机械专业课程思政融入的探索与实践

2024-01-11陈蕊廉笑天

时代汽车 2023年24期

陈蕊　廉笑天

摘要：结合工程力学课程的培养要求和学校应用型大学的办学定位，将课程思政融入专业教育，同时多维度发掘课程思政元素以实现育人和育才的统一。工程力学是机械工程专业学生的一门专业必修课程，通过在授课过程中穿插讲授科学史及辩证唯物主义等内容，激发学生科技报国的情怀和担当。

关键词：课程思政教学设计工程力学

高等教育承载着知识传授，能力培养和价值塑造的重要使命。[1]面对如今的国际形势和应用型大学的人才培养要求，教师要深入挖掘专业课中的思政元素，在授课过程中帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观，完成立德树人的基本要求。

工程力学是机械工程专业学生必修的基础课，包含理论力学和材料力学两部分内容，是学生学习机械设计基础的先导课程。工程力学课程内容覆盖面广且与实际关系紧密，结合课程特点，在教学过程中通过故事或案例引入思政元素，寓教于学，在不知不觉中培养学生的学习兴趣和科研兴趣，提升学生的职业使命感和荣誉感。

1 课程思政元素的发掘

工程力学课程的教学内容源于实际，服务工程，是解决力学相关问题的基础。为了在传授知识的基础上达到良好的育人目的，本文将从课程内容的知识点和工程案例中挖掘相关的思政元素。

1.1 课程内容中的思政元素挖掘

课程教学的首要目的是知识传授，在传授知识的同时融入思政，既有助于学生深入理解知识点，又有助于践行立德树人的根本任务。

1.1.1 从知识点的内容中挖掘思政元素

《工程力学》是机械工程专业学生的一门重要的专业基础课程，通过课程的学习要培养学生利用工程力学的方法解决实际的工程问题的能力，课程内知识点众多，下面将以部分知识点进行举例。

（1）胡克定律

在讲授胡克定律时，以胡克定律产生的过程引入，培养学生积极探索的研究精神。同时在讲授的过程，告诉学生我国早在《周礼》中就在“试弓定力”中记载过弹性体受力和变形存在线性关系。通过对比中外科学家在弹性体受力和变形方面取得的成果，增强学生的爱国主义精神和文化自信心。

（2）应力集中

在讲授应力集中概念时，通过实例分析其产生的原因和引起的危害，然后让学生找出生活中遇到的实例并分析其中应力集中现象，从而培养学生的辩证思维能力，让其在生活中养成勤于思考、乐于总结的思维习惯。

（3）强度理论

讲授强度理论时介绍其产生和发展历程，激发学生不断创新、积极探索的动力。并且在講授过程中引入俞茂宏教授提出的统一强度理论，告诉学生虽然我国历经兴衰，即使是近代遭受了前所未有的苦难，但是文明之火一直生生不息，引发学生的民族自豪感并建立起文化自信。

（4）力系的简化

讲授力系的简化时可以通过一道关于大坝的受力分析求解，引申穿插出三峡大坝的建造过程以及在建造过程中遇到的困难，让学生知道只有在党的领导下，统筹一切力量，才能完成这样一件惠及子孙后代的伟大工程，增强学生的爱国热情和自豪感。

（5）动力学普遍定理

在讲授动力学普遍定理时，无论是动量定理、动量矩定理还是动能定理均是在牛顿第二定律的基础上进行的推导演绎，复习时学生可以采用类比的方法进行，告诉学生不同定理的应用具有类同性，记忆时要将所有关联性的知识点及性能归类分析，从而培养学生的逻辑思维能力。

（6）科氏加速度

在讲授牵连运动为定轴转动时的加速度合成定理中，首先从法国物理学家科里奥利的生平讲起，告诉学生直到20世纪初，科里奥利力才开始被广泛应用。然后通过科氏加速度在全球海洋学科中的应用，告诉学生核能关键设备的国产化是安全的关键之处，鼓励学生将来投身国家的高端制造业，将学到的理论知识应用于实践，从而激发学生为国奋斗的爱国主义精神。

1.1.2 从工程实际中挖掘思政元素

工程力学与实际关联紧密，在课程讲授中引入案例，挖掘其中的思政元素，不仅可以帮助学生理解专业知识，还可以培养学生的工匠精神，最终达到德育的目的。

（1）从自身参与的案例出发

在讲授螺栓组的强度计算前，先引入自己曾参与过的装船机项目，自己当时主要负责臂架结构的设计。告诉学生由于当时所在的公司位于内陆，水路交通运输不方便，所以只能采用货车从高速运输，但是由于在高速上的货车限长，而当时的臂架总长又超过了货车能够运输的最大长度，导致无法直接通过货车运输。后来通过项目技术小组的讨论，决定采用将臂架截开后装车的方法进行运输；同时为了方便现场安装和施工，决定在臂架分开处采用螺栓连接的形式，最终保证了该项目的按时交付。通过这个案例的讲述，告诉学生作为工程师在遇到困难时，要有勇于担当和精益求精的工匠精神。

（2）从大型工程的成败出发

在讲授绪论时，可以把港珠澳大桥和魁北克大桥放在一起引入。通过港珠澳大桥的复杂建造过程和面临的挑战，培养学生树立艰苦奋斗的工匠精神；通过魁北克大桥的坍塌事件所带来的警示，提醒学生敬畏科学，保持谨慎求实的工匠精神。

1.1.3 从科学家的故事中挖掘思政元素

树立榜样精神，将科学家攻坚克难、追求真理的事迹以合适的方式引入课堂，激发学生刻苦钻研的内在动力。例如中国的两弹一星元勋隐姓埋名、艰苦奋斗；像郭永怀教授，其永怀初心，事迹激励了一代又一代的力学研究者；像研究领域广泛，说出“我没有专业，祖国的需要就是我的专业的”的钱伟长教授刻苦钻研的学术态度；像一生都没出过国门的、土生土长的我国物理研究专家于敏教授在工作中坚持不懈的职业素养等等。告诉学生这些科学家为我国的国防安全与发展做出了突出贡献，他们在学术上刻苦钻研，在工作中追求创新的职业素养是大家需要学习的，也符合如今的社会主义核心价值观。

2 课程思政元素的融入

在教学中，教师应精心设计课程思政的内容，将固有知识点与思政有机结合，使学生产生情感共鸣，促进学生对知识点的理解、掌握和深化，从而在知识讲授的基础上实现育人的目标。

2.1 润物无声树人有道

在教学过程中，要避免说教，采用显性教育与隐性教育相结合的方法，让学生在润物无声中达到育人的目的。例如在讲授梁的强度条件时，以隋朝修建的赵州桥已经历经1500年还屹立完好，激发学生的爱国热情，同时引申梁的“合理拱轴线”的力学原理，让学生在听故事的过程中学到知识，激发学生的民族自豪感，最终达到育人的目的。

2.1.1 避免防备顺理成章

在授课过程中要紧贴时政，将思政和课程教学紧密结合，避免生拉硬拽，让学生厌烦，需要将知识点的背景发展、典型案例讲授顺势融入思政，让学生感到顺理成章，乐于接受和倾听。在做拉压实验的过程中，让学生操作实验仪器做实验，然后在实验的过程中引导学生进行团队协作，不断的查找和总结问题，比较实验结果和课程讲授的理论值之间的差别，让学生知道实践是检验真理的唯一标准，培养学生辩证唯物主义的世界观。

2.1.2 学生参与主动导入

授课过程要增加学生的参与度，引导学生将生活中见到的案例导入，或者根据学生课堂反馈的话或行为引出思政，从而让学生化被动为主动，主动参与到课程的学习，从而达到更好的育人效果。在讲授约束反力时，和学生探讨教室里的桌面上放的笔为什么没有掉在地上等肉眼可见的物体引发学生思考约束的概念，然后让其说出自己在生活中所见到的约束形式，让其主动参与进课程，提高学生的学习兴趣。然后引出在生活中我们也会遇到很多约束，比如作为学生上课要按时到班，不能迟到、早退，无规矩不成方圆，只有大家都守规矩了，社会才会和谐稳定。

2.1.3 充足案例多种多样

针对一个知识点准备多个思政的案例，在教学过程中根据课堂情况和学生的反映随机应变引出案例，让学生真的学到知识，完成教学和育人的统一。例如在讲工程力学的任务时，可以先讲授茅以升、钱学森、周培源等学者为我国发展做出的杰出贡献，培养学生的爱国主义精神。然后再告诉学生机械设计行业也是有法可依的，现在设计是终身责任制，做设计时要把人民群众的生命安全放在第一位，并引入社会主义核心价值观：公正、法治、敬业、诚信，让大家铭记在心，从而让学生树立正确的价值观。

2.1.4 思政元素避免堆积

课程思政的核心是育人，如果仅在授课过程中将思政元素大量堆叠，脱离课程对思政的内容过度延伸，引起学生的厌烦，达到反效果也是不可取的。例如讲刚度这部分内容时，可以通过“1吨吉普过纸桥”的问题，比赛要求只能用6t中的报纸和乳胶来完成，比赛双方分别是清华大学队和网友队，最终清华大学队胜出。为什么呢？因为网友队仅考虑了桥的强度问题，而没有考虑到刚度问题，吉普车刚开上桥面，车头就扎下去了，2米高的桥面当时就下陷了一半，由于整個车体下陷太深，根本无法开过桥面，最后网友队不得不放弃了比赛。通过该实例告诉学生在进行梁的设计时不仅要考虑强度问题，还要考虑刚度问题，也就是变形方面的问题，以及后面要学到的稳定性问题后，才能设计出符合要求的桥梁，从而强化学生对工程安全的直观认知，更好的理解工程师责任的含义，使学生获得一种强烈的身份代入感和责任感。

2.2 融入系统强化育人

教师在课程教学过程中，可以将所有的思政元素连成一条线，让反复出现的思政元素在学生的认知中产生共鸣，久而久之，学生对单一的刺激会强化，最终就达到育人的目的。

例如在讲授工程力学任务这节内容时，在讲强度问题时引入泰国皇家大饭店倒塌的案例，然后分析其产生的原因后引入工程师的首要义务是把人类的安全、健康、福祉放在至高无上的地位，帮助学生强化对工程力学任务背后的价值理解和认同。在讲授稳定性时引入魁北克大桥案例，介绍加拿大魁北克大桥修建-倒塌-再修建-再倒塌的多灾多难的过程及产生的原因，再引入我国的港珠澳大桥在建造时同样面临了很多困难，但咱们克服困难，最终完成了港珠澳大桥的建设，帮助学生深职爱国主义情怀，树立强烈的职业责任和职业荣誉感，引导学生将爱国主义情怀倾注到自己的专业中去，坚固自己的信念和学习信心。

3 结语

立德树人是教育的根本任务，工程力学作为机械工程专业的重要基础课程，在该专业的人才培养中占有重要的地位。通过将思政元素引入到工程力学课程中，不仅能够拓宽学生的视野，使其具备综合分析及解决工程实际问题的能力，而且有助于学生增强爱国主义精神和社会责任感，引导学生树立正确的三观，实现全方位育人的目的。

基金项目：2022年度黄河交通学院思想政治理论课教学改革专项与思想政治工作专项课题（Hhjt-Jg2022-18），2021年度黄河交通学院课程教学资源库建设—工程力学（HHJTXY-2021kczyk024）。

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