課程思政元素融入力學(xué)類課程教學(xué)的實踐與探索

［摘 要］ 如何聚焦新時代人才培養(yǎng)要求，堅持立德樹人根本任務(wù)，以學(xué)生發(fā)展為中心，提升學(xué)生的理論水平、基本功和創(chuàng)新能力，開啟學(xué)生的內(nèi)在潛力和學(xué)習(xí)動力，推進學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展，是一個十分重要的課題，也是廣大教師追求的教學(xué)目標。以“彈性力學(xué)”課程思政建設(shè)為例，進行了教學(xué)交流與經(jīng)驗分享。以課程思政為引領(lǐng)，緊緊圍繞立德樹人根本任務(wù)建立課程體系、教材體系和教學(xué)體系，促進三者的整合，以實現(xiàn)彈性力學(xué)學(xué)科育人各環(huán)節(jié)的統(tǒng)一，不斷進行教育教學(xué)改革和創(chuàng)新，注重學(xué)生知識、能力和素質(zhì)培養(yǎng)，努力為國家和社會培養(yǎng)優(yōu)秀的人才。

［關(guān)鍵詞］ 課程思政；力學(xué)類課程；教學(xué)設(shè)計理念；創(chuàng)新能力；綜合素質(zhì)

［基金項目］ 2022年度北京工業(yè)大學(xué)教育教學(xué)研究課題資助項目“土木工程國家一流專業(yè)力學(xué)類課程數(shù)字化資源建設(shè)及混合式教學(xué)實踐”（ER2022KCA01）；2021年度北京工業(yè)大學(xué)課程思政示范課程資助培育項目“彈性力學(xué)”（047000514121593）

［作者簡介］ 彭一江（1962—），男，湖南衡山人，博士，北京工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)學(xué)部教授，博士生導(dǎo)師，主要從事力學(xué)學(xué)科研究；趙 密（1980—），男，吉林公主嶺人，博士，北京工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)學(xué)部教授，博士生導(dǎo)師，主要從事工程結(jié)構(gòu)抗震研究；鐘紫藍（1986—），男，江西上饒人，博士，北京工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)學(xué)部副研究員，博士生導(dǎo)師，主要從事結(jié)構(gòu)抗震性能及災(zāi)害韌性評價理論研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）35-0101-04 ［收稿日期］ 2023-04-20

引言

隨著社會的發(fā)展及時代的進步，國家對所需人才提出了更高的要求。北京工業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)“彈性力學(xué)”課程堅持立德樹人根本任務(wù)，聚焦學(xué)生工程能力培養(yǎng)和綜合素質(zhì)培養(yǎng)，注重將知識點教學(xué)支撐畢業(yè)要求達成度，充分融入課程思政元素，用心培養(yǎng)學(xué)生的工作作風(fēng)、意志品質(zhì)、探索精神和解決問題的能力，發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。課程圍繞立德樹人建立課程體系、教材體系和教學(xué)體系，促進三者的整合，以實現(xiàn)彈性力學(xué)學(xué)科育人各環(huán)節(jié)的統(tǒng)一。

“彈性力學(xué)”課程的教學(xué)理念為：培養(yǎng)新一代大學(xué)生的責(zé)任感、科學(xué)精神、自主學(xué)習(xí)能力、工程能力和創(chuàng)新能力。為此，“彈性力學(xué)”課程結(jié)合學(xué)校辦學(xué)定位和人才培養(yǎng)目標，不斷進行教育教學(xué)改革［1］，不斷創(chuàng)新，注重知識、能力及素質(zhì)培養(yǎng)，為畢業(yè)基本能力要求的實現(xiàn)提供支持。

一、課程思政總體規(guī)劃

基于課程思政建設(shè)，增加課程思政元素，完成“彈性力學(xué)”課程PPT等多媒體課件制作。完成含思政元素的“彈性力學(xué)”課程全部教學(xué)視頻錄制方案設(shè)計及錄制?？紤]課程思政元素，完成在線階段性進階式自測題及題解、作業(yè)及相關(guān)參考資料配置?；谡n程思政建設(shè)，進行翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計規(guī)劃和實踐?；谡n程思政建設(shè)，建設(shè)線上測驗題庫?；谡n程思政建設(shè)，增加線上教學(xué)考核力度，建立新的課程考核評價措施及評價系統(tǒng)。在中國大學(xué)MOOC網(wǎng)站上線：新時代土木工程專業(yè)含課程思政元素的“彈性力學(xué)”慕課，并在線授課。開展線上線下混合式教學(xué)探索與實踐，加強課程思政建設(shè)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和能力。開展課程思政教學(xué)實踐與研究，進行示范課程錄像和推廣。開展學(xué)生課外科研、實踐活動的實踐與研究，融入課程思政內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生承擔各類科技創(chuàng)新項目。

二、課程思政元素的課堂實施要點

在課堂教學(xué)實踐中，將課程思政元素有機融入教學(xué)內(nèi)容講授中，能夠起到吸引學(xué)生、引導(dǎo)學(xué)生、鼓勵學(xué)生和激勵學(xué)生奮發(fā)學(xué)習(xí)、勇于實踐、敬業(yè)奉獻的作用。

（一）通過彈性力學(xué)的發(fā)展歷史引入思政元素

在彈性力學(xué)發(fā)展歷史授課中，介紹我國科學(xué)家對彈性力學(xué)的貢獻，如我國著名科學(xué)家錢學(xué)森在空氣動力學(xué)理論、薄殼穩(wěn)定理論等方面對航空工程做出的開創(chuàng)性貢獻。錢學(xué)森在新中國成立后放棄在國外的優(yōu)厚待遇，毅然回國，投身祖國建設(shè)，為我國的導(dǎo)彈工程和航天事業(yè)做出了突出貢獻，是我國“兩彈一星”的元勛。

借此引導(dǎo)學(xué)生不僅要具有堅實的基礎(chǔ)理論、精湛的分析技術(shù)和應(yīng)用技能，更要有愛國主義情懷和奉獻精神。

（二）通過彈性力學(xué)的工程應(yīng)用引入思政元素

在彈性力學(xué)重要性的教學(xué)中，介紹一些大型工程的彈性力學(xué)問題，指出彈性力學(xué)在土木工程建設(shè)中大有用武之地，未來的新材料、可視化技術(shù)、設(shè)計和建造自動化、能源合成、運輸方法以及其他技術(shù)的進步，將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)和材料的重大變化。這些變化將在未來影響設(shè)計和建造領(lǐng)域，須利用彈性力學(xué)、發(fā)展彈性力學(xué)和開展其他力學(xué)理論。這就要求大學(xué)生既要專業(yè)知識全面、理論基礎(chǔ)雄厚，又要具有集成創(chuàng)新的實踐能力和系統(tǒng)綜合的工作能力。

引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，鼓勵學(xué)生苦練本領(lǐng)，培養(yǎng)工匠精神，全力以赴，攻堅克難，打造精品工程，在重大工程建設(shè)的歷練中鍛煉成才，勇于培養(yǎng)和歷練自己攻克難關(guān)的創(chuàng)新精神、精益求精的工匠精神、艱苦奮斗的愛國主義精神和百年大計的責(zé)任精神。

（三）通過彈性力學(xué)的研究方法介紹深化課程思政

在彈性力學(xué)的基本分析方法介紹中，將彈性力學(xué)的理論分析方法、實驗方法、數(shù)值分析方法與北京工業(yè)大學(xué)的實驗設(shè)備及其教師參加實際工程關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)表現(xiàn)出的敬業(yè)精神和高超的專業(yè)技術(shù)與水平進行有機結(jié)合。將利用彈性力學(xué)理論和方法解決實際問題與北工大優(yōu)秀校友的事跡及其科研成果相結(jié)合。

以此強化學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)教育和理想信念教育，鼓勵學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，從工程倫理、學(xué)術(shù)規(guī)范、行為規(guī)范、專業(yè)素質(zhì)等方面，引導(dǎo)學(xué)生遵守團結(jié)友善、愛國守法、敬業(yè)奉獻、勤儉自強的基本道德規(guī)范，培養(yǎng)其優(yōu)良學(xué)風(fēng)和責(zé)任擔當。

（四）通過彈性力學(xué)的理論教學(xué)深化課程思政

通過帶領(lǐng)學(xué)生研究彈性力學(xué)理論的基本概念、基本原理和基本方法，以及分析、推演、歸納和總結(jié)的教學(xué)過程，培養(yǎng)學(xué)生辯證思維和嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。如在三維應(yīng)力應(yīng)變分析、直角坐標系下的基本方程和基本解法，以及極坐標系下的基本方程和基本解法中，增加課程思政元素。通過從實際工程中發(fā)現(xiàn)和提煉力學(xué)問題，在如何建立彈性力學(xué)的基本方程、如何求解工程實際問題等教學(xué)內(nèi)容中增加課程思政元素，將教學(xué)內(nèi)容與課程思政元素有機結(jié)合。

將彈性力學(xué)學(xué)科的嚴謹性、結(jié)構(gòu)分析的重要性與課程思政有機結(jié)合，培養(yǎng)大學(xué)生深度學(xué)習(xí)的能力和發(fā)現(xiàn)問題的能力，提升大學(xué)生的綜合素質(zhì)、科學(xué)精神和工程能力。

三、課程思政的教學(xué)方法與載體

“彈性力學(xué)”課程改革了教學(xué)方法與考試方式，深度拓展了教學(xué)內(nèi)容，采用線下線上混合式教學(xué)，探索了案例教學(xué)和翻轉(zhuǎn)課堂等多元化教學(xué)模式，不斷挖掘課程思政元素，制定了新的課程考核評價模式，旨在將知識點教學(xué)與畢業(yè)要求達成度相結(jié)合。

（一）以學(xué)生為中心，實行多元化教學(xué)模式

1.利用線上教學(xué)平臺，開展混合式教學(xué)。采用小班教學(xué)模式，充分利用日新學(xué)堂等現(xiàn)代化智慧教學(xué)工具，增加課堂測試和互動，以便隨時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強課堂教學(xué)效果。采用在中國大學(xué)慕課在線平臺開放的“彈性力學(xué)”課程作為線上教學(xué)資源。

2.改革教學(xué)方法，運用問題導(dǎo)向教學(xué)法。從分析工程問題出發(fā)，引入力學(xué)問題，再建立數(shù)學(xué)模型，進而解決復(fù)雜問題。以此提高學(xué)生學(xué)習(xí)的科學(xué)思維能力，提升學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

3.以學(xué)生為主體，開展翻轉(zhuǎn)課堂。將教學(xué)內(nèi)容提煉出一系列專題，例如壓力隧洞專題、孔口應(yīng)力集中問題和無限大彈性體受集中力專題。學(xué)生自發(fā)組成學(xué)習(xí)小組，自主學(xué)習(xí)慕課教學(xué)資源資料，現(xiàn)場匯報自學(xué)成果，并由教師點評、師生討論。

4.教學(xué)與工程相結(jié)合，探索案例教學(xué)。以工程案例為素材，將課堂帶入特定的情景，并融入課程思政元素，引導(dǎo)學(xué)生分析和解決彈性力學(xué)相關(guān)問題，進行案例教學(xué)的探索，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強學(xué)生對基本知識點的應(yīng)用能力。

（二）拓展課程外延，增加實踐環(huán)節(jié)，強化實踐能力和素質(zhì)培養(yǎng)

1.引導(dǎo)學(xué)生開展科技活動，增強學(xué)生的科研能力和工程能力。將科研與教學(xué)相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于解決工程復(fù)雜問題，掌握科研分析方法和工具，鉆研業(yè)務(wù)，具有不斷創(chuàng)新、勇于面對挑戰(zhàn)的勇氣。

2.增設(shè)資料收集，開展現(xiàn)場調(diào)研。在講授彈性力學(xué)的力學(xué)建模等內(nèi)容時，向?qū)W生布置調(diào)研內(nèi)容，對在建的建筑結(jié)構(gòu)做現(xiàn)場調(diào)查。學(xué)生根據(jù)調(diào)查結(jié)果，進行彈性力學(xué)建模，根據(jù)彈性力學(xué)的數(shù)值分析工具進行計算分析。

（三）增加課程思政考核比例，確立新的課程考核評價體系

增加思想政治教育考核要素比例，確立新的課程考核評價模式。將過程性評價和期末考試評價相結(jié)合，將知識點考核改為工程能力考核，著重考核學(xué)生的團隊精神、組織能力和自主學(xué)習(xí)表現(xiàn)，以及應(yīng)用知識解決問題的能力、解決復(fù)雜工程問題的能力和綜合素質(zhì)。借助慕課平臺、日新學(xué)堂教學(xué)平臺，考核學(xué)生的課外學(xué)習(xí)表現(xiàn)和效果。

（四）課程評價及改革成效

注重課程思政的“教育+教學(xué)+訓(xùn)練”教學(xué)模式［2］在實際教學(xué)中取得了很好的教學(xué)效果，相關(guān)成果在《北京工大報》進行了報道，深受學(xué)生歡迎，學(xué)生評教優(yōu)秀。新編本科生《彈性力學(xué)》教材（科學(xué)出版社），在土木工程專業(yè)學(xué)生中應(yīng)用，600多名學(xué)生受益。教學(xué)—人才培養(yǎng)—學(xué)術(shù)研究“三位一體”形成教學(xué)特色［3］，在《中國建設(shè)教育》等期刊和教學(xué)會議論文集［4］上發(fā)表教學(xué)研究論文16篇。指導(dǎo)本科生參加課外活動，多人承擔“國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃”“星火基金”等項目。學(xué)生自學(xué)內(nèi)容比例加大，能夠利用現(xiàn)代計算機技術(shù)和工具解決一些實際問題，自學(xué)能力和創(chuàng)新能力得以提升。

通過課程思政，帶動廣大教師投入教學(xué)、研究教學(xué)；學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性得以大幅提升，自主學(xué)習(xí)能力有所增強，自學(xué)時間大大增加，學(xué)習(xí)成績明顯提高，創(chuàng)新能力和解決問題的能力有了較大改善。

四、課程思政的建設(shè)成果

（一）培養(yǎng)年輕教師，打造師資隊伍

教師是教育教學(xué)目標達成的第一責(zé)任人，是課程教學(xué)的組織者、引導(dǎo)者和實施者。教師的育人意識和育人能力對課程思政建設(shè)質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用。因此，課程組將師資隊伍建設(shè)放在首位，通過講座、教學(xué)研討、示范教學(xué)、試講、教學(xué)比賽、教案分析、教學(xué)平臺建設(shè)、教材建設(shè)、虛擬仿真實驗平臺建設(shè)、慕課平臺建設(shè)、結(jié)構(gòu)分析軟件平臺建設(shè)、虛擬教研室、教研組微信討論群、工程力學(xué)課程群等多種形式，培養(yǎng)教師的育人意識，提升教師的育人能力。

（二）新編教學(xué)大綱的實施

在新版教學(xué)大綱中，增加了課程思政內(nèi)容和要求，須要加以實施和落實。在教學(xué)中，應(yīng)以理想信念教育為核心，深入進行正確的世界觀、人生觀和價值觀教育；以愛國主義教育為重點，大力進行弘揚和培育民族精神教育；以基本道德規(guī)范為基礎(chǔ)，深入進行公民道德教育；以大學(xué)生全面發(fā)展為目標，深入進行素質(zhì)教育，加強學(xué)生的人文素質(zhì)和科學(xué)精神教育，加強集體主義和團結(jié)合作精神教育，提高其職業(yè)素養(yǎng)和綜合工作能力，引導(dǎo)大學(xué)生勤于學(xué)習(xí)、善于創(chuàng)造、甘于奉獻，成為有理想、有道德、有文化、有紀律的高素質(zhì)創(chuàng)新人才。

（三）開展教材建設(shè)

優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，對知識點進行重新梳理，優(yōu)選適當?shù)恼n程思政內(nèi)容，設(shè)置好課程思政內(nèi)容的插入點。計劃在“彈性力學(xué)”教材中增加思政元素，在科學(xué)出版社出版含課程思政內(nèi)容的《彈性力學(xué)（第2版）》教材。

（四）舉辦公開課

在教學(xué)中增加思政元素，并舉辦相關(guān)公開課，觀摩示范課。目前，已經(jīng)建設(shè)了“彈性力學(xué)”慕課，并在中國大學(xué)MOOC網(wǎng)站在線開放教學(xué)。該慕課包含了部分思政內(nèi)容和資源，后續(xù)我們還要加大課程思政的相關(guān)內(nèi)容。

（五）錄制微課

我們已經(jīng)建設(shè)了“彈性力學(xué)”慕課，增加了一些課程思政元素，但力度還有待加大。后續(xù)，將繼續(xù)細化授課內(nèi)容，縮短微課的時長，提煉講課內(nèi)容，增加課程思政元素。

（六）形成電子課件

基于課程思政建設(shè)，進一步優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，落實思政元素切入點，把握理論內(nèi)容和思政內(nèi)容的關(guān)系，完成含課程思政內(nèi)容的“彈性力學(xué)”課程PPT等多媒體課件制作。

（七）建設(shè)互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)平臺

在線上日新學(xué)堂教學(xué)平臺中增加課程思政內(nèi)容，如重大工程視頻和文字資料、先進人物事跡的視頻和文字資、優(yōu)秀學(xué)生的視頻和文字資料等。結(jié)合“一帶一路”倡議、京津冀協(xié)同發(fā)展等，介紹我國工程建設(shè)者艱苦奮斗、甘于奉獻、勇于挑戰(zhàn)的精神和品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情懷、民族自信、改革精神和創(chuàng)新能力。

結(jié)語

通過課程思政，加強對學(xué)生的人文素質(zhì)和科學(xué)精神教育，加強集體主義和團結(jié)合作精神教育，提高了學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和綜合工作能力。廣大教師要積極引導(dǎo)學(xué)生勤于思考、善于學(xué)習(xí)、勤奮努力、勇于創(chuàng)造，使其成為素質(zhì)高、能力強的創(chuàng)新型人才。

參考文獻

［1］彭一江，陳適才，鐘紫藍.土木工程專業(yè)彈性力學(xué)課程的教學(xué)設(shè)計［J］.中國建設(shè)教育，2017，121（5）：28-31.

［2］彭一江.完善“教育+教學(xué)+訓(xùn)練”模式實施精細化教學(xué)［J］.教育教學(xué)論壇，2015（1）：173-175.

［3］彭一江，陳適才，鐘紫藍，等.教學(xué)—人才培養(yǎng)—學(xué)術(shù)研究三位一體教學(xué)改革探索［C］//中國土木工程學(xué)會.第十四屆全國高校土木工程學(xué)院（系）院長（主任）工作會議論文集.2018：87-88.

［4］彭一江.基面力單元法在本科教學(xué)及創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的應(yīng)用［C］//北京力學(xué)會.北京力學(xué)會第二十二屆學(xué)術(shù)年會會議論文集.2016：3.

Practice and Exploration of Integrating Ideological and Political Elements into Mechanics

Course Teaching

PENG Yi-jiang， ZHAO Mi， ZHONG Zi-lan

（Faculty of Architecture， Civil and Transportation Engineering， Beijing University of Technology， Beijing 100124， China）

Abstract： How to focus on the requirements of talent training in the new era and adhere to the fundamental task of building morality and cultivating talents， how to How to take students’ development as the center and pursue to improve students’ theoretical level， basic skills and innovation ability， how to open up the students’ internal potential and learning motivation and promote the all-round development of students’ morality， intelligence， physique， aesthetics and labor are all very important topics. This is also the teaching goal of the majority of teachers. This paper takes the experience of curriculum ideology and politics construction of elastic mechanics course as an example for teaching exchange， guided by the curriculum ideology and politics establishes the curriculum system， teaching material system and teaching system closely around the fundamental task of building morality and cultivating talents， so as to promote the integration of the three， realize the unity of all links of elastic mechanics discipline education， constantly reform education and teaching， constantly innovate the cultivation of students’ knowledge， ability and quality and train outstanding talents for the country and society.

Key words： curriculum ideology and politics; mechanics courses; teaching design concept; innovation ability; comprehensive quality