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“工程力学”课程思政教学实践

2024-01-22玮,常

泰州职业技术学院学报 2023年6期
关键词:工程力学泊松比杆件

孟 玮,常 澄

(1.南京理工大学泰州科技学院;2.泰州职业技术学院,江苏 泰州 225300)

为深入贯彻执行党的二十大报告中关于“全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务”的精神,笔者以南京理工大学泰州科技学院工程管理专业的“工程力学”课程为试点,在原有课程知识目标、能力目标外侧重价值目标的调整,在知识探究和能力培养中彰显价值引领,在教学目标中增加“社会主义核心价值观”、“德智体美劳全面发展”、“创新精神”和“家国情怀”等具体要求。将“立德树人”融入教书育人全过程,挖掘课程内容中的德育元素,鼓励学生弘扬中国精神,发挥创造活力,激发使命担当,践行报国之志,增强专业荣誉感。

1 本校“工程力学”教学现状

我校工程管理专业近几年招生政策为文理科学生兼收,入校的学生以文科生为主,理科基础相对薄弱。在充分进行学情分析的基础上,课程教学以OBE理念为指引,以毕业5年学生反馈回来的工程实践需要具备的能力为教学目标,关注学生通过课程学习能够具备哪些工程实践的能力。教学设计以工程实践案例为载体引入各章基本概念,课程教学依托超星泛雅平台开展,将学生的课前、课中、课后学习内容同步,教师利用网络平台,即时了解学生的学习情况。当前课堂教学关注点主要集中在对学生知识目标和能力目标方面的提高,在“以文化人、以文育才”以及专业课中加强对学生意识形态的教育方面还跟不上新时代要求,“工程力学”课程的思政教学改革迫在眉睫。

2 “工程力学”主要思政要素挖掘

(1)强化马克思辩证唯物主义认识论的指导。党的二十大报告中指出“实践告诉我们,中国共产党为什么能,中国特色社会主义为什么好,归根到底是马克思主义行,是中国化时代化的马克思主义行。”辩证唯物主义认识论是马克思主义辩证唯物法的重要组成部分,它认为客观物质世界是可以被认知的,这种认知需要基于实践,同时是一个不断深化的、能动的辩证发展过程,人们对于世界的认知也不是一次完成的,而是多次的反复、深化的过程。力学内容充满了马克思辩证唯物主义认识论的思想。众所周知的泊松比的认知就体现了基于实践认识事物的动态过程。最早发现泊松比的是英国科学家托马斯杨,最早关于横向变形效应的记录是他在“自然哲学和机械艺术讲义”中提出的“挤压-拉伸比”概念,遗憾的是他并没有对该现象进行深入研究。法国科学家泊松在同事Cagniard de la Tour 实验验证基础上于1850 年定义了泊松比的公式,并给出了泊松比取值为1/4 的结论。1848 年Wertheim 采用改进方法重新进行了泊松比的测量,并给出了取值结果为1/3。1867 年麦克斯韦总结了对多种材料泊松比的测量数据,结果表明泊松比并不是一个固定常数,而是一个随材料属性变化的常数。人们也逐渐放弃了泊松比取值为1/4的观念,将泊松比视为材料的一种本质属性。1987 年Lakes 通过试验,首次通过对普通聚合物泡沫的处理,得到了具有特殊泡孔单元呈内凹微结构的负泊松比材料,并测得其泊松比值为-0.17。负泊松比超材料的出现,为人们利用自然规律改造世界提供了无限的遐想。

(2)培育和践行社会主义核心价值观。在对单个杆件与系统整体的分析中,单个杆件不受任何约束,它是自由的,但是不能形成承受荷载的结构,自由也就没有意义,要形成结构,要与其他的杆件通过合理的规则联系起来才行。结构体系必须能承担起作为集体的责任:具有强度、刚度、稳定性,要能够满足结构受力平衡和变形协调。将这个问题提升到社会主义核心价值观的加强上,小到一个集体,大到国家,是整个的结构体系,人民是体系中的单独杆件,每个人都要受到法律和制度的约束,人与人之间要和谐相处,集体、国家才能文明、和谐。公正的法制的约束,使得人与人之间能够形成杆件与杆件之间的合理组合,结构的强度、刚度、稳定性才能满足要求,人民之间团结一心,国家就会富强。国家富强了,人民才能拥有更加自由的发展平台和空间。

(3)激发爱党爱国情怀。我国力学之父钱伟长,在得知“九一八事变”的消息后,为救国,愤然由历史系转而攻读物理系,以振兴中国的军力,将自己一生追逐的科学献给了祖国的发展;中国近代力学奠基人周培源,主动放弃美国提供的优厚待遇,毅然以满腔的热情投身到社会主义建设的宏伟事业中,为国家培养了一大批科技精英,为繁荣我国的科技教育事业呕心沥血。他用自己的实际行动践行着一位科学家爱党爱国的真挚情怀。全球范围内最大的射电望远镜FAST的投入使用、“蓝鲸2 号”海上钻井平台执行我国海域天然气水合物第二轮试采取得成功并超额完成任务、港珠澳大桥的顺利通车,在这些举世瞩目的成就背后都有着力学工作者的辛苦付出。通过在课程中穿插介绍我国重大工程的巨大成就以及学生身边的热点和时事,激发学生爱党爱国的情怀。

(4)提升学生对专业的认同感。我校工程管理专业每年新生数量在30 人左右,据了解,大一结束一般会有3~5 人对专业前景存在困惑,有转专业的意愿或行动,其根本原因就是对专业的认同感不强。“工程力学”课程教学过程中,不应只是单调的理论教学,而应深入挖掘与课程相关的工程背景和元素,特别提及国家重点工程的建设及管理,在潜移默化中提升学生对专业的认同感。

湖北火神山医院是中国现代工程建设的奇迹,也是一个经典的项目管理案例。医院在建设初期面临着“建设标准高、资源组织难度大、现场协调难度大”等现实问题,但最终都被工程技术人员一一克服。从项目管理的角度来看,高效运行是医院能短期内完工的重要因素,而其中的模块化设计、施工与项目管理是未来发展的趋势[1]。被誉为“超级工程”的港珠澳大桥,因建设条件复杂、环保要求高、管理协调难度大,面临了世界级的管理难题[2]。工程技术人员不畏困难,以马克思主义唯物辩证法为指导,突破被西方垄断的传统工程管理理论,形成了“定位、识别、策划、推介、实施、激励”六步超越法,自创了中国化的工程管理理论,留下了为世人所称道的工程管理成果,体现了工程师的职业责任感和历史担当。这些案例都体现了工程管理在国家工程建设中的重要作用,可以通过课程的绪论课或者每一章节的导学部分将其融入,提高学生的专业认同感。

3 课程思政实施案例

笔者以“静力学公理及物体受力分析”这一内容为例阐述课程思政在教学中的实践,如表1所示。通过案例引入,把民族自信融入教学知识点中,通过对“悬浮”结构的受力分析来加强对学生“个人利益应当服从集体、民族和国家利益”的集体主义精神和大局意识、协作意识的培养;介绍“悬浮”张拉结构在工程中的应用,增强以改革创新为核心的时代精神的教育。教师主动走近学生,教学案例贴近学生生活中的网络热点,教师通过正面引导,热点讨论等方式,与学生共鸣,让学生“亲其师”,才能更加“信其道”。

表1 “静力学公理及物体受力分析”课程思政教学设计

4 构建课程思政指导下的过程化考核评价体系

传统的课程考核方式不能体现思政的引领作用。真正好的思政与专业课的结合,应该是将思政元素深度嵌入到专业知识中,体现“盐溶于水”的效果。笔者基于OBE 教育理念构建了融入思政元素的多元化、过程化考核评价方式,如表2所示。

表2 基于课程思政的过程化考核评价体系

“工程力学”课程与工程实践紧密相关,在强化马克思主义辩证唯物法指导、加强工程师的责任感与使命担当、增强时代创新精神、强化爱党爱国情怀方面具有得天独厚的优势,教师要紧密结合新时代的形势,对课程思政的元素不断深挖和更新,在“无声”中加强学生思政的获得感。

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