首页 > 论文范文 > 工程工业论文 > 工程综合论文 > 工程力学论文 > 土木类力学课程思政建设研究

土木类力学课程思政建设研究

2023-10-23 78 上传者：管理员

摘要：专业类课程思政建设是全面推进高校课程思政建设的重要抓手。东莞理工学院土木工程专业力学课程群教学团队基于课程内容知识，结合土木工程专业及行业特点，借助恰当的教学方法手段，从课程思政目标、课程内容、课程思政融入点及实施方式等方面着手开展课程思政建设，深入发掘了三大课程思政融入点，将国家发展历史与学科、专业历史融合，辩证唯物主义思想与力学理论融合，职业精神与力学应用融合。在传授专业知识的同时，隐性植入理想信念、责任使命、伦理道德、哲学思想、工作态度、科学精神等思政元素，取得了较好的育人成效。

关键词：
土木工程专业
材料力学
理论力学
结构力学
课程思政
加入收藏

课程思政是新时代中国特色社会主义高等教育的理论与实践创新，集中体现党和国家意志，关系人才的培养方向和质量。2016年，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上“要求要用好课堂教学这个主渠道，其他非思想政治理论课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”[1]。“课程思政”的概念由此衍生而出。随后教育部召开了一系列会议，并出台了若干针对性文件，全面推进课程思政建设的开展。而高校教师的80%以上是专业教师，高校课程的80%以上是专业课程，学生学习时间的80%以上是专业学习，80%的大学生认为，对自己成长影响最深的是专业课和专业课教师[2]。因此，专业课教学是课程思政最主要的依托，专业类课程思政建设是高校育人的核心与关键。

《理论力学》《材料力学》《结构力学》(以下简称“三大力学课程”)作为土木工程、路桥工程等传统土木类专业重要的专业学科基础课程，在培养学生力学理论知识的同时，更是土木类专业课程思政建设开展的“主战场”。其中《理论力学》主要研究物体机械运动的基本规律，旨在使学生掌握刚体机械运动的基本规律和研究方法；《材料力学》主要研究杆件在外力作用下的应力、变形以及材料的力学行为，旨在使学生掌握研究杆件内力、应力、变形分布规律的基本原理和方法，掌握分析杆件强度、刚度和稳定性问题的基本理论和方法；《结构力学》主要研究工程结构受力和传力的规律，以及如何进行结构优化，旨在使学生掌握分析计算杆件结构的基本原理和方法，了解各类结构(梁、刚架、桁架、拱和组合结构等)的受力性能。三大力学课程共同培养学生的力学思维，以及针对实际工程问题的力学建模、分析和计算能力，为后续相关专业课程学习，进行结构设计和科学研究奠定扎实的力学知识基础。

然而，传统土木类专业三大力学课程具有理论性强且较抽象、内容极其广泛且繁杂，现有教材内容与机械类学科技术联系密切，缺乏土木工程领域案例等特点，导致学生普遍课程学习兴趣低、专业学以致用能力弱、考核成绩偏低等问题日益突出[3,4,5,6]。学生疲于日常知识学习，阻碍了课程思政的建设开展，弱化了土木类力学课程作为重要专业学科基础课程的思政育人作用，具体问题如下：

1)课程思政目标不够清晰全面，未能结合课程及专业特点准确提炼，未能体现党和国家提出的新时代高校育人要求。

2)课程思政案例匮乏，缺乏土木类专业特色，导致课程思政开展缺乏有效载体案例。

3)传统教学方法下难以充分调动学生学习兴趣，缺乏有机的思政元素融入方式方法。

针对三大力学课程在课程思政建设中的重要性及其面临的问题，东莞理工学院土木工程专业力学课程群教学团队根据《纲要》[7]要求，结合三大力学课程内容、土木工程专业及行业特点，充分挖掘课程思政元素，从课程思政目标、课程内容、课程思政融入点及实施方式等方面着手开展课程思政建设，成效显著。

1、课程思政目标

团队综合党和国家、建筑行业、学校与专业人才培养目标和要求，以及课程特点，从知识、能力、素质三个方面确定了三大力学课程目标，并从“理想信念、责任使命、伦理道德、哲学思想、工作态度、科学精神”等六大方面，制定了三大力学课程思政目标，如图1、表1、表2所示。

图1 课程目标

表1 三大力学课程思政目标

2、重构课程内容

1)基于课程目标、毕业能力要求及行业问题特点重构课程内容。

基于三大力学课程的课程目标、支撑的毕业要求，结合土木工程行业问题特点等因素，反向设计三大力学课程教学内容，突出理论联系实际与两性一度的要求。

表2 部分土木工程特色案例

2)构建具有土木工程专业特色的案例库。

引入土木工程领域力学问题案例，引导学生进行分析、讨论和解决实际工程问题，突出理论力学在土木工程专业中的应用，增强学生学习及实践兴趣。

3、课程思政融入点及实施方式

为了达成六大课程思政目标，基于课程内容特点，深入发掘了三大课程思政融入点，将国家发展历史与学科、专业历史融合，辩证唯物主义思想与力学理论融合，职业精神与力学应用融合。在传授专业知识的同时，隐性植入科学精神、人文素养、职业道德等思政元素，并基于“BOPPPS+3P”教学方法，设计了“历史回顾、案例分析、人物故事、主题思政讨论”等多种教学活动，分散融入到各章节的课堂教学中，如图2、表3所示。

图2 “BOPPPS+3P”教学方法

思政元素：①国家发展史与学科史；②家国情怀，使命担当；③社会主义核心价值观；④职业道德与工程伦理；⑤辩证唯物主义思想；⑥科学精神与学习态度；⑦大国工匠精神；⑧先进人物事迹。

融入方式：A直接融入；B画龙点睛；C任务导向。

教学方法：①案例教学；②可视化多媒体教学；③课堂讲授；④师生角色互换；⑤趣味性互动教学；⑥课堂小组讨论；⑦线上平台讨论；⑧3P课内实践教学。

预期成效：①了解中国力学学科发展历史与成就，研究前沿与发展趋势，提升课程与专业兴趣、民族自豪感；②了解党史、新中国史、改革开放史、社会主义发展史与力学学科历史的联系，引导学生坚定理想信念，践行社会主义核心价值观，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当；③了解力学领域先进人物事迹、典型事故案例，形成良好职业精神，深刻认识工程师的职业道德、社会责任与伦理规范；④进一步促进学生形成辩证唯物主义世界观；⑤形成科学严谨、认真细致、实事求是的科学态度；追求真理、崇尚科学、勇攀科学高峰的学习与科学精神。

表3 各章节课程思政融入(以理论力学为例)

1)国家发展历史与学科、专业历史融合。

根据教学内容，介绍国家发展历史中的钱学森等力学名家事迹、歼20等国之重器，以及赵州桥&三峡大坝等古今典型构(建)筑物的复杂力学设计问题，将国家发展历史与学科、专业历史融合，增强学生的民族自豪感与文化自信，感悟科学家的责任及使命，增进专业及力学学习兴趣，培养其家国情怀与理想信念。

例如：在三大力学课程绪论部分，通过讲授钱学森、周培源等力学大家的学习与工作生平事迹，为国奉献的伟大业绩，培养学生的理想信念、家国情怀、责任担当、学习与科学态度/精神和专业兴趣；在《理论力学》约束与约束反力章节，通过借鉴古人力学智慧，讲述悬空寺底部支撑的27根悬臂梁，在其被打入崖壁上的石孔洞内时，预先嵌在其顶端的楔子会撑开悬臂梁，形成扩大的端部构造，从而将悬臂梁顶端牢牢地卡在内大外小的石孔内，其原理类似于现在的膨胀螺栓，最终形成固定端约束，又比如在《材料力学》课程中，通过对悬空寺底部的木质悬臂梁进行力学建模，分析计算其弯曲应力和弯曲变形，并结合木材强度判定其安全性能，以此培养学生的民族自豪感、专业兴趣和工匠精神；在《理论力学》点的一般运动章节，通过国之重器-中国空间站“天宫”相对于地球的运动，将空间站简化为质点研究，培养学生的理想信念、家国情怀、责任担当和民族自豪感；在《结构力学》静定结构受力分析中，以赵州桥为例，通过分析其敝肩拱式结构可调整荷载分布，使恒载压力线和大拱的轴线极为接近，从而可减少主拱圈的变形，提高桥梁的承载力和稳定性，培养学生的民族自豪感和专业兴趣。

2)辩证唯物主义思想与力学理论融合。

在各章节力学概念、原理、公式、方法等理论讲解中，通过对比引用辩证唯物论、唯物辩证法、辩证唯物主义认识论等哲学知识，把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，培养学生的唯物主义思想和辩证思维，提高学生正确认识、分析和解决问题的能力。

例如在《理论力学》点的合成运动知识点中，引用唯物辩证法中的物质世界是运动的观点，指出运动的绝对性，静止的相对性，帮助学生理解认识绝对运动、相对运动和牵连运动的概念；在《结构力学》动力计算部分，通过讲授虎门大桥振动事件的成因及解决方法，引用辩证唯物论中“遵循规律办事，不能违背规律”的观点，指出科学研究的重要性，以及科学研究成果对于工程实际的指导意义；又比如通过讲述牛顿定律的提出、被质疑以及被天文观测结果等所证实，引用辩证唯物主义认识论中的实践观，即实践决定认识，认识是实践的基础，认识对实践具有反作用，引导学生认识到力学理论的得出，是由对实际现象的综合、观测和归纳，并经过实践检验和不断发展完善的过程。

3)职业精神(职业灵魂、职业素养、职业道德)与力学应用融合。

通过介绍工程领域“计算分析的严谨性、图形绘制的规范性、职业道德的重要性”三方面典型工程事故案例，让学生深刻领悟工程质量与职业精神之间的联系，培养学生严谨的工作态度、工匠精神，良好的职业道德和职业素养，树立工程伦理观!

例如，以美国堪萨斯城凯悦酒店空中走廊垮塌为例，在初始设计图中，两条上下平行布置的空中走廊两端中部，由一条长承重梁穿过两条走廊，固定在顶部的天花板上。每条走廊通过螺钉固定在长承重梁上面，螺钉只需承载自身所在平台重量；后面为了方便施工，设计和施工单位均在未经过计算复核的情况下，将原本贯穿两条走廊的长承重梁，换成了两根短承重梁，分别连接上层走廊与天花板，以及上下两条走廊。从而导致连接上层走廊与天花板的短承重梁上的螺钉必须承受两条走廊的重量。在某晚的一场舞蹈比赛活动中，站满观众的走廊导致螺钉超出了其设计承载能力而彻底断裂，空中走廊发生坍塌，事故导致114人死亡，216人受伤，外带高达1亿4千万美金的诉讼索赔，教训惨重!基于此事故案例，告诫学生要培养良好的职业道德，养成规范严谨的工作态度和习惯。

最后通过“工程师的职业道德与责任”等线上话题讨论，让学生在素材收集、讨论辩思中感动于中国力学科学家的伟大事迹，震撼于中国力学与土木科技水平的先进强大，感悟于作为一名工程师的职业道德与责任所在。

4、建设成效

1)学生课程成绩稳步增加。学生三大力学课程的期末课程综合成绩逐年稳步增加，平均成绩提高的同时，也增加了高分段人数，成绩分布更趋合理。

2)学生力学学习兴趣、学科竞赛获奖人次及级别逐年提升，形成了良好的力学学习及应用氛围。参加各级力学竞赛的学生人数从2015年的5人，增至现在30人/年；近五年共有近10个专业、1200余人参加了不同层次的结构设计竞赛，150余人参加了省、国两级力学竞赛；50人次荣获了20余项省级以上学科竞赛奖励，形成了浓厚的结构设计与力学竞赛氛围，激发了学生了解力学、学习力学、应用力学的兴趣。

3)考研率及录取率逐年上升，考研专业课(力学)成绩突出。土木工程专业研究考试专业科目基本为材料力学或结构力学，力学课程群的教学改革为本专业本科生考研专业课考试奠定了良好的力学知识基础，本专业应届生考研率及录取率逐年上升，且专业课成绩普遍较好，较好地反应了本专业力学课程教学成效及本科生培养质量水平。

4)课程广受好评。近一学年力学课程群教学团队主讲教师的学生评教均超过90分；《理论力学》获评东莞理工学院2021年春季学期课程评估优秀等级；后续《混凝土结构基本原理》《混凝土结构设计》《钢结构基本原理》和《钢结构设计》等专业课程教师，均对三大力学课程教学给予了高度评价。

5、结语

课程团队深挖课程内容与思政元素共鸣点，打造基于“人、事、物、情、理、史”多元立体化思政元素案例的课程思政教学体系。将国家发展历史与学科、专业历史融合，辩证唯物主义思想与力学理论融合，职业精神与力学应用融合，在传授专业知识的同时，隐性植入理想信念、责任使命、伦理道德、哲学思想、工作态度、科学精神等思政元素等思政元素。通过以上专业课程思政建设的开展，在学生成绩与考研升学、力学学习及专业兴趣、学科竞赛及教研成果等诸多方面均取得了较好的育人成效，其中《理论力学》获批广东省2021年度线下一流课程。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.全国高校思想政治工作会议[EB/OL].

[2]吴岩.全面推进高校课程思政高质量建设[R]J.高校教师课程思政教学能力培训专题报告,北京,2021-11-24.

[3]郑训臻.基础力学课程思政教学理念与实践探索[J].高等建筑教育,2021,30(2):103-112.

[4]曲淑英,卢龙玉,宋良,等.材料力学课程思政教学实践—以"压杆稳定"为例[J].力学与实践,2021,43(6):659-963.

[5]吴忠铁,范萍萍,李守华,等.土木工程专业结构力学课程思政建设的探索与实践[J].高教学刊,2022,8(7):84-88.

[6]艾心荧,刘良坤,潘兆东,等.基于OBE的工程教育模式下土木工程专业理论力学教学设计改革与实践[J].大学教育,2022,10(9):61-64.

[7]中华人民共和国教育部.教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[EB/OL].

基金资助:广东省本科高校教学质量与教学改革工程建设项目:东莞理工学院-广东华坤建设集团有限公司-建筑工程专业群校外实践教学基地(2019年); 广东省高等教育教学改革项目:基于新工科背景与OBE理念的土木工程专业CAD课程群建设与改革(2019年);东莞理工学院质量工程项目:校企共建课程《装配式建筑结构设计与施工》(201902059);土木工程虚拟仿真试验教学示范中心(202102001);2021年东莞理工学院课程思政示范项目:示范专业(土木工程)(20222503);

文章来源:艾心荧,潘兆东,刘良坤等.新时代背景下土木类力学课程思政建设研究[J].东莞理工学院学报,2023,30(05):124-129.