思政元素与《材料力学》课程融合的探索与实践

黄伟波　赵晓宇

摘 要：《材料力学》是机械类专业的学科基础课，在专业教学中具有重要的位置。课程思政要融入高校的课堂教学建设，并贯穿于整个教学过程。教师的具有较高的思政水平是保证思政教学的前提。如何将思政元素与课程教学的各个环节有机地结合是保证高校课程思政教育的根本。通过改革教学内容和考核模式，将思政元素融入到课程教学中，在保障专业教育的同时，激发学生的爱国热情、增强学生的民族自豪感。

关键词：材料力学 思政元素 教学建设

1 引言

《材料力学》是机械类专业的学科基础课，是研究物体力与变形的一门学科。本课程的目的和基本任务是要求学生在掌握材料力学的基本概念、公式和原理的基础上，能够具备一定的计算能力，培养学生解决工程实际问题的综合能力，为工程构件及结构设计和材料选取提供重要的理论指导与参考[1，2]。对于机械类专业的学生来说，《材料力学》是极其重要的专业基础课，是后续专业课程（如机械原理、机械设计等）的基础。

党和国家高度重视高校的课程思政工作，并通过召开会议和制定指导纲要的形式对高校课程思政工作进行指导。习总书记在全国高校思想政治工作会议上指出，“使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”[3]。教育部于2020年5月颁布了《高等学校课程思政建设指导纲要》，文件中指出要将思政元素融入到理论教学和能力培养中，全面落实立德树人根本任务[4]。

作为传统工科的基础课程的《材料力学》，应该积极将思政元素融入到课堂教学中，使学生树立正确的“三观”，培养学生不畏困难，自强不息的奋斗精神；提炼哲学精神，提升工科学生的综合素养；厚植爱国主义情怀，增强学生的文化自信；加强责任感教育，培养学生对家庭、社会和国家的责任感。在“新工科”和国家政策的双重要求下，课程思政建设业已成为新时代本科教育的必要元素，因此全面开展课程思政建设已经成为各高校必须完成的任务[5]。

本文在机械类专业教育的背景前提下，提出课程思政的挖掘以及与理论教学和实验教学的融合方法，旨在培养出理论基础扎实、政治思想过硬、满足新时代要求的工科大学生。

2 现阶段存在的问题

《材料力学》作为机械类专业必修的专业基础课，具有较为成熟的教学体系，包括明确的教学目的和详细的教学大纲。材料力学的教学通常分为两部分，一是理论教学，二是实验教学。目前《材料力学》教学中存在的问题有：（1）在理论教学部分，教师的侧重点大多局限于专业知识的讲解，包括概念、公式以及算例等。造成这种现状的原因既有主观方面，也有客观方面。主观方面是由于专业课教师多为工科出身，思政方面的经验不足，思维较为“古板”。客观方面的原因则是由于材料力学这门专业课具有一定的难度和深度，学生较好地理解所学内容具有一定的难度。（2）在实验教学部分，现有的授课体系能够较好地完成实验部分的教学任务，学生也能够在实验中很好地观察到实验现象并了解其机理，但是实验课的教学仅仅是理论教学的一种补充，学生在实验的过程中只需要观察现象和重复实验步骤，而没有培养学生独立思考的能力。（3）理论知识与专业的关联度不够。对于机械类的学生，《材料力学》中关于机械工程方面的工程实例以及算例较少，使学生无法清晰地认识到《材料力学》在本学科中的应用范围以及重要性。（4）现有的课程考核机制缺少完善的评估体系，无法有效地检测思政教学的成果。

3 基于思政要求的《材料力学》教学改革措施

3.1 提高教師的思政理论水平

教师是课程思政建设的主导，提高教师的思政认识和思政教学水平是保证高校思政教育的先决条件。《材料力学》作为重要的专业基础课，除了自身的专业属性外，还应使得学生在课程学习的过程中能够使自己的知识水平、思想觉悟、政治意识、道德标准以及人文素养得到提高和发展。这就要求教师不仅要具备扎实的专业知识还要具备坚定的政治觉悟和思政理论水平。如果任课教师能够掌握并灵活运用辩证唯物主义思想，将时代背景、专业特点、历史发展等思政元素与专业知识有机地结合起来，这样既可以增加课程的趣味性，使学生对专业知识的学习更感兴趣，又可以将思政元素与专业课学习有机地结合，培养学生的爱国主义情怀。因此，提高教师的思政理论水平是决定思政教育成效的关键因素。

3.2 《材料力学》思政教育实施途径

结合机械类专业背景和学生发展方向，探索机械类专业基础课与课程思政元素的有机结合模式。目前，《材料力学》课程的教学分为两部分，即理论部分和实验部分，如何将思政元素与课程的理论和实验部分结合是本文要探索和解决的问题。思政元素的引入必须要贴合本专业的背景，不能生搬硬套，脱离专业背景的思政是无法做到与专业的有效结合的。根据作者以往的教学经验和对思政教学的理解，本文从“三个模块”出发，通过“两个结合”，达成“一个目标”，具体的实施方案图1所示。

将整个教学计划划分为三个模块，即理论教学、实验教学和思政案例。三个模块并不是相互独立的，而是相互嵌入的。理论和实验相辅相成，并融入课程思政的元素，如图2所示。

根据每一章节不同的内容选择合适的思政元素，不能过于牵强。在完成理论知识教学的同时，结合该理论知识内容，将时代背景、历史事件、名人轶事、学科发展以及时事政治有机融入，在专业学习的同时培养学生的爱国热情、民族自豪感以及工匠精神等符合新时代大学生要求的精神品质，具体如图3中所示。比如讲到超静定问题时，可以以晚清时期建造的兰州黄河铁桥“中山桥”为例。该桥的上部结构为梯形穿式钢桁架，每一跨都是超静定结构组成桁架体系。通过举例可以使学生直观地理解什么是超静定和桁架结构。考虑到当时中国落后的生产力，该桥只能由美国桥梁公司设计、德国公司承建，而我国只能出劳工进行建造。联想到刚刚竣工不久的港珠澳大桥，不由得赞叹我国科技制造水平的飞速发展。这样鲜明的对比更能使学生感受到我国“基建狂魔”的实力并激发学生的民族自豪感。讲到强度和刚度时，可以以抚顺永安铁桥为例，1931年以中长铁路运来废旧桥梁进行改造，历经70余年风雨该桥仍能满足桥梁强度和刚度的使用要求。该桥从兴建之始到1931年改建为铁桥至今建为现代化桥梁，见证了日俄战争、伪满时期、解放战争和新中国，是历史的亲历者。该例子即可以使学生直观地了解强度和刚度对结构的重要性，还可以使学生勿忘国耻、激发学生的爱国热情。讲到压杆稳定时，可以以发动机的连杆为例，讲述我国的造车史，如何从一辆汽车都生产不出来到目前国内有众多自主品牌并且产销量多年蝉联世界第一。这个发展历程是一代又一代汽车人辛勤奋斗的结果，从模仿到自主研发，这一条路无比艰辛，其中涌现出无数的大国工匠。汽车产业只是我国众多产业中的一个，每一个产业无不是倾注了一代又一代人的心血，从无到有，由弱变强，我们的祖国也因此蒸蒸日上。爱国热情、民族自豪感以及工匠精神是机械类人才必备的精神品质，要时刻准备着为祖国的制造业奉献自己的知识和力量。

伟大领袖毛主席曾教导我们“实践是检验真理的唯一标准”。实验教学是对理论教学的一种补充和验证。通过实验教学可以培养学生的动手能力以及科学研究的思维。针对我校现有实验设备，实验课程共开设三个实验，即低碳钢和铸铁的拉伸实验、压缩实验以及扭转实验。需要用到微机控制电子万能试验机、扭转试验机以及游标卡尺等实验设备和工具。学生需要完成试样尺寸测量、实验设备的操作、观察并记录实验现象以及完成实验报告。实验课上的学生表现最能反应学生的学习态度和自律能力。学生在进入实验室之后是否能够保持安静并有序落座，在测量环节能否动手实际操作而不是躲在一边偷玩手机，实验操作环节能否认真听老师讲解实验操作流程和注意事项并踊跃报名操作设备，实验过程中能否认真观察实验现象并做好记录，实验结束以后能否自觉收拾实验设备和工具。这些细节无不显示出学生的学习态度、道德水平以及组织纪律性。实验中的一些环节如试样尺寸测量需要以小组为单位进行，这又体现出学生们的团队协同意识。这些实验课程中学生纪律的培养都是课程思政的重要组成部分。实验教学与课程思政结合的成效如图4中所示。

通过梳理“三个模块”进一步形成“两个结合”，即教师讲授与学生自主学习结合、专业知识考核与思政元素考核结合。

3.2.1 教师讲授与学生自主学习相结合

以教师主导、学生为主的方式进行课堂教育。教师在每节课之前给学生布置任务，包括一些简单的基本概念和思政案例。学生以小组为单位，对相关内容进行讲述。教师将每组同学的讲述的基本理论和思政案例进行补充和总结。这样既可以调动学生的自主学习能力，又可以加深学生对理论知识和思政案例的理解。

3.2.2 专业知识考核与思政元素考核结合

传统的《材料力学》考核包括三部分，即课堂表现、实验成绩以及期末考试。改革以后将加入课程思政方面的考核。具体方法为在实验考核和期末考试中加入课程思政的考核，課堂表现也与每组同学的思政案例讲述和理解相关联。

经过“三个模块”和“两个结合”的建设，已经初步建立了专业知识与课程思政元素融合的理论体系和评估体系，最终要达到的目的是为党和国家培养理论基础扎实、政治思想过硬、新时代的工科大学生。

4 结语

《材料力学》作为机械类专业的专业基础课，在整个本科教学中具有重要的地位。因此，思政元素与《材料力学》课程的有机结合对整个专业教育起着至关重要的作用。提高教师的思政理论水平是高校思政教育的关键。通过改革教学内容和考核模式，将思政元素融入到课程教学中，真正做到“为党育才、为国育才”，培养出理论基础扎实、政治思想过硬、满足新时代要求的工科大学生。

基金项目：广东省普通高校青年创新人才项目（2022KQNCX098）；2022年度肇庆市科技创新指导类项目（2022040305002）;肇庆学院校级科研基金项目（QN202334）。

参考文献：

[1]李玮洁. 以工程应用为导向的“材料力学”教改探索[J]. 教育教学论坛，2023，5（22）： 49-53.

[2]朱晓伟，李美云，陈俊旗，等. 材料力学课程思政元素的挖掘与教学设计[J]. 科学导刊，2022，22：119-121.

[3]张新春，王金祝，李娜，等. 机械工程专业课程思政教学改革探索和实践—以材料力学教学为例[J]. 大学教育，2022，11： 55-57.

[4]徐锋，许晨光. 地方应用型高校理工类专业课程育人模式探索与实践—以“材料力学”课程为例[J]. 台州学院学报，2022，45（3）： 80-86.

[5]韩宪洲.以“课程思政”推进中国特色社会主义一流大学建设[J]. 中国高等教育，2018，（23）：4-6．