工程力學課程思政教育教學改革探索與實踐

孫雙雙 袁向麗 郭建章 王霞

[摘 要]課題組以師資隊伍建設為保障，以課程建設為基礎，以工程教育專業認證的標準和畢業要求為指導，從教學內容、教學方法和手段、教學模式及課程研究方法四個方面探索了工程力學課程思政教育教學改革，并進行了教學實踐，取得了良好的效果，為高校如何在專業基礎課教學中實現“全員育人”和“全方位育人”提供了可借鑒的思路。

[關鍵詞]工程力學;課程思政;教育教學改革;課程建設;工程教育專業認證

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2020）10-0083-03

習近平總書記在黨的十九大報告中指出，要全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人根本任務，發展素質教育，推進教育公平，培養德智體美全面發展的社會主義建設者和接班人[1]。中共中央、國務院《關于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見》指出：高校肩負著人才培養、科學研究、社會服務、文化傳承創新、國際交流合作的重要使命。加強和改進高校思想政治工作，事關辦什么樣的大學、怎樣辦大學的根本問題，事關黨對高校的領導，事關中國特色社會主義事業后繼有人，是一項重大的政治任務和戰略工程[2]。

為貫徹落實全國高校思想政治工作會議精神，充分發揮課堂教學主渠道在高校思想政治工作中的作用，全面推動課程思政教育教學改革，使各類課程同向同行，形成協同效應，青島科技大學2018年開展了課程思政教育教學改革試點課程申報工作，全校38門課程獲得了立項。作為全校近機類、非機類專業的核心專業基礎課程，本課程組申報的工程力學課程思政也獲得了立項。如何在專業基礎課教學中實現育人的目標？如何將思想政治教育“無痕”地融入專業基礎課教學？工程力學課程組教師在廣泛調研、多次參會學習的基礎上進行了深入研討，制訂了以師資隊伍建設為保障、以課程建設為基礎、以工程教育專業認證的標準和畢業要求為指導的課程思政教育教學改革方案。結合社會主義核心價值觀和中華優秀傳統文化教育，課程組深挖課程所蘊含的思政內涵，在知識傳授和能力培養過程中“無痕”地融入思政教育，凸顯課程價值引導功能，從而實現知識傳授、能力培養和價值塑造三位一體的教學目標。經過一年多的教學改革探索和實踐，工程力學課程思政教育已取得了良好的效果，也積累了一定的課程思政建設經驗。

一、強化師資隊伍建設，為工程力學課程思政建設提供師資保障

教師是課程教學的組織者和引導者，是教育教學目標達成的第一責任人。教師的“育人意識”和“育人能力”對課程思政建設質量起著至關重要的作用。因此，課程組將師資隊伍建設放在首位，采取多種措施培養教師的“育人意識”，提升教師的“育人能力”。具體做法如下：

1.充分利用學校教師發展中心提供的師資培訓機會，動員、鼓勵課程組教師積極參加校內外的培訓活動。

2.利用學院的師資能力提升政策，推薦教師外出培訓、參會學習和交流。

3.依靠學?！盎A力學高水平教學團隊”建設及課程思政建設經費的支持，選派任課教師外出進行課程思政建設調研及參會學習。

4.組織課程組內部有關課程思政建設的經驗交流和研討。每位參加過培訓的教師都要求在課程組內匯報和交流，以點帶面，實現課程組“全員育人”。

工程力學課程組共有任課教師10人，近兩年參加校內外培訓及教學會議達20多人次。培訓內容除課程思政建設外，還包括信息化教學、“金課”建設等。通過上述措施，任課教師在工程力學課程教學中主動研究、加強思政教育的意識逐漸養成，“育人能力”和教學水平都得到了很大的提升。課程組教師近兩年已在全國力學會議、全校及機電工程學院本科教學工作會議上進行課程思政建設經驗交流近10人次。

二、以工程力學課程建設為基礎，探索課程思政元素的融入點和融入途徑

沒有好的課程建設，課程思政功能就成為無源之水、無本之木[3]。因此，必須結合課程特點、尊重課程建設規律來開展課程思政教育教學改革，使思政教育無痕地融入課程教學，達到“潤物細無聲”的效果。

結合工程力學的課程性質及特點，課程組從教學內容、教學方法和手段、教學模式、課程研究方法四個方面深入挖掘課程的思政元素，探索思政元素的融入途徑，并大膽嘗試了課程思政教育教學改革實踐。下面列舉一些思政元素及融入點的例子。

（一）在教學內容方面

1.以我國古今有名建筑結構蘊藏的力學原理為融入點，培養學生的民族自豪感和工匠精神。

如緒論部分，列舉趙州橋的例子，其建設者采用拱形結構，既利用了石料耐壓特性，又因消除了拱軸線截面上的拉應力使橋身更加穩固，且減輕了重量，增大了泄洪能力。列舉應縣木塔的例子，其建設者采用斗拱連接，巧妙解決了梁柱間的連接、力的傳遞和分配。這些建筑結構歷經風雨和地震侵蝕，千余年來仍完好無損。如材料力學篇介紹強度、剛度和穩定性的概念時，列舉港珠澳大橋的例子，其集橋、島、隧于一體，主跨為雙塔式斜拉結構，使用預應力鋼絲索作為懸索，并同加勁梁構成自錨式體系，通過鋼索將橋梁的力傳遞到主塔來承重。港珠澳大橋全長55公里，是世界上最長的跨海大橋，標志著中國現代橋梁建造技術再次站到了新高度，中國由橋梁大國邁向了橋梁強國[4]。由此培養學生的民族自豪感和工匠精神。

2.以我國著名力學家的生平事跡和科學貢獻為融入點，培養學生的愛國主義精神和嚴謹的科學精神。

如緒論部分，介紹錢學森放棄國外的優厚待遇回國，在極其艱苦的條件下研制出了“兩彈一星”?！皟蓮椧恍恰笨茖W家郭永懷為研制核武器出差途中因飛機失事不幸遇難，犧牲時懷里還緊緊揣著裝有絕密資料的公文包。由此培養學生的愛國主義精神和嚴謹的科學精神。

3.以一些因力學原理設計不當或考慮不周而引發工程事故的反面工程案例為融入點，培養學生的責任意識和良好的職業素養。

如壓桿穩定一章，列舉韓國一棟百貨大樓因盲目加層導致四、五層之間的立柱不堪重負發生失穩而使大樓倒塌。南京電視臺演播中心由于腳手架失穩造成屋頂模板倒塌。這些事故都造成了人員傷亡。通過這些案例使學生深感工程設計人員責任之重大，平時要愛崗敬業，養成良好的職業素養。

4.以將工程力學中的一些基本概念與學生成才發展相聯系為融入點，培養學生樂觀向上、自強不息的追夢精神。

如靜力學基礎部分，將“主動力”與學生學習的動力相類比，將“約束力”與學生學習過程中的一些制約因素相類比，幫助學生克服困難、樹立遠大的理想，培養學生奮發圖強、不忘初心的追夢精神。又如材料力學概述部分，將“變形體”與大學生思想的可塑性相聯系，引導學生樹立正確的人生觀和價值觀，爭做有遠大理想和堅定信念的當代優秀大學生。再如拉壓與剪切一章，介紹低碳鋼拉伸的應力-應變線上有屈服階段和強化階段時，將“屈服”的概念與學生平時遇到挫折或精神受到打擊后的低落情緒相聯系，鼓勵學生不氣餒、不服輸、風雨之后總會見彩虹（“強化”），培養學生樂觀向上、自強不息的追夢精神。

（二）在教學方法和手段方面

在教學方法上，圍繞“以學生為中心”的教育教學理念，教師課堂上經常采用啟發式、案例式教學，以培養學生的獨立思考能力、應用力學知識解決復雜工程問題的能力及良好的職業規范。如組合變形的強度計算部分，列舉卷揚機的例子，讓學生首先對其進行力學建模，然后進行靜力平衡分析和計算，最后再利用相關力學知識檢驗傳動軸的強度是否滿足要求。若不滿足要求，讓學生思考應采取哪些措施提高其強度，而且要求采取的措施在保證傳動軸安全的前提下既要體現經濟，又要體現綠色環保理念。

在教學手段上，課程組在多媒體與板書有機結合的基礎上又引入了智慧化教學工具“對分易”“雨課堂”等進行輔助教學。利用這些信息化教學手段，教師不僅可以在課堂上進行高效考勤，而且可以隨時隨地與學生互動、交流，甚至批改作業，及時掌握學生對某個知識點或某些教學內容的理解程度，及時獲得學生對課程教與學情況的評價，從而適時地改進或調整教學策略，以保證教師“教”的質量及學生“學”的效果。此外，在工程力學課程教學中引入智慧化教學工具，可以使學生了解和體驗當今信息技術與高等教育教學深度融合的程度，由此引導學生要珍惜當下的幸福生活，發奮學習，立志報效祖國。

（三）在教學模式方面

根據教學內容的特點，將對分課堂（PAD課堂）[5]這種新的教學模式引入工程力學課程教學，即課堂的一部分時間由任課教師講解本節課主要內容、重點和難度，另一部分時間留給學生進行小組討論式、探究式學習，其中小組討論的主題一般由教師提供。如材料力學篇中提高彎曲強度的措施部分，課堂上教師給出龍門吊重裝置、車廂上的油罐等工程實例的圖片，讓學生思考并分組討論：為什么龍門吊重裝置中的兩根立柱及油罐下面的兩個鞍座不直接放到最外側布置而是往里移了一定的距離？直接布置到最外側是否安全？課堂上學生按小組自由交流，教師隨堂指導，并隨機抽查學生發言或讓每個小組派代表輪流發言，了解學生對教學內容的掌握情況。這樣，給學生較多的機會主動參與課程學習，一方面可以鍛煉學生自主學習、獨立思考和分析解決問題的能力，另一方面還可以通過小組討論來提高學生的交流溝通能力及團隊合作能力。

（四）在課程研究方法方面

1.以工程力學中物體系平衡部分的研究方法為融入點，培養學生的大局觀、個體與集體的關系、和諧社會等價值觀。

比如物體系的平衡問題，研究方法通常是先進行整體分析，求出支座反力，然后再進行局部分析。由此教育學生處事要有大局觀。而物系受力分析時要求整體與局部要一致，相互協調，不能矛盾，由此引導和教育學生，人不是孤立存在的，人與人之間、個人與集體、個人與社會要協調統一，和諧相處。

2.以工程力學中理論分析和實驗驗證相結合的研究方法為融入點，培養學生理論聯系實際、追求真理、勇于創新的科學精神。

如純彎梁正應力部分，課堂上首先從理論上學習純彎梁正應力的計算公式，分析正應力沿截面高度的分布規律;然后讓學生查閱文獻，擬定實驗測試方案，通過實驗驗證純彎梁正應力的分布規律及理論計算公式，并比較各種實驗測試方案的優缺點，由此培養學生理論聯系實際、勇于探究創新的科學精神。

三、以工程教育專業認證的標準和畢業要求為指導，推動工程力學課程思政建設

工程教育認證是國際通用的工程教育質量保證制度，是實現工程教育國際互認的基礎。工程教育專業認證的標準包括學生、培養目標、畢業要求、持續改進、課程體系、師資隊伍和支持條件等七項內容，是判斷專業是否達到認證要求的依據。工程教育認證的核心是工程專業要實施成果導向教育，要求參加認證的專業必須按照畢業要求安排教學活動[6]。

青島科技大學從2016年開始進行工程教育專業認證，并相繼有12個專業順利通過了認證。其中，環境工程、高分子材料與工程、金屬材料工程3個通過認證專業的人才培養方案中都含有工程力學課程。這些專業對畢業生必須達到的畢業要求，如職業規范、個人與團隊的關系、溝通能力、工程與社會、環境和可持續發展、研究能力、終身學習能力等都做了明確規定。而這些畢業要求正好與社會主義核心價值觀中敬業、誠信、友善、和諧、愛國等相對應，這為工程力學課程思政建設提供了現成的思政元素。因此，課程組按照工程教育中成果導向教育的理念對工程力學課程教學進行了逆向設計，對教學內容、教學方法和手段、教學模式等都進行了改革，將上述思政元素無痕地融入各個教學環節，以實現知識傳授、能力培養和價值引領三位一體的教學目標。

四、結語

立德樹人是高校的根本任務。工程力學課程組從師資隊伍建設、課程建設及工程教育專業認證的畢業要求等方面探索了如何在專業基礎課教學中實現“全員育人”和“全方位育人”。從學期中、學期末學生的反饋及督導員隨堂聽課反饋看，工程力學課程思政教育教學改革得到了肯定，普遍認為工程力學課程“育人”效果比較明顯。

“十年樹木，百年樹人”。立德樹人是一個長期而艱巨的任務。工程力學課程組將不斷探索和創新思政育人的元素與途徑，并落實到教學實踐中，將工程力學課程打造成課程思政建設精品課程。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 習近平.決勝全面建成小康社會 奪取新時代中國特色社會主義偉大勝利：在中國共產黨第十九次全國代表大會上的報告[J].黨建，2017（11）：15-34.

[2] 新華社.中共中央國務院印發《關于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見》[J].社會主義論壇，2017（3）：4-5.

[3] 李國娟.課程思政建設必須牢牢把握五個關鍵環節[J].中國高等教育，2017（15）：28-29.

[4] 坤靜.港珠澳大橋是怎樣“煉”成的[J].黨員之友（新疆），2019（1）：31.

[5] 張學新. 對分課堂：大學課堂教學改革的新探索[J].復旦教育論壇，2014（12）：5-10.

[6] 歐紅香，葛秀坤，邢志祥.畢業要求達成度評價體系探究：以安全工程專業認證為例[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2015（10）：4-5.

[責任編輯：鐘 嵐]