大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)課程思政的探索與實(shí)踐

［摘 要］為達(dá)成“三全育人”目標(biāo)，文章進(jìn)行了疲勞強(qiáng)度理論及應(yīng)用課程思政的探索與實(shí)踐。通過(guò)深挖課程的思政元素，從課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面著手，采取討論式、案例式、項(xiàng)目式等教學(xué)手段，利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行思政資源共享，實(shí)現(xiàn)了育人與育才相結(jié)合，取得了良好的教學(xué)效果。

［關(guān)鍵詞］課程思政；結(jié)構(gòu)疲勞；教學(xué)改革；大學(xué)

［中圖分類號(hào)］G641 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A ［文章編號(hào)］2095-3437（2025）01-0012-04

2016年，習(xí)近平總書(shū)記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上指出，要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道，各專業(yè)課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各專業(yè)課與思政理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[1]。2020年5月28日，教育部發(fā)布《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，要求工學(xué)類專業(yè)課程“要注重強(qiáng)化學(xué)生工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)”[2]。

疲勞強(qiáng)度理論及應(yīng)用是高校機(jī)械類專業(yè)的一門(mén)重要專業(yè)課，主要講授應(yīng)力疲勞、疲勞應(yīng)用統(tǒng)計(jì)、應(yīng)變疲勞、線彈性斷裂、彈塑性斷裂、疲勞裂紋擴(kuò)展及構(gòu)件壽命預(yù)測(cè)等內(nèi)容。本文對(duì)疲勞強(qiáng)度理論及應(yīng)用課程思政進(jìn)行探索與實(shí)踐，在深入分析課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，充分挖掘課程所蘊(yùn)含的思政元素，明晰思政課程的顯性育人和專業(yè)課程的隱性育人作用，對(duì)課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行改革。課程組以潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的方式將家國(guó)情懷、人文精神、社會(huì)責(zé)任、文化自信融于課程教學(xué)中，以期塑造學(xué)生的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識(shí)、工匠精神、家國(guó)情懷的機(jī)械工程領(lǐng)域領(lǐng)軍人才。

一、教學(xué)目標(biāo)改革

疲勞強(qiáng)度理論及應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容涵蓋疲勞載荷的刻畫(huà)和表征，疲勞裂紋的萌生和擴(kuò)展機(jī)理，高周疲勞、低周疲勞和疲勞裂紋擴(kuò)展壽命預(yù)測(cè)方法，線彈性斷裂力學(xué)、彈塑性斷裂力學(xué)的基本理論和方法等。通過(guò)梳理課程的重難點(diǎn)，明確課程達(dá)成目標(biāo)：一是知識(shí)目標(biāo)，要求學(xué)生了解構(gòu)件疲勞現(xiàn)象的形成機(jī)理，掌握材料、載荷、構(gòu)件及環(huán)境對(duì)疲勞問(wèn)題的影響，了解疲勞斷裂問(wèn)題的分析與研究方法，掌握疲勞斷裂問(wèn)題的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，能夠應(yīng)用研究成果解決工程實(shí)際問(wèn)題；二是能力目標(biāo)，要求學(xué)生對(duì)金屬構(gòu)件在服役中的疲勞斷裂過(guò)程進(jìn)行仿真模擬，進(jìn)行構(gòu)件的壽命預(yù)測(cè)與健康維護(hù)，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。

課程思政建設(shè)的基礎(chǔ)是教學(xué)目標(biāo)改革。修訂后的課程達(dá)成目標(biāo)中增加了有關(guān)課程思政的要求。增加的課程思政目標(biāo)如下：踐行“三全育人”理念，使學(xué)生樹(shù)立正確的政治理想和政治道德；以社會(huì)主義核心價(jià)值觀為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)、敬業(yè)、誠(chéng)信、友善的素養(yǎng)；融入哲學(xué)思維和工程倫理，增強(qiáng)學(xué)生的辯證思維能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的系統(tǒng)思維能力，培育新時(shí)代的大國(guó)工匠。

總的來(lái)說(shuō)，該課程要求在知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)過(guò)程中潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲地融入思政教育，凸顯課程價(jià)值引導(dǎo)功能，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值塑造“三位一體”教學(xué)目標(biāo)。

二、課程思政教學(xué)探索與實(shí)踐

（一）課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)

筆者從課程教學(xué)內(nèi)容、構(gòu)件疲勞斷裂分析方法演變歷程、科學(xué)家探索求實(shí)的奮斗事跡、實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)等方面來(lái)深挖課程本身所蘊(yùn)含的思政元素，并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)生的年齡段特征設(shè)計(jì)該課程的教學(xué)方案，將課程內(nèi)容和思政元素深度融合在一起，使學(xué)生不僅能達(dá)成原有專業(yè)教學(xué)大綱知識(shí)目標(biāo)，也能達(dá)成思政教育目標(biāo)。思政元素挖掘與融入情況見(jiàn)表1。

1. 弘揚(yáng)工程倫理道德和大國(guó)工匠精神

學(xué)者對(duì)機(jī)械零件和構(gòu)件疲勞的研究歷經(jīng)了百余年，在此期間，世界發(fā)生了一系列關(guān)于疲勞失效的重大工程事故，這些事故極大程度上推動(dòng)了現(xiàn)代疲勞分析方法的進(jìn)步和發(fā)展。如，1954年英國(guó)彗星號(hào)由于機(jī)艙窗戶的非圓角過(guò)渡產(chǎn)生應(yīng)力集中而出現(xiàn)疲勞裂紋，在地中海墜毀，導(dǎo)致35人死亡；1998年德國(guó)ICE列車(chē)因?yàn)檐?chē)輪外圈疲勞導(dǎo)致列車(chē)脫軌，造成101人死亡、88人受傷；2002年我國(guó)臺(tái)灣中華航空因機(jī)尾蒙皮擦地?fù)p傷未正確維修導(dǎo)致疲勞開(kāi)裂，造成225人死亡；1986年美國(guó)挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)由于O型密封圈開(kāi)裂、失效，導(dǎo)致7名宇航員全部罹難。通過(guò)分析一系列由于構(gòu)件疲勞開(kāi)裂而導(dǎo)致的重大工程事故，向?qū)W生強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)疲勞破壞的重要性，幫助學(xué)生樹(shù)立工程責(zé)任意識(shí)、安全倫理意識(shí)，培育學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神、誠(chéng)信精神，引導(dǎo)學(xué)生遵守操作規(guī)范和職業(yè)道德，增強(qiáng)其社會(huì)責(zé)任感和使命感。

2. 培養(yǎng)家國(guó)情懷

在講授疲勞應(yīng)用統(tǒng)計(jì)和應(yīng)變疲勞等內(nèi)容時(shí)，介紹北京航空航天大學(xué)高鎮(zhèn)同院士的航空?qǐng)?bào)國(guó)、“一門(mén)六院士”事跡。高院士畢生致力于結(jié)構(gòu)疲勞和可靠性研究，提出了中國(guó)專有的飛機(jī)結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測(cè)理論，其研究成果使數(shù)千架戰(zhàn)機(jī)的使用壽命從一千多小時(shí)延長(zhǎng)至三千小時(shí)。這一事跡讓學(xué)生產(chǎn)生了情感共鳴，了解了在現(xiàn)代疲勞應(yīng)用發(fā)展史中，有中國(guó)學(xué)者的貢獻(xiàn)，從而增強(qiáng)學(xué)生的民族自信心和自豪感。同時(shí)，介紹錢(qián)學(xué)森“五年歸國(guó)路、十年兩彈成”，創(chuàng)辦中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所的事跡，以及郭永懷為我國(guó)空氣動(dòng)力學(xué)發(fā)展鞠躬盡瘁，用生命保護(hù)絕密資料，以身殉國(guó)的事跡[3]。這些事跡能使學(xué)生深刻理解“科研人員首先要服務(wù)社會(huì)主義建設(shè)”“學(xué)生的愛(ài)國(guó)心、辯證唯物主義思想、文化修養(yǎng)居首位，專業(yè)知識(shí)居次位”的意義，鼓勵(lì)學(xué)生為實(shí)現(xiàn)我國(guó)科技自立自強(qiáng)而努力奮斗。此外，闡述通用的疲勞斷裂數(shù)值計(jì)算軟件基本上是國(guó)外科研人員開(kāi)發(fā)，國(guó)內(nèi)的疲勞斷裂數(shù)值計(jì)算軟件不成熟的現(xiàn)狀，使學(xué)生具有危機(jī)意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生報(bào)效國(guó)家、無(wú)私奉獻(xiàn)的家國(guó)情懷。

3. 培養(yǎng)辯證思維和人文素養(yǎng)

在介紹裂紋擴(kuò)展速率時(shí)，把辯證唯物主義思想融入構(gòu)件疲勞斷裂分析中[4]。如，構(gòu)件的疲勞破壞經(jīng)歷裂紋萌生、裂紋擴(kuò)展、裂紋斷裂三個(gè)階段，是損傷累積導(dǎo)致的瞬時(shí)破壞現(xiàn)象，可據(jù)此引導(dǎo)學(xué)生增強(qiáng)“從量變到質(zhì)變”的辯證思維，引導(dǎo)學(xué)生思考中國(guó)共產(chǎn)黨能夠長(zhǎng)期執(zhí)政的優(yōu)勢(shì)是堅(jiān)持走中國(guó)特色社會(huì)主義道路，貫徹從嚴(yán)管黨治黨制度；進(jìn)行小試樣的疲勞斷裂相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求學(xué)生必須遵守實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、相互協(xié)作、共享數(shù)據(jù)，以培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力和溝通能力；引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)循環(huán)載荷作用下裂紋尖端屈服區(qū)尺寸的計(jì)算，獲得裂紋閉合的本質(zhì)影響因素，即塑性區(qū)，以培養(yǎng)學(xué)生抓住本質(zhì)因素的能力，樹(shù)立對(duì)立統(tǒng)一的唯物主義科學(xué)世界觀。

（二）基于課程思政的教學(xué)方法改革

以往的疲勞強(qiáng)度理論及應(yīng)用課程教學(xué)只注重專業(yè)知識(shí)的傳授，忽視了課程本身的育人功能。筆者依據(jù)修訂的課程教學(xué)大綱，對(duì)課程所蘊(yùn)含的思政元素進(jìn)行了挖掘。為潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲地把思政內(nèi)容融入課堂教學(xué)中，筆者基于該門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容，采取了討論式、案例式、項(xiàng)目式等教學(xué)方法[5]。首先，教師通過(guò)搜集疲勞斷裂重大事故的視頻、音頻、圖片等素材，建立金屬構(gòu)件疲勞斷裂教學(xué)案例庫(kù)。其次，教師在課堂上播放相關(guān)案例的視頻及圖片資料，拋出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用疲勞斷裂分析方法等對(duì)案例的事故原因進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)學(xué)生在課堂上積極發(fā)言進(jìn)行平時(shí)分加分的措施活躍課堂氣氛、啟迪學(xué)生主動(dòng)思考，增強(qiáng)師生互動(dòng)及生生互動(dòng)。最后，教師進(jìn)行總結(jié)，切入思政內(nèi)容，在PPT上以紅色背景突出顯示：厚植報(bào)國(guó)強(qiáng)國(guó)的家國(guó)情懷、大國(guó)工匠精神、辯證思維和人文素養(yǎng)。對(duì)于課程中的難點(diǎn)，有針對(duì)性地進(jìn)行項(xiàng)目式教學(xué)，例如，針對(duì)航空齒輪壽命評(píng)估難題，采取大作業(yè)的方式，讓學(xué)生分組查閱相關(guān)資料，進(jìn)行組內(nèi)討論，開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)溝通協(xié)作能力、自主鉆研能力和創(chuàng)新性思維。同時(shí)，要求每個(gè)小組選出一名學(xué)生代表進(jìn)行大作業(yè)PPT成果匯報(bào)，小組之間互相評(píng)分，實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，豐富教學(xué)形式。

鑒于課程教學(xué)課時(shí)有限，無(wú)法在課堂上進(jìn)行太多的案例分析，可將網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)教學(xué)作為課堂教學(xué)的補(bǔ)充。筆者把金屬構(gòu)件疲勞斷裂的教學(xué)案例上傳至超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)上，由平臺(tái)自動(dòng)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)。筆者還設(shè)計(jì)了相關(guān)的課程思政習(xí)題供學(xué)生練習(xí)。學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)和習(xí)題完成情況納入平時(shí)成績(jī)考核。同時(shí)，筆者建立了教學(xué)班級(jí)微信群，全時(shí)段組織學(xué)生進(jìn)行討論與互動(dòng)，這也使教師和學(xué)生可以隨時(shí)溝通，從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)評(píng)與指導(dǎo)同步，提高了課程教學(xué)質(zhì)量。

三、課程評(píng)價(jià)及教學(xué)反饋

筆者對(duì)融入思政元素后的疲勞強(qiáng)度理論及應(yīng)用課程評(píng)價(jià)進(jìn)行了改革，采取過(guò)程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)體系，過(guò)程性評(píng)價(jià)占40%，終結(jié)性評(píng)價(jià)占60%。過(guò)程性評(píng)價(jià)主要包括學(xué)生的課堂表現(xiàn)（課程思政課堂互動(dòng)占10%，出勤占5%）、作業(yè)（超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)上的課程思政小作業(yè)占5%，課后大作業(yè)占10%）、實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告占10%）。終結(jié)性評(píng)價(jià)中增加了一道5分的課程思政簡(jiǎn)答題，用來(lái)考查課程思政的實(shí)施效果。通過(guò)構(gòu)建過(guò)程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)都涉及課程思政內(nèi)容的多元評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)了該門(mén)課程知識(shí)傳授、價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)的深度融合。

課程組通過(guò)對(duì)該門(mén)課程兩年的課程思政教學(xué)改革實(shí)踐，形成了9個(gè)課程思政教學(xué)案例。為了解學(xué)生對(duì)課程思政的認(rèn)識(shí)及對(duì)今后改進(jìn)途徑的意見(jiàn)，課程組設(shè)計(jì)了包含15個(gè)問(wèn)題的調(diào)查問(wèn)卷，問(wèn)卷發(fā)放45份，回收45份。現(xiàn)舉例說(shuō)明問(wèn)卷調(diào)查回答情況。如，針對(duì)問(wèn)題“你認(rèn)為疲勞強(qiáng)度理論及應(yīng)用課程有必要融入課程思政內(nèi)容嗎？”，有84%的學(xué)生認(rèn)為有必要，也有16%的學(xué)生認(rèn)為不合適或沒(méi)有必要，這表明還要進(jìn)一步提升學(xué)生對(duì)開(kāi)展專業(yè)課課程思政的認(rèn)識(shí)。如，針對(duì)問(wèn)題“請(qǐng)?zhí)岢鰧?duì)該門(mén)課程實(shí)施課程思政的改進(jìn)建議”，有61%的學(xué)生認(rèn)為應(yīng)增加課程思政案例，并且上傳至超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)；有24%的學(xué)生認(rèn)為應(yīng)對(duì)該課程的課程思政內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)歸納；還有一部分學(xué)生沒(méi)有回答。

四、結(jié)語(yǔ)

課程思政是一項(xiàng)系統(tǒng)的、需要不斷改進(jìn)的長(zhǎng)期工程。筆者通過(guò)深挖疲勞強(qiáng)度理論及應(yīng)用課程的思政元素，進(jìn)行課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法、教學(xué)評(píng)價(jià)改革，以及通過(guò)教學(xué)反饋對(duì)課程思政教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化。學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，樹(shù)立良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神，提升自身的責(zé)任感和使命感，以實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值塑造“三位一體”教學(xué)目標(biāo)。兩輪的教學(xué)改革實(shí)踐證明，開(kāi)展課程思政有利于培養(yǎng)出品行高尚、德才兼?zhèn)涞臋C(jī)械工程領(lǐng)域創(chuàng)新人才，忠誠(chéng)可靠的黨和國(guó)家、社會(huì)主義事業(yè)建設(shè)者和接班人。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

[1］ 央視網(wǎng).習(xí)近平在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào) 把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過(guò)程 開(kāi)創(chuàng)我國(guó)高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[EB/OL].（2016-12-08）[2024-08-10].https：//news.cctv.com/2016/12/08/ARTIihpHZs56dGPSnK5b5x5y161208.shtml.

[2］ 中華人民共和國(guó)中央人民政府.教育部關(guān)于印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》的通知[EB/OL].（2016-12-08）[2024-08-10].https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_551760?

6.htm.

[3］ 魏剛，宋淑萍，胡建強(qiáng)，等.材料力學(xué)課程思政研究與思政元素挖掘[J].科教導(dǎo)刊，2022（9）：125-127.

[4］ 王松，王曉明.辯證唯物主義思想融入高等數(shù)學(xué)課程思政[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2019（27）：69-71.

[5］ 胡濱，代昆玉，何勇.案例教學(xué)法在高校課程思政建設(shè)中的實(shí)踐與探索：以“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”課程為例[J].教育教學(xué)論壇，2022（20）：108-111.

［責(zé)任編輯：鐘 嵐］