基于课程思政的弹性力学教学探索与实践

作者: 陈涛 吴超群 邹琳

基于课程思政的弹性力学教学探索与实践0

中图分类号:G641 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2025)14-0058-04

Abstract:Underthebackground thattheuniversities take theideologicalandpolitical educationinthecuriculumasan importanttasktoomprehensivelyimprovethequalityoftalenttraining,thispaperhascarriedouttheexplorationandpractieof theideologicalandpoliticaleducationinthecuriculumofElasticityMechanics,withtepurposeof"cultivatingho,howandfor whom",relyingontheknowledgeofElasticityMechanics,integratingtheteachingcontentofteideologicalandpolicaleucationinthecurrcuum,constructingandoptimizingthecuriculumsystem,breakingthroughthetraditionalsinglemodeofteacing,andusingmultipleteachingmethods.Theappicationofinformationtechnologytocompletelearningmonitoring,teaching management,curiculumideologicalandpoliticalteachingresoucessupplementhasimprovedthehumanistic,interesting,andeducational effects of the curriculum.

Keywords:ElasticityMechanics;curriculum ideologyand politics;curiculumdesign;teaching practice;qualityimprovemet

党的二十大报告提出“加快建设教育强国、科技强国、人才强国,坚持为党育人、为国育才,全面提高人才自主培养质量,着力造就拔尖创新人才,聚天下英才而用之"。习近平总书记在主持中共中央政治局第五次集体学习时指出“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人是教育的根本问题,也是建设教育强国的核心课题"[2]。

2016年12月,习近平总书记在全国高校思想政治工作会议中提出,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。2020年教育部印发的《高等学校课程思政指导纲要》中明确指出"要深刻认识全面推进高校课程思政建设的战略意义,充分发挥好专业课教师‘主力军',专业课教学‘主战场’,专业课课堂‘主渠道'的作用,推动课程思政建设不断取得新进展、新成效,使专业课与思政课同向同行,构建立德树人长效机制,实现全员全程全方位育人"。高等院校具有为党育人、为国育才,服务教育强国建设的职能和义务,在人才培养上要坚持育人和育才相统一,提高人才自主培养质量。基于此,武汉理工大学开展了一系列课程建设和教学改革。本课题围绕国家对机械类专业的发展需求和人才需求,结合机械工程专业定位和人才培养目标,深入挖掘弹性力学的课程思政元素,落实立德树人的根本任务,对弹性力学的课程思政教学进行了积极探索和实践,取得了很好的教学效果。

一 课程概况和课程目标

(一) 课程概况和特点

弹性力学是学生开展课题研究理论分析和有限元计算的基础,也是日后解决实际工程问题的重要方法,因此对弹性力学内容的深刻理解和熟练运用对于研究生的培养具有重要意义。实际上,机械类研究生的研究课题不论是理论分析还是基于有限元进行数值计算,都离不开对弹性力学内容的深刻理解和熟练掌握,很多机械领域中的变形或失效问题属于应用力学问题。应用力学是许多其他自然科学分支、应用科学和工程技术的基础,而应用力学方法的根源在于经典弹性力学半逆解法。弹性力学课程的重要性还体现在它是几乎所有变形体力学的基础,学好弹性力学对于理解和掌握其他变形体力学具有重要意义。弹性力学的发展进程对促进数学和自然科学基本理论的建立和发展起了相当重要的作用。机械专业学生本科阶段接受了力学和高等数学等课程的学习,具有较好的力学基础、数学基础和逻辑思维,但是弹性力学课程内容本身具有概念原理多且抽象、推理演绎繁琐、解题步骤复杂、数学基础高、计算量大、逻辑性强等特点,学生在学习中仍然会感到枯燥乏味、难度大。

基于对弹性力学课程特点、学情、教学内容分析的基础上,教学团队结合专业培养计划,修订教学大纲,重新梳理教学内容,编写教案,围绕立德树人设定知识目标、能力目标和德育自标,融入课程思政元素,增添课程的人文性、趣味性,以期实现弹性力学课程教学育人育才双重效果。

(二) 课程目标

知识目标:了解弹性力学的发展历程和应用领域,理解弹性力学主要概念、基本理论和计算公式等基础知识。

能力目标:掌握弹性力学的基本原理、计算公式和建模方法,具备运用弹性力学知识分析、解决力学问题的能力和思维方式。

德育目标:培养学生的探索意识、科学精神,严谨认真、精益求精的大国工匠精神,提升学生爱岗敬业、团结奉献的职业素养,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

二 思政教学内容

将思想政治教育与专业课程有机融合,以专业知识为载体,以思想政治教育为内涵,使生硬、枯燥的专业知识焕发出思想政治的活力,这不仅可以避免专业课程教学的枯燥乏味,而且会使教学过程更具感染力,教书育人的效果也会得到凸显[1。为实现课程德育目标,提升课程思想价值和精神内涵价值引领成效,以学科知识为载体,课程教学内容融合了以下五个方面的思政教学内容(图1)。



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基于课程思政的弹性力学教学探索与实践1
图1思政教学内容

(一) 人文素质

1)通过阐述弹性力学发展史,介绍钱伟长、钱学森、徐芝纶和冯康等中国科学家对弹性力学发展的突出贡献,介绍专业、行业在国家和国际上的发展现状和趋势等,拓展学生的人文视野、丰富学生的人文知识,培育学生的人文精神,如民族文化自信、民族自豪感的民族精神,使命担当的时代精神,

2)通过对力学公式的推导和演绎,对其中体现出的辩证法思想进行分析,引导学生树立学生马列主义的思维方式,辩证地看待问题。

3)通过阐释力学在重大工程中的应用,以及工学本身具有的解法美、图形美、逻辑美等审美价值,讲解其中蕴含的美学思想,进行美育,提升学生审美素养和水平。

(二) 科学精神

1)通过对弹性力学理论和算法的讲解,引导学生尊重实证,遵循科学方法进行推理和逻辑,运用理性思维思考问题,树立严谨、严肃的科学态度。

2)通过对实际工程的分析,引导学生发现力学问题、建立弹性力学的基本方程和数学模型、求解工程实际问题,培养学生的探究意识、实践创新能力和科学精神。

(三) 道德规范

1)从重大工程建设和使用、匠人大师先进事迹方面,引导学生要提高专业素养,志存高远,敢于担当。勇于奋斗,培养学生的理想信念、家国情怀和使命担当。

2)从工程伦理、学术规范、行为规范和专业素质等方面,引导学生自觉遵守社会公德,培育和践行社会主义核心价值观,从当代研究生的角度,引导学生培养优良学风和责任担当,严守学术道德底线,遵循科研伦理规范。

(四) 职业素养

1)聚焦机械学科前沿,介绍机械高端装备所蕴含的尖端科技与创新精神、艰辛历程,增强学生就业意识、职业意识,引导学生不断发展和提高职业技能和核心能力,培养学生树立良好的职业道德,培育艰苦奋斗、爱岗敬业、团结合作和集体主义精神

2)通过课外拓展活动,参与创新实践及学科竞赛,培育学生改革精神和创新能力。

(五) 爱国主义情怀

1)通过对弹性力学在国家重大发展战略和重大基础设施建设中应用的典型案例的讲解,以爱国主义教育为重点,引导学生增强国家认同感,树立文化自信,弘扬和培育民族精神。同时,培养学生作为当代青年在全面建成社会主义现代化强国道路上的使命感和社会责任感。

2)通过对机械专业学科前沿,介绍国际国内发展现状和趋势,引导学生树立全球意识,理解人类命运共同体的内涵与价值。

三 教学方法

采用多模式融合教学方法,提高学生的参与度,激发学生的学习热情。同时,将爱国主义、工匠精神、社会责任和团队合作等思政元素融入到教学实践中,树立正确的职业观和价值观。

(1) 课堂教学方式

课上以教师为主导,以学生为主体,在知识点中利用图、文、视频,或讲解,或师生研讨等方式引入思政元素,由浅入深、循循善诱地激发学生学习兴趣,化雨春风实现育人目标。

(二) 课外教学方式

利用武汉理工大学教学平台“理工智课"进行教学管理和课堂管理,与学生建立联系。首先,分享授课课件,方便学生预习和复习,同时要求学生辅修网站上弹性力学已有课程资源,使学有余力的学生掌握更多知识;其次,根据教学计划安排,对课前、课中、课后的教学活动进行实施和记录;最后,线上推送、下发思政学习资源任务或作业,如向学生推送重大工程建设视频和文字资料、先进人物事迹视频和文字资料、优秀学生事迹视频和文字资料等资源。学生通过视频观看、课题讨论、题目作答等方式完成学习任务。教师在“理工智课”查看学生完成进度和答题质量,监控学生学习进展,跟踪学生的学习情况。

(三) 邀请专家面对面

讲授实际工程建设中的弹性力学问题,邀请工程师、专家通过视频连线,或亲临课堂方式协同育人,增加课程思政内容使学生近距离玲听工程技术人员的工程感悟,感受力学、工学魅力。

(四) 实践活动

鼓励并组织学生参观和参与实际工程、重大工程项目、虚拟仿真实验训练,使学生在实践中提高科学意识、工程能力和综合素质。

课程教法改革上充分利用了网络教学资源和信息化手段,以课堂讲授为主要方式,以课程管理软件的使用为辅助完成课程实施,丰富了学生知识体系,实现了对教学活动开展、教学信息收集、教学质量分析,以及课内课外、线上线下各环节课程思政教育的统一,激发了学生学习兴趣和积极探索研究工程、科学问题的热情,促使学生主动思考和自主学习,提高了学生专业能力和综合素质。

四教学过程

《高等学校课程思政指导纲要》指出高校课程思政要融人课堂教学建设,要贯穿于课堂授课、实验实训、作业论文各环节4。因研究生课时为36学时,课时有限,为了更好地达到育人效果,增加了课外拓展部分,教学过程始终坚持以学生的发展为本,着力培养学生的时代责任感、自主合作学习的能力、科学精神、创新意识和创造能力。

(一) 课前准备

在弹性力学教学过程中,注重课前预习和准备。首先,在章节教学前,会通过教学平台下发与课程内容相关的预习资料。例如教师通过“理工智课”平台发布近期国内外重大事故视濒案例,树立正确的工程伦理和社会责任感。2023年11月24日,在山西发生的一起重大安全事故,混凝土支架模型脱落导致脚手架发生脱落。2023年11月28日下午,黑龙江龙煤双鸭山矿业有限责任公司双阳煤矿发生冲击地压顶板事故。顶板事故是在矿山开采过程中矿山压力造成顶板岩石变形超过弹性变形极限,破坏巷道支护导致的冒顶、坍塌、片帮等。冲击地压事故是井巷或工作面周围岩体由于弹性变形能的瞬时释放,产生突然剧烈破坏的动力现象造成的冒顶、片帮、底鼓和支架折损等。通过在评论区中讨论与事故相关的力学问题,分析平衡状态遭受破坏的原因,了解此类事故的形成机制及危害,从而提高学生学习主观能动性,激发学生的学习兴趣。



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