“材料力学”课程的思政育人模式的探索与实践*

徐 雄 储亚明 陈 萍

（武汉工程大学土木工程与建筑学院 湖北武汉 430073）

一、概述

课程思政是为了实现“立德树人”的根本任务，其本质还是教育。在新形势下，课程思政的建设和教学改革的全面推进对国家人才培养、长治久安、民族复兴和国家崛起都起着至关重要的作用。[1]因此，高校要实现人才培养目标和高质量发展战略，必须重视课程思政的建设和改革。[2]高校各门课程都要“守好一段渠，种好责任田”，这是中国特色社会主义进入新时代各项战略目标的要求。[3-4]

思政课程能够培根铸魂。面向新时代、新征程，课程思政的建设和改革对教育和引导当代大学生尤为重要。[5]青少年时期既是梦想的起点，也是立德树人的关键时期，而青少年的价值观容易发生波动，因此思政课程必须保持思想的统一性和立场的鲜明性，紧跟党的步伐，培养和造就大批有共同理想、共同信念的堪当时代重任的接班人。广大青少年要重视思政课程的学习，才能确保根正苗红。

高校在推进课程思政建设时需要明确，思想政治教育是做人的工作，解决的是“培养什么人”“怎样培养人”和“为谁培养人”的问题。高校课程应全面加强党对教育工作的领导，坚持立德树人，推进教育改革，加快补齐教育短板，努力实现知识传授、价值塑造和能力培养的多元统一。[6]把思政课程的教育理念要贯穿到整个人才培养体系，发挥每门课程的育人作用和落实所有教师的育人职责，全面推进高校课程思政建设和课程思政改革，提高高校人才培养质量。[7-8]

二、现状分析

“材料力学”是我校土木水利、道路桥梁、机电工程三个专业的力学基础课程之一，也是工程领域进行创新研发的理论基础。本门课程的学习既是对前期“理论力学”和“高等数学”部分知识的巩固发展，同时也是为后续“钢结构”“钢筋混凝土结构”“结构力学”等课程的学习奠定力学基础。材料力学是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。

本文针对在材料力学教学过程中发现的问题，通过对课程思政元素的挖掘，提炼出加强职业教育、提高人文素养、培养责任担当精神和厚植爱国主义情怀四条主线。[9]分别从教师层面、教学方法、教学模式及多层次教学方面实践课程教学改革和课程思政建设，明确课程思政对材料力学课程的重要性，树立课程思政新理念，激发学生的学习主动性，强化学生的力学基础，并且帮助学生建立力学的理论自信，为他们后续力学课程的学习打下良好的基础。

三、思政教育的融入点

（一）以授课教师的自身修养作为融入点

教师是推进全面建设课程思政的关键。首先，教师应具备良好的师德和师风，严格要求自己，严谨对待教学工作，给学生做好带头表率作用。在课前备课充分，课中认真讲解，课后及时答疑，树立良好的榜样。[10-11]育人先育德，教师应以自身的丰富学识和人格魅力来感召学生，影响学生，以自身正确的三观来引导学生三观的形成，真正做到传道授业解惑、育人育才的有机统一。[12-13]

课程思政的建设应以专业课教师为主，思政课教师为辅。教师在传授专业知识的同时，既要注重对学生专业能力和素质的培养，又要注重对学生正确价值观的引领。在课前环节，教师应多收集和整理与专业相关的工程案例，将其中所蕴含的思政元素和知识点认真梳理，并合理地融入专业课程教案中；在课中环节，对力学知识点进行讲解时，思政内容的引入要因势利导，逐步深入，与力学知识点的结合要准确融洽地传达给学生；课后研讨是学生消化和吸收课堂知识的重要环节，通过线上平台发布课后作业，可采用老师点评、学生互评的方式，来培养学生的批判性思维和创新精神。

（二）以力学家的事迹和力学学科发展历史为融入点

在教学过程中，深入挖掘和融入思政元素，解读其中蕴藏的辩证法原理，阐释可贵的科学家精神。钱伟长，世界著名科学家、教育家，开创了中国大学里第一个力学专业及非线性力学的学术方向和理论力学的研究方向；钱学森，两弹一星功勋奖章获得者，在力学的许多领域都做过开创性工作，提出了物理力学概念等；钱令希，在工程力学和结构优化设计方面有着显著的成绩，是中国计算力学工程结构优化设计的开拓者。还有许多的力学家，他们从不考虑自己的得与失，为中国力学学会和力学事业的发展做出了重要的贡献。

材料力学用以研究结构的构件和机械零件的承载能力，是固体力学中最早发展起来的一个分支。早期材料力学是将石头、木材等脆性材料作为研究的主题，但由于其变形很小，所以不可避免地会存在很大的局限性。且随着工业的发展，人们在机械、船舶、车辆和大型建筑工程的建造中所碰到的问题日益复杂，单凭经验已无法解决，这样，在对构件刚度和强度长期定量研究的基础上逐渐形成了材料力学。现在国内外流行的材料力学是在20 世纪50 年代引用苏联的教材和教学模式的基础上建立起来的。材料力学是一门古老的学科，在19 世纪中叶材料力学发展到了鼎盛时期。有关材料力学的几个重要概念和问题也是在这段时期提出的。通过与学生讲述和分享力学家事迹和力学学科的发展历史，让学生对力学学科有一个笼统的认识，加深他们的理解以及激发起他们对力学学科的兴趣。

引入力学家的典型事迹和探索历程，培养和激发学生勤于思考、敢于挑战、不畏艰难、刻苦钻研、坚持不懈的优良品质和勇于创新的精神。通过了解力学的发展史，结合历史文化和时代背景的解读，提升学生的学习兴趣，坚定学生的理想信念和爱国情怀。灵活运用力学公式中蕴含的思政点，将思政点和专业知识有机结合，大大提高学生的学习主动性和独立思考的能力。

（三）以工程事故案例的经验和教训为融入点

在材料力学教学中，教师应将与知识点相对应的相关工程事故案例结合在课程教案中，在讲述基本理论时，适时地将它们拓展开来，不至于让学生感到枯燥乏味，难以理解，以此来激发学生的学习兴趣，提高学习效果。通过与强度相关的工程案例，如建筑倒塌、隧道施工、容器炸裂等；与刚度相关的工程案例，如精密加工、桥体形变、机翼设计等；与稳定性相关的工程案例，如千斤顶设计、脚手架失稳、桁架垮塌等，让学生学会将理论联系实际，活学活用，引导他们主动思考，培养其工程素养、分析思维和解决实际问题的能力，加强专业知识和社会责任感。

实例一：劈柴时，顺纹劈易断，横纹劈不易断（各向异性）。

实例二：在成都车间里，技术员和工人通过思考和努力，改进装置后，用现有的起吊重量只有5T 的吊车吊起了10T 的重物（提高弯曲强度的措施）。

实例三：1954 年，英国海外航空公司的两架“彗星”号大型客机接连失事，通过对残骸的打捞分析发现，飞机失事的原因是由气密舱窗口处铆钉孔边缘的微小裂纹发展所致，而这个铆钉孔的直径仅为3.175mm（应力集中）。

（四）以我国在工程建设方面取得的建设成就为融入点

我国作为一个工程大国，有着悠久的历史，获得了许多的世界之最，在工程建设方面取得的成就不容小视。目前世界上最长的、最高的桥都是由我国建造的。以我国在工程建设方面取得的建设成就为融入点，列举赵州桥、港珠澳大桥、三峡工程、歼15、辽宁舰、雷神山医院等远近闻名的伟大工程，增进学生对民族文化的了解，培养其民族自信和家国情怀，强化爱国主义教育，为国家培养创新型全能人才。

四、课程思政在材料力学课程中的探索与实践

通过梳理“材料力学”的课程内容，课程思政教育主要可以在以下几个方面中得以实现：（1）轴向拉伸和压缩、剪切；（2）扭转；（3）弯曲应力；（4）组合变形。对思想内容的切入时机和融合方式要精心设计，挖掘和搜索蕴含在知识点后的思政元素，并通过教学实践不断调整和完善，以实现专业内容和思想政治内容的内在融合，让学生的理论知识和思想境界得到同步提升。课程思政在“材料力学”课程中的探索和实践思考如下：

（一）将“轴向拉伸和压缩”融入“材料力学”教学内容

通过学习拉伸、压缩和剪切相关的理论知识，了解到轴向拉伸和压缩是杆件受力或变形的一种最基本的形式。学习材料在外力作用下所表现出来的变形和破坏的特性，材料在被拉伸时应力应变的关系可分为线弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段和失效阶段。结合中国传统建筑、中国高铁实例的思政素材，融入思政元素，培养学生的科学素养和民族自信，弘扬爱国主义精神。

（二）将“扭转”融入“材料力学”教学内容

工程中有许多杆件，在外力的作用下，其主要变形是扭转。例如汽车的转向轴、机械中的传动轴等，但单纯发生扭转的杆件并不多。扭转变形是指杆件在受到大小相等、方向相反且作用平面垂直于杆件轴线的力偶作用后，杆件的横截面会绕轴线产生转动。在讲授扭转内容前，抛出扭转问题和对扭转杆件的思考，让学生运用所学知识和常识对问题进行讨论，结合钻井平台“蓝鲸二号”、瑞典马尔摩的扭转大楼的工程实例，让学生了解到力学之美和结构之美，提升学生的美学修养。

（三）将“弯曲应力”融入“材料力学”教学内容

弯曲的情况要比拉压和扭转更加复杂一些，它所涉及的问题更多，与实际工程的联系更加紧密，是材料力学中比较重要的章节。在这一章中，我们首先要讨论弯曲正应力，同时还要讨论弯曲切应力的问题和强度计算。带学生了解应力和正应力的情况，对一些建筑事故进行分析，讨论梁的强度和破坏，通过对事故发生原因的探讨，引入思政元素，培养学生爱岗敬业、精益求精的责任意识、安全意识和法律意识。

（四）将“组合变形”融入“材料力学”教学内容

组合变形是指构件在外载作用下，同时发生两种或两种以上基本变形的组合。组合变形类型的判断方法是荷载的等效处理法，将外力进行平移或分解，使之简化后的荷载符合基本变形的外力特征，从而判断组合变形的类型。组合变形的强度计算是根据应力状态和构件的材料，选择强度理论进行强度计算。在进行本章的讲解时，以三峡工程、远大出口韩国版火神山医院的工程实例为思政素材，在传授专业知识的同时，培养学生的制度自信、理论自信，弘扬中国特色社会主义核心价值观。

结语

课程思政是为了实现专业课程和思想政治理论课程的同向而行，协同育人，其过程应该是循序渐进、潜移默化的。在教学过程中，教师应始终坚持以学生为中心的教育理念，在教育和教学方法上不断创新，积极推动思政教育和现代化技术在课堂上的应用。课程思政应深入融合在专业课程中，并与之紧密结合，让学生不仅能学到专业知识，更能启发思想，塑造出正确的人生观、价值观、思想观，并不断提高思想境界和专业素养，为国家培养出德才兼备、全面发展的创新型人才。