《工程力学》课程思政元素设计与实践

【摘要】在工程力学课程教学中深挖课程思政元素与专业知识的有机统一，做到润物无声、如盐入汤地把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力;注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

【关键词】工程力学  课程思政  家国情怀

【基金项目】河南省本科高校“战疫”类课程思政样板课程（高教2020-426号），安阳工学院思政课程立项（安工院2020-11号）。

【中图分类号】G641;TB12-4     【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）38-0151-02

一、思政教育融入“工程力学”课程的重要意义

《工程力学》课程为普本大二机械类、土建类、化工制药类工科学生专业技术基础必修课，通过《工程力学》课程的学习，使学生掌握物体受力图的画法，利用平衡条件和平衡方程求解约束力;在满足强度、刚度、稳定性的要求下，以最经济的代价，为工程构件选择适宜的材料，确定合理的截面形状和尺寸提供必要的理论基础和计算方法，并为后续课程的学习打下良好的理论基础。

2016年12月习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调高校思想政治工作关系高校培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人这个根本问题。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，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面。

2020年5月教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知。通知指出：要紧紧抓住教师队伍的“主力军”、课程建设“主战场”、课堂教学“主渠道”，让所有课程都承担好育人责任，守好一段渠，种好责任田，使各类课程与思政课程同向同行，将显性教育与隐性教育相统一、形成协同效应。

《工程力学》课程在教学目标的设计上强调以学生学习成果为导向进行反向设计，将教学目标分为素养（思政）目标、能力目标和知识目标，在顶层设计上注重知识、能力、素养互融。素养目标是培养学生家国情怀、人格修养、唯物辩证的科学思维;遵纪守法的职业道德，具有严谨、有责任、有担当的职业态度;能力目标：能够利用工程力学知识对工程构件进行结构优化设计、强度分析的基本能力，具有分析实验数据的能力;知识目标是要求学生掌握工程力学的基本知识、基本计算和分析方法，学生能够掌握工程力学基本的实验方法和技能。

二、将爱国主义融入授课过程

我国作为一个工程大国，获得了许多世界之最。中国制造、中国创造、中国建造共同发力，不断改变着中国的面貌。

港珠澳大桥作为世界上最长的跨海大桥，创下多项世界之最。体现了一个国家逢山开路、遇水架桥的奋斗精神，体现了我国综合国力、自主创新能力，体现了勇闯世界一流的民族志气，这是一座圆梦桥、同心桥、复兴桥。这也进一步坚定了我们对中国特色社会主义的道路自信。

嫦娥五号着陆器机械臂的设计和研发，精确完成月球土壤的取样和封装动作。机械臂自如伸缩，取样钻杆高强度工作不会发生强度失效。我国机械设备自主研发，核心技术走在世界前列，并且能够成功完成航空航天重大任务。

五轴联动数控机床——代表机床制造业的最高境界。从某种意义上说，它反映了一个国家的工业发展水平状况。当前，国产五轴联动数控机床加上五轴联动铣床和大型镗铣床以及车铣中心等的开发，基本涵盖了国内市场的需求。大连科德制造的高精度五轴立式机床，启运出口德国。工信部装备司副司长王卫明表示：“这一高档数控机床销往西方发达国家，是中国机床制造行业的重要里程碑。機床自身主轴的性能稳定，变形量小，才能加工出高精度的零件。”

中国商飞C919使用了占全机结构重量20%～30%的国产铝合金、钛合金及钢等材料，再通过飞机内部结构的细节设计，把飞机重量往下压缩，充分体现了C919大型客机带动国内基础工业的能力与未来趋势。选取满足强度刚度要求的飞机材料是材料力学课程中主要的一部分，在我国研发复合材料的过程中也要充分考虑材料的力学性能。

通过这些实例让同学们对祖国的强大感到无比自豪，增强爱国主义情感。

三、将家国情怀使命担当融入授课过程

每个人的前途命运都与国家和民族的前途命运紧密相连，“国家贫穷、民族衰微，再美好的梦想都是奢谈;国家富强、民族振兴，个人梦想才能真正实现”。

疫情期间武汉火神山雷神山建造过程中工程机械的拉压杆强度分析，再延伸到中国力量、中国速度，把强国志融入到学生人生观价值观的塑造中，使学生无形中铭记使命与担当，引导他们将所学知识服务于国家需要和民族复兴。

从扭转切应力，弯曲正应力公式推导过程发现力学与数学联系很紧密。学习好数学、力学这样的基础课程非常重要，但可能不是一两年就见成效，需要多年的持之以恒，从量的积累逐渐到质的突破。这一点不论从个人发展还是国家发展都是一样的，我们国家也正是因为从建国以来大力发展制造业、基础建设等，才能在去年面对突发疫情这样的紧急状态，从各个方面表现出中国速度。引导学生为了以后的路走得更远，发展得更好，为祖国的强大贡献力量，一定要注重基础知识的积累。李克强总理寄语青年学生：不管将来从事什么职业，有什么样的志向，一定要加强基础知识的学习，打牢基本功和培育创新能力是并行不悖的，树高千尺，营养在根部，基础打牢了可触类旁通，行行都可以写出精彩。

力学中“增加约束数量可以提高抗弯强度——以战争中的浮桥为例”，这个战桥的约束是无数个战士，为了新中国的成立，他们用肩膀、用生命架起了通往胜利之桥。今天，我们能安静地坐在这里，岁月静好，是无数人牺牲生命负重前行的结果。我们只有努力学习，把个人的命运和祖国强盛联系在一起，才能无愧于这个时代，民族复兴的伟大中国梦才能早日实现。

四、将优秀传统文化融入授课过程

中国传统文化源远流长，博大精深。结合我国古代科技名著和诗词文化，把相关内容的思政元素融入课堂，使学生了解中国在力学体系发展历程中的重大贡献和实践成果，让学生树立文化自信，提升学生的民族自豪感。

东汉时期的郑玄在《周礼·考工记·弓人》中指出弓的变形与加力的关系是：每加物一石，则张一尺，最早提出了变形与力成正比的关系，被认为是关于弹性定律的最早描述，在时间上比胡克早约1500年。

在讲授弯曲强度选择合理的的截面时，引用宋代的李诫所著《营造法式》，“凡梁之大小，若随其广分为三分，以二分为厚”，比意大利的达·芬奇提出的“梁的强度与长度成反比，与宽度成正比”早400多年。

竹子体轻质坚，被誉为“植物界的钢铁“，有它自身的力学美。“嘴尖皮厚腹中空“，惟其“嘴尖”，才能克服土层的重重阻力，破图而出。惟其“皮厚腹中空“，才能与大自然的狂风抗争，显示出最大的抗弯抗扭能力。郑板桥的诗赞美竹子”千磨万击还坚劲，任尔东西南北风“。正是竹子本身特殊的结构才能够经得起风吹雨打，傲然挺立在自然界中。号召学生学习“竹”的精神，面对困难百折不挠的勇气。

讲解强度理论应用范围时，引入古老的赵州桥案例，巧妙地利用了石材三向受压的力学性能。激发了学生的学习热情，创新意识和科学探究精神，帮助学生树立马克思主义理论的正确性，坚持文化自信的科学精神。

五、将爱岗敬业、一丝不苟的工匠精神融入授课过程

作为工科专业的大学生要始终坚持精益求精的工匠精神，走好技能成才，技能保国之路。1940年塔科马海峡大桥的坍塌事故，由于当时桥梁设计师莫伊塞夫过度自信，把原来计划中7.6米高的桁架梁改成了2.4米高的普通钢梁，致使桥身无法产生足夠的刚度，再加上“风洞”效应，使桥梁在通车仅四个月后坠入塔科马海峡。

从一枚特殊戒指引出加拿大魁北克大桥两次坍塌事故。第一次坍塌由于设计师的盲目自信，将主跨的净距由原有的487.7米增长到了548.6米，钢筋超过了承载范围内。第二次在施工建造时，用了比第一次更多的钢材，由于材料过重，在悬臂进行安装的时候，一个构件突然断裂，大桥再次坍塌。加拿大的工程学院花钱买下从水底打捞出来的钢材制成了戒指，发给工程学院的学生，让他们看到戒指时，就能想到魁北克大桥额两次坍塌，死亡88人的经验教训，时刻铭记自己身为一个工程师所应当具备的责任心和专业性。

2000年10月25日上午10时南京电视台演播中心由于脚手架失稳，造成屋顶模板倒塌，死6人，伤34人。本次属严重违章施工的责任事故。施工前，模板支架未经计算，支架搭设不符合规定立杆间距、步距不均;梁下载荷密集，致使立杆承载能力严重不足，加大了顶部晃动造成整体失稳，以上血淋淋的案例告诉我们，作为一名未来的工程师，任何问题都不能忽略，不能迷信权威，不能盲目自信，要懂得敬畏生命，尊重自己的职业道德和情操。

六、结束语

工程力学课程中融入“思政元素”的新工科教学改革具有重要意义，将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体，使学生的思想道德素养在掌握专业知识的同时得到全面的提高，很好地践行为党育人、为国育人的职责任务。

参考文献：

[1]沈火明.“工程力学”课程建设的创新与实践[J].教育教学论坛，2021（5）.

[2]张智慧，高巨鹏.关于力学课程思政的初步探索[J].高教学刊，2020（8）.

[3]孟卓.基础力学课程思政教育的实践与探索[J].教育教学论坛，2020（3）.

[4]曹惠.材料力学思政元素的挖掘融合与实践探索[J].科技视界，2021（5）.

作者简介：

王霞（1979年-），女，汉族，河北安国人，副教授，硕士，研究方向为课程教学改革与实践。