“理論力學”課程思政教學設計與探索

趙洋 祿盛 陳翔 馬瑩 鄧聰穎

摘要：“理論力學”課程是機械、土木、力學等大多數工科學生接觸的第一門專業課程。該課程在力學學科層面是入門的課程，既需要有實際動手能力的培養、又具有很強的理論性，根本任務是服務于工程需求。作為專業課的開端，該課程中的思政建設在整個專業課體系中擔負起了育人先鋒作用。結合該課程的特征，教學團隊在教學模式、教學內容和教學評價等方面進行了相應的改革，結合課程思政要點，進行相應思政元素設計，并進一步實踐探索。

2019年8月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于深化新時代學校思想政治理論課改革創新的若干意見》，明確提出要全面推進高校課程思政建設。次年5月，教育部印發《高等學校課程思政建設指導綱要》，對課程思政建設進行全面部署，專業課課堂作為課程思政的“主渠道”被重點提及。作為大多數工科學生接觸的第一門專業課，“理論力學”對于推進課程思政建設，落實立德樹人根本任務至關重要。

“理論力學”是要培養學生的基本分析能力，包括理論建模的抽象能力和針對各類模型的力學演算能力等，掌握物體在剛體情形時其機械運動的分析手段和方法等，以及解決運動與力之間的關系，為后續專業課程打下基礎。此外，隨著現代科學技術的發展并結合我校信息技術的優勢，以“理論力學”課程為基礎的智能制造、機器人、先進制造及高端智能裝備領域均具有廣闊的發展前景，因此通過本課程的學習，學生能夠具備學習其他基礎理論、掌握新科學技術的知識擴展能力。

1、教學改革探索

針對“理論力學”學科特點及課程思政具體要求，本課程在教學模式、教學內容和教學評價等方面開展了相關工作：

（1）教學模式，變傳統的填鴨式線下課堂授課為課堂教學為主線，在線課程為輔助的混合式教學模式。變“給出問題-講解灌輸-給出答案”課堂教學模式為“給出工程案例-提煉科學問題-探索學習原理-掌握基礎理論-驗證工程實用性”的工程思維更強的教學模式，培養學生的科學思維。

（2）教學內容，將“理論力學”的基礎科學問題與工程前沿熱點問題緊密聯系，將抽象的剛體、結構、機械運動機構與實際的無人機、長征火箭、高端數控機床、智能機器人等高端裝備相結合，讓教學知識點站在活的載體上，培養學生為國科研只想，大國工匠精神。

（3）教學評價，主要以開放式思考題和實際工程案例的綜合解答為評價手段，對學生以所學知識解決實際問題情況予以考核，并采用視頻作業、工程案例搜集、翻轉課堂等教學活動展現課堂教學成果，從實踐之中培養科學倫理和工程倫理。

2、課程思政教學設計

結合“理論力學”的課程特征進行了部分課程思政教學設計，具體如下。

（1）通過課前和課件的紀錄片播放、課堂動態圖片和原理展示和背景介紹，讓同學們相互討論熱點科技問題。以鳥巢設計、港珠澳大橋等標志性的國家工程為載體引入“理論力學”靜力學部分課程內容，以北斗導航、嫦娥登月等航空航天事業為載體引入動力學和運動學內容。同學們在掌握工程問題背景之余，了解我國社會主義現代化事業所取得的偉大成就，建立民主自豪感。立愛國之情和報國之志，樹立道路自信、理論自信、制度自信和文化自信。

（2）通過PPT報告、微信公眾號內容介紹、微視頻等方式，介紹重點領域的發展情況，探討我國與發達國家的差距，并討論發展對策。使學生們在樹立“四個自信”時要避免出現驕傲自滿、過于自大的情緒，在看到我國社會主義事業取得的偉大成就同時也要讓學生明確我國在芯片技術、高端智能裝備、精密數控機床、工業機器人等很多領域較發達國家仍存在較大差距，需要青年學子發揚艱苦奮斗精神，迎難而上，攻克瓶頸。明確我國基本國情，實現“兩個百年”奮斗目標。

（3）采用問題驅動和討論式教學，以輸電塔為例讓學生畫受力分析圖，培養工程素養、工程倫理，踐行社會主義核心價值觀。展示2008年南方暴雪輸電塔垮塌的圖片，讓學生思考作為一名合格的結構工程師，應該具有何種科學素養和工程倫理，當經濟性和安全性不能兼顧時，應如何進行取舍，引導學生在以后的工作生涯中要把社會效益放在首位。

（4）在質點和剛體的運行學中，在研究航天器的運動軌跡時將其抽象為質點，在研究航天器的運行姿態時將其抽象為剛體，而在研究其空中對接時卻被視為變形體等，這些都體現了自然辯證法中“從實踐到認識再到實踐、抓住事物的主要矛盾”等的思想，培養學生的科學思維和科學方法。

（5）借助信息化手段，使用學習通在動量定理講授過程中，關于動量還是動能是運動度量之爭進行投票和討論。借助笛卡爾和萊布尼茨的科學之爭體現科學發展觀，不同觀點、假說的爭論是自然科學去偽存真、螺旋發展的核心驅動。動量定理力隨時間的累積引起動量的改變說明恒心的重要性，有恒心一切皆有可能，引出不忘初心，牢記使命。體現出習近平中國特色社會主義思想，突出道路自信，強調中國共產黨的初心和使命。

（6）大量采用案例教學法，通過大國重器強化愛國主義和“四個自信”。課程引入以大國重器東風導彈為例，多媒體播放東風導彈發射視頻引起學習興趣，采用課堂討論導彈是如實現導航定位的，說明其慣性導航系統的工作原理蘊含的就是動量矩定理;在動量矩定理應用時引導學生思考工程中的應用以及大家熟悉的衛星，比如第一顆東方紅一號和墨子號衛星，體現我國在量子科技領域的領先地位闡述我國的科技發展之路以及目前的領先地位。強化愛國主義教育，增強民族自豪感和自信心。前輩們做科學研究的科研精神，鼓勵學生打好基礎，投身科研及國防建設。

（7）為了后續課程需要，增加“理論力學”的高階部分機械振動基礎，采用問題驅動和案例教學方法，通過PPT生動講解風振、地震載荷給結構帶來的不利影響，但同時注意自然辯證法中的辯證看問題，事物都有兩面性，我們要討論振動在工程機械中的可利用性。使學生認識到振動的利弊，然后通過理論的講解，使學生了解如何利用有利的振動，避免有害的振動，辯證的分析問題、解決問題。使學生們認識到力學的研究方法中充分體現了自然辨證法的規律。

3、小結

為達成課程思政在“理論力學”課程中的立德樹人效果，本課程團隊進行了部分教學改革，充當課程思政建設的第一主角。在教學過程中進行課程思政探索，尋找思政教育與本課程教學的結合點，設計相應的課程思政教學計劃，采用多種教學方式推動專業課的課程思政建設，全面提高人才培養質量。

參考文獻：

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（2020-06-05）http：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm

[3]任艷榮，陳佩佩，白會娟。基于“理論力學”慕課的混合教學模式的實施[J]. 教育教學論壇， 2022，（8）：10-13.

[4]張娟.基于進階式力學思維培養的理論力學教學研究[J/OL].力學與實踐.

https：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.2064.O3.20220128.1603.004.html

作者簡介：趙洋（1988-），男，重慶郵電大學副教授.

基金項目：重慶市高教學會2020年“高校產學合作教學改革”專項研究課題（CQGJ20ZX009）;重慶郵電大學“課程思政”試點示范課程（XKCSZ2140、XKCSZ2141）;重慶郵電大學教改項目（XJG20212，XJG20111）。