知識(shí)理論講透和講全面。

（三）? 引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)

有限元及工程軟件課程教學(xué)中，不但老師在講授過(guò)程中穿插課程思政，還需要提供素材引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，使學(xué)生從被動(dòng)的接收者轉(zhuǎn)為主動(dòng)的學(xué)習(xí)者和參與者。以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和參與度為中心，與學(xué)生互動(dòng)了解他們對(duì)該課程的期望及關(guān)注點(diǎn)，加強(qiáng)學(xué)生關(guān)注點(diǎn)與課程思政的結(jié)合。充分利用多媒體及網(wǎng)絡(luò)計(jì)算優(yōu)勢(shì)，在課上對(duì)思政元素做畫(huà)龍點(diǎn)睛的描述，具體的細(xì)節(jié)內(nèi)容學(xué)生可以課下自主學(xué)習(xí)，如一些案例視頻等可建議學(xué)生在課下提前觀看，課上反饋觀后感。在課后布置課程拓展作業(yè)，讓學(xué)生收集和所講內(nèi)容相關(guān)的思政案例素材，使課程思政延伸到課下學(xué)習(xí)中。

四? 結(jié)束語(yǔ)

課程思政是高校課程改革的首要任務(wù)，是全面提高高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要途徑。對(duì)于有限元及工程軟件的課程思政建設(shè)與實(shí)踐，圍繞課程思政的建設(shè)目標(biāo)，挖掘課程思政元素，合理對(duì)課堂思政進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，探尋有效的教學(xué)方法，使思政元素與專業(yè)內(nèi)容融合一體，增強(qiáng)課堂教學(xué)效果，努力做到知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值引領(lǐng)相統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人優(yōu)先，突出德育教育的引領(lǐng)性和重要性作用。

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