劉 鋒 吳偉輝 胡松喜

（韶關(guān)學(xué)院智能工程學(xué)院，廣東 韶關(guān) 512005）

0 引言

為全面推進高校課程思政建設(shè)，發(fā)揮好每門課程的育人作用，提高高校人才培養(yǎng)質(zhì)量，2020 年5 月，教育部印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》。 綱要指出，專業(yè)課程是課程思政建設(shè)的基本載體，應(yīng)結(jié)合專業(yè)特點分類推進課程思政建設(shè)，解決好專業(yè)教育和思政教育“兩張皮”問題，將課程思政融入課堂教學(xué)建設(shè)全過程。

材料力學(xué)是機械工程、 土木建筑等相關(guān)工科專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課， 廣泛應(yīng)用于各種工程領(lǐng)域的設(shè)計過程中， 直接影響著學(xué)生就業(yè)后解決工程問題的能力，也是很多后續(xù)專業(yè)課的知識基礎(chǔ)，其在人才培養(yǎng)方案中起著承上啟下的作用。 如何充分發(fā)揮材料力學(xué)課程育人功能，將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體，幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀，落實立德樹人的根本任務(wù)顯得尤為重要。 本文以機械類專業(yè)為例， 在對材料力學(xué)教學(xué)現(xiàn)存問題分析的基礎(chǔ)上，探討如何立足課程內(nèi)容，將課程思政元素與課程教學(xué)有機融合，在培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、計算能力、發(fā)現(xiàn)問題能力、解決復(fù)雜工程問題能力的同時，弘揚民族自信， 啟示學(xué)生在設(shè)計過程中要具有嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度、踏實的工匠精神，樹立誠實守信的社會主義核心價值觀，實現(xiàn)知識傳授和價值引領(lǐng)的有機融合。

1 現(xiàn)存問題分析

根據(jù)多年的教學(xué)實踐及調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前材料力學(xué)課程思政的主要困難和問題表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）課時少而教學(xué)內(nèi)容多。 近幾年大部分高校的材料力學(xué)課時都有所減少， 而教學(xué)內(nèi)容基本沒有減少。 如有的高校從原有的78 學(xué)時縮減至現(xiàn)今的56 學(xué)時， 這就提高了課程思政在材料力學(xué)中融入的難度。緊張的教學(xué)節(jié)奏導(dǎo)致部分任課教師只注重專業(yè)知識、技能的教學(xué)，缺乏課程思政教學(xué)主動性，忽視育才與育人的統(tǒng)一。

（2）材料力學(xué)與思政教育相配合的教材及教學(xué)資源貧乏。 部分教師只關(guān)注知識內(nèi)容，而缺乏對學(xué)生進行思想道德培養(yǎng)和價值觀引領(lǐng)的意識， 脫離形勢政策，不能充分挖掘和利用課程思政資源，制約了課程思政功能的發(fā)揮和教學(xué)效果的提升。

（3）學(xué)生學(xué)習(xí)主動性與積極性有待提高。 以機械類專業(yè)的學(xué)生為例，一般在大二才開始學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課，材料力學(xué)課程一般開設(shè)在大二第二個學(xué)期。 學(xué)生在此前已學(xué)過高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)等課程，根據(jù)隨堂調(diào)查發(fā)現(xiàn)， 約60%同學(xué)具有較扎實的基礎(chǔ)知識，約30%同學(xué)基礎(chǔ)知識較薄弱，約10%同學(xué)相關(guān)知識較貧乏。 但在分析構(gòu)件外力作用下的內(nèi)力和變形前，需利用理論力學(xué)的知識將構(gòu)件剛化求外力；在推導(dǎo)扭轉(zhuǎn)、彎曲應(yīng)力等相關(guān)公式時，需要用到高等數(shù)學(xué)的微積分知識，對于基礎(chǔ)較薄弱的同學(xué)，容易造成學(xué)習(xí)主動性不高、學(xué)習(xí)的恐懼感和抵觸情緒。

（4）材料力學(xué)的知識具有科學(xué)性和普遍性，不具備道德立場和價值判斷。 材料力學(xué)的知識體系以連續(xù)性假設(shè)、均勻性假設(shè)、各向同性假設(shè)及小變形問題為基礎(chǔ)，以應(yīng)力和應(yīng)變?yōu)榛狙芯孔兞?，其主要研究?nèi)容為桿件在外力的作用下發(fā)生拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲等基本變形以及組合變形情況下的應(yīng)力、變形理論和計算方法，其內(nèi)容較為抽象，邏輯性較強，對學(xué)生來說，學(xué)習(xí)難度較高。

2 基于課程思政的教學(xué)設(shè)計方法

根據(jù)現(xiàn)存問題及原因分析，結(jié)合材料力學(xué)課程特色，提出“一個中心，三線結(jié)合”的教學(xué)設(shè)計方法，其流程圖如圖1 所示。 以課程內(nèi)容、學(xué)生學(xué)情、教師能力素養(yǎng)為出發(fā)點，構(gòu)建三條主線，三線互進互助；以學(xué)生為中心，教師結(jié)合課程特色與知識點，有效挖掘育人素材，寓價值觀引導(dǎo)于知識傳授和能力培養(yǎng)之中，將育人素材與專業(yè)知識有機融合。

圖1 基于課程思政的教學(xué)設(shè)計方法流程圖

課程內(nèi)容是課程教學(xué)的基礎(chǔ)，以課程內(nèi)容為出發(fā)點，根據(jù)社會需求、學(xué)校定位、專業(yè)目標、課程特色明確課程的知識能力教學(xué)目標及課程思政目標，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)簡圖，理清知識點間的邏輯關(guān)系、教學(xué)重點及教學(xué)難點。 雖然材料力學(xué)的知識具有科學(xué)性和普遍性，不具備道德立場和價值判斷，但材料力學(xué)思維方法的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練、掌握和運用，可以有效幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)、生活、工作等方方面面。

教師是教學(xué)過程的主體，以教師為出發(fā)點，通過專業(yè)培訓(xùn)樹立教師課程育才與育人相統(tǒng)一的教學(xué)理念、提高教學(xué)育人主動性； 建立教學(xué)評價機制促進教師提高自身綜合素質(zhì)，改善教學(xué)手段，增強教學(xué)親和力和感染力； 開展教師交流活動提高教師課程思政的挖掘能力和融入能力，提高教師課程思政育人的能力。

以學(xué)生為出發(fā)點，關(guān)注學(xué)生，在對學(xué)生學(xué)情分析的基礎(chǔ)上，了解學(xué)生的知識基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)態(tài)度等，把握學(xué)生的興趣點和關(guān)注點。 該課程科學(xué)性和邏輯性較強，廣泛應(yīng)用于工程機械、港口機械、車輛船舶、航空航天等工程領(lǐng)域的設(shè)計中，以學(xué)生興趣點和關(guān)注點為中心，挖掘以培養(yǎng)愛國情懷、職業(yè)素養(yǎng)、科學(xué)研究方法、辯證唯物主義等為目的的工程案例或時事熱點案例，在每章知識結(jié)構(gòu)簡圖中選取課程思政的切入點，確保專業(yè)內(nèi)容知識與育人素材相輔相成，在培養(yǎng)專業(yè)知識與能力的同時，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，潛移默化影響學(xué)生。 在此基礎(chǔ)上合理安排授課進度，制訂詳細的教學(xué)實踐方案。

3 教學(xué)設(shè)計案例

3.1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

以第11 章壓桿的穩(wěn)定性中第11-1 節(jié)及11-2 節(jié)內(nèi)容為例， 本部分內(nèi)容的教學(xué)重點為壓桿的穩(wěn)定性的相關(guān)概念、臨界載荷的定義及其分析方法、兩端鉸支細長壓桿的臨界載荷的歐拉公式。 由于歐拉公式的推導(dǎo)過程較抽象，為教學(xué)難點。 對此部分內(nèi)容相關(guān)知識點、邏輯關(guān)系及其在材料力學(xué)知識體系中的作用進行分析，繪制知識結(jié)構(gòu)簡圖如圖2 所示。

圖2 知識結(jié)構(gòu)簡圖

將其內(nèi)容設(shè)計成6 個教學(xué)環(huán)節(jié)，具體如下：

（1）課程導(dǎo)入環(huán)節(jié)：向?qū)W生展示趙州橋、Quebec 大橋工程案例，引導(dǎo)學(xué)生分析問題，導(dǎo)入細長壓桿穩(wěn)定性的問題，引出本章學(xué)習(xí)內(nèi)容。

（2）知識點發(fā)散環(huán)節(jié)：介紹拉壓桿的強度工程實例，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)拉壓桿的強度問題，分析細長壓桿的失效形式。 利用工程實例吸引學(xué)生注意力，讓學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗和已學(xué)知識分析問題， 培養(yǎng)學(xué)生工程意識。

（3）重點突破環(huán)節(jié)：利用鋼桿—彈簧系統(tǒng)的實驗現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生分析問題，引出臨界平衡定義和臨界載荷概念。 培養(yǎng)學(xué)生運用知識解決問題的思維方法。

（4）難點突破環(huán)節(jié)：引導(dǎo)分析臨界載荷的方法，此部分較難較抽象，以體育賽事直觀引入，激發(fā)學(xué)生興趣，引導(dǎo)學(xué)生得出分析方法。

（5）重難點突破環(huán)節(jié)：基于環(huán)節(jié)4，提出兩端鉸支細長壓桿的臨界載荷怎么求？ 以此推導(dǎo)出歐拉公式，分析歐拉公式成立條件，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。

（6）總結(jié)提升環(huán)節(jié)：以工程建筑腳手架案例引出歐拉公式的應(yīng)用， 如何應(yīng)用歐拉公式提高其穩(wěn)定性。讓學(xué)生掌握歐拉公式，應(yīng)用其解決工程問題的同時為下一環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容作鋪墊。

3.2 課程思政元素的融入

課程思政的融入主要體現(xiàn)在課程導(dǎo)入環(huán)節(jié)、難點突破環(huán)節(jié)及總結(jié)提升環(huán)節(jié)。

在課程導(dǎo)入環(huán)節(jié)，采用“案例式教學(xué)法+問題式教學(xué)法”，融入中華傳統(tǒng)文化和工程案例。 趙州橋建于隋朝年間，距今已有1400 多年，巍然挺立在洨河之上，體現(xiàn)了我國古代勞動人民智慧的結(jié)晶。 加拿大著名的Quebec 大橋于1900 年開始修建，1907 年當橋梁即將竣工之際發(fā)生了垮塌，事故調(diào)查表明，技術(shù)決策者庫珀忽略了對橋梁重量的精確計算， 壓桿發(fā)生失穩(wěn)是橋梁整體垮塌的主要原因。為了牢記這個慘痛教訓(xùn)，庫珀畢業(yè)的學(xué)校加拿大工學(xué)院不惜巨資買下建造這座橋梁的所有鋼材，加工成戒指，號稱“恥辱戒指”。 通過中國傳統(tǒng)建筑案例，樹立學(xué)生民族自豪感，增強愛國情懷，弘揚民族自信心；通過Quebec 大橋的慘痛教訓(xùn)，啟發(fā)學(xué)生設(shè)計過程中要具有嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度、 踏實的工匠精神，樹立誠實守信的社會主義核心價值觀。并在此基礎(chǔ)上導(dǎo)入壓桿穩(wěn)定的基本概念及工程意義。

在重點突破環(huán)節(jié)采用 “案例式教學(xué)法+探討式教學(xué)法”以時事熱點案例融入。2012 年倫敦奧運會，中國的名將林清峰奪得金牌， 捍衛(wèi)了中國男舉在69 公斤級上的榮耀。 以運動員舉重問題為例，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，共同探討臨界載荷的分析方法，引導(dǎo)學(xué)生探討分析舉重最難的臨界狀態(tài)，與壓桿穩(wěn)定性的臨界狀態(tài)類比，建立數(shù)學(xué)模型，求出臨界載荷。 由于工程問題復(fù)雜，在建立數(shù)學(xué)模型的過程中，融入“要善于抓主要矛盾，正是由于抓住了主要矛盾，抓住了事物發(fā)展的本質(zhì)和主流,帶動了全局，解決了工程問題”。通過運動員的艱苦訓(xùn)練經(jīng)歷， 啟示學(xué)生樹立正確的人生觀，勇于面對困難，迎難而上。

在總結(jié)提升環(huán)節(jié)采用 “啟發(fā)式教學(xué)法+探究式教學(xué)法”以工程案例融入。 建筑業(yè)各類別較大事故中，腳手架倒塌事故較為常見。 請分析腳手架的受力與約束方式？ 工程中常用的增加腳手架與墻壁間的約束有何作用？ 引導(dǎo)學(xué)生運用歐拉公式分析如何提高細長壓桿的穩(wěn)定性，解決實際工程問題。 培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)素養(yǎng)，設(shè)計無小事，理論聯(lián)系實際，會運用理論知識解決復(fù)雜的工程問題，優(yōu)化設(shè)計。

4 結(jié)語

基于課程思政的材料力學(xué)課程育人，要在尊重專業(yè)教學(xué)體系、保障材料力學(xué)課程知識體系完整的基礎(chǔ)上，利用材料力學(xué)課程特點，采用啟發(fā)式、探討式等教學(xué)方法，結(jié)合學(xué)生的興趣點、關(guān)注點，以國家需求、新時代智能制造需要為中心挖掘思政要素，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和內(nèi)需，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、分析復(fù)雜工程問題的能力的同時，實現(xiàn)能力培養(yǎng)、知識傳授與價值塑造三位一體。