“彈性理論基礎(chǔ)”課程思政探索與實(shí)踐

摘" 要：文章根據(jù)彈性理論基礎(chǔ)課程特點(diǎn)，提出構(gòu)建課程教學(xué)大綱的修訂及課程體系，從不同方面進(jìn)行教學(xué)方法的改進(jìn)，挖掘了課程內(nèi)容中的一些思政元素，探索和實(shí)踐把“立德樹人”融入課程教育中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，樹立正確的“三觀”，提高學(xué)習(xí)效果，實(shí)現(xiàn)知識傳授、能力提升和價(jià)值引領(lǐng)融為一體的教書育人目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：課程體系；教學(xué)方法；思政元素

2016年12月，習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)：“各門課程都要守好一段渠、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)?！保?］明確了各門課程都應(yīng)該根據(jù)自身具有的特點(diǎn)，結(jié)合思想政治教育，實(shí)現(xiàn)立德德樹人的根本任務(wù)。而且，根據(jù)當(dāng)下社會(huì)對人才的要求，專業(yè)知識和個(gè)人修養(yǎng)具有同等重要的地位。在某些情況下，個(gè)人修養(yǎng)在特定行業(yè)中甚至比專業(yè)知識更重要。而個(gè)人修養(yǎng)，根據(jù)所從事的專業(yè)領(lǐng)域，需要在學(xué)習(xí)的專業(yè)課程教學(xué)中開展思想政治教育，即進(jìn)行課程思政，從而培養(yǎng)人文素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng)和思想素養(yǎng)。

2020年5月，教育部印發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》中指出結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)分類全面全方位推進(jìn)課程思政建設(shè)，要抓住教師隊(duì)伍、課程建設(shè)和課堂教學(xué)這些因素，承擔(dān)好育人的責(zé)任，將專業(yè)教育和思想教育相統(tǒng)一，協(xié)同構(gòu)建全方位育人的大格局。［2］因此，課程思政以構(gòu)建全員、全方位和全課程育人格局的形式，探索把知識傳授與價(jià)值引領(lǐng)相結(jié)合，將專業(yè)課程與思想政治理論課相結(jié)合，形成協(xié)同效應(yīng)，培養(yǎng)具有專業(yè)能力、創(chuàng)新能力及個(gè)人修養(yǎng)的應(yīng)用型人才。［3］但是，如何把思想政治工作有機(jī)融入專業(yè)教育教學(xué)的全過程，這是面臨的一個(gè)重要挑戰(zhàn)，而且具有非常重要的意義。

彈性理論基礎(chǔ)課程是機(jī)械工程、土建工程、地質(zhì)工程、交通工程和材料工程等工科專業(yè)碩士研究生的一門重要基礎(chǔ)課，是固體力學(xué)中的一門基礎(chǔ)學(xué)科。在學(xué)習(xí)該門課程之前，學(xué)生已經(jīng)修完“理論力學(xué)”和“材料力學(xué)”這兩門力學(xué)課程。彈性理論基礎(chǔ)課程的目的和任務(wù)是讓學(xué)生了解彈性力學(xué)的基本概念，熟練掌握彈性力學(xué)中的平衡方程、幾何方程、本構(gòu)方程等，能靈活應(yīng)用彈性力學(xué)中一些典型問題的解答方法和解題思路。在理解熟悉彈性體的應(yīng)力理論、應(yīng)變理論及本構(gòu)關(guān)系等基礎(chǔ)上，能夠建立彈性體力學(xué)模型，并進(jìn)行分析，把理論準(zhǔn)確應(yīng)用在實(shí)際結(jié)構(gòu)中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與解決工程實(shí)際問題的綜合能力。該課程和數(shù)學(xué)聯(lián)系非常密切，系統(tǒng)性和理論性較強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來較難，并且枯燥單調(diào)乏味，抽象難懂。傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)方法吸引力不足，學(xué)生學(xué)習(xí)效率低下，影響課堂教學(xué)效果。教師在教學(xué)過程中可以適當(dāng)?shù)厝谌胨枷胝卧?，如一句話、一個(gè)簡短的故事、一張照片、一個(gè)問題或一個(gè)現(xiàn)象等，使教學(xué)過程豐富多樣，教學(xué)內(nèi)容更加充實(shí)，更具吸引力，對學(xué)生能產(chǎn)生積極影響，凸顯教書育人的效果，達(dá)到培養(yǎng)人才的目標(biāo)。

一、教學(xué)大綱的修訂及課程體系的合理構(gòu)建

為實(shí)現(xiàn)課程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與思想政治育人的雙重目標(biāo)，將思想政治教育元素與專業(yè)內(nèi)容有機(jī)融合，與時(shí)俱進(jìn)，在教學(xué)大綱中加入課程思政的內(nèi)容，在相關(guān)的章節(jié)中融入恰當(dāng)?shù)乃颊睾退颊咐龑?dǎo)學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，樹立堅(jiān)定的理想和信念，培養(yǎng)學(xué)生不怕困難、不怕吃苦、樂于鉆研、樂于奉獻(xiàn)、自強(qiáng)不息的精神，能夠抵御外界的干擾和誘惑，不忘自己的初心，提高個(gè)人素養(yǎng)，牢記科技興國的使命。但由于課時(shí)限制，專業(yè)知識的講授仍占主導(dǎo)地位，思想政治教育不能占用過多的時(shí)間，要充分考慮課程思政教學(xué)內(nèi)容與章節(jié)內(nèi)容的一致性與協(xié)調(diào)性，合理地融入課堂教學(xué)。在課程的考核方面，不以期末的卷面筆試為最終成績，減少筆試的比重，適當(dāng)增加過程性考核，把學(xué)生的出勤、作業(yè)、課堂互動(dòng)參與程度、課程學(xué)習(xí)報(bào)告及思政內(nèi)容的理解等納入最后的總評成績中，真正考查學(xué)生對這門課程的掌握程度和學(xué)習(xí)效果。

考慮機(jī)械類行業(yè)特色及彈性理論基礎(chǔ)課程的應(yīng)用特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)本門專業(yè)課程的內(nèi)容層次，建立模塊化彈性理論基礎(chǔ)課程教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)相關(guān)模塊的融合和貫通，以滿足課程思政教學(xué)的需要。本課程涉及彈性力學(xué)的基本概念、幾類基本方程、一些典型問題的基本解答及分析等模塊，供不同專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)。通過對這門課程的學(xué)習(xí)，既為其他課程學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，又為實(shí)際工程中彈性力學(xué)問題的分析應(yīng)用提供依據(jù)。彈性理論基礎(chǔ)的課程思政建設(shè)不是要開設(shè)一門新課程，而是在原有課程教學(xué)中，抓住核心環(huán)節(jié)，恰當(dāng)挖掘育人元素融入教學(xué)。從課程整體出發(fā)，依托課程宏觀內(nèi)容，根據(jù)側(cè)重點(diǎn)的不同并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，合理設(shè)計(jì)不同的小任務(wù)，學(xué)生根據(jù)所學(xué)的理論知識和自己的科研方向，在查閱資料、自己分析請教和分組討論的基礎(chǔ)上來完成這些任務(wù)，構(gòu)建以教師引導(dǎo)、學(xué)生學(xué)習(xí)為中心的教學(xué)體系，通過理論與實(shí)踐相結(jié)合的小任務(wù)的練習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極主動(dòng)性，提高學(xué)生分析問題和解決問題的綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新和創(chuàng)造精神，以及團(tuán)隊(duì)的合作意識。因此，課程體系的合理構(gòu)建，分模塊內(nèi)容進(jìn)行課程教學(xué)，要注重理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的合理結(jié)合，根據(jù)各單元各模塊間的相互關(guān)系，合理融入思政元素，構(gòu)建宏微觀的一體化育人課程知識體系，實(shí)現(xiàn)育人與教學(xué)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

二、教學(xué)方法的改進(jìn)

彈性理論基礎(chǔ)課程是一門理工科課程，在本身課時(shí)緊張的情況下，如何實(shí)現(xiàn)課程思政，讓思政內(nèi)容潤物細(xì)無聲地融入教學(xué)中，達(dá)到立德樹人的效果，教學(xué)方法就顯得特別重要。

在教學(xué)手段上，采用信息化教學(xué)工具，并輔助傳統(tǒng)的板書。采用多媒體教學(xué)手段，將思政內(nèi)容以圖片和視頻的形式穿插到多媒體課件中，可以使教學(xué)內(nèi)容更豐滿充實(shí)，更具有可視性和吸引力，讓學(xué)生在潛移默化中接受思想政治教育。但是，彈性理論基礎(chǔ)這門課程涉及的公式比較多，而且比較煩瑣。如果上課只采用多媒體教學(xué)，雖然速度會(huì)快一些，但有些重要公式學(xué)生來不及思考和推演，影響聽課效果。在課堂上輔助適當(dāng)板書，可以緩解教學(xué)中緊張的氣氛，增加學(xué)生的思考時(shí)間，使其對公式印象更深刻，記得更加牢固。當(dāng)然了課堂時(shí)間有限，只能選擇性地進(jìn)行板書演示。通過將現(xiàn)代教育技術(shù)手段與傳統(tǒng)板書相結(jié)合，可以提高課堂的教學(xué)信息量，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性和時(shí)效性，引起學(xué)生的興趣，提高課堂教學(xué)效果。

教學(xué)方式上，改變傳統(tǒng)的“填鴨子”教學(xué)模式，采用問題啟發(fā)式、學(xué)生演講式、課堂討論式、案例分析式等多元化的教學(xué)方式。增加教學(xué)過程中的靈活性和趣味性，有機(jī)融合專業(yè)知識點(diǎn)和相關(guān)的思政元素，如通過一個(gè)簡短的小故事或一句話，增強(qiáng)課堂教學(xué)效果，同時(shí)使學(xué)生在無形中接受思想政治教育。如講授圣維南原理時(shí)，先拋出一個(gè)應(yīng)力集中問題，讓學(xué)生舉例描述日常生活中見到的應(yīng)力集中問題。［4］通過問題或案例的引導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生認(rèn)真思考，讓學(xué)生積極參與課堂教學(xué)，加強(qiáng)教師與學(xué)生之間的交流互動(dòng)和信息溝通，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力和樂于探索的精神，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的意識。通過教師講授和學(xué)生參與相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生正確高效學(xué)習(xí)的方法和能力，潛移默化地把知識傳授和價(jià)值引領(lǐng)相統(tǒng)一，真正做到專業(yè)知識理論與思政元素的相互融合和相互促進(jìn)，培養(yǎng)綜合素質(zhì)強(qiáng)的專業(yè)人才。

注重理論教學(xué)與工程實(shí)踐的結(jié)合。針對各專業(yè)的特點(diǎn)，將典型的工程案例分析恰當(dāng)引入課堂，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)案例背景，應(yīng)用彈性理論基礎(chǔ)課程中的基本概念和基本理論，進(jìn)行彈性體的受力分析、變形分析和計(jì)算等，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力、解決問題的能力和實(shí)踐能力等，養(yǎng)成良好的思維方式和方法，讓學(xué)生在運(yùn)用知識中增進(jìn)對科學(xué)技術(shù)和社會(huì)需求的認(rèn)識和理解，形成正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。通過工程案例的分析，對學(xué)生進(jìn)行工程倫理方面的教育，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的科學(xué)觀和道德觀，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新和創(chuàng)造的精神，精益求精、實(shí)事求是的工匠精神，以及嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。

三、思政元素的挖掘及實(shí)踐

課程思政是高校每個(gè)教師的基本職責(zé)，結(jié)合立德樹人這一根本任務(wù)，在課堂教學(xué)中融入思政元素，是培養(yǎng)學(xué)生思政教育與專業(yè)教育有機(jī)融合的一種有效方式，真正體現(xiàn)大學(xué)和教育的內(nèi)涵。彈性理論基礎(chǔ)課程思政元素的挖掘應(yīng)從學(xué)科和德育兩個(gè)不同的層面著手，堅(jiān)持實(shí)事求是和時(shí)效性的原則。

在緒論部分，講述彈性理論的研究對象及任務(wù)時(shí)，結(jié)合理論力學(xué)和材料力學(xué)進(jìn)行說明。理論力學(xué)是學(xué)生接觸的第一門力學(xué)基礎(chǔ)課程，它主要研究作用于物體（包括質(zhì)點(diǎn)、剛體或剛體系）上的力系的簡化理論及力系的平衡條件。材料力學(xué)主要研究桿件等在拉、壓、彎、扭等情況下的剛度和強(qiáng)度。而在實(shí)際遇到的問題中，如板類、殼類等結(jié)構(gòu)不能簡化為已知的桿件結(jié)構(gòu)怎么辦，彈性力學(xué)可以解決這些問題。因此，在講授彈性理論基礎(chǔ)課程時(shí)，要特別說明特定力學(xué)問題的假設(shè)條件和適用條件，并結(jié)合實(shí)際列舉相關(guān)的工程實(shí)例，通過各類問題及思維的引導(dǎo)，使學(xué)生加深理解各類力學(xué)問題的本質(zhì)，厘清不同力學(xué)課程之間的聯(lián)系與區(qū)別，學(xué)會(huì)用對比、聯(lián)系的方法去分析各類問題，明白不同學(xué)科之間的統(tǒng)一性與獨(dú)立性，培養(yǎng)不同的思維能力。

講授彈性力學(xué)的發(fā)展史時(shí)，主要介紹彈性力學(xué)的四個(gè)主要發(fā)展時(shí)期。從外國科學(xué)家圣維南、柯西、艾瑞、基爾霍夫等到中國科學(xué)家錢偉長、胡海昌、錢學(xué)森、鐘萬勰、徐芝綸等，介紹他們在彈性力學(xué)方面作出的一些重要貢獻(xiàn)，重點(diǎn)講述徐芝綸的彈性力學(xué)課程體系和錢偉長在板殼問題方面的一些解答方法。通過這些科學(xué)家事跡的闡述，讓學(xué)生了解彈性理論的發(fā)展過程是不斷完善和修正的。對學(xué)生而言，也要敢于直面自身的不足，不斷發(fā)展和完善自己，使自己得到成長。這些科學(xué)家的科學(xué)鉆研精神，可以激發(fā)學(xué)生對知識的渴望，增加學(xué)習(xí)的熱情和興趣，提升文化自信，自覺把國家利益放在首位，培養(yǎng)刻苦鉆研的精神和終身學(xué)習(xí)的能力，更好地實(shí)現(xiàn)自己的人生價(jià)值。

在應(yīng)力理論章節(jié)，講到不同坐標(biāo)系下的張量，可以聯(lián)想到蘇軾的《題西林壁》：“橫看成嶺側(cè)成峰，遠(yuǎn)近高低各不同。”詩詞中描述的空間和時(shí)間變換帶來的不同景色，接下來開始講應(yīng)力分量的轉(zhuǎn)換方程。一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)在坐標(biāo)變換下，可以通過應(yīng)力張量的不變性和應(yīng)力張量分量的可變性進(jìn)行體現(xiàn)。［5］也就是說，要從本質(zhì)上看問題，由此引出詩句“不畏浮云遮望眼，只緣身在最高層”，更好地闡述看事情不能只看表面現(xiàn)象，要分析事物的本質(zhì)。這樣，可以順其自然講授應(yīng)力不變量知識。學(xué)生聽到古詩詞，有一定的親切感，學(xué)習(xí)的激情一下子被激發(fā)出來，會(huì)更加認(rèn)真專注地聽講，同時(shí)有助于理解應(yīng)力狀態(tài)及應(yīng)力不變量，提高課堂的教學(xué)效果。

平面問題的應(yīng)力、應(yīng)變及本構(gòu)方程部分，公式推導(dǎo)比較多，這些公式推導(dǎo)和變換方法都與數(shù)學(xué)密切相關(guān)。推導(dǎo)公式的過程中可以教導(dǎo)學(xué)生要認(rèn)真細(xì)致，否則一個(gè)符號的錯(cuò)誤就可能導(dǎo)致整個(gè)公式的錯(cuò)誤，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神和邏輯思維能力。根據(jù)張量知識，可以將彈性力學(xué)的基本方程和邊界條件用張量表示，這樣公式簡潔，體現(xiàn)出數(shù)學(xué)和力學(xué)的和諧美。［6］而且，在學(xué)習(xí)平面問題的基本理論時(shí)，通過應(yīng)力、應(yīng)變和位移之間的關(guān)系，以及各種本構(gòu)方程，引出彈性力學(xué)中的唯物辯證法。如本構(gòu)方程體現(xiàn)了力與變形之間的關(guān)系，這反映出事物之間的一種普遍聯(lián)系。而對不同材料類型，本構(gòu)方程的形式是不同的，體現(xiàn)了一般性與特殊性。但本構(gòu)模型與外界無關(guān)，只與材料本身的特性有關(guān)。這告訴我們不論什么時(shí)候都不要忘記自己的初心，要堅(jiān)守自己的理想，踐行自己的使命。通過邊值問題求解方法的分析，引導(dǎo)學(xué)生從發(fā)展、矛盾及聯(lián)系的角度辯證思考科學(xué)問題，一些哲學(xué)元素的應(yīng)用，可以培養(yǎng)學(xué)生的人文精神。

在講述圣維南原理時(shí)，根據(jù)局部影響，結(jié)合材料力學(xué)中學(xué)習(xí)的典型的圓口應(yīng)力集中，引入目前全世界規(guī)模最大的水利樞紐工程——三峽工程，這是我們的“國之重器”。設(shè)計(jì)的水電機(jī)組可達(dá)百萬千瓦，領(lǐng)先世界。三峽大壩是混凝土重力壩，泄洪壩段位于河床的中部，孔洞比較多，而受力又比較復(fù)雜。在蓄水運(yùn)行階段，深孔的孔口將產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力。河海大學(xué)工程力學(xué)系卓家壽教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)通過研究，提出在保證施工及質(zhì)量的基礎(chǔ)上采用橫縫灌漿，這樣可以改善大壩孔口的應(yīng)力，設(shè)計(jì)部門在進(jìn)行孔口設(shè)計(jì)時(shí)可以進(jìn)行參考。［7］通過三峽工程的講解，孔口應(yīng)力集中的調(diào)控措施及課程思政點(diǎn)的引入，有利于增強(qiáng)學(xué)生的民族和文化自信，提高學(xué)生解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。

彈性理論的基本概念和基本理論學(xué)習(xí)以后，要注重彈性體的力學(xué)模型建立、分析與應(yīng)用，如板中的彎曲振動(dòng)、穩(wěn)定性等，引入工程實(shí)例，加強(qiáng)課程理論知識和工程實(shí)踐應(yīng)用之間的聯(lián)系，讓學(xué)生把學(xué)習(xí)的理論知識應(yīng)用到解決實(shí)際問題中，而且加深對課程理論的理解。根據(jù)國家近些年提倡的“雙碳”目標(biāo)，需要對一些起重要作用的裝備結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，減少對環(huán)境的影響。結(jié)合學(xué)習(xí)的彈性理論知識，對裝備結(jié)構(gòu)建立合適的力學(xué)模型，分析各個(gè)部件在各種可能載荷作用下產(chǎn)生的形變和內(nèi)力。然后再對各個(gè)部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，有效地減少材料的使用量。學(xué)生通過對實(shí)際應(yīng)用中的工程問題進(jìn)行分析，深入體會(huì)和認(rèn)識這門課程。教師也可以根據(jù)上課講的內(nèi)容布置一些課外作業(yè)，讓學(xué)生根據(jù)自己的科研方向，結(jié)合所學(xué)的彈性力學(xué)知識，查閱一些文獻(xiàn)資料，撰寫課程學(xué)習(xí)報(bào)告，強(qiáng)化知識點(diǎn)的應(yīng)用，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和系統(tǒng)化學(xué)習(xí)的能力，逐步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀念和創(chuàng)新精神。

四、結(jié)語

在新形勢下，彈性理論基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容應(yīng)結(jié)合社會(huì)對人才的需求，緊緊圍繞立德樹人這一基本歷史使命，進(jìn)行課程教學(xué)大綱、教學(xué)方法的改革，將思想政治教育貫穿課程教學(xué)的全過程。教師在安排教學(xué)時(shí)應(yīng)結(jié)合課程特點(diǎn)，挖掘其中蘊(yùn)含的思政元素，將其融入教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使得專業(yè)教育與思政教育相得益彰，培養(yǎng)全面發(fā)展的應(yīng)用型高層次人才。

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（責(zé)任編輯：陳華康）

基金項(xiàng)目：北京信息科技大學(xué)研究生培養(yǎng)思政建設(shè)項(xiàng)目“《彈性理論基礎(chǔ)》課程思政教學(xué)探索與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號：2023PYZD01）。

作者簡介：李鳳蓮（1979—），女，博士，北京信息科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院副教授，研究方向?yàn)闄C(jī)械工程；郝育新（1972—），男，博士，北京信息科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院教授，研究方向?yàn)闄C(jī)械工程。