力学专业课程思政教育的探索与实践——以“复合材料力学”为例.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 力学专业课程思政教育的探索与实践 以“复合材料力学”为例 张 娟,康国政,阚前华,苗鸿臣(西南交通大学力学与航空航天学院,四川 成都 610031)摘 要:在专业课程中融入思政教育,是落实立德树人根本任务的战略举措。以“复合材料力学”课程为例进行了探索和实践。结合工程力学专业的人才培养目标,深度挖掘提炼课程中所蕴含的思想价值和精神内涵,合理拓展课程的深度和
2、广度。通过一系列的教学设计,结合学科前沿和工程实际,在课程教学中将知识传授、能力培养和价值观塑造三者融为一体;重点培养学生的爱国主义情怀、对科学不懈追求的精神以及严谨务实的工程精神;力求在“复合材料力学”这一专业课程将显性的知识传授和隐性的思政教育相统一,充分发挥该课程的育人作用。关键词:课程思政;教学设计;复合材料力学 作者简介:张娟(1976-),女,山东烟台人。副教授,博士,主要从事力学的教学及课程改革研究。E-mail:。2016 年 12 月,习近平总书记在全国高校思想政治工作会议中提出,要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程1。2020 年 6 月 1 日,
3、教育部高等学校课程思政建设指导纲要(简称指导纲要)明确指出2:“要深刻认识全面推进高校课程思政建设的战略意义,充分发挥好专业课教师主力军,专业课教学主战场,专业课课堂主渠道的作用,推动课程思政建设不断取得新进展、新成效,使专业课与思政课同向同行,构建立德树人长效机制,实现全员全程全方位育人。”指导纲要对公共课、专业课、实践课等各类课程的课程思政建设提出了非常明确的要求,为高校教师进行专业课程思政教育指明了方向3。理工科专业课程侧重于自然科学和应用科学,理论性、技术性和应用性强,将思想政治等文史性知识融入理工科专业课程的教学体系之中难度较大4。而力学专业课程更是理论性强、公式推导多、内容复杂,教
4、和学的难度都比较大。在这种情况下,一线教师如何在课程教学过程中“无声润入”思政元素,同时又实现高质量的知识传授和能力培养?本文在工程力学专业课程“复合材料力学”中进行了探索和实践。一、课程概况及课程目标 西南交通大学的“复合材料力学”课程开设于 2005 年,目前是工程力学以及飞行器设计与工程增刊第 2 期 173 张 娟 力学专业课程思政教育的探索与实践 的必修专业课。复合材料力学具有力学类课程所共有的理论性强、公式推导多、计算量大等特点。另外,由于复合材料力学是固体力学的一个新兴分支,诞生至今也只有几十年的历史,而且直到现在复合材料力学也还是固体力学领域的研究热点之一,所以该课程还有一个特
5、点就是知识更新非常快5。该课程以前的教学目标只包含知识传授和能力培养两个维度。在进行课程思政的建设中,我们经过挖掘和提炼,重新制定了思想育人、知识传授和能力培养有机结合的“三位一体”课程教学总目标。其中育人目标为:以“育人为本,德育为先”作为教育方针,培养学生爱国、敬业、诚信、友善的社会主义核心价值观;从专业角度培养学生专业、严谨的职业态度,求真务实、开拓创新的职业精神;从思想上激发学生学习的动力,培养学生探索未知、勇于创新、勇攀科学高峰的责任感和使命感。知识学习目标为:了解现代新型复合材料的分类、性能、应用和制备的基本知识;掌握复合材料应力和变形分析、强度和刚度校核,并能够采用多种手段分析复
6、合材料的力学性能;同时需了解现代新型复合材料的国内外研究进展等该领域最新动态。学生在掌握复合材料宏观和细观力学的基本概念、基础知识的基础上,具有比较熟练的计算能力和一定的上机操作能力,并且初步具有工程实际中复合材料力学问题的建模、求解能力。能力培养目标为:采用以学生为中心的多种教学方法,同时配以全过程、多样化学习评价方式,重点培养学生的自主学习能力、动手能力、创新能力、以及沟通与表达能力。二、课程思政建设思路和课程设计 为了完成本课程的育人目标,我们从以下几个方面着手进行课程建设和课程设计:1.结合工程力学专业的人才培养目标,认真梳理复合材料力学课程的知识结构,深度挖掘提炼课程知识体系中所蕴含
7、的思想价值和精神内涵,重点拓展复合材料力学课程的深度和广度,并从课程所涉专业、行业、国家、国际、文化、历史等角度,增加课程的知识性和人文性。2.在复合材料力学课程教学中,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,提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。该课程主要针对航空航天、工程力学等理工科专业学生开设,结合理工类专业的人才培养目标,在授课时注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育,同时注重强化学生工程伦理教育,培养学生精益求精的大国工匠精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。如在课程教学中,选取与我国航空航天以及高铁相关的复合材料构件的设计案例,让学生分组讨论,解决问
8、题。通过这种方法,不仅使学生能够应用课程知识提高分析问题和解决问题的能力,而且学生会通过案例了解我国先进工程领域的发展现状和面临问题,激发他们自觉学习该门课的动力和渴望,同时也培养了学生的爱国主义和行业工匠精神。3.根据复合材料力学知识更新快这一特点,我们在该课程中结合工程实际及学科前沿,增加了一部分新的课程内容。例如根据“复合材料力学”的发展现状,在课程中增加关于复合材料细观力学有限元分析的内容,并让学生自己上机实践,掌握先进的研究方法。另外,结合我校的轨道交通背景,在课程中增加高速列车复合材料应用的专题教学。增加的新内容,主要可以开阔学生的视野,引导他们关注学科的前沿问题,培养学生探索未知
9、、勇于创新、勇攀科学高峰的责任感和使命感。4.在课程教学中,对学生进行潜移默化的教育和引导,传承我校“严谨治学、严格要求”的双严精神。对于理工科的学生来说,“双严”传统既是我校百年来的文化传承,也是提高学生职业精神和社会责任感的基础。在课程的计算举例中,可结合相关行业的工程事故,反复强调“失之毫厘,谬以千里”的道理,一个小数点的错误可能会导致灾难性的后果。“严谨治学、严格要求”,既是对自己负责,也是对他人、对社会、对国家负责。174 西南交通大学学报(社会科学版)第 24 卷 三、课程思政教学样例 根据以上的课程建设思路,我们在“复合材料力学”课程教学中,依据课程特点,结合学科前沿和工程实际,
10、无缝融合思政教育内容。这样不但能对学生的思想进行正面浸润,构建高校专业教育中的全程育人、全方位育人的教育体系,而且还能减少专业知识讲授的枯燥无味,提高学生的学习兴趣。下面给出了课程中“高铁中的复合材料及其力学问题”一节(一次课,2 学时)的完整教学设计和教学实施流程说明:1.教学目标(1)通过本节课的学习,让学生了解轨道交通领域复合材料硬用的发展历史和现状(包括国内的和国外的)。(2)了解目前轨道交通领域常用的复合材料的种类、性能特点和应用部位等。(3)归纳总结目前高铁应用复合材料过程中存在的主要问题和困难,重点是力学问题。(4)给出蜂窝板夹层复合材料的工程实例,引导学生应用所学的知识解决问题
11、如何估算其等效模量。2.育人目标(1)通过讲解先进的复合材料在我国高铁中的应用实例,让同学们对祖国的强大和工程师的智慧感到无比自豪和敬佩,促使学生树立爱国敬业的价值观,树立成为一名工程师的远大理想;(2)蜂窝板夹层复合材料高铁构件设计的工程实例,培养学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力;同时激发他们自觉学习该门课的动力和渴望,鼓励他们科技报国,投身到祖国的建设中去。(3)从高铁应用复合材料过程中存在的问题和困难出发,引导学生关注学科的前沿问题,培养学生探索未知、勇于创新、勇攀科学高峰的责任感和使命感。3.主要教学内容(1)复合材料在轨道交通领域的应用背景 由复合材料优异的力学性能与高速铁
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