研究生连续介质力学课课程思政实施探索

杨未柱，李磊，何新党，古一帆

（西北工业大学 力学与土木建筑学院，西安 710129）

课程思政以立德树人为根本任务，通过“三全育人”的形式，使各类课程与课程思政同向同行，形成协同效应[1]。研究生教育以培养高素质创新人才为目标，课程思政建设更是不容忽视。2020 年7月，全国研究生教育会议指出，必须加强对研究生的思想政治教育，必须培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人，必须培养德才兼备的高水平人才[2]。因此，新时代研究生不仅需要培养其扎实的专业能力，也要重视其价值塑造。对于理工科学生来说，科研学习任务繁重，学生们将大量时间和精力投入到科研当中，这导致理工科研究生专业课程思政建设的难度增加[3]。因此，如何结合学科特点，将思政元素有效地融入专业课程当中，从而起到思政的价值引领作用，值得所有教育工作者思考和探索实践。

目前，国内各大高校针对工科课程思政教育进行了大量探索实践。朱秋晨等[4]以交通景观规划与设计课课程思政建设为案例，主张任课老师要在教学中自然地融入课程思政内容，实现研究生价值塑造、能力培养和知识传授“三位一体”的教学目标。张珂等[5]以机械工程专业研究生培养为载体与过程，在机械设计能力培养中植入“厚德精技”育人目标，在相关课程中有机开展专业能力与工匠精神相结合的育人活动，探索出机械专业研究生机械设计能力培养融入“德育”的有效实施示例。郭涛等[6]基于工科和思政元素特点，从队伍建设、实践育人、文化育人与意识形态等方面，探讨了近五年本学科的课程思政教育改革、做法与成效。廖红建等[7]分析了混合教学模式下的工科课程思政教育的可行性和效果，并以土力学课程为例开展了教学实践。莫远科等[8]提出以科学哲理、学科史与名师、职业操守与道德、国内外时事热点、行情省情校情、应用及发展前沿六个方面为切入点挖掘理工科专业课程的思政元素，并以材料力学性能为例开展了相应的课程思政实践。李晓光等[9]探讨了将思政元素融入课堂教学的基本理念，并以大量素材为基础，讨论了课程思政的实施策略，以晶体物理学为例开展教学实践。目前开展的课程思政实践[10-12]以本科生课程为主，通过课程思政教学取得了较为显著的成效。然而，针对包含诸多理论公式的力学专业研究生基础课程，如何实施课程思政达到同向同行的目的，仍需要进一步探索。

连续介质力学是力学专业研究生课程体系的重要组成部分，开展该课程的课程思政建设非常必要。一方面，该课程应用涉及社会建设和国家建设的方方面面，西北工业大学以“三航”为特色，对国家安全起着极其重要的作用，因此培养具有爱国情怀的高素质人才尤为重要。另一方面，该课程中包含大量的公式推导，在教学过程中应多与工程应用结合，激发学生学习的兴趣。因此，需要探索与这些特点相契合的课程思政理念与途径，以实现课程思政与专业教学的互融互促。本文以连续介质力学课程为例，根据该课程的特点进行了课程思政实施探索与实践，以期对其他专业课程的课程思政建设提供借鉴。

一 课程思政教学总体设计

力学作为支撑西北工业大学“三航”特色领域人才培养和科学研究的技术基础学科，在航空、航天、航海、材料、机械和建筑等领域有广泛应用，学习和掌握力学基本概念、基本知识和基本理论，对于进行力学研究和日后从事力学相关研究性的工作来说必不可少，在国家航空航天人才的培养中起到重要作用。连续介质力学作为力学相关专业研究生的专业必修课，是本科力学专业基础知识和力学深层次研究之间的关键纽带，对力学专业研究生的高质量培养至关重要，而该课程包含大量数学公式推演，对初入学的研究生而言课程挑战度较大，同时其课程思政建设难度也较大。

为同时优化课程教学质量和加强育人效果，课程团队坚持价值塑造、能力培养与知识传授“三位一体”的育人理念，通过多次研讨和长期实践，对本课程的课程思政建设形成了如图1 所示的总体思路。首先，进行多维度的课程思政元素深入挖掘，将科学家故事、工程应用案例、科技前沿及热点事件与教学内容紧密结合，形成课程思政案例库。其次，通过多种途径开展课程思政教学实施，包括相关领域科学家事迹讲述、严谨公式推演与工程应用案例研讨等方式，传播科学家精神、家国情怀和科技报国精神，提升其科研素养，培养学生的科技创新意识和文化/制度自信，同时通过翻转课堂、研讨会等形式实现教学相长，打造师生学习共同体，引导学生积极参与到课程思政建设之中。再次，进行多角度融合的课程思政评价，从课堂表现、专题研讨情况和课程大作业等角度将课程思政融入课程的考核评价之中，通过有效的评价和监督可以考察课程思政实施的有效性及其对学生的影响，促进课程思政教学设计和建设的完善。

图1 课程思政教学总体思路

通过课程思政教学设计与实施，以实现课程思政和专业教学的互融互促，在提高学生对知识的理解和运用能力的同时，培养学生的家国情怀、科学精神和科技人文素养等，为培养服务于国防科技事业发展和国民经济建设的创新领军人才提供支撑。

二 课程思政实施途径

连续介质力学课程主要介绍连续介质力学的理论及何种情况下可以和应该运用它。结合课程特点，为进一步提高教学效果和研究生培养质量，根据以上课程思政教学的总体思路，具体开展了以下教学实践。

（一）多维度挖掘和融合课程思政元素，结合教学内容建立课程思政案例库

本课程的教学内容包括绪论、张量分析基础、变形与运动、应力、本构方程、牛顿粘性流体和应用专题研讨。结合课程知识点、教学内容，发掘解决当前专业领域内的科学问题，并研究其对社会发展所造成的影响和解决这些问题的重要意义，从科学家故事、科技前沿、大国工程（大飞机、运载火箭、航母舰艇、重型装备、桥梁和大型基建等）及力学相关热点事件（如虎门大桥振动、新冠病毒传播等）等深入挖掘相关的课程思政元素，寻求这些课程思政元素与课程教学内容的融合点，进而建立课程思政案例库，支撑科学家精神、家国情怀、科技报国、创新意识、文化自信、科研思维素养和科技伦理多维度的课程思政培养目标。以科学家故事为例，引入在连续介质力学领域有重要研究贡献的林家翘、黄克智、胡海昌和郑泉水等的研究经历、个人事迹和崇高情怀；以新冠感染疫情为例，介绍基于连续介质力学框架下的疫情传播模型、传播机理和距离分析、飞沫传播与防护等方面研究，讨论力学研究在抗击疫情上可以发挥的作用，进行课程思政元素有机融合。

（二）多途径实施课程思政教学，推动专业课教学与课程思政互融互促

采用多种途径和策略，灵活开展课程思政教学，结合课程思政元素的融入丰富教学内容，提高学生对知识的理解能力和运用能力，让课程内容教学和课程思政保障互相融合互相促进，保障知识传授、能力培养和价值塑造教学目标的实现。具体的实施途径包括：其一，结合课程教学内容，融合讲述科学家故事，尤其是中国科学家在课程相关领域的重要研究成就，传播科学家精神、家国情怀和科技报国精神等；其二，通过课上严谨的公式推演、章节逻辑整理等，建立科学概念/理论之间的内在逻辑和想象力，培养学生的学术思维，提升其科研素养；其三，将教学内容与大国工程（大飞机、运载火箭、航母舰艇、桥梁和大型基建等）、科技前沿（二维材料力学模型、力学超材料设计和软体机器人）、热点事件（虎门大桥振动、新冠感染疫情防控等）和生命健康（生物力学与医疗、组织工程结合）相结合设置连续介质力学应用专题，在研讨中引入课程思政元素，培养学生的科技报国精神、创新意识、文化自信和科技伦理素养等；其四，在课堂教学中充分发挥学生积极性，基于师生共建课程思政的理念，通过翻转课堂、研讨会等形式实现教学相长，打造师生学习共同体，引导学生积极参与到课程思政建设之中。

（三）多角度融合课程思政进行课程考核评价，反馈优化课程思政教学设计

综合考虑学生的课堂表现、专题研讨表现和课程大作业等，多角度将课程思政融入课程的考核评价之中，其中专题研讨中引入了翻转课堂教学模式，让学生结合连续介质力学与大国工程、科技前沿和热点事件等探讨自己的认识，促进其对连续介质力学乃至力学学科应用价值的了解，加强其对科学研究服务国家需求和社会经济需求的理解。另外，通过分析学生的表现和评教结果，考察课程思政实施的有效性及其对学生的影响，反馈优化课程思政教学设计，进一步完善本课程的课程思政建设。

三 课程思政教学案例

课程思政教学的实施需要以课程资政案例为支撑，下面结合连续介质力学教学需求，以科学家故事和疫情防控应用专题为例对课程思政案例融合进行说明。

（一）课程思政教学典型案例——科学家故事

结合课程教学内容，在不同章节融合讲述科学家故事，以在连续介质力学上取得开创性研究成果的林家翘、胡海昌、黄克智和郑泉水等科学家为例，结合知识点阐述他们的研究经历和学术成就，并讲述他们的育人事迹，传播这些科学家追求真理、不断创新、永攀高峰的科学精神，以及他们热爱祖国、热爱人民、热爱科学的崇高情怀，同时这些事迹还证明了中国人的伟大创造力和不屈不挠的奋斗精神，通过有机融入这些课程思政元素，培养学生的科学精神、家国情怀、科技报国信念和创新意识。

在绪论部分讲述林家翘院士的事迹，他采用连续介质力学模型来研究天体物理，创立星系螺旋结构的密度波理论，为国际学术界所公认，这体现了连续介质力学的应用广度；林家翘院士为中国教育和科学事业的发展作出重要贡献。在张量分析基础部分讲述郑泉水院士的事迹，他创建了完整的本构方程张量函数理论，开创了结构超滑的理论与应用技术，并领衔创办了清华大学“钱班”。他作为学者，怀赤子之心投身于力学研究，把科研推到巅峰；作为师者，帮助学生找到热爱的方向，把育人做到极致。在应力部分讲述黄克智院士的事迹，他针对工程中重要的幂硬化材料提出新的裂纹尖端奇异场理论，基本解决了国际上的难题；他认为作为一个合格的科学研究者，必须具备两个条件，首先，研究的目的是为了国家发展的需要，所以个人的研究方向必须与国家的需要相结合；其次，研究的水平必须紧跟国际的先进水平，不能固守一个项目几十年不变；直到85 岁高龄，黄老仍然聚焦国家重大需求，接受任务挑战，带领学生潜心研究。在本构方程部分讲述胡海昌院士的事迹，他创立了弹性力学三类变量广义变分原理，即国际上公认的胡－鹫津原理；首次找到了横观各向同性弹性体空间问题的一些重要解；他还热心于教育事业，从20 世纪50 年代起在北京大学讲授多门力学课程，为国家培养了大批人才。

（二）课程思政教学典型案例——连续介质力学疫情防控应用专题

新冠感染疫情以来，大量力学工作者也参与到疫情相关研究中，其中很多工作是在连续介质力学的理论框架下开展的，对此进行专题研讨，包括传播机理分析、传播预测模型、飞沫的传播与防护与室内传播机理和距离分析，为疫情防控决策和政策制定提供了理论支撑。除此之外，延伸到力学工作者、医护人员、解放军和人民群众等在抗疫行动中同心协力、众志成城的事迹，弘扬“生命至上，举国同心，舍生忘死，尊重科学，命运与共”的抗疫精神及我国的制度优越性，增强学生的制度自信。

除以上案例外，对应连续介质力学专业知识，对连续介质力学课程采用的部分具体案例进行了梳理和总结，见表1。

表1 连续介质力学课程思政案例

四 课程思政建设成效

本文开展的连续介质力学课程思政教学实施具有以下特色和创新点。

1）对课程思政元素进行了深入挖掘，结合课程教学内容寻求有机融合点，支撑了科学家精神、家国情怀、科技报国、创新意识、文化自信和科研思维素养等多维度课程思政培养目标的实现。

2）利用科学家故事讲述、严谨理论推导、专题研讨和师生共建等多种途径和策略灵活开展课程思政教学，推动了专业课教学与课程思政互融互促。

3）多角度融合课程思政进行课程考核评价，通过课程评价和反馈，建立了课程思政教学设计迭代优化机制。

通过课程优化设计和课程思政建设实践，得到了督导专家和选修学生的一致好评，2020 秋季学期和2021 年秋季学期学生测评总分均在95 以上（96.4 和95.8），其中在课程思政相关评价项上得到了学生们的高度认可，此外，相关建设经验和课程思政案例辐射应用于其他力学相关课程的课程思政建设，获认定校级课程思政示范课程3 门次（实验力学、工程力学实验、Failure of Polymers）。

五 结束语

力学专业的研究生毕业后将在航空航天、装备设施建设等各领域中发挥关键作用，因此十分有必要开展研究生专业课的课程思政建设，以有力支撑高校落实立德树人的根本任务，有助于提升研究生教育质量和水平。本文以连续介质力学课程为例，在价值塑造、能力培养和知识传授“三位一体”的育人体系下，通过多维度课程思政元素挖掘、多途径课程思政实施、多角度融合课程思政评价，使课程思政与专业教学紧密融合，增强学生的家国情怀、科研素养、创新意识和文化自信，传播科学家精神、抗疫精神，同时提高学生学习积极性并促进专业知识传授。在后续研究生教学工作中，应持续进行研究生课程思政教学探索与实施，为培养热爱祖国、德才兼备和全面发展的高素质研究人才提供支撑。