课程思政元素融入力学类课程教学的实践与探索

［摘 要］ 如何聚焦新时代人才培养要求，坚持立德树人根本任务，以学生发展为中心，提升学生的理论水平、基本功和创新能力，开启学生的内在潜力和学习动力，推进学生德智体美劳全面发展，是一个十分重要的课题，也是广大教师追求的教学目标。以“弹性力学”课程思政建设为例，进行了教学交流与经验分享。以课程思政为引领，紧紧围绕立德树人根本任务建立课程体系、教材体系和教学体系，促进三者的整合，以实现弹性力学学科育人各环节的统一，不断进行教育教学改革和创新，注重学生知识、能力和素质培养，努力为国家和社会培养优秀的人才。

［关键词］ 课程思政；力学类课程；教学设计理念；创新能力；综合素质

［基金项目］ 2022年度北京工业大学教育教学研究课题资助项目“土木工程国家一流专业力学类课程数字化资源建设及混合式教学实践”（ER2022KCA01）；2021年度北京工业大学课程思政示范课程资助培育项目“弹性力学”（047000514121593）

［作者简介］ 彭一江（1962—），男，湖南衡山人，博士，北京工业大学城市建设学部教授，博士生导师，主要从事力学学科研究；赵 密（1980—），男，吉林公主岭人，博士，北京工业大学城市建设学部教授，博士生导师，主要从事工程结构抗震研究；钟紫蓝（1986—），男，江西上饶人，博士，北京工业大学城市建设学部副研究员，博士生导师，主要从事结构抗震性能及灾害韧性评价理论研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）35-0101-04 ［收稿日期］ 2023-04-20

引言

随着社会的发展及时代的进步，国家对所需人才提出了更高的要求。北京工业大学土木工程专业“弹性力学”课程坚持立德树人根本任务，聚焦学生工程能力培养和综合素质培养，注重将知识点教学支撑毕业要求达成度，充分融入课程思政元素，用心培养学生的工作作风、意志品质、探索精神和解决问题的能力，发展学生的学科核心素养。课程围绕立德树人建立课程体系、教材体系和教学体系，促进三者的整合，以实现弹性力学学科育人各环节的统一。

“弹性力学”课程的教学理念为：培养新一代大学生的责任感、科学精神、自主学习能力、工程能力和创新能力。为此，“弹性力学”课程结合学校办学定位和人才培养目标，不断进行教育教学改革［1］，不断创新，注重知识、能力及素质培养，为毕业基本能力要求的实现提供支持。

一、课程思政总体规划

基于课程思政建设，增加课程思政元素，完成“弹性力学”课程PPT等多媒体课件制作。完成含思政元素的“弹性力学”课程全部教学视频录制方案设计及录制。考虑课程思政元素，完成在线阶段性进阶式自测题及题解、作业及相关参考资料配置。基于课程思政建设，进行翻转课堂设计规划和实践。基于课程思政建设，建设线上测验题库。基于课程思政建设，增加线上教学考核力度，建立新的课程考核评价措施及评价系统。在中国大学MOOC网站上线：新时代土木工程专业含课程思政元素的“弹性力学”慕课，并在线授课。开展线上线下混合式教学探索与实践，加强课程思政建设，提高学生的学习动力和能力。开展课程思政教学实践与研究，进行示范课程录像和推广。开展学生课外科研、实践活动的实践与研究，融入课程思政内容，指导学生承担各类科技创新项目。

二、课程思政元素的课堂实施要点

在课堂教学实践中，将课程思政元素有机融入教学内容讲授中，能够起到吸引学生、引导学生、鼓励学生和激励学生奋发学习、勇于实践、敬业奉献的作用。

（一）通过弹性力学的发展历史引入思政元素

在弹性力学发展历史授课中，介绍我国科学家对弹性力学的贡献，如我国著名科学家钱学森在空气动力学理论、薄壳稳定理论等方面对航空工程做出的开创性贡献。钱学森在新中国成立后放弃在国外的优厚待遇，毅然回国，投身祖国建设，为我国的导弹工程和航天事业做出了突出贡献，是我国“两弹一星”的元勋。

借此引导学生不仅要具有坚实的基础理论、精湛的分析技术和应用技能，更要有爱国主义情怀和奉献精神。

（二）通过弹性力学的工程应用引入思政元素

在弹性力学重要性的教学中，介绍一些大型工程的弹性力学问题，指出弹性力学在土木工程建设中大有用武之地，未来的新材料、可视化技术、设计和建造自动化、能源合成、运输方法以及其他技术的进步，将导致结构和材料的重大变化。这些变化将在未来影响设计和建造领域，须利用弹性力学、发展弹性力学和开展其他力学理论。这就要求大学生既要专业知识全面、理论基础雄厚，又要具有集成创新的实践能力和系统综合的工作能力。

引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观，鼓励学生苦练本领，培养工匠精神，全力以赴，攻坚克难，打造精品工程，在重大工程建设的历练中锻炼成才，勇于培养和历练自己攻克难关的创新精神、精益求精的工匠精神、艰苦奋斗的爱国主义精神和百年大计的责任精神。

（三）通过弹性力学的研究方法介绍深化课程思政

在弹性力学的基本分析方法介绍中，将弹性力学的理论分析方法、实验方法、数值分析方法与北京工业大学的实验设备及其教师参加实际工程关键技术攻关表现出的敬业精神和高超的专业技术与水平进行有机结合。将利用弹性力学理论和方法解决实际问题与北工大优秀校友的事迹及其科研成果相结合。

以此强化学生的科学素质教育和理想信念教育，鼓励学生树立正确的世界观、人生观和价值观，从工程伦理、学术规范、行为规范、专业素质等方面，引导学生遵守团结友善、爱国守法、敬业奉献、勤俭自强的基本道德规范，培养其优良学风和责任担当。

（四）通过弹性力学的理论教学深化课程思政

通过带领学生研究弹性力学理论的基本概念、基本原理和基本方法，以及分析、推演、归纳和总结的教学过程，培养学生辩证思维和严谨的科学态度。如在三维应力应变分析、直角坐标系下的基本方程和基本解法，以及极坐标系下的基本方程和基本解法中，增加课程思政元素。通过从实际工程中发现和提炼力学问题，在如何建立弹性力学的基本方程、如何求解工程实际问题等教学内容中增加课程思政元素，将教学内容与课程思政元素有机结合。

将弹性力学学科的严谨性、结构分析的重要性与课程思政有机结合，培养大学生深度学习的能力和发现问题的能力，提升大学生的综合素质、科学精神和工程能力。

三、课程思政的教学方法与载体

“弹性力学”课程改革了教学方法与考试方式，深度拓展了教学内容，采用线下线上混合式教学，探索了案例教学和翻转课堂等多元化教学模式，不断挖掘课程思政元素，制定了新的课程考核评价模式，旨在将知识点教学与毕业要求达成度相结合。

（一）以学生为中心，实行多元化教学模式

1.利用线上教学平台，开展混合式教学。采用小班教学模式，充分利用日新学堂等现代化智慧教学工具，增加课堂测试和互动，以便随时掌握学生的学习情况，提高学生的学习兴趣，增强课堂教学效果。采用在中国大学慕课在线平台开放的“弹性力学”课程作为线上教学资源。

2.改革教学方法，运用问题导向教学法。从分析工程问题出发，引入力学问题，再建立数学模型，进而解决复杂问题。以此提高学生学习的科学思维能力，提升学生分析问题和解决问题的能力。

3.以学生为主体，开展翻转课堂。将教学内容提炼出一系列专题，例如压力隧洞专题、孔口应力集中问题和无限大弹性体受集中力专题。学生自发组成学习小组，自主学习慕课教学资源资料，现场汇报自学成果，并由教师点评、师生讨论。

4.教学与工程相结合，探索案例教学。以工程案例为素材，将课堂带入特定的情景，并融入课程思政元素，引导学生分析和解决弹性力学相关问题，进行案例教学的探索，引发学生的学习兴趣，加强学生对基本知识点的应用能力。

（二）拓展课程外延，增加实践环节，强化实践能力和素质培养

1.引导学生开展科技活动，增强学生的科研能力和工程能力。将科研与教学相结合，引导学生将所学知识应用于解决工程复杂问题，掌握科研分析方法和工具，钻研业务，具有不断创新、勇于面对挑战的勇气。

2.增设资料收集，开展现场调研。在讲授弹性力学的力学建模等内容时，向学生布置调研内容，对在建的建筑结构做现场调查。学生根据调查结果，进行弹性力学建模，根据弹性力学的数值分析工具进行计算分析。

（三）增加课程思政考核比例，确立新的课程考核评价体系

增加思想政治教育考核要素比例，确立新的课程考核评价模式。将过程性评价和期末考试评价相结合，将知识点考核改为工程能力考核，着重考核学生的团队精神、组织能力和自主学习表现，以及应用知识解决问题的能力、解决复杂工程问题的能力和综合素质。借助慕课平台、日新学堂教学平台，考核学生的课外学习表现和效果。

（四）课程评价及改革成效

注重课程思政的“教育+教学+训练”教学模式［2］在实际教学中取得了很好的教学效果，相关成果在《北京工大报》进行了报道，深受学生欢迎，学生评教优秀。新编本科生《弹性力学》教材（科学出版社），在土木工程专业学生中应用，600多名学生受益。教学—人才培养—学术研究“三位一体”形成教学特色［3］，在《中国建设教育》等期刊和教学会议论文集［4］上发表教学研究论文16篇。指导本科生参加课外活动，多人承担“国家级大学生创新创业训练计划”“星火基金”等项目。学生自学内容比例加大，能够利用现代计算机技术和工具解决一些实际问题，自学能力和创新能力得以提升。

通过课程思政，带动广大教师投入教学、研究教学；学生的学习积极性和主动性得以大幅提升，自主学习能力有所增强，自学时间大大增加，学习成绩明显提高，创新能力和解决问题的能力有了较大改善。

四、课程思政的建设成果

（一）培养年轻教师，打造师资队伍

教师是教育教学目标达成的第一责任人，是课程教学的组织者、引导者和实施者。教师的育人意识和育人能力对课程思政建设质量具有至关重要的作用。因此，课程组将师资队伍建设放在首位，通过讲座、教学研讨、示范教学、试讲、教学比赛、教案分析、教学平台建设、教材建设、虚拟仿真实验平台建设、慕课平台建设、结构分析软件平台建设、虚拟教研室、教研组微信讨论群、工程力学课程群等多种形式，培养教师的育人意识，提升教师的育人能力。

（二）新编教学大纲的实施

在新版教学大纲中，增加了课程思政内容和要求，须要加以实施和落实。在教学中，应以理想信念教育为核心，深入进行正确的世界观、人生观和价值观教育；以爱国主义教育为重点，大力进行弘扬和培育民族精神教育；以基本道德规范为基础，深入进行公民道德教育；以大学生全面发展为目标，深入进行素质教育，加强学生的人文素质和科学精神教育，加强集体主义和团结合作精神教育，提高其职业素养和综合工作能力，引导大学生勤于学习、善于创造、甘于奉献，成为有理想、有道德、有文化、有纪律的高素质创新人才。

（三）开展教材建设

优化教学内容，对知识点进行重新梳理，优选适当的课程思政内容，设置好课程思政内容的插入点。计划在“弹性力学”教材中增加思政元素，在科学出版社出版含课程思政内容的《弹性力学（第2版）》教材。

（四）举办公开课

在教学中增加思政元素，并举办相关公开课，观摩示范课。目前，已经建设了“弹性力学”慕课，并在中国大学MOOC网站在线开放教学。该慕课包含了部分思政内容和资源，后续我们还要加大课程思政的相关内容。

（五）录制微课

我们已经建设了“弹性力学”慕课，增加了一些课程思政元素，但力度还有待加大。后续，将继续细化授课内容，缩短微课的时长，提炼讲课内容，增加课程思政元素。

（六）形成电子课件

基于课程思政建设，进一步优化教学内容，落实思政元素切入点，把握理论内容和思政内容的关系，完成含课程思政内容的“弹性力学”课程PPT等多媒体课件制作。

（七）建设互联网学习平台