船舶与海洋工程结构力学课程思政教学实践
作者: 明付仁 李陈峰 孙士丽 欧阳卫平
摘 要:针对船舶与海洋工程专业力学课程的思政教学案例设计与实践,在黑龙江省教育厅关于课程思政高质量建设实施方案的指导下,该文介绍哈尔滨工程大学船舶与海洋工程结构力学教学团队在课程思政教学中的建设思路与方法。以一次示范课程弹性支座化简为例,首先介绍“一依托、三根据、六结合”的课程思政元素挖掘与运用方法,然后以实际教学案例设计和实施过程,详细阐述了“导入—吸收—推广—内化”的四阶段教学过程,融合经典课程理论与时代思政案例,实现思政融入点与学生课堂情绪同频。最后,给出教学效果分析与教学反思,期待学习交流,提升专业知识教学与课程思政的协同育人水平。
关键词:课程思政;船舶与海洋工程结构力学;弹性支座化简;教学案例;教学过程
中图分类号:G641 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2023)32-0182-04
Abstract: Guided by the provincial education department on the implementation plan of high-quality ideological and political education, the teaching team from Harbin Engineering University carries out the case studies and practice for ideological and political education in the teaching of Structural Mechanics of Naval Architecture and Ocean Engineering. Taking a demonstration course of Simplification of Elastic Support as an example, firstly the methods of mining and selecting the ideological and political elements areintroduced from three aspects of one "based on", three "according to", and six "combining with". Furthermore, taking the actual case design and implementation process, the teaching model of our stages of "introduction, absorption, promotion and internalization" are elaborated, which integrates the classical curriculum theory with the ideological and political cases of the times, and realizes the same frequency of ideological and political integration point and students' classroom emotions. Finally, the teaching performance and reflection are summarized. The paper aims to promote communication and provide reference for the ideological and political teaching of similar courses.
Keywords: courses for ideological and political education; Structural Mechanics of Naval Architecture and Ocean Engineering;Simplification of Elastic Support;teaching cases; teaching process
基金项目:黑龙江省高等教育教学改革研究项目“《船舶与海洋工程结构力学》课程思政建设与实践”(XK2010021030);哈尔滨工程大学研究生教学改革研究项目“科教融合协同育人模式及其在船海专业研究生培养中的应用研究”(JG2020Y003)
第一作者简介:明付仁(1986-),男,汉族,吉林长春人,博士,副教授,博士研究生导师。研究方向为舰船结构毁伤与生命力。
习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调:“要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人。[1]”课程思政是将思政教育与课程有机结合,达到化盐于水、润物无声的思想政治教育目的的有效手段。习近平总书记的重要论述,为我们开展课程思政建设提供了根本遵循,指明了努力方向[2-4]。船舶与海洋工程结构力学是面向船舶与海洋工程专业三年级本科生开设的专业主干课程,是该专业最重要的两门力学课程之一。课程目标为讲授船舶与海洋工程结构的组成规律、计算原理和分析方法,培养学生对船海结构的强度校核和设计能力。该课程内容包括绪论、单跨梁弯曲理论、杆件扭转理论、力法、位移法、能量法、矩阵法、矩形板弯曲理论和杆及板的稳定性,内容设置既有经典力学理论,也紧扣学科发展前沿,是科教融合的结合体。同时,课程教学与实践教学紧密结合,采用了多种教学方法,注重学生的参与性、互动性和自主性。此外,该课程是船海特色课程,具有天然思政属性,通过思政元素的多维度融入授课内容,全面发挥了课程体系的育人价值。
该课程教学团队在实施课程思政时,建立了课程思政与课程培养目标、学科背景、理论知识点、教学方法、教师素养提升和教学效果评价的“六个结合”体系,教师坚定政治意识,把立德树人作为根本任务,深入挖掘专业知识中的思政元素,全面分析学情基础,将传道授业与价值引领有机融合,将思政评价与教学环节有机融合,形成了协同效应,不断推进课程思政改革创新。本文以一次示范课程“弹性支座化简”为例,介绍了该课程思政案例的思政元素挖掘选取、课程设计和实施以及教学效果分析与反思等,旨在与同类课程的思政教学进行交流,提升专业知识与课程思政协同育人的效果。
一 思政元素挖掘与思政素材选取
该课程思政元素挖掘、选取与应用主要从“一依托”“三根据”“六结合”3个方面展开。“一依托”指依托船舶与海洋工程学科背景,古有郑和下西洋的航海佳话,今有高端船海装备的耀眼光环,思政元素取之不尽用之不竭。“三根据”指根据学生的职业素养要求,从船海领域的育人成效中挖掘思政素材,提升学生职业发展能力;根据伟大的历史实践,从海洋强国战略等历史实践成果中挖掘育人元素,浸润和熏陶学生的成长;根据国际国内时事,在社会热点和重大事件中挖掘思政元素,培养学生的科学思维方法和思维能力。“六结合”指将思政元素与课程目标、学科背景、理论知识点、教学方法、教师素养提升和教学效果评价深度结合,多维度提升思政元素育人成效。
二 课程思政案例设计与实施
(一) 案例教学目标
本次课程的知识目标主要包括:理解弹性支座的实际概念,掌握弹性支座约束的边界条件,熟练运用交叉梁化简为弹性支座的方法,掌握弹性支座化简的前提条件。能力目标主要包括:具备从实际物理对象构建力学模型的能力,能够通过分析和归纳得出科学理论和方法的能力,掌握化繁为简和解决实际问题的能力,具备由特殊到一般、一般到特殊的逻辑推理能力。价值引领目标主要包括:引导树立团队合作、众志成城的精神;增强攻坚克难、拨云见日的科学探索精神;提升民族自豪感和“兴海图强”的使命感;树立严谨求实、追求真理的科学精神。
(二) 教学组织与实施
本着以学生为中心的理念,体现学生的参与性、互动性和自主性,润物无声地融入具有时代性的思政元素,本次课程采用了问题引导式、讲授式、研讨式等多种教学方法,基于雨课堂平台、多媒体课件讲解与板书相结合的教学手段,由表及里、逐层深入、循序渐进地引导学生掌握本节的教学内容。具体组织和实施分为以下四个阶段。
1 第一阶段:“导入”——复习旧知,导入任务
本阶段采用的教学方法包括问题引导式教学法、讲授式教学法,教学手段为雨课堂、多媒体课件。首先带领学生回顾前面学习的“梁的支座与边界条件”,通过雨课堂设置1个选择题(图1),考察弹性支座的边界条件,限时作答学生完成后,教师带领学生进行选项分析,利用课堂测试代替单纯的理论讲解,充分调动学生的参与度和积极性。接着,通过课件给出实际船舶横剖面结构图,抛出问题:弹性支座在实际船体结构中是以什么形式存在的呢?如图2所示。此时,让学生主动探寻问题的答案,引导学生理论联系实际、还原抽象力学模型到实际对象,激发学生的好奇心和兴趣。
显然,学生并不能直接找到弹性支座,弹性支座是通过对交叉梁化简得出来的力学模型。给予学生短暂时间思考后,导入任务主题:弹性支座是怎么化简而来的呢?它的实际概念是什么?(以问题形式导入学习任务,更具有代入感)这就是本次课程要探究的内容——弹性支座的化简。
2 第二阶段:“吸收”——弹性支座化简基本内容的讲解
本阶段采用的教学方法包括讲授式教学法、研讨式教学法,教学手段包括多媒体课件、板书。以第一阶段设置的问题为导向,层层递进讲解。首先,从横剖面图中选取甲板横梁和纵骨为例,通过问答形式引导学生回答纵骨与横梁的支撑关系,引导学生将其从整船中抽象出来,得到图3中所示的简化力学模型(以问答互动形式逐步引导分析,吸引注意力,提高学生参与度)。
然后,教师基于板书采用力法原理讲解解题过程(图4)。而后引导学生将求解结果与弹性支座的约束条件进行类比,让学生明白弹性支座的本质概念(教师引导,学生参与,教与学融合)。进一步地,教师进行总结,复盘从实际物理对象进行抽象、简化和构建力学模型过程。同时,直接切入思政元素:许多问题如同船体结构一样复杂,但我们只要运用科学的方法就能够化繁为简,要增强攻坚克难、拨云见雾的科学探索精神(思政融入点)。
随着学生解题信心提升和课堂情绪高涨,教师将弹性支座的内涵延伸到整个船体骨架结构中,通过课件给出船体骨架复杂形式(图5),指出船体结构中每根梁虽然尺度不大,但交叉布置后互为弹性支座,通过团结协作、众志成城,就可抵御汹涛骇浪(融入团结协作、众志成城的精神)。由点及面,切入航母的骨架结构形式,讲述我国国产航母的建设和发展之路(图5),纵然历经百般周折,但仍决心要铸造我国海疆的坚实盾牌,激发学生的民族自豪感,提升“兴海强国”的使命感(思政融入点)。
3 第三阶段:“推广”——弹性支座化简的推广与应用条件讨论
本阶段采用的教学方法包括问题引导式教学法、研讨式教学法、例证法,教学手段包括雨课堂、多媒体课件。在此前阶段,学生经历了面对问题的迷茫到解决问题的自信,课堂情绪逐渐升华,转变为接受挑战状态,此时抛出思考问题:是不是所有交叉梁都能简化为弹性支座?然后,教师让学生通过雨课堂大胆投票(图6)。接着,通过课件给出反例进行讲解(图7),此时学生会恍然大悟,原来弹性支座的化简是有条件的,于是教师引导学生找出与此前算例的异同,便可归纳得出弹性支座化简的条件。此过程锻炼了学生的逻辑推理能力,同时也警醒学生学习不能生搬硬套、囫囵吞枣,要树立严谨求实的精神(思政融入点)。