
材料力学课程思政教学实践探索
摘要:材料力学作为工科类专业的核心技术基础课程,不仅承担着传授力学知识、培养工程分析能力的使命,更是承载价值引领、培育工程素养的重要载体。将课程思政理念融入材料力学教学全过程,是实现“育知”与“育人”有机统一的关键路径。本文基于建构主义学习理论、情境学习理论及工程伦理教育理论,结合材料力学课程的学科特点与教学实践经验,深入分析课程思政融入的核心价值,系统梳理“挖掘思政元素、创新教学模式、完善评价机制”的实践路径,反思当前实践中存在的元素融入生硬、教学协同不足、评价体系不完善等现实问题,针对性地提出优化策略。旨在通过科学有效的教学实践探索,提升材料力学课程的育人实效,培养兼具扎实专业能力与高尚工程素养的复合型人才,为工科类课程思政教学改革提供参考与借鉴。
关键词:材料力学;课程思政;教学实践;工程素养;价值引领
Exploration of Ideological and Political Teaching Practice in Materials Mechanics Course
Abstract: As a core technical foundation course for engineering majors, Materials Mechanics not only undertakes the mission of imparting mechanical knowledge and cultivating engineering analysis skills, but also serves as an important carrier for carrying value guidance and cultivating engineering literacy. Integrating ideological and political concepts into the entire process of material mechanics teaching is a key path to achieving the organic unity of "educating knowledge" and "educating people". This article is based on constructivist learning theory, situational learning theory, and engineering ethics education theory, combined with the disciplinary characteristics and teaching practice experience of materials mechanics course. It deeply analyzes the core value of integrating ideological and political elements into the course, systematically sorts out the practical path of "exploring ideological and political elements, innovating teaching models, and improving evaluation mechanisms", reflects on the current practical problems such as rigid element integration, insufficient teaching collaboration, and imperfect evaluation system, and proposes targeted optimization strategies. The aim is to explore scientific and effective teaching practices to enhance the educational effectiveness of materials mechanics courses, cultivate composite talents with solid professional abilities and noble engineering literacy, and provide reference and inspiration for the reform of ideological and political education in engineering courses.
Keywords: Materials Mechanics; Course ideology and politics; Teaching practice; Engineering literacy; value guidance
在工科人才培养体系中,材料力学作为连接基础课程与专业课程的桥梁,其教学质量直接影响学生工程思维、实践能力与创新意识的培育。随着工程领域对人才综合素养要求的不断提升,单纯的知识传授已难以满足新时代工科人才培养需求。课程思政理念的提出,为材料力学教学改革指明了方向,要求在传授力学理论、培养工程技能的同时,将科学精神、责任意识、伦理素养等价值理念融入教学全过程。材料力学课程蕴含着丰富的思政教育资源,从经典力学理论的发展历程到工程实践中的材料选型与结构安全,从力学实验的严谨规范到工程问题的创新解决,都为课程思政的融入提供了天然载体。然而,当前材料力学课程思政教学仍存在融入方式生硬、资源挖掘不深、实践路径单一等问题。因此,深入探索材料力学课程思政的科学实践路径,破解实践中的痛点难点,对提升工科人才培养质量、推进课程思政建设向纵深发展具有重要的现实意义与学术价值。
材料力学的知识应用直接关系到工程结构的安全性与可靠性,桥梁坍塌、建筑开裂等工程事故往往与材料力学分析的疏漏密切相关。通过课程思政的融入,能够将工程伦理教育贯穿教学全过程,引导学生认识到工程实践的社会责任。例如,在讲解强度、刚度、稳定性等核心概念时,结合工程事故案例分析,让学生深刻理解“严谨细致、精益求精”的工程态度对保障生命财产安全的重要性;在材料选型、结构设计等教学环节,融入“安全第一、质量至上”的价值理念,培育学生的责任意识与职业操守,为其未来从事工程相关工作奠定坚实的伦理基础。
材料力学的发展历程是一部充满探索与创新的科学史,从伽利略的梁弯曲实验到纳维的弹性力学理论构建,从传统金属材料的力学性能研究到新型复合材料的研发应用,每一项突破都凝聚着科学家的探索精神与创新智慧。将这些科学史内容融入教学,能够激发学生的好奇心与探索欲,培育其求真务实、勇于创新的科学精神。同时,在课程实践环节,通过引导学生针对复杂工程问题开展力学分析与方案优化,鼓励学生提出创新性解决方案,能够有效提升学生的创新思维与实践能力,适配新时代工程领域的创新发展需求。
材料力学课程中的理论知识具有较强的抽象性,如应力、应变、位移等概念难以通过单纯的理论讲解让学生充分理解。课程思政的融入能够为抽象知识提供具象的应用场景与价值载体,帮助学生从价值维度与实践维度理解知识的内涵与意义。例如,在讲解弯曲变形时,结合桥梁、起重机等实际工程结构的弯曲问题,让学生直观感受理论知识在实践中的应用;在讲解疲劳强度时,结合机械零件的使用寿命设计案例,让学生理解知识的实用价值。这种融入方式不仅能够深化学生对知识的理解与记忆,更能提升课程的吸引力与感染力,增强教学实效。
建构主义学习理论认为,知识是学习者在特定情境中通过主动探究、互动交流建构而成的。材料力学课程思政教学实践充分契合这一理论内涵,通过创设真实的工程情境、科学探索情境等,引导学生主动参与知识建构过程。例如,在讲解材料的力学性能时,通过模拟工程材料选型的真实场景,让学生结合力学理论与工程需求开展小组讨论,在互动探究中不仅掌握材料力学知识,更能理解工程实践中的价值导向。同时,教师通过引导学生分享学习心得、探讨疑难问题,促进学生之间的知识共享与思维碰撞,实现知识与价值理念的双重建构。
情境学习理论强调学习离不开具体的情境,脱离情境的学习难以实现知识的有效应用。材料力学课程思政教学注重情境的创设与利用,将思政元素融入具体的教学情境中,让学生在情境体验中感受价值理念的内涵。例如,在力学实验教学中,创设“严谨规范的实验操作情境”,通过强调实验数据的真实性、操作的规范性,培育学生的诚信品质;在工程案例分析中,创设“复杂工程问题解决情境”,引导学生在分析问题、解决问题的过程中,强化责任意识与创新思维。这种情境化的教学方式,能够让价值引领更具感染力与说服力,实现“润物细无声”的育人效果。
工程伦理教育理论以培养工程技术人员的伦理素养、责任意识为核心目标,强调将伦理教育融入工程类课程教学全过程。材料力学作为工科类核心课程,其教学内容与工程实践紧密相关,是开展工程伦理教育的重要载体。工程伦理教育理论为材料力学课程思政教学提供了核心指引,要求在教学中不仅关注学生专业能力的培养,更要注重引导学生认识工程实践中的伦理问题,树立正确的工程伦理观。通过工程案例分析、伦理困境讨论等形式,让学生理解工程技术与社会伦理的关系,提升其伦理判断能力与责任担当。
立足材料力学课程的学科特点,从“知识脉络、工程实践、科学精神、伦理规范”四个维度深挖思政元素,构建系统的融合内容体系。一是从知识发展脉络中挖掘科学精神元素,梳理材料力学理论的发展历程,将伽利略、牛顿、纳维等科学家的探索故事、创新精神融入理论教学;二是从工程实践案例中挖掘责任意识元素,收集桥梁、建筑、机械等领域的典型工程案例,分析其中蕴含的强度安全、质量控制、可持续发展等价值理念;三是从实验教学环节中挖掘严谨诚信元素,强调实验操作的规范性、数据记录的真实性、结果分析的客观性,培育学生的科学素养;四是从前沿技术发展中挖掘创新与担当元素,介绍新型复合材料、智能材料的力学性能研究进展,引导学生关注行业前沿,树立科技报国的理想。同时,将挖掘的思政元素与课程知识点精准对接,形成“知识点+思政元素+案例支撑”的融合教学内容库。
打破传统“教师讲授+学生被动接受”的教学模式,创新“情境教学+案例教学+项目驱动”的融合教学模式,实现课程思政的浸润式育人。一是推行情境化教学,利用虚拟仿真技术构建工程结构受力分析、材料破坏等虚拟情境,让学生在沉浸式体验中理解知识内涵与价值理念;在课堂教学中创设问题情境,如“如何在保证结构安全的前提下实现材料的节约”,引导学生结合力学理论与价值导向开展探究;二是强化案例教学,精选正面典型案例与反面警示案例,正面案例如大型桥梁、高层建筑的成功力学设计,传递精益求精的工程态度;反面案例如工程结构坍塌事故,引导学生反思责任意识的重要性;三是开展项目驱动教学,设计“工程结构力学优化设计”等项目,让学生以小组为单位完成从方案设计、力学分析、仿真验证到成果展示的全过程,在项目实践中培养团队协作能力、创新能力与责任意识。
将课程思政融入“课前-课中-课后”全教学环节,实现价值引领的全程覆盖。课前,教师通过线上学习平台发布预习资料,包括知识点讲解视频、相关工程案例、科学家故事等,引导学生提前了解知识内容与蕴含的思政元素,并通过线上问卷收集学生的预习疑问;课中,结合预习情况开展理论讲解与互动探究,通过案例分析、情境模拟、小组讨论等形式深化学生对知识与价值理念的理解;注重实验教学环节的思政融入,规范实验操作流程,强调实验安全与诚信原则,引导学生分析实验误差产生的原因,培养严谨的科学态度;课后,布置实践性作业,如让学生调研身边的工程结构,分析其力学设计特点与安全保障措施;组织学生通过线上讨论区交流学习心得,分享工程案例分析成果,实现知识与价值理念的深化巩固。
构建“过程性评价+终结性评价”相结合、多维度、多主体的多元评价机制,全面衡量课程思政的育人实效。一是优化评价内容,将知识掌握程度、工程实践能力与价值素养纳入评价体系,其中价值素养包括科学精神、责任意识、诚信品质、团队协作等指标;二是丰富评价方式,过程性评价通过课堂观察、实验操作考核、项目成果评价、线上互动参与度等方式开展;终结性评价采用理论考试与实践答辩相结合的方式,理论考试侧重考查知识的综合应用,实践答辩侧重考查工程伦理认知与实践能力;三是引入多元评价主体,除教师评价外,增加学生自我评价与小组互评,让学生主动反思学习过程中的知识掌握与价值塑造情况,通过互评促进相互学习与共同进步;同时,建立评价结果反馈机制,及时将评价结果反馈给学生,帮助其明确改进方向。
当前部分教学实践中,课程思政融入存在明显的“两张皮”问题。一是融入方式生硬,部分教师将思政元素视为附加内容,在讲解力学理论后简单堆砌思政案例,缺乏与知识点的有机衔接,导致价值引领与知识传授脱节;二是元素挖掘不精准,未能结合材料力学的核心知识点挖掘深层次的思政元素,多采用通用化的思政素材,无法与课程内容形成深度契合;三是融入深度不足,仅停留在表面的理念传递,未能引导学生深入思考知识与价值理念的内在关联,难以实现价值理念的真正内化。
课程思政教学的有效实施需要教师具备扎实的专业知识、丰富的思政教育经验与较强的教学设计能力,但当前师资素养与教学协同仍存在短板。一是教师思政素养不足,部分教师对课程思政理念理解不深入,缺乏对思政元素的挖掘与整合能力,难以精准把握知识传授与价值引领的平衡点;二是教学团队协同不足,缺乏跨学科的教学研讨与交流,教师之间难以共享思政教学资源与经验,导致课程思政教学呈现碎片化特征;三是师资培训机制不完善,缺乏针对材料力学课程思政的专项培训,教师难以获得系统的教学设计指导与能力提升。
尽管构建了多元评价机制,但价值素养的量化评价仍存在困难。一是评价指标模糊,科学精神、责任意识等价值素养具有较强的主观性,难以制定精准的量化评价标准;二是评价方式存在局限,过程性评价中的课堂观察、小组互评等方式容易受到主观因素影响,难以保证评价结果的客观性;三是评价结果应用不足,评价结果未能充分用于教学改进,教师难以根据评价结果精准调整课程思政的融入方式与教学策略,影响育人实效的持续提升。
材料力学课程思政教学实践,是工科类课程实现“育知”与“育人”有机统一的重要探索,其核心要义在于立足材料力学的学科特点与教学实际,将价值引领无缝融入知识传授与能力培养全过程。从思政元素的精准挖掘到融合教学模式的创新,从全教学环节的思政浸润到多元评价机制的完善,每一项实践举措都紧密围绕工科人才培养的核心需求展开,旨在破解传统教学中“重知识、轻素养”的痛点,培育兼具扎实专业能力与高尚工程素养的复合型人才。尽管实践中仍存在元素融入生硬、师资协同不足等问题,但通过精准挖掘思政元素、提升师资素养、完善评价体系等优化策略,能够推动课程思政育人实效的持续提升。材料力学课程思政的实践经验表明,工科类课程思政并非简单的理念叠加,而是教育理念、教学方法与学科特点的深度融合。其成功实践不仅提升了材料力学课程的教学质量与育人内涵,更为其他工科类课程思政教学改革提供了可借鉴的路径。这既是材料力学课程自身高质量发展的内在需求,也是培养适应新时代工程领域发展需求的优秀人才的应有之义,更是工科教育回归育人本质的生动体现。
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