工程力學課程思政模式改革探索

張頃頃，張華賓*，吳 迪

（1.遼寧工程技術大學力學與工程學院 遼寧 阜新 123000；2.遼寧工程技術大學國家級力學實驗教學示范中心 遼寧 阜新 123000）

2016 年12 月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議中強調高校要堅持把思想政治工作貫穿到教育教學的全過程中，各類課程應與思想政治理論課同向同行[1]。2017 年2 月，中共中央、國務院印發的《關于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見》中提出加強和改進高校思想政治工作是一項重大的政治任務和戰略工程[2]。2020年6 月，教育部印發的《高等學校課程思政建設指導綱要》中強調了高校專業課程教師作為“主力軍”在課程思政教育中的重要作用，提出專業課與思政課應同向同行。區別于思政課程的教學模式，結合專業課特點，通過挖掘專業課中蘊涵的思想政治育人元素，進行科學的課程設計，在傳授專業知識的同時使學生樹立正確的三觀[3]。

工程力學的主要內容包括“理論力學”的靜力學和“材料力學”的部分，是研究物體機械運動和構件承載能力的科學。該課程是各工科專業重要的基礎課程，與諸多工程技術領域結合緊密[4]。在課程思政的背景下，將思政教育巧妙地融入專業基礎課當中實現知識傳授、能力培養與價值塑造三位一體的目標對高校課程思政建設工作具有重要意義。

1 工程力學課程特點及現狀分析

工程力學是遼寧工程技術大學機電、采礦、環境等工科專業的力學基礎課程之一，為后續相關課程的學習奠定基礎。課程要求學生有一定的數理基礎，理論內容多且抽象、邏輯性強，部分數理基礎薄弱的學生在學習過程中對基礎知識理解有難度，具有一定的畏難情緒。隨著課程思政建設的發展，大國工匠精神、創新精神等內容春風化雨般的巧妙融入，增強了學生的學習興趣與專業志趣。

在大思政背景下，工程力學課程思政建設過程中仍存在一些現象亟待改善。①“傳道”與“授業”相脫節的現象依然存在，部分教師認為簡單地增加思政內容便是課程思政，授課方式方法單一。②忽視學生自主學習能力、創新能力的提高。③重科研輕教學的思想影響下，部分教師對課程思政建設的重視度有待提高。④考評忽略了對學生科學態度等德育方面的考核。

2 工程力學課程教學全過程課程思政模式探索

針對課程特點和課程思政的發展，以課前-課中-課后為時間線從教師層面、學生學習和評價機制三個維度細化了課程改革方式和課程思政建設過程，如圖1 所示。

2.1 跨校區選課修讀學分教學模式

2010 年，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020 年）》強調了建立學分積累與互換制度的重要性。2011 年，遼寧省自主研發了在線學習平臺。遼寧省教育廳于2014 年9 月首次開展了普通高校跨校修讀學分的工作，諸多高校積極響應政策。平臺的教學資源給學生的學習時間帶來了靈活性，跨校修讀學分目前已經取得了一定的成效。但由于跨校修讀學分平臺的監管功能還處于發展階段，部分主動性較差的學生存在機械刷分、視頻空放等投機取巧的行為，一定程度上降低了學生的真實參與度。還有部分學生通過線上學習后，感覺自己已經掌握了課程內容，線下授課過程中開始低頭玩手機，心不在焉，導致對知識點一知半解，掌握不牢。

為解決以上問題，教師對學生的管理至關重要。通過課前建立班級學習群，劃分學習小組，便于生生互動和師生互動。課前，教師通過學習群發放問題，學生借助“遼寧高校MOOC 中心”的資源進行有針對性的預習。課中，隨機抽取小組回答課前作業，由教師和其他小組對其進行評價。課程中關于公式的推導等理論部分學生已通過線上課程進行學習，從而可以在課堂上加大習題的講與練，盡可能地避免大量重復線上教學的理論知識灌輸，解決了學生對知識點掌握不牢的問題。課后，教師從題庫中抽取本節知識相關習題，由同學們復習鞏固。實現線上線下的高度融合，以提問促學，以討論促學，以分享促學，以練習促學，激勵學生學習的內生動力，提高學生對知識點掌握的深度，培養了學生嚴謹的科學態度。

2.2 工程案例融入課堂教學中

實際工程中有諸多凝聚著工匠們智慧的案例，同時也存在著因工程師的不當行為而引發的典型案例。課堂中通過正、反典型案例的分析，培養學生大國工匠精神的同時，教育同學們向正面看齊，以反面為鑒，厚植工程倫理，增強社會責任意識。

在緒論中講解力學發展簡史。古有秦朝修建的都江堰、鄭國渠歷經了兩千多年的風雨考驗，現有600 米高的廣州塔，世界上最長的港珠澳大橋等。在軸向拉壓及應力狀態分析的模塊引入經歷了10 次水災，8 次戰亂和多次地震而沒發生損壞的趙州橋。據世界橋梁考證，類似這樣的橋梁歐洲比我國晚了一千二百多年。軸向拉壓知識模塊中引入東漢經學家鄭玄注的“假令弓力勝三石，引之中三尺，弛其弦以繩緩擐之，每加物一石，則張一尺。”關于變形與力之間關系的闡述比胡克定律早1500 多年[5]。引入韓國三豐百貨大樓的例子，在利益趨導下甲方擅自修改初始設計，大樓于1995 年6 月倒塌，傷亡慘重[6]。通過古代建筑進課堂，弱化學生對理論知識的抵觸心理，感受我國古代匠人的睿智，踐行文化自信。而反面案例的引入警示同學們將經濟與安全這對矛盾問題統一起來，增強法律意識，強化社會責任感。

2.3 創建關于力學科學家的“課間故事坊”

經調查發現，在課間5 分鐘的休息時間內，多數同學選擇打游戲或趴在桌子上小憩度過。對于一門64 學時的課程，有30 多個課間，利用課余時間安排學習小組分享力學名人故事，成立“課間故事坊”。學習小組分享科學故事時，其他小組給分享者進行評分。

以國內著名力學家的故事強化學生的民族自豪感。如新中國成立后錢學森抵擋了國外的利益誘惑，冒著生命危險克服重重困難回國效力；“中國近代力學之父”錢偉長、“中國原子彈之父”錢三強也懷著精忠報國的赤子之心回來建設祖國；周培源先生堅決不當美國公民；郭永懷先生用自己的生命保護了中國核武器的研究資料等。國內力學家的故事可以激發學生科技報國的家國情懷與使命擔當，踐行社會主義核心價值觀，堅定四個自信，堅定理想信念。

勵志科學家的故事。如壓桿穩定知識模塊學習前，抽取學習小組分享歐拉的故事。他克服貧困和疾病的毅力具有很強的教育意義。在雙目失明的狀態下仍堅持科學研究。激發學生在困難面前增強信心，不斷探索真理，勇攀高峰。

2.4 強化實踐育人，培養正確的科學態度

工程力學課程離不開實驗，實踐-理論-實踐是該課程的主要學習方法。在傳統的低碳鋼拉伸、扭轉等大綱范圍內的實驗中，實驗的現象及材料性能均在課堂中有詳細介紹，學生只需按老師講解的實驗目的、原理、步驟參與實驗[7]。這種填鴨式教學方法亟須改革，使學生由被動地學習變主動參與。深層次鍛煉學生解決實際工程問題的能力，培養學生嚴謹的科學態度和大國工匠精神，激發學生探索問題的興趣。

基于國家級力學實驗教學示范中心平臺，在平面一般力系和摩擦模塊學習之后，通過拓展式教學方法，設立開放性實驗項目，測量不同物體間滑動摩擦系數、不規則物體的重心。區別于傳統實驗課程，此過程需要學習小組成員間相互配合，查閱相關文獻，自主設計實驗方案，建立力學模型，進行受力分析，對測量過程中的誤差進行總結分析。而教師在整個實驗過程中只是輔導的角色。實驗過程中，指導教師對各小組打分，同時小組成員內部也互相評分，避免有學生偷懶。從而強化其對基礎知識的理解，提高解決實際問題的能力，培養精益求精的科學態度。

2.5 在貫通式教學的基礎上融入哲學思想滲透素質教育

靜力學與材料力學部分內容上有諸多相近之處，將其歸類講解，即采用貫通式教學，使內容更系統化，有利于學生理解和掌握。如靜力學與材料力學中平衡法的貫通，內力與外力的貫通，剛體和變形體的貫通等。在貫通式教學的基礎上，給學生留出一定的思維空間，比如在講述平面和空間平衡方程的多種形式時，將其附加條件點到為止，讓學生有問題可想，有問題可研究，從而提高學生分析問題的能力。

學習方法中滲透素質教育，如研究桿件的變形時，涉及實踐-理論-實踐的方法，抓住事物的主要矛盾等，這些方法中蘊涵著哲學思想；計算桁架的軸力時，將其抽象為剛體，然而計算節點的位移時，將其視為可變形固體，體現了辯證法的思想；在外力和內力的學習中、在塑性和脆性材料的區分中，使學生意識到了辯證關系的存在。鼓勵學生聯想思維，創新想法。教學全過程中，始終貫穿啟發性的教學方法，強化素質教育。

3 考核模式改革及成效分析

教學改革不僅僅是教與學的改革，需要同步進行考核模式的改革，方能將改革落到實處。傳統的工程力學課程考核方式注重學生期末試卷的正確率。在實施課程思政的基礎上，本課程提高了平時成績占比，增加學生科學思維、創新能力等多方面的考核，課程考核架構如表1（p133）。平時成績主要由遼寧高校MOOC 中心平臺成績、課間故事分享、開放性實驗、小組成員互評、出勤、課堂互動、平時作業等構成。同時，多樣化卷面考核形式，試卷上給出多于必答題數目的題目，讓學生對考題有選擇性，增加思政元素類考題。增加主觀題，例如用力線平移定理解釋生活中的一個現象，激發學生創新思維。制定合理的評價標準，試卷評分標準在解題方法、解題方案、解題思路科學性方面給予得分點。

表1 工程力學課程考核架構

為驗證課程思政改革的成效，對全校各工科專業的工程力學課程成績進行了總結分析，采礦、機電、成型、能源等14 個工科專業均開設了工程力學課程，由于2020 學年受疫情影響進行了線上授課與考核的方式，因此不作為研究對象，本次數據選取2021 學年與2019 學年的成績進行分析，全校各工科專業的工程力學成績分布如圖2 所示。2021學年針對本校機電專業展開了課程思政模式改革，機電專業學生不及格率較全校各工科專業的均值低16 個百分點，在各工科專業中不及格率最低，比2019 學年沒有開展課程改革的同專業數值降低了 6 個百分點。學生優秀率達到5%，較全校各工科專業的平均值高出3 個百分點，與同專業19 學年未參與課程改革的學生相比上升了4 個百分點。

4 結語

通過施行跨校區修讀學分，采用多維度、多空間的方式進行課程思政的建設，利用拓展式和貫通式的教學方法，課堂中通過典型案例的分析，課間通過分享融入力學家的故事，基于國家力學實驗中心平臺開展開放性的實驗項目，建立完善的考評機制，工程力學課程的教學效果有了顯著提升，學生成為課程思政教學模式改革的直接受益者。