材料力学实验在新工科背景下的课程思政初探.pdf
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1、 西南交通大学学报(社会科学版)2023 年 2 月 JOURNAL OF SOUTHWEST JIAOTONG UNIVERSITY Feb.2023 第 24 卷 (Social Sciences)Vol.24 增刊第 2 期 课程思政 材料力学实验在新工科背景下的课程思政初探 王晓强,张业伟,邱福生,卢少微,张 璐,马承坤,马克明 摘 要:材料力学是一门重要的专业基础课,其中的实验部分在工科学生专业素质的培养中起到重要作用。在当前新工科背景下,如何保证材料力学实验课程思政与思政课程同向同行,是目前材料力学实验课程教学改革所面临的主要问题。本文从材料力学实验课程教学过程中的不足出发,针对教
2、学观念、教学内容与方法以及如何从教学内容中挖掘思政元素等诸多方面提出了建议和改革措施。关键词:材料力学;实验课程;教学改革;课程思政 基金项目:2022 年沈阳航空航天大学校级教学改革研究项目(JG2022020)作者简介:王晓强(1983-),男,河北张家口人。沈阳航空航天大学航空宇航学院,副教授,博士,主要从事复合材料力学研究。E-mail:xqwang_。著名教育家陶行知先生的名言:“学高为师,身正为范”表明:为人师者,不仅仅是科学理论知识的传授者,更是国内外先进思想文化知识的传播者以及我党教育方针的严格执行者与贯彻者。党和国家的领导人习近平总书记在全国高等学校思想政治工作会议上强调,要
3、用好课堂教学这个主渠道,各类课程都要与思想政治理论课同向同行,形成协同效应,把“立德树人”作为人才教育的根本任务1-2。随着科学与技术的不断快速变革,整个社会的发展需要越来越多的科技类人才。同时,国家为了调整对工科人才“立德树人”新的培养要求,推进我国高等工程教育改革正常发展,提出了新工科建设的重要决定,因此,对新一代工科人才的培养也变得愈加严格与苛刻。材料力学课程是许多高等工科院校专业的一门基础课程,此课程的理论知识丰富,实践性强,技术性高,对提高学生处理工程问题的素质及培养创新能力有重要的意义。该课程主要培养学生从实际工程问题中归纳总结并抽象出力学模型的能力,并结合相关知识对力学模型的合理
4、性、正确性、安全性和可靠性进行分析,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。近年来,随着教育改革的推进,为了培养学生的动手能力,材料力学实验的课时量在不断增加,这必将有利于提升学生的实验操作技能与实践应用能力。材料力学实验课以低碳钢的拉伸、压缩、扭转和剪切实验为主,学生通过以上实验的实际操作、现象观察和数据分析,测得低碳钢的弹性模量和泊松比等力学参数。但是,在长期的实验教学过程中,发现了一个问题,即:在现有的材料力学课程的授课体系中,无论是课本教材还是教师的课堂教学中都对低碳钢的如上实验做了非常详细的讲解,包括力学实验中可能发生的现象及其原因机理,学生的实验课变成了对书本内容的
5、简单重复与验证的过程,学生的思考能力无法得到有效提高3-5。2019 年 3 月 18 日,习近平总书记在学校思想政治理论课教师座谈会上指出:“要坚持显性教育增刊第 2 期 187 王晓强 材料力学实验在新工科背景下的课程思政初探 和隐性教育相统一,挖掘其他课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源,实现全员全程全方位育人。”这为非思政课程的课程思政建设指明了改革和前进的方向,同时还强调了教师的课堂教学在贯彻课程思政理念建设过程中发挥体现的重要作用。在新工科建设和课程思政教改的综合背景下,对工科高层次人才教育培养的更高要求促使了高等教育工作者积极主动地对材料力学实验课程进行新的教学模式思考与探索,
6、并结合课程思政,努力提升教学效果。本文从材料力学实验课程中的常见问题考虑出发,结合多年来的教学经验与思考,从教学观念、自主式教学、理论与数值仿真结合、引入热门技术、课程思政等多个方面进行了分析与探索。一、材料力学实验课程思政教学改革(一)教学观念的转变 传统的材料力学实验主要包括实验预习、实验过程和实验结果分析三个过程。实验预习,主要是学生通过阅读教材和实验手册,并借助网络资料来进行实验相关知识的学习与积累。实验过程,首先由教师进行实验讲解,然后学生依据步骤单独或分组来完成实验。实验结果分析是学生在实验后,通过数据整理与分析,完成最终的实验报告。但是,结合当前的教育形式与需求,如上的教学观念需
7、要进行转变。力学实验教师不能只是简单的步骤讲解,而应当改变“填鸭式”的教学方法,采用“启发式”的教学方法,从而有效地实现学生从被动学习向主动学习的转变。例如:实验教学的主要内容通过采用板书来循序渐进地展现,实验演示采用多媒体视频的方式呈现,理论公式的推导由多位学生通过竞争比赛的方式看谁能够率先完成,整个教学过程形式丰富,既可激发学生的学习兴趣,又可激发学生的学习斗志。在如此情况下的学习,必能提高学生对知识的掌握度,提升教学效果6。(二)自主参与式教学 材料力学实验课程的学习过程中,学生主要以第三者的身份以观察实验为主,动手较少,因而不能很好地将理论知识与实践能力进行结合。在自主参与式教学中,教
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