工程力学课程思政教学设计与实践探索.pdf

西南交通大学学报（社会科学版）2023 年 2 月 JOURNAL OF SOUTHWEST JIAOTONG UNIVERSITY Feb.2023 第 24 卷 （Social Sciences)Vol.24 增刊第 2 期 课程思政 工程力学课程思政教学设计与实践探索 刘学文，曹丽杰 （上海工程技术大学 机械与汽车工程学院，201620）摘 要：全面推进课程思政建设是当下高校思想政治工作的新模式，是落实立德树人的有效措施。工程力学是理工科学生必需且非常重要的专业基础课，如何把课程思政的教学理论与专业培养结合协同育人，是广大力学教育工作者需要解决的问题。以工程力学课程思政为例，发挥教学团队合力，结合专业培养目标，从课程群思政目标开始，设计工程力学课程思政教学目标，深度挖掘课程中蕴含的思政元素，探究课程思政教学案例与实施路径。首先，强调力学课程思政教学改革的必要性；其次，给出力学课程思政教学设计流程、课程思政教学内容遴选；最后，结合本校实际教学，提出三层次课程思政实施路径。关键词：工程力学；课程思政；教学设计；实践探索 基金项目：上海市教育科学规划项目（C2021017）作者简介：刘学文（1978-），男，宁夏同心人。高级工程师，博士，主要从事多功能轻量化材料与结构、车辆-基础耦合振动与噪声、CAE 软件开发及应用等研究。E-mail：。党的十八大以来，在习近平总书记关于教育总课程思政工作理论的指导下，全国高校在各个专业就这一问题都进行了不同深度的探索和实践。工程力学作为几乎所有理工专业的必修课，一般在大学第二年开始授课，从工程力学（一）、工程力学（二）以及弹性力学有限单元法等，相对于数学、物理、化学等纯理论课程来讲，工程力学既有工科属性，又有科学属性，相对较难，且应用又非常广泛，因而在这门主干课程中融入课程思政教学很快成为了研究与实践的热点。有学者从“思”与“政”即哲学层面与政事层面研究两角度育人1,大多研究课程思政融入力学的逻辑、理念以及某一门课如基础力学、结构力学、水力学、弹性力学等中如何实践2-6。力学作为专业基础课，其思政教学应在考虑力学学科本身的基础上，围绕新工科专业培养目标，分解并承担某几项培养目标，突出相关的思政课程内容遴选。在新工科人才培养目标方面，裴钰鑫7等提出新工科跨学科人才培养的理念，范春萍8提出新工科设计评价指标体系，范春萍9研究了面向 2035 新工科人才核心素养。目前力学课程思政教学探索大都是基于力学学科的自身的发生发展或者理论来源、事故分析等作为思政教学内容融入理论教学，存在各自为政，独立成章的问题。这也是目前大多数课程存在的问题，鲜有从新工科到专业到课程群再到某门课的角度进行系统设计。220 西南交通大学学报（社会科学版）第 24 卷 一、工科“课程思政”教学设计流程 正如前文所述，课程的思政内容教学，不能独立成章，应该考虑新工科到本专业的培养目标，从课程群的思政内容进行分解进行，如图 1 所示为工科某一门课程的“课程思政”教学设计鱼骨图。由图可见，大工科类的课程思政教学目标无外乎家国情怀、个人品格、科学观及工程师素养，到某专业比如车辆工程，结合工程认证细化了这三大类培养目标，再到工程力学，不但强调国家意识、民族精神、社会主义价值观，强调力学思维、工程问题的力学建模，强调责任担当等；结合不同的思政内容和理论教学内容，研究不同的教学方法，从而形成工科课程思政的教学设计。图 1 工科课程“课程思政”教学设计鱼骨图 二、工程力学思政教学内容的遴选 按照如图 1 所示，一门课程的思政内容选择点很多，从家国情怀、个人品格到工程素养等，这些教育培养点如何与课程专业内容结合，做到教育润物细无声，这需要有一定的统筹、规划，要从整个专业的角度，把培养目标分解落实到某一门课。一般来说，对于某一门专业课程思政教学内容可以从以下三个方面进遴选。（一）思政教学内容从课程知识点中发掘 比如知识的来源、发展、技术的应用、产业与市场、社会生活等。以有限单元法理论的起源来说，理论第一人冯康先生的事迹，工程第一人克拉夫的产学研合作经历等都是很好的思政教学素材。再比如力学名人钱学森、林家翘、钱三强、胡海昌、钱伟长、钱令希、钟万勰等国人，每一个都是赫赫有名，无论是在国家发展还是在专业领域都做出巨大贡献；同时，课程思政内容可来源于本课程体系形成的过程，来源于课程相关的已有典型的工程案例，比如三峡大坝、葛洲坝、中国高铁等大国工程。（二）思政教学内容来源于事故分析 将国内外重大事故融入具体知识点的教学中，树立正确的工程伦理观。尤其是近期的重大事故力学分析，更能激发学生的学习兴趣。如 2021 年 4 月 10 日扬州高邮境内，一座 137 米高的风力发电机突然倒塌如图 2，断成三四节。针对该事故的原因分析，结合课程内容如材料力学的组合变形、剪切强度分等析，讨论为什么断裂发生在接头处，如图 3 为接头处断面链接图，讨论可能发生的原因，是剪切强度不够还是拉伸强度不够，如图 4 为分析建模。问题的分析过程涉及到力学建模、思维方式、主要因素、次要因素、各种假定等；深层的考虑还与工程师素养包括责任、担当、学识等增刊第 2 期 221 刘学文 工程力学课程思政教学设计与实践探索 息息相关。因而，此类事故的发生、发展与解决，就是很好的思政教学素材。图 2 某风机倒塌主杆断裂 图 3 风机主杆连接处断面图 图 4 连接件剪切强度分析（三）思政教学内容来源于社会热点问题 2021 年 5 月 18 日，网上流出视频显示深圳赛格大厦发生晃动，当天深圳市住房和建设局官方微博证实，接着深圳市政府宣布暂停进出大厦，专家入驻查找原因，并展开实时监测。赛格大厦高达355.8 米，是我国首例钢管混凝土结构的超高层建筑。据网络报道，专家认为此次振动的主要形式为上下震颤，主要原因是风引起的局部振动，另外还有地铁运行和温度的影响。这一社会热点问题，其背后的寻找原因与解决方案，就是一个典型的思政案例。从发现问题、问题重现、理论分析、仿真模型建立与分析、实测数据，仿真计算与实测对比验证等等，这一过程即为很好的思政教学素材。同时，不能人云亦云，做到不传谣不信谣。另外，在力学的教学中，应不断发掘其中的哲学元素，作为思政教学的内容，培养学生的力学思维能力。三、工程力学课程思政实施路径 工科专业“课程思政”教学内容的融入，势必会对原有教学内容的课时安排提出了新的要求。在教学中如何做到润物细无声，化思政教学在平时的点滴教学中，贯穿于课堂的基础教学、学科竞赛、工程项目三层次大循环中,如图 5 所示。在基础教学中，不断凝练思政教学内容，融合到理论教学中，通过大班授课，小班讨论，强化教学模式改革，沉淀并体现在金课、慕课建设中，利用教育部协同育人项目，联合企业工程师制定培养方案、教学大纲，编制课件，落实到具体的课堂教学中。对于选拔出的对于力学有更大兴趣的同学，参与到全国周培源大学生力学竞赛、大学生数学建模等国赛中，培养学生的力学思维；同时，力学团队还指导学生参与到校实训中心的项目、大学创新创业项目以及邀请学生参与导师的企业项目，培养学生工程师素养。通过项目实操，不但强化知识应用，更着重培养学生的责任感、团结协作、沟通等能力。通过三层次的培养，思政培养目标在点滴间逐渐完成。图 5 工程力学融入课程思政内容教学实施路线图 四、总结 工程力学中融合课程思政建设经过不断实践和探索已经取得很大进步，但目前仍存在只围绕力222 西南交通大学学报（社会科学版）第 24 卷 学学科本身来进行思政教学。本文认为要从新工科到专业发展，从专业课程群及本课程自身分解课程思政培养目标，给出了相应的课程思政教学设计流程图。思政教学内容的遴选也很关键，不仅要达到培养目的，更要体现出润物细无声，激发学生学习兴趣，可以考虑从当下的社会热点及工程事故中凝练教学内容。同时，本文结合本校的实际教学，给出了工程力学课程思政教学实施路径。参考文献：1张智慧,唐巨鹏.关于力学课程思政的初步探索J.高教学刊,2020(26):160-162+166.2郑训臻.基础力学课程思政教学理念与实践探索J.高等建筑教育,2021,30(02):103-112.3刘学文,王旭,罗素云,翁文涤,孟征云.工科“课程思政”教学模式研究与实践以弹性力学有限单元理论及工程应用为例J.教育教学论坛,2019(44):145-147.4刘学文,王旭,罗素云.新工科视角下拔尖人才培养的探索与实践以弹性力学有限单元法理论及工程应用课程为例J.高教学刊,2019(06):140-142.5张科,纳学梅.课程思政融入土力学教学的探索与实践J.高教学刊,2021(08):113-116.6孙先念,刘杨,姚征.“材料力学”结构原理融合课程思政教学模式探索J.黑龙江教育(高教研究与评估),2021(02):62-63.7裴钰鑫,汪惠芬,李强.新工科背景下跨学科人才培养的探索与实践J.高等工程教育研究,2021(02):62-68+98.8范春萍,夏涤.高校“新兴工科”设立评价指标体系研究J.高等工程教育研究,2020(05):18-24.9王世斌,顾雨竹,郄海霞.面向 2035 的新工科人才核心素养结构研究J.高等工程教育研究,2020(04):54-60+82.Teaching Design and Practice Exploration of Ideological and Political Education in Engineering Mechanics LIU Xuewen,CAO Lijie（Shanghai University of Engineering and Science,School of Mechanical and Automotive Engineering,201620）Abstract:Ideological and Political Education in major courses(IPEMC)is new mode of college ideological and political work in the present,which is also an effective measure to fulfill the fundamental task of moral education.Engineering mechanics is one of the very important professional basic courses for science and engineering students.How to combine IPEMC theory with the professional training and cooperate them to educate is a problem that the majority of mechanics educators need to solve.Taking the ideological and political teaching of engineering mechanics as an example,this paper gives full play to the joint efforts of the teaching team,considering the professional training objectives,starts from the ideological and political objectives of the course group,designs the ideological and political teaching objectives of engineering mechanics course,deeply excavates the ideological and political elements contained in the course,and explores the ideological and political teaching cases and implementation paths of the course.Firstly,the necessity of the reform of the ideological and political teaching of mechanics course is emphasized.Secondly,the design process of mechanics course ideological and political teaching and the selection of course ideological and political teaching content are given.Finally,combining with the actual teaching in our school,this paper puts forward the ideological and political implementation path of the three-level curriculum.Key words:engineering mechanics；ideological and political course;teaching design;practice exploration