“車輛-軌道耦合動力學(xué)”課程思政改革探索

［摘 要］ 我國軌道交通成就斐然，是交通強(qiáng)國發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成。車輛專業(yè)研究生是軌道交通科技隊伍的后備軍和生力軍，針對機(jī)車車輛類的研究生課程思政教學(xué)改革是十分必要的。以“車輛-軌道耦合動力學(xué)”課程為切入點(diǎn)，剖析了課程思政改革的必要性與難點(diǎn)，介紹了課程思政的建設(shè)目標(biāo)，給出了圍繞課程思政的課程教學(xué)改革總體構(gòu)思。提出了思政教育融入課程的總體思路和具體措施，構(gòu)建了融入價值觀教育、民族精神、科學(xué)家精神、創(chuàng)新精神、職業(yè)精神教育等的課程思政主線，重點(diǎn)解析和挖掘了專業(yè)知識中的思政元素，有助于知識傳授和課程思政的協(xié)同推進(jìn)與有機(jī)融合。

［關(guān)鍵詞］ 課程思政；軌道交通；耦合動力學(xué)；教學(xué)改革

［基金項目］ 2022年度河北省研究生課程思政建設(shè)項目“車輛-軌道耦合動力學(xué)”（YKCSZ2022085）

［作者簡介］ 劉鵬飛（1986—），男，山西大同人，石家莊鐵道大學(xué)省部共建交通工程結(jié)構(gòu)力學(xué)行為與系統(tǒng)安全國家重點(diǎn)實(shí)驗室副教授，主要從事機(jī)車車輛動力學(xué)研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）17-0121-04 ［收稿日期］ 2023-11-13

引言

截至2023年11月，我國鐵路營業(yè)里程達(dá)15.55萬公里，其中高鐵4.37萬公里，位居世界第一。鐵路的大規(guī)模建設(shè)和發(fā)展為人暢其行、貨暢其流提供了極大便捷，在技術(shù)、管理及服務(wù)等方面得到了綜合全面的提高。在工程技術(shù)問題的研究層面上，鐵路高速化、重載化發(fā)展，勢必需要破解列車在增載、提速過程中的安全性及舒適性保障等系列難題。車輛-軌道耦合動力學(xué)的誕生為解決上述問題提供了有效且實(shí)用的研究方法［1］，在我國鐵路提速、貨運(yùn)重載、基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計及改造等重大工程中得到了廣泛應(yīng)用［2］。相關(guān)課程已在軌道交通類院校的研究生培養(yǎng)中普遍開設(shè)，正日益發(fā)揮出培養(yǎng)鐵路工作者和科研人員的重要作用。

研究生專業(yè)課程發(fā)揮著傳授專業(yè)知識的重要功能，也是課程體系的核心組成，更是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的重要載體。面向新工科的軌道交通類課程思政實(shí)踐正在不斷探索，已為本科專業(yè)課程思政改革提供了可參考借鑒的經(jīng)驗［3-4］。“車輛-軌道耦合動力學(xué)”課程作為一門面向研究生開設(shè)的課程，在培育學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)、激發(fā)學(xué)科交叉思想及系統(tǒng)工程思想等方面發(fā)揮了重要作用。進(jìn)一步挖掘課程的思政教育功能，對于全面培養(yǎng)研究生的綜合素質(zhì)、科研能力，貫徹落實(shí)立德樹人根本任務(wù)具有重要意義。為此，本文以石家莊鐵道大學(xué)“車輛-軌道耦合動力學(xué)”課程思政建設(shè)為例，對課程思政元素的挖掘和素材的梳理進(jìn)行系統(tǒng)介紹，并給出課上教學(xué)具體案例和相關(guān)做法。

一、課程簡介

“車輛-軌道耦合動力學(xué)”是面向機(jī)車車輛工程專業(yè)及載運(yùn)工具運(yùn)用工程等相關(guān)專業(yè)研究生開設(shè)的一門重要的專業(yè)課程，兼具很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。設(shè)置該課程的目的是培養(yǎng)研究生針對機(jī)車車輛與軌道耦合振動問題的建模能力及分析能力，能夠基于系統(tǒng)工程研究的思想，從車輛、軌道協(xié)同研究的維度去探索鐵路車輛和軌道工程問題的解決方案，掌握該理論的新發(fā)展，從而為相關(guān)動力學(xué)研究工作提供指導(dǎo)。

值得注意的是，車輛-軌道耦合動力學(xué)的出現(xiàn)到發(fā)展各環(huán)節(jié)為課程思政建設(shè)的實(shí)施提供了豐富內(nèi)涵。該理論誕生的90年代初，中國鐵路以世界鐵路6%的里程，完成了25%的世界運(yùn)輸總量，鐵路長期處于高負(fù)荷運(yùn)輸狀態(tài)，干擾著中國鐵路長遠(yuǎn)發(fā)展。鐵路人以路興國，翟婉明院士在彼時的迫切需求下，迎難而上，提出了車/軌耦合動力學(xué)的學(xué)術(shù)思想，攻克了數(shù)值求解不收斂、輪軌動態(tài)耦合、快速數(shù)值求解等難題，推動了我國鐵路提速和重載技術(shù)的極大進(jìn)步。為了將優(yōu)秀的思想政治元素融入“車輛-軌道耦合動力學(xué)”課程思政中，筆者在本課程知識講授中融入思政元素案例，開展了課程思政改革的嘗試和實(shí)踐，希望通過每一章節(jié)案例的組合，突出該章節(jié)所要傳達(dá)的思政主題，嘗試從國家宏觀戰(zhàn)略到鐵路技術(shù)的人文背景，再到科學(xué)精神與技術(shù)的關(guān)系等多個角度闡釋思政元素。

二、課程思政的必要性與難點(diǎn)

（一）學(xué)情分析

低年級研究生經(jīng)歷了大學(xué)階段的高等教育，思想較為成熟，綜合素質(zhì)高，較之本科學(xué)生認(rèn)知能力更強(qiáng)，對社會的認(rèn)知范圍更廣、程度更深。研究生年齡結(jié)構(gòu)構(gòu)成復(fù)雜，年齡跨度較大，個人思維模式與行為方式已基本養(yǎng)成，呈現(xiàn)出明顯的個體差異性。上述特點(diǎn)需在課程教學(xué)安排中進(jìn)行考慮，開展系統(tǒng)性學(xué)習(xí)和研討。

另外，從學(xué)生已有知識經(jīng)驗來看，機(jī)械類專業(yè)學(xué)生已具備機(jī)械構(gòu)造、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計方法、材料力學(xué)、理論力學(xué)等基本知識，對車輛、機(jī)械裝備有定性的認(rèn)識，形成了對工程問題建模、工程技術(shù)創(chuàng)新和開發(fā)的基本能力，也熟悉了機(jī)械工程領(lǐng)域的基本研究方法，有一定的應(yīng)用科學(xué)理論及方法開展實(shí)驗、數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析的能力，一定程度上能夠運(yùn)用專業(yè)知識面向工程實(shí)際問題提出解決方案。這些知識都是本課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。但在形成系統(tǒng)性、專業(yè)性知識體系構(gòu)建和解決實(shí)際工程問題能力提升方面需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

在學(xué)習(xí)能力上，經(jīng)過大學(xué)階段學(xué)習(xí)，研究生具備利用周邊資源進(jìn)行主動學(xué)習(xí)、系統(tǒng)性學(xué)習(xí)的能力，研究生階段更加注重科研能力、科研素質(zhì)的培養(yǎng)，需要結(jié)合新時期機(jī)械工程、鐵路工程領(lǐng)域的新特點(diǎn)和新發(fā)展，認(rèn)識面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，在課題選擇、創(chuàng)新方法、治學(xué)態(tài)度、團(tuán)隊精神等方面形成深度認(rèn)識、理解和推動能力。

（二）課程思政的必要性與難點(diǎn)

“車輛-軌道耦合動力學(xué)”課程教授對象面向未來的鐵路建設(shè)者和科研工作者，在講授過程中，應(yīng)牢固樹立“以學(xué)生發(fā)展為中心”的教育理念，挖掘課程中蘊(yùn)含的思想政治元素，著重打造大學(xué)生的創(chuàng)新精神、治學(xué)精神、實(shí)干精神、擔(dān)當(dāng)精神，這對于人才的高質(zhì)量培養(yǎng)具有重要意義。

就課程的知識架構(gòu)和思維特點(diǎn)而言，該課程介紹了鐵路大系統(tǒng)動力學(xué)學(xué)科新領(lǐng)域的新的研究成果，具有很強(qiáng)的數(shù)學(xué)性、邏輯性，在關(guān)鍵科學(xué)問題的深入解析、機(jī)理探索，以及現(xiàn)實(shí)工程問題的剖析、動態(tài)仿真、解決過程中，均涉及車輛-軌道耦合系統(tǒng)的復(fù)雜建模方法和公式推導(dǎo)。這可視為課程的理性思維特點(diǎn)，與思政偏向于情感、責(zé)任等感性思維似乎較難深入融合。如何實(shí)現(xiàn)潤物無聲的思政教育效果，存在較大的挑戰(zhàn)［5］。

（三）課程思政的建設(shè)目標(biāo)

面向立德樹人的總目標(biāo)，本課程的課程思政建設(shè)目標(biāo)包含以下三個方面。首先，通過課程思政建設(shè)，展現(xiàn)鐵路行業(yè)在新時代的發(fā)展成效，感受現(xiàn)代化成就，促進(jìn)學(xué)生對社會主義優(yōu)越制度和社會主義核心價值觀的認(rèn)同，更加堅定信念；其次，在教學(xué)過程中融入知識點(diǎn)背后的價值、精神、文化等元素，傳達(dá)正確的理想信念和價值追求，樹立正確的人生觀；最后，要引導(dǎo)學(xué)生能從全面、系統(tǒng)的角度去思考問題，具備從工程問題中挖掘科學(xué)問題的意識，樹立積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和價值觀，要厚植“能為人民做什么，我們的責(zé)任是什么”的家國情懷，這對研究生教育和能力培養(yǎng)至關(guān)重要，讓學(xué)生潛意識里有以科研為人民服務(wù)的動力。強(qiáng)調(diào)在科研實(shí)踐中，通過科技發(fā)展需要，潛移默化引導(dǎo)學(xué)生去關(guān)注和關(guān)心所從事工作對社會的價值和意義。

三、圍繞課程思政的課程教學(xué)改革總體構(gòu)思

課程思政建設(shè)是長期任務(wù)，需結(jié)合時代發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步和知識體系的不斷完善而持續(xù)推進(jìn)。綜合來看，在課程建設(shè)的其他方面，至少要開展以下工作。

（一）開展課程大綱修訂

在大綱修訂中明確價值引領(lǐng)、能力培養(yǎng)、知識傳授“三位一體”的課程目標(biāo)，并結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，明確思政元素融入點(diǎn)、方法和方式。

（二）推進(jìn)評價機(jī)制建設(shè)

持續(xù)推進(jìn)課程思政建設(shè)，吸收相關(guān)課程先進(jìn)經(jīng)驗，探索課程思政的長效和常態(tài)化評價機(jī)制。

（三）授業(yè)德育協(xié)同推進(jìn)

進(jìn)一步解決課程思政元素的準(zhǔn)確提取和融合問題，形成思政元素與專業(yè)知識潤物無聲的教育模式。

（四）形成輻射和帶動作用

中青年教師參與度高，要聯(lián)合青年教師，組建課程團(tuán)隊，形成對相關(guān)課程的輻射作用。

（五）獲取有力保障

課程思政的建設(shè)，要充分利用各級各類平臺資源，發(fā)揮科教融合、校企合作的力量，獲得全方位支持和保障。

四、思政教育融入課程的思路

根據(jù)以上課程特點(diǎn)，結(jié)合新工科課程思政建設(shè)的實(shí)施路徑等［6］，為深入開展課程思政改革、提高育人實(shí)效，結(jié)合石家莊鐵道大學(xué)的辦學(xué)特色、行業(yè)特點(diǎn)，制定思政教育融入課程的總體思路。

其一，對標(biāo)課程建設(shè)要求，挖掘?qū)W校鐵路特色。石家莊鐵道大學(xué)以“鐵路”為特色，機(jī)械工程學(xué)科在高鐵施工機(jī)械、隧道施工機(jī)械和車輛動力學(xué)等研究方向上形成了鮮明的特色和優(yōu)勢，對標(biāo)培養(yǎng)能夠勝任機(jī)械工程專業(yè)技術(shù)或管理工作、具有創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和良好的職業(yè)素養(yǎng)的復(fù)合型機(jī)械人才，在課程思政建設(shè)上，挖掘課程思政元素、進(jìn)行人才的全面培養(yǎng)已是開展課程思政的內(nèi)在要求。

其二，基于課程知識結(jié)構(gòu)，溯源思政元素內(nèi)涵?！败囕v-軌道耦合動力學(xué)”課程以機(jī)車車輛和軌道系統(tǒng)為研究對象，兩者是最為關(guān)鍵的載運(yùn)裝備和承載結(jié)構(gòu)，且相互制約、相互影響，這是矛盾對立統(tǒng)一辯證原理的靈活運(yùn)用。進(jìn)一步開展課程思政建設(shè)，挖掘思政元素、汲取前行力量，是本課程實(shí)施價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)的重要抓手。

其三，深入課程思政建設(shè)，打造課程思政主線。通過課程思政建設(shè)，立足于展現(xiàn)軌道交通行業(yè)在新時期的發(fā)展成效，感悟現(xiàn)代化發(fā)展成就，促進(jìn)學(xué)生對社會主義優(yōu)越制度和社會主義核心價值觀的認(rèn)同，更加堅定信念；在教學(xué)過程中融入知識點(diǎn)背后的價值、精神、文化等元素，傳達(dá)正確的理想信念和價值追求，樹立正確的人生觀；結(jié)合國情及行業(yè)情形，培養(yǎng)學(xué)生的大局意識，了解當(dāng)前需要解決的關(guān)鍵問題等，能夠從全局和自身出發(fā)思考問題，進(jìn)一步明晰為更好地服務(wù)好社會應(yīng)堅持的立場和付出的行動，將個人專業(yè)技術(shù)的成長與奉獻(xiàn)社會聯(lián)系起來。

五、思政教育融入課程的具體措施

面向“鐵路”為核心的辦學(xué)特色和車輛人才培養(yǎng)的專業(yè)特色，通過以下措施探索課程思政建設(shè)模式，促進(jìn)“課程承載思政、思政寓于課程”的協(xié)同發(fā)展。課程可以用“交通強(qiáng)國，使命當(dāng)前”為綱，融入價值觀教育、民族精神、科學(xué)家精神、創(chuàng)新精神、職業(yè)精神教育等思政元素，突出以德育人的課程思政主線。同時，結(jié)合鐵路發(fā)展新戰(zhàn)略、行業(yè)技術(shù)新動態(tài)、科研攻關(guān)新事例等，通過熟悉的人、身邊的事為案例來傳遞思政理念，在掌握知識同時體悟個人發(fā)展與行業(yè)、與國家的密切關(guān)系，以樹立正確的人生觀、價值觀、職業(yè)觀和科學(xué)素養(yǎng)。

（一）人生觀、價值觀的教育

在車輛-軌道耦合動力學(xué)的發(fā)展背景下，交代鐵路的服務(wù)大眾、情系民生精神和互利共享的理念，加強(qiáng)交通強(qiáng)國的使命教育和服務(wù)“一帶一路”倡議的現(xiàn)實(shí)需求，認(rèn)識鐵路發(fā)展與社會發(fā)展、個人發(fā)展的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。鐵路人同樣應(yīng)該具有服務(wù)大眾的精神，安全舒適的交通運(yùn)營保障是鐵路人的初衷和使命，其背后是行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，內(nèi)涵于個人成就的實(shí)現(xiàn)，從“小我”走向“大我”，幫助學(xué)生樹立正確的人生觀和價值觀。

（二）愛國主義為核心的民族精神的培養(yǎng)

結(jié)合車輛-軌道耦合動力學(xué)的技術(shù)突破，穿插鐵路行業(yè)在跨越式發(fā)展經(jīng)歷的艱難發(fā)展過程，從孫中山“鐵路夢”到實(shí)現(xiàn)“高鐵夢”，從“萬國牌”到自主創(chuàng)新，傳遞鐵路人的家國情懷和民族精神；從制度發(fā)展來說明科學(xué)技術(shù)的同步推進(jìn)，由此體現(xiàn)在機(jī)車車輛創(chuàng)新研發(fā)及鐵路發(fā)展中我國社會主義制度的優(yōu)越性，認(rèn)識到行業(yè)的進(jìn)步是鐵路人不忘初心、努力奮斗的結(jié)果，這樣的成果有了優(yōu)越的社會主義制度才能進(jìn)一步得到保障，從而增強(qiáng)學(xué)生的制度自信、文化自信。

（三）改革創(chuàng)新時代精神的傳遞

挖掘翟婉明院士在車輛-軌道耦合動力學(xué)求證、發(fā)展和演變中的科技攻關(guān)故事，科技進(jìn)步的背后是孜孜以求無畏險阻的創(chuàng)新精神，攻堅克難的歷程就是奮斗突破、勇于創(chuàng)新的過程，讓學(xué)生了解科學(xué)研究的坎坷和辛勞，能夠解放思想、大膽質(zhì)疑、敢啃“硬骨頭”。

（四）科學(xué)家精神的傳承和弘揚(yáng)

在車輛-軌道耦合動力學(xué)的理論推導(dǎo)及工程應(yīng)用層面，引入關(guān)鍵科學(xué)問題及技術(shù)難點(diǎn)，發(fā)掘科學(xué)家的奉獻(xiàn)精神和嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)精神。針對列車脫軌事故、列車失穩(wěn)、高速鐵路建設(shè)等案例的解決，引出核心問題，由此闡述科學(xué)家的接續(xù)努力和無私奉獻(xiàn)，彰顯服務(wù)人民、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、集智攻關(guān)、團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)家精神，引導(dǎo)學(xué)生在技術(shù)服務(wù)中要實(shí)事求是、端正態(tài)度。

（五）法治素養(yǎng)的淬煉

在車輛-軌道耦合動力學(xué)的理論推進(jìn)技術(shù)層面，從動力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的制定、自主知識產(chǎn)權(quán)的形成、技術(shù)專利權(quán)與中國標(biāo)準(zhǔn)輸出、鐵路在經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場的命脈作用等方面，傳導(dǎo)法治思維、法治權(quán)利的形成和使用，淬煉學(xué)生法治素養(yǎng)。

（六）前瞻性意識培養(yǎng)

面向當(dāng)前和未來車輛、軌道技術(shù)的發(fā)展形式與需求，穿插講授專業(yè)知識與思政教育案例，并引入新的技術(shù)進(jìn)展和思政教育資源，引起學(xué)生對技術(shù)動態(tài)的關(guān)注。比如車輛-軌道耦合動力學(xué)原理的新發(fā)展，及其在磁懸浮軌道交通、懸掛式軌道交通等方面的進(jìn)一步應(yīng)用，以擴(kuò)大學(xué)生學(xué)術(shù)視野、拓寬學(xué)生行業(yè)認(rèn)知，從而學(xué)會綜合多方信息進(jìn)行研判。

結(jié)語

綜上所述，我國軌道交通成就斐然，是交通強(qiáng)國發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成，針對機(jī)車車輛類的研究生課程思政教學(xué)改革是十分必要的，本文提出了思政教育融入課程的總體思路和具體措施，剖析了課程特點(diǎn)和存在的難點(diǎn)，通過重點(diǎn)解析和挖掘?qū)I(yè)知識中的思政元素，有助于實(shí)現(xiàn)知識傳授和課程思政的協(xié)同推進(jìn)與有機(jī)融合，從而更好地落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

［1］翟婉明.車輛-軌道耦合動力學(xué)［M］.4版.北京：科學(xué)出版社，2015：1-10.

［2］翟婉明.車輛-軌道耦合動力學(xué)理論的發(fā)展與工程實(shí)踐［J］.科學(xué)通報，2022，67（32）：3794-3807+3793.

［3］周和超，王旭鵬，張濟(jì)民.軌道交通課程思政教學(xué)探索［J］.教育教學(xué)論壇，2023（30）：9-12.

［4］周林芳，劉妍妍，李慧.軌道交通課程思政實(shí)踐路徑探索［J］.中國儲運(yùn)，2023（10）：73-74.

［5］李駿揚(yáng).理工科課程中的思政與情感［J］.中國大學(xué)教學(xué)，2019（12）：20-23.

［6］孫明宇，丁樹業(yè).新工科課程思政的目標(biāo)指向和實(shí)施路徑［J］.廣東開放大學(xué)學(xué)報，2022，31（2）：93-97.

Exploration of" Curriculum Ideology and Politics Reform for Vehicle-Track Coupled Dynamics

LIU Peng-feia， c， SONG Jing-jingb， QI Zhuangc

（a. State Key Laboratory of Mechanical Behavior and System Safety of Traffic Engineering Structures，b. School of Management， c. School of Mechanical Engineering， Shijiazhuang Tiedao University， Shijiazhuang， Hebei 050043， China）

Abstract： Rail transit in China has made remarkable achievements and become an important component of the development strategy of transportation power. The graduate students majoring in vehicle engineering are the reserve and fresh force of the rail transit science and technology team. It is necessary to reform the curriculum ideology and politics teaching of locomotive and rolling stock graduate courses. Taking “vehicle-track coupled dynamics” as the starting point， the necessity and difficulty of curriculum ideology and politics reform are analyzed and the goal of curriculum ideology and politics construction is introduced. The overall idea of curriculum teaching reform centering on curriculum ideology and politics is given. Then the general idea and specific measures of integrating ideological and political education into the course are put forward and the main line of value education， national spirit， scientist spirit， innovative spirit and professional spirit education is constructed. The characteristics and difficulties in curriculum ideology and politics construction are analyzed and the ideological and political elements in professional knowledge are focused and explored， which will be conducive in the coordinated promotion and organic integration of knowledge impartation curriculum and ideology- politics.

Key words： curriculum ideology and politics; railway transportation; coupled dynamics; teaching reform