思政元素與《材料力學》課程融合的探索與實踐

黃偉波　趙曉宇

摘 要：《材料力學》是機械類專業的學科基礎課，在專業教學中具有重要的位置。課程思政要融入高校的課堂教學建設，并貫穿于整個教學過程。教師的具有較高的思政水平是保證思政教學的前提。如何將思政元素與課程教學的各個環節有機地結合是保證高校課程思政教育的根本。通過改革教學內容和考核模式，將思政元素融入到課程教學中，在保障專業教育的同時，激發學生的愛國熱情、增強學生的民族自豪感。

關鍵詞：材料力學 思政元素 教學建設

1 引言

《材料力學》是機械類專業的學科基礎課，是研究物體力與變形的一門學科。本課程的目的和基本任務是要求學生在掌握材料力學的基本概念、公式和原理的基礎上，能夠具備一定的計算能力，培養學生解決工程實際問題的綜合能力，為工程構件及結構設計和材料選取提供重要的理論指導與參考[1，2]。對于機械類專業的學生來說，《材料力學》是極其重要的專業基礎課，是后續專業課程（如機械原理、機械設計等）的基礎。

黨和國家高度重視高校的課程思政工作，并通過召開會議和制定指導綱要的形式對高校課程思政工作進行指導。習總書記在全國高校思想政治工作會議上指出，“使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應”[3]。教育部于2020年5月頒布了《高等學校課程思政建設指導綱要》，文件中指出要將思政元素融入到理論教學和能力培養中，全面落實立德樹人根本任務[4]。

作為傳統工科的基礎課程的《材料力學》，應該積極將思政元素融入到課堂教學中，使學生樹立正確的“三觀”，培養學生不畏困難，自強不息的奮斗精神；提煉哲學精神，提升工科學生的綜合素養；厚植愛國主義情懷，增強學生的文化自信；加強責任感教育，培養學生對家庭、社會和國家的責任感。在“新工科”和國家政策的雙重要求下，課程思政建設業已成為新時代本科教育的必要元素，因此全面開展課程思政建設已經成為各高校必須完成的任務[5]。

本文在機械類專業教育的背景前提下，提出課程思政的挖掘以及與理論教學和實驗教學的融合方法，旨在培養出理論基礎扎實、政治思想過硬、滿足新時代要求的工科大學生。

2 現階段存在的問題

《材料力學》作為機械類專業必修的專業基礎課，具有較為成熟的教學體系，包括明確的教學目的和詳細的教學大綱。材料力學的教學通常分為兩部分，一是理論教學，二是實驗教學。目前《材料力學》教學中存在的問題有：（1）在理論教學部分，教師的側重點大多局限于專業知識的講解，包括概念、公式以及算例等。造成這種現狀的原因既有主觀方面，也有客觀方面。主觀方面是由于專業課教師多為工科出身，思政方面的經驗不足，思維較為“古板”。客觀方面的原因則是由于材料力學這門專業課具有一定的難度和深度，學生較好地理解所學內容具有一定的難度。（2）在實驗教學部分，現有的授課體系能夠較好地完成實驗部分的教學任務，學生也能夠在實驗中很好地觀察到實驗現象并了解其機理，但是實驗課的教學僅僅是理論教學的一種補充，學生在實驗的過程中只需要觀察現象和重復實驗步驟，而沒有培養學生獨立思考的能力。（3）理論知識與專業的關聯度不夠。對于機械類的學生，《材料力學》中關于機械工程方面的工程實例以及算例較少，使學生無法清晰地認識到《材料力學》在本學科中的應用范圍以及重要性。（4）現有的課程考核機制缺少完善的評估體系，無法有效地檢測思政教學的成果。

3 基于思政要求的《材料力學》教學改革措施

3.1 提高教師的思政理論水平

教師是課程思政建設的主導，提高教師的思政認識和思政教學水平是保證高校思政教育的先決條件。《材料力學》作為重要的專業基礎課，除了自身的專業屬性外，還應使得學生在課程學習的過程中能夠使自己的知識水平、思想覺悟、政治意識、道德標準以及人文素養得到提高和發展。這就要求教師不僅要具備扎實的專業知識還要具備堅定的政治覺悟和思政理論水平。如果任課教師能夠掌握并靈活運用辯證唯物主義思想，將時代背景、專業特點、歷史發展等思政元素與專業知識有機地結合起來，這樣既可以增加課程的趣味性，使學生對專業知識的學習更感興趣，又可以將思政元素與專業課學習有機地結合，培養學生的愛國主義情懷。因此，提高教師的思政理論水平是決定思政教育成效的關鍵因素。

3.2 《材料力學》思政教育實施途徑

結合機械類專業背景和學生發展方向，探索機械類專業基礎課與課程思政元素的有機結合模式。目前，《材料力學》課程的教學分為兩部分，即理論部分和實驗部分，如何將思政元素與課程的理論和實驗部分結合是本文要探索和解決的問題。思政元素的引入必須要貼合本專業的背景，不能生搬硬套，脫離專業背景的思政是無法做到與專業的有效結合的。根據作者以往的教學經驗和對思政教學的理解，本文從“三個模塊”出發，通過“兩個結合”，達成“一個目標”，具體的實施方案圖1所示。

將整個教學計劃劃分為三個模塊，即理論教學、實驗教學和思政案例。三個模塊并不是相互獨立的，而是相互嵌入的。理論和實驗相輔相成，并融入課程思政的元素，如圖2所示。

根據每一章節不同的內容選擇合適的思政元素，不能過于牽強。在完成理論知識教學的同時，結合該理論知識內容，將時代背景、歷史事件、名人軼事、學科發展以及時事政治有機融入，在專業學習的同時培養學生的愛國熱情、民族自豪感以及工匠精神等符合新時代大學生要求的精神品質，具體如圖3中所示。比如講到超靜定問題時，可以以晚清時期建造的蘭州黃河鐵橋“中山橋”為例。該橋的上部結構為梯形穿式鋼桁架，每一跨都是超靜定結構組成桁架體系。通過舉例可以使學生直觀地理解什么是超靜定和桁架結構。考慮到當時中國落后的生產力，該橋只能由美國橋梁公司設計、德國公司承建，而我國只能出勞工進行建造。聯想到剛剛竣工不久的港珠澳大橋，不由得贊嘆我國科技制造水平的飛速發展。這樣鮮明的對比更能使學生感受到我國“基建狂魔”的實力并激發學生的民族自豪感。講到強度和剛度時，可以以撫順永安鐵橋為例，1931年以中長鐵路運來廢舊橋梁進行改造，歷經70余年風雨該橋仍能滿足橋梁強度和剛度的使用要求。該橋從興建之始到1931年改建為鐵橋至今建為現代化橋梁，見證了日俄戰爭、偽滿時期、解放戰爭和新中國，是歷史的親歷者。該例子即可以使學生直觀地了解強度和剛度對結構的重要性，還可以使學生勿忘國恥、激發學生的愛國熱情。講到壓桿穩定時，可以以發動機的連桿為例，講述我國的造車史，如何從一輛汽車都生產不出來到目前國內有眾多自主品牌并且產銷量多年蟬聯世界第一。這個發展歷程是一代又一代汽車人辛勤奮斗的結果，從模仿到自主研發，這一條路無比艱辛，其中涌現出無數的大國工匠。汽車產業只是我國眾多產業中的一個，每一個產業無不是傾注了一代又一代人的心血，從無到有，由弱變強，我們的祖國也因此蒸蒸日上。愛國熱情、民族自豪感以及工匠精神是機械類人才必備的精神品質，要時刻準備著為祖國的制造業奉獻自己的知識和力量。

偉大領袖毛主席曾教導我們“實踐是檢驗真理的唯一標準”。實驗教學是對理論教學的一種補充和驗證。通過實驗教學可以培養學生的動手能力以及科學研究的思維。針對我校現有實驗設備，實驗課程共開設三個實驗，即低碳鋼和鑄鐵的拉伸實驗、壓縮實驗以及扭轉實驗。需要用到微機控制電子萬能試驗機、扭轉試驗機以及游標卡尺等實驗設備和工具。學生需要完成試樣尺寸測量、實驗設備的操作、觀察并記錄實驗現象以及完成實驗報告。實驗課上的學生表現最能反應學生的學習態度和自律能力。學生在進入實驗室之后是否能夠保持安靜并有序落座，在測量環節能否動手實際操作而不是躲在一邊偷玩手機，實驗操作環節能否認真聽老師講解實驗操作流程和注意事項并踴躍報名操作設備，實驗過程中能否認真觀察實驗現象并做好記錄，實驗結束以后能否自覺收拾實驗設備和工具。這些細節無不顯示出學生的學習態度、道德水平以及組織紀律性。實驗中的一些環節如試樣尺寸測量需要以小組為單位進行，這又體現出學生們的團隊協同意識。這些實驗課程中學生紀律的培養都是課程思政的重要組成部分。實驗教學與課程思政結合的成效如圖4中所示。

通過梳理“三個模塊”進一步形成“兩個結合”，即教師講授與學生自主學習結合、專業知識考核與思政元素考核結合。

3.2.1 教師講授與學生自主學習相結合

以教師主導、學生為主的方式進行課堂教育。教師在每節課之前給學生布置任務，包括一些簡單的基本概念和思政案例。學生以小組為單位，對相關內容進行講述。教師將每組同學的講述的基本理論和思政案例進行補充和總結。這樣既可以調動學生的自主學習能力，又可以加深學生對理論知識和思政案例的理解。

3.2.2 專業知識考核與思政元素考核結合

傳統的《材料力學》考核包括三部分，即課堂表現、實驗成績以及期末考試。改革以后將加入課程思政方面的考核。具體方法為在實驗考核和期末考試中加入課程思政的考核，課堂表現也與每組同學的思政案例講述和理解相關聯。

經過“三個模塊”和“兩個結合”的建設，已經初步建立了專業知識與課程思政元素融合的理論體系和評估體系，最終要達到的目的是為黨和國家培養理論基礎扎實、政治思想過硬、新時代的工科大學生。

4 結語

《材料力學》作為機械類專業的專業基礎課，在整個本科教學中具有重要的地位。因此，思政元素與《材料力學》課程的有機結合對整個專業教育起著至關重要的作用。提高教師的思政理論水平是高校思政教育的關鍵。通過改革教學內容和考核模式，將思政元素融入到課程教學中，真正做到“為黨育才、為國育才”，培養出理論基礎扎實、政治思想過硬、滿足新時代要求的工科大學生。

基金項目：廣東省普通高校青年創新人才項目（2022KQNCX098）；2022年度肇慶市科技創新指導類項目（2022040305002）;肇慶學院校級科研基金項目（QN202334）。

參考文獻：

[1]李瑋潔. 以工程應用為導向的“材料力學”教改探索[J]. 教育教學論壇，2023，5（22）： 49-53.

[2]朱曉偉，李美云，陳俊旗，等. 材料力學課程思政元素的挖掘與教學設計[J]. 科學導刊，2022，22：119-121.

[3]張新春，王金祝，李娜，等. 機械工程專業課程思政教學改革探索和實踐—以材料力學教學為例[J]. 大學教育，2022，11： 55-57.

[4]徐鋒，許晨光. 地方應用型高校理工類專業課程育人模式探索與實踐—以“材料力學”課程為例[J]. 臺州學院學報，2022，45（3）： 80-86.

[5]韓憲洲.以“課程思政”推進中國特色社會主義一流大學建設[J]. 中國高等教育，2018，（23）：4-6．