研究生連續介質力學課課程思政實施探索

楊未柱，李磊，何新黨，古一帆

（西北工業大學 力學與土木建筑學院，西安 710129）

課程思政以立德樹人為根本任務，通過“三全育人”的形式，使各類課程與課程思政同向同行，形成協同效應[1]。研究生教育以培養高素質創新人才為目標，課程思政建設更是不容忽視。2020 年7月，全國研究生教育會議指出，必須加強對研究生的思想政治教育，必須培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人，必須培養德才兼備的高水平人才[2]。因此，新時代研究生不僅需要培養其扎實的專業能力，也要重視其價值塑造。對于理工科學生來說，科研學習任務繁重，學生們將大量時間和精力投入到科研當中，這導致理工科研究生專業課程思政建設的難度增加[3]。因此，如何結合學科特點，將思政元素有效地融入專業課程當中，從而起到思政的價值引領作用，值得所有教育工作者思考和探索實踐。

目前，國內各大高校針對工科課程思政教育進行了大量探索實踐。朱秋晨等[4]以交通景觀規劃與設計課課程思政建設為案例，主張任課老師要在教學中自然地融入課程思政內容，實現研究生價值塑造、能力培養和知識傳授“三位一體”的教學目標。張珂等[5]以機械工程專業研究生培養為載體與過程，在機械設計能力培養中植入“厚德精技”育人目標，在相關課程中有機開展專業能力與工匠精神相結合的育人活動，探索出機械專業研究生機械設計能力培養融入“德育”的有效實施示例。郭濤等[6]基于工科和思政元素特點，從隊伍建設、實踐育人、文化育人與意識形態等方面，探討了近五年本學科的課程思政教育改革、做法與成效。廖紅建等[7]分析了混合教學模式下的工科課程思政教育的可行性和效果，并以土力學課程為例開展了教學實踐。莫遠科等[8]提出以科學哲理、學科史與名師、職業操守與道德、國內外時事熱點、行情省情校情、應用及發展前沿六個方面為切入點挖掘理工科專業課程的思政元素，并以材料力學性能為例開展了相應的課程思政實踐。李曉光等[9]探討了將思政元素融入課堂教學的基本理念，并以大量素材為基礎，討論了課程思政的實施策略，以晶體物理學為例開展教學實踐。目前開展的課程思政實踐[10-12]以本科生課程為主，通過課程思政教學取得了較為顯著的成效。然而，針對包含諸多理論公式的力學專業研究生基礎課程，如何實施課程思政達到同向同行的目的，仍需要進一步探索。

連續介質力學是力學專業研究生課程體系的重要組成部分，開展該課程的課程思政建設非常必要。一方面，該課程應用涉及社會建設和國家建設的方方面面，西北工業大學以“三航”為特色，對國家安全起著極其重要的作用，因此培養具有愛國情懷的高素質人才尤為重要。另一方面，該課程中包含大量的公式推導，在教學過程中應多與工程應用結合，激發學生學習的興趣。因此，需要探索與這些特點相契合的課程思政理念與途徑，以實現課程思政與專業教學的互融互促。本文以連續介質力學課程為例，根據該課程的特點進行了課程思政實施探索與實踐，以期對其他專業課程的課程思政建設提供借鑒。

一 課程思政教學總體設計

力學作為支撐西北工業大學“三航”特色領域人才培養和科學研究的技術基礎學科，在航空、航天、航海、材料、機械和建筑等領域有廣泛應用，學習和掌握力學基本概念、基本知識和基本理論，對于進行力學研究和日后從事力學相關研究性的工作來說必不可少，在國家航空航天人才的培養中起到重要作用。連續介質力學作為力學相關專業研究生的專業必修課，是本科力學專業基礎知識和力學深層次研究之間的關鍵紐帶，對力學專業研究生的高質量培養至關重要，而該課程包含大量數學公式推演，對初入學的研究生而言課程挑戰度較大，同時其課程思政建設難度也較大。

為同時優化課程教學質量和加強育人效果，課程團隊堅持價值塑造、能力培養與知識傳授“三位一體”的育人理念，通過多次研討和長期實踐，對本課程的課程思政建設形成了如圖1 所示的總體思路。首先，進行多維度的課程思政元素深入挖掘，將科學家故事、工程應用案例、科技前沿及熱點事件與教學內容緊密結合，形成課程思政案例庫。其次，通過多種途徑開展課程思政教學實施，包括相關領域科學家事跡講述、嚴謹公式推演與工程應用案例研討等方式，傳播科學家精神、家國情懷和科技報國精神，提升其科研素養，培養學生的科技創新意識和文化/制度自信，同時通過翻轉課堂、研討會等形式實現教學相長，打造師生學習共同體，引導學生積極參與到課程思政建設之中。再次，進行多角度融合的課程思政評價，從課堂表現、專題研討情況和課程大作業等角度將課程思政融入課程的考核評價之中，通過有效的評價和監督可以考察課程思政實施的有效性及其對學生的影響，促進課程思政教學設計和建設的完善。

圖1 課程思政教學總體思路

通過課程思政教學設計與實施，以實現課程思政和專業教學的互融互促，在提高學生對知識的理解和運用能力的同時，培養學生的家國情懷、科學精神和科技人文素養等，為培養服務于國防科技事業發展和國民經濟建設的創新領軍人才提供支撐。

二 課程思政實施途徑

連續介質力學課程主要介紹連續介質力學的理論及何種情況下可以和應該運用它。結合課程特點，為進一步提高教學效果和研究生培養質量，根據以上課程思政教學的總體思路，具體開展了以下教學實踐。

（一）多維度挖掘和融合課程思政元素，結合教學內容建立課程思政案例庫

本課程的教學內容包括緒論、張量分析基礎、變形與運動、應力、本構方程、牛頓粘性流體和應用專題研討。結合課程知識點、教學內容，發掘解決當前專業領域內的科學問題，并研究其對社會發展所造成的影響和解決這些問題的重要意義，從科學家故事、科技前沿、大國工程（大飛機、運載火箭、航母艦艇、重型裝備、橋梁和大型基建等）及力學相關熱點事件（如虎門大橋振動、新冠病毒傳播等）等深入挖掘相關的課程思政元素，尋求這些課程思政元素與課程教學內容的融合點，進而建立課程思政案例庫，支撐科學家精神、家國情懷、科技報國、創新意識、文化自信、科研思維素養和科技倫理多維度的課程思政培養目標。以科學家故事為例，引入在連續介質力學領域有重要研究貢獻的林家翹、黃克智、胡海昌和鄭泉水等的研究經歷、個人事跡和崇高情懷；以新冠感染疫情為例，介紹基于連續介質力學框架下的疫情傳播模型、傳播機理和距離分析、飛沫傳播與防護等方面研究，討論力學研究在抗擊疫情上可以發揮的作用，進行課程思政元素有機融合。

（二）多途徑實施課程思政教學，推動專業課教學與課程思政互融互促

采用多種途徑和策略，靈活開展課程思政教學，結合課程思政元素的融入豐富教學內容，提高學生對知識的理解能力和運用能力，讓課程內容教學和課程思政保障互相融合互相促進，保障知識傳授、能力培養和價值塑造教學目標的實現。具體的實施途徑包括：其一，結合課程教學內容，融合講述科學家故事，尤其是中國科學家在課程相關領域的重要研究成就，傳播科學家精神、家國情懷和科技報國精神等；其二，通過課上嚴謹的公式推演、章節邏輯整理等，建立科學概念/理論之間的內在邏輯和想象力，培養學生的學術思維，提升其科研素養；其三，將教學內容與大國工程（大飛機、運載火箭、航母艦艇、橋梁和大型基建等）、科技前沿（二維材料力學模型、力學超材料設計和軟體機器人）、熱點事件（虎門大橋振動、新冠感染疫情防控等）和生命健康（生物力學與醫療、組織工程結合）相結合設置連續介質力學應用專題，在研討中引入課程思政元素，培養學生的科技報國精神、創新意識、文化自信和科技倫理素養等；其四，在課堂教學中充分發揮學生積極性，基于師生共建課程思政的理念，通過翻轉課堂、研討會等形式實現教學相長，打造師生學習共同體，引導學生積極參與到課程思政建設之中。

（三）多角度融合課程思政進行課程考核評價，反饋優化課程思政教學設計

綜合考慮學生的課堂表現、專題研討表現和課程大作業等，多角度將課程思政融入課程的考核評價之中，其中專題研討中引入了翻轉課堂教學模式，讓學生結合連續介質力學與大國工程、科技前沿和熱點事件等探討自己的認識，促進其對連續介質力學乃至力學學科應用價值的了解，加強其對科學研究服務國家需求和社會經濟需求的理解。另外，通過分析學生的表現和評教結果，考察課程思政實施的有效性及其對學生的影響，反饋優化課程思政教學設計，進一步完善本課程的課程思政建設。

三 課程思政教學案例

課程思政教學的實施需要以課程資政案例為支撐，下面結合連續介質力學教學需求，以科學家故事和疫情防控應用專題為例對課程思政案例融合進行說明。

（一）課程思政教學典型案例——科學家故事

結合課程教學內容，在不同章節融合講述科學家故事，以在連續介質力學上取得開創性研究成果的林家翹、胡海昌、黃克智和鄭泉水等科學家為例，結合知識點闡述他們的研究經歷和學術成就，并講述他們的育人事跡，傳播這些科學家追求真理、不斷創新、永攀高峰的科學精神，以及他們熱愛祖國、熱愛人民、熱愛科學的崇高情懷，同時這些事跡還證明了中國人的偉大創造力和不屈不撓的奮斗精神，通過有機融入這些課程思政元素，培養學生的科學精神、家國情懷、科技報國信念和創新意識。

在緒論部分講述林家翹院士的事跡，他采用連續介質力學模型來研究天體物理，創立星系螺旋結構的密度波理論，為國際學術界所公認，這體現了連續介質力學的應用廣度；林家翹院士為中國教育和科學事業的發展作出重要貢獻。在張量分析基礎部分講述鄭泉水院士的事跡，他創建了完整的本構方程張量函數理論，開創了結構超滑的理論與應用技術，并領銜創辦了清華大學“錢班”。他作為學者，懷赤子之心投身于力學研究，把科研推到巔峰；作為師者，幫助學生找到熱愛的方向，把育人做到極致。在應力部分講述黃克智院士的事跡，他針對工程中重要的冪硬化材料提出新的裂紋尖端奇異場理論，基本解決了國際上的難題；他認為作為一個合格的科學研究者，必須具備兩個條件，首先，研究的目的是為了國家發展的需要，所以個人的研究方向必須與國家的需要相結合；其次，研究的水平必須緊跟國際的先進水平，不能固守一個項目幾十年不變；直到85 歲高齡，黃老仍然聚焦國家重大需求，接受任務挑戰，帶領學生潛心研究。在本構方程部分講述胡海昌院士的事跡，他創立了彈性力學三類變量廣義變分原理，即國際上公認的胡－鷲津原理；首次找到了橫觀各向同性彈性體空間問題的一些重要解；他還熱心于教育事業，從20 世紀50 年代起在北京大學講授多門力學課程，為國家培養了大批人才。

（二）課程思政教學典型案例——連續介質力學疫情防控應用專題

新冠感染疫情以來，大量力學工作者也參與到疫情相關研究中，其中很多工作是在連續介質力學的理論框架下開展的，對此進行專題研討，包括傳播機理分析、傳播預測模型、飛沫的傳播與防護與室內傳播機理和距離分析，為疫情防控決策和政策制定提供了理論支撐。除此之外，延伸到力學工作者、醫護人員、解放軍和人民群眾等在抗疫行動中同心協力、眾志成城的事跡，弘揚“生命至上，舉國同心，舍生忘死，尊重科學，命運與共”的抗疫精神及我國的制度優越性，增強學生的制度自信。

除以上案例外，對應連續介質力學專業知識，對連續介質力學課程采用的部分具體案例進行了梳理和總結，見表1。

表1 連續介質力學課程思政案例

四 課程思政建設成效

本文開展的連續介質力學課程思政教學實施具有以下特色和創新點。

1）對課程思政元素進行了深入挖掘，結合課程教學內容尋求有機融合點，支撐了科學家精神、家國情懷、科技報國、創新意識、文化自信和科研思維素養等多維度課程思政培養目標的實現。

2）利用科學家故事講述、嚴謹理論推導、專題研討和師生共建等多種途徑和策略靈活開展課程思政教學，推動了專業課教學與課程思政互融互促。

3）多角度融合課程思政進行課程考核評價，通過課程評價和反饋，建立了課程思政教學設計迭代優化機制。

通過課程優化設計和課程思政建設實踐，得到了督導專家和選修學生的一致好評，2020 秋季學期和2021 年秋季學期學生測評總分均在95 以上（96.4 和95.8），其中在課程思政相關評價項上得到了學生們的高度認可，此外，相關建設經驗和課程思政案例輻射應用于其他力學相關課程的課程思政建設，獲認定校級課程思政示范課程3 門次（實驗力學、工程力學實驗、Failure of Polymers）。

五 結束語

力學專業的研究生畢業后將在航空航天、裝備設施建設等各領域中發揮關鍵作用，因此十分有必要開展研究生專業課的課程思政建設，以有力支撐高校落實立德樹人的根本任務，有助于提升研究生教育質量和水平。本文以連續介質力學課程為例，在價值塑造、能力培養和知識傳授“三位一體”的育人體系下，通過多維度課程思政元素挖掘、多途徑課程思政實施、多角度融合課程思政評價，使課程思政與專業教學緊密融合，增強學生的家國情懷、科研素養、創新意識和文化自信，傳播科學家精神、抗疫精神，同時提高學生學習積極性并促進專業知識傳授。在后續研究生教學工作中，應持續進行研究生課程思政教學探索與實施，為培養熱愛祖國、德才兼備和全面發展的高素質研究人才提供支撐。