“理論力學(xué)”課程中的思政元素挖掘與應(yīng)用研究

周騰 黃志維 黃國(guó)標(biāo)

摘? 要：理論力學(xué)是機(jī)械類專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程，在講授原有理論力學(xué)課程內(nèi)容的過程中，教師應(yīng)深挖理論力學(xué)蘊(yùn)含的思政教育資源，讓理論力學(xué)教學(xué)內(nèi)容與課程思政隱性融合。文章結(jié)合思想政治、馬克思主義基本原理、科學(xué)家故事等內(nèi)容，通過創(chuàng)新教育教學(xué)方法，提出普適的理論力學(xué)課程思政教學(xué)方案，讓學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的同時(shí)培養(yǎng)社會(huì)主義核心價(jià)值觀，提高學(xué)生綜合素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：課程思政；理論力學(xué)；思想政治；馬克思主義基本原理

中圖分類號(hào)：G641? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1673-7164（2023）03-0133-04

習(xí)近平總書記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)：把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人［1-2］。因此，教師在備課過程中需要挖掘?qū)I(yè)課程中蘊(yùn)含的思政內(nèi)容，讓課程隱性融入思想政治、馬克思主義基本原理、科學(xué)家故事等內(nèi)容。文章以理論力學(xué)課程為例，在授課過程中融入思想政治和馬克思主義基本原理、科學(xué)家故事等元素豐富課程內(nèi)容，通過思想政治和馬克思主義基本原理、科學(xué)家故事內(nèi)容與理論力學(xué)教學(xué)內(nèi)容相互結(jié)合，使得課程教育不單單傳授理論力學(xué)專業(yè)知識(shí)，在傳授理論力學(xué)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)兼顧思政馬克思主義基本原理教育，實(shí)現(xiàn)顯性教育與隱性教育相統(tǒng)一［3-4］。目前已有不少高校開始課程思政教育實(shí)踐［5-7］，思政課程教育對(duì)教師授課提出了更高的要求，習(xí)近平總書記在同北京師范大學(xué)學(xué)生代表座談會(huì)上提道：“一個(gè)人遇到好老師是人生的幸運(yùn)，一個(gè)學(xué)校擁有好老師是學(xué)校的光榮，一個(gè)民族源源不斷涌現(xiàn)出一批又一批好老師則是民族的希望?！碑?dāng)今的教師不單單肩負(fù)著講授知識(shí)的責(zé)任，同時(shí)承擔(dān)著塑造新時(shí)代新青年的責(zé)任。

“理論力學(xué)”是機(jī)械類專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課，同時(shí)也是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)接觸的第一門力學(xué)課。學(xué)好理論力學(xué)能為后面的材料力學(xué)、流體力學(xué)等力學(xué)課程打下基礎(chǔ)。讓思想政治教育、馬克思主義基本原理、科學(xué)家故事融入力學(xué)知識(shí)傳授和實(shí)踐能力培養(yǎng)的過程中，既能讓學(xué)生掌握理論力學(xué)內(nèi)容又能幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。

一、理論力學(xué)和思政馬原課程當(dāng)前教學(xué)狀況

（一）理論力學(xué)教學(xué)困境

“理論力學(xué)”課程作為大學(xué)生“掛科”率最高的課程之一，被學(xué)生一屆又一屆口口相傳，在未上課之前學(xué)生已對(duì)該門學(xué)科產(chǎn)生深深的恐懼。因此，教師在課堂上的正確引導(dǎo)尤為關(guān)鍵，怎么上好這門抽象的理論專業(yè)課，也是任課老師備課時(shí)所面臨的難題。

（二）思政馬原教學(xué)困境

馬克思主義基本原理（以下簡(jiǎn)稱“馬原”）課程在學(xué)生心目中是一門“非重要”課程，長(zhǎng)期得不到學(xué)生的重視。上課不聽講、下課不看書、考試“抱佛腳”。即使最后學(xué)生考試考過了，但是，一問什么都不懂，失去了設(shè)置思政馬原課程的初衷。教師在課堂上的引導(dǎo)尤為重要，讓學(xué)生清楚認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)該門課程的重要性，是思政馬原課程第一節(jié)課的首要目標(biāo)，也是教師教學(xué)備課必須拿下的“劍門關(guān)”。

二、“理論力學(xué)”課程中思政元素挖掘的實(shí)施路徑

（一）理論力學(xué)與科學(xué)家故事的結(jié)合

在授課中穿插列舉我國(guó)知名科學(xué)家、力學(xué)家，通過他們的事跡結(jié)合時(shí)政、思政內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生了解學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在事例中受到啟發(fā)。如介紹著名力學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所創(chuàng)建者錢學(xué)森，在美國(guó)加州理工學(xué)院獲得博士學(xué)位后擔(dān)任加州理工學(xué)院噴氣推進(jìn)中心主任、教授。1950年，錢學(xué)森回國(guó)時(shí)受到美國(guó)阻撓，被關(guān)押至監(jiān)獄14天，直到加州理工學(xué)院繳納1.5萬元巨額保釋金后才被釋放。1955年以釋放在朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)中被俘虜?shù)?1名美軍飛行員作為交換條件，他才得以在同年10月回到祖國(guó)。美國(guó)海軍次長(zhǎng)丹尼·金布爾曾評(píng)價(jià)錢學(xué)森：無論在哪里，錢學(xué)森都值五個(gè)師。如果錢學(xué)森沒有對(duì)祖國(guó)無限的熱愛，很可能在回國(guó)的路途上就會(huì)打退堂鼓。通過該事例讓學(xué)生明白當(dāng)時(shí)美國(guó)就像今天封鎖華為一樣，禁止錢學(xué)森回國(guó)發(fā)展科技。介紹中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)核武器研制工作的開拓者和奠基人鄧稼先，強(qiáng)調(diào)為中國(guó)核武器的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。在一次實(shí)驗(yàn)中，受到核輻射，患上直腸癌，最終因手術(shù)大出血不幸逝世。正是因?yàn)橛邢襦嚰谙冗@樣的科學(xué)家默默付出，才能讓今天的中國(guó)屹立在世界民族之林，發(fā)出的聲音不再被忽視。介紹兩院院士、橋梁工程與力學(xué)專家李國(guó)豪，1939年在德國(guó)達(dá)姆施塔德獲得博士學(xué)位并獲得德國(guó)首名“特許任教工學(xué)博士”后義無反顧返回祖國(guó)，建設(shè)自己的國(guó)家。在二戰(zhàn)結(jié)束后費(fèi)盡千辛萬苦坐美軍軍列到巴黎后再?gòu)姆▏?guó)轉(zhuǎn)道越南，最后從越南回國(guó)。回國(guó)后還在上海救濟(jì)總署等了三天，后進(jìn)入工務(wù)局結(jié)構(gòu)處工作。李國(guó)豪院士放棄了在國(guó)外優(yōu)厚的待遇、舒適的生活回到祖國(guó)，在艱苦的環(huán)境中建設(shè)祖國(guó)。如今中國(guó)的經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)環(huán)境發(fā)生翻天覆地的改變，但依舊有許多出國(guó)留學(xué)的學(xué)生畢業(yè)后選擇留在國(guó)外。課程思政在當(dāng)今顯得更加尤為重要，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)祖國(guó)的責(zé)任感，讓學(xué)生學(xué)有所成后報(bào)效國(guó)家，回報(bào)自己的父母、社會(huì)、國(guó)家。介紹中國(guó)科學(xué)院院士、流體力學(xué)學(xué)家童秉綱，童秉綱先后在哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)任教，取得了多項(xiàng)重要成果，并且提出“Q-A-K”育人方式，即培養(yǎng)學(xué)生通過學(xué)習(xí)（To know）、做事（To do）和做人（To be）的實(shí)踐，讓學(xué)生在知識(shí)（Knowledge）、能力（Ability）和素質(zhì)（Quality）三個(gè)方面得到綜合提高。通過講解童院士的教學(xué)方法，讓學(xué)生找到適合自己的學(xué)習(xí)方法。介紹中國(guó)科學(xué)院院士、力學(xué)家張涵信用攝動(dòng)法成功解決了當(dāng)時(shí)國(guó)際上難以解決的鈍頭體高超聲速繞流及其熵層問題，并且在航空航天研究領(lǐng)域開發(fā)了大量數(shù)值計(jì)算軟件。通過介紹張?jiān)菏块_發(fā)數(shù)值計(jì)算軟件引出當(dāng)前國(guó)內(nèi)專業(yè)軟件版權(quán)危機(jī)。當(dāng)前機(jī)械類常用的制圖軟件如Pro/ENGINEER、AutoCAD、Catia、UG、SolidWorks等軟件版權(quán)都被國(guó)外公司所壟斷，Pro/ENGINEER是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司研發(fā)的軟件，AutoCAD是美國(guó)Autodesk公司設(shè)計(jì)研發(fā)的軟件，Catia是法國(guó)達(dá)索公司開發(fā)的軟件，UG是美國(guó)Siemens PLM Software公司研發(fā)的軟件，SolidWorks是美國(guó)達(dá)索系統(tǒng)（Dassault Systemes）下的子公司，通過列舉機(jī)械類制圖軟件公司所在的國(guó)家，讓學(xué)生知道在機(jī)械類制圖軟件中中國(guó)的空白，并通過引導(dǎo)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)理論力學(xué)的欲望。課程后面講到動(dòng)力學(xué)章節(jié)時(shí)列舉常用的動(dòng)力學(xué)仿真軟件如COMSOL、ADAMS、ANSYS、MEDYANA、ADAMS 軟件，在了解本專業(yè)所用軟件的同時(shí)，介紹COMSOL軟件單機(jī)使用許可就要十幾萬元。在一個(gè)案例仿真時(shí)，用到不同物理場(chǎng)的時(shí)候需要多個(gè)模塊，一個(gè)模塊幾萬到十幾萬不等，一個(gè)案例仿真下來就需要幾十萬。當(dāng)有學(xué)生反駁說，這種軟件需要大量的人力開發(fā)，需要花費(fèi)時(shí)間，不斷完善更新的理由時(shí)，教師可舉例在2020年上半年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)等國(guó)內(nèi)知名大學(xué)被美國(guó)列入“實(shí)體清單”事件。原本購(gòu)買了MATLAB正版軟件后因列入“實(shí)體清單”軟件被取消激活無法使用，通過該事例讓學(xué)生討論因列入“實(shí)體清單”后產(chǎn)生的影響。對(duì)科研學(xué)術(shù)工作者來說，發(fā)表論文如果涉及MATLAB做出來的結(jié)果，可能會(huì)面臨投訴或被撤稿，可引導(dǎo)學(xué)生對(duì)該事件進(jìn)行深層次思考，并且在引導(dǎo)的過程中說明理論力學(xué)對(duì)仿真軟件開發(fā)的重要性。

（二）理論力學(xué)與思政的結(jié)合

理論力學(xué)的思政元素蘊(yùn)含在課本中，需要對(duì)其進(jìn)行有效的變通與轉(zhuǎn)化才能成為課程思政教學(xué)的內(nèi)容，通過類比法讓理論力學(xué)專業(yè)課內(nèi)容與思想政治品德等思政內(nèi)容結(jié)合起來，通過結(jié)合點(diǎn)對(duì)兩者進(jìn)行聯(lián)系學(xué)習(xí)。

教師可將思政教育與理論力學(xué)課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合，在課程中采用比喻法。“理論力學(xué)”課程中“點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)”章節(jié)講解了點(diǎn)的速度合成定理：動(dòng)點(diǎn)在某瞬時(shí)的絕對(duì)速度等于它在該瞬時(shí)的牽連速度與相對(duì)速度的矢量和。牽連速度，即指瞬時(shí)動(dòng)系上與動(dòng)點(diǎn)相重合之點(diǎn)（牽連點(diǎn)）的速度。相對(duì)速度是運(yùn)動(dòng)體相對(duì)于參考系的速度。作者在課程中，將動(dòng)點(diǎn)比喻為個(gè)人，牽連速度比喻為我們國(guó)家在這個(gè)時(shí)代的快速發(fā)展速度，相對(duì)速度比喻個(gè)人在這個(gè)時(shí)代的發(fā)展速度，個(gè)人的成就就是絕對(duì)速度，讓學(xué)生從力學(xué)角度，明白人們具備過去難以想象的良好發(fā)展條件，深刻體會(huì)習(xí)近平總書記觀點(diǎn)“新時(shí)代屬于每一個(gè)人，每一個(gè)人都是新時(shí)代的見證者、開創(chuàng)者、建設(shè)者”，堅(jiān)定“處在這樣一個(gè)偉大時(shí)代，我們倍感自信自豪，同時(shí)也深感責(zé)任重大”的信念，推動(dòng)這個(gè)時(shí)代的牽連運(yùn)動(dòng)加速，建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家新征程、實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的宏偉藍(lán)圖，將個(gè)人的“絕對(duì)速度”和時(shí)代的“牽連速度”有效疊加。

在計(jì)算力學(xué)問題時(shí)會(huì)先進(jìn)行整體分析，再拆分成局部進(jìn)行計(jì)算，把局部計(jì)算出來后再求出整體。這與外國(guó)人評(píng)價(jià)中國(guó)人先有大概的評(píng)價(jià)再到具體的個(gè)人相似。反過來，具體的個(gè)人會(huì)影響到整體的評(píng)價(jià)。做力學(xué)題時(shí)的計(jì)算思路與外國(guó)人評(píng)價(jià)中國(guó)人一樣，讓學(xué)生明白個(gè)人的行為會(huì)影響到國(guó)家的形象，只有規(guī)范自己的品德行為，才能改變外國(guó)人對(duì)自己的評(píng)價(jià)，進(jìn)而提高國(guó)家形象。

靜力學(xué)中平面匯交力系可簡(jiǎn)化為一合力，其合力的大小與方向等于各分力的矢量和，這可以與團(tuán)結(jié)一心力量最大程度地聯(lián)系起來。團(tuán)結(jié)一心向著共同目標(biāo)努力，就能發(fā)揮出最大的力量，當(dāng)團(tuán)隊(duì)中目標(biāo)不一致時(shí)，往往最后實(shí)現(xiàn)不了目標(biāo)。當(dāng)平面上的力都朝著一個(gè)方向時(shí)，合力最大，讓學(xué)生通過簡(jiǎn)單的“團(tuán)結(jié)就是力量”去理解平面匯交力系的概念。

靜力學(xué)內(nèi)容中的摩擦角可以與思政中的方向比努力更加關(guān)鍵聯(lián)系起來。在力學(xué)中摩擦角的概念為：如果作用于物塊的力作用線在摩擦角內(nèi)，無論這個(gè)力多大，物塊保持靜止。在生活中同樣如此，方向比行動(dòng)更加重要，正確的努力方向往往決定著成功。通過簡(jiǎn)單的思政知識(shí)，讓學(xué)生清晰地掌握摩擦角的概念。

運(yùn)動(dòng)學(xué)中的輪系傳動(dòng)可以與鄉(xiāng)村振興聯(lián)系起來，在力學(xué)中輪系傳動(dòng)比的概念為主動(dòng)輪帶動(dòng)從動(dòng)輪，兩個(gè)角速度的比值稱為傳動(dòng)比。鄧小平同志說過：可以讓一部分地區(qū)、一部分人先富起來，帶動(dòng)和幫助其他地區(qū)、其他人逐步達(dá)到共同富裕。2020年，中國(guó)實(shí)現(xiàn)脫貧攻堅(jiān)全面收官，2021年初，鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略拉開序幕。通過簡(jiǎn)單的輪系傳動(dòng)比讓學(xué)生清楚了解祖國(guó)的扶貧政策，主動(dòng)輪帶動(dòng)從動(dòng)輪，先富起來的地區(qū)帶動(dòng)需要幫扶的地區(qū)，中國(guó)才能實(shí)現(xiàn)共同富裕，讓學(xué)生了解基本國(guó)策，明白先富帶后富的重要性，適當(dāng)引入國(guó)外如印度的貧富差距作對(duì)比，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)祖國(guó)的榮譽(yù)感。

介紹動(dòng)力學(xué)時(shí)可以引入中國(guó)現(xiàn)代化工業(yè)的成果國(guó)產(chǎn)航母、國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919、長(zhǎng)征系列火箭、中國(guó)國(guó)家空間站等國(guó)之重器，告訴學(xué)生現(xiàn)代工業(yè)與科技的發(fā)展離不開動(dòng)力學(xué)，同時(shí)工業(yè)生產(chǎn)推動(dòng)動(dòng)力學(xué)理論的創(chuàng)新，兩者相輔相成。這兩者都是尊重勞動(dòng)、尊重知識(shí)、尊重人才取得的成果、黨中央相繼提出科教興國(guó)與人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，作為工科機(jī)械類專業(yè)教師，讓學(xué)生明白只有學(xué)習(xí)才能讓中國(guó)工業(yè)更加強(qiáng)大，通過列舉國(guó)之重器點(diǎn)燃學(xué)生的自豪之心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力學(xué)的欲望，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)動(dòng)力學(xué)遇到困難時(shí)，更有解決困難的決心。

（三）理論力學(xué)與馬原的結(jié)合

理論力學(xué)的學(xué)習(xí)涉及大量的計(jì)算題，聽完教師講解知識(shí)點(diǎn)并推演題目后，學(xué)生覺得自己懂了，不再自己動(dòng)手求解，但等到做作業(yè)或期末考試時(shí)，發(fā)現(xiàn)同樣的題目，換個(gè)力的方向，改個(gè)數(shù)值大小就做不出來了，這時(shí)才發(fā)現(xiàn)自己并未真正掌握該知識(shí)點(diǎn)。因此，教師可以通過“馬原”知識(shí)“實(shí)踐在認(rèn)識(shí)中的決定作用。實(shí)踐產(chǎn)生了認(rèn)識(shí)的需要；實(shí)踐為認(rèn)識(shí)提供了可能；實(shí)踐使認(rèn)識(shí)得以產(chǎn)生和發(fā)展；實(shí)踐是檢驗(yàn)認(rèn)識(shí)真理性的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，告誡學(xué)生只有做題才能認(rèn)識(shí)到自己不懂，如果不去做題你永遠(yuǎn)都不會(huì)知道自己不懂，從而通過與“馬原”知識(shí)點(diǎn)相互聯(lián)系，讓學(xué)生加深實(shí)踐是檢驗(yàn)認(rèn)識(shí)真理性的唯一標(biāo)準(zhǔn)的理解。

在理論力學(xué)靜力學(xué)章節(jié)中，二力平衡條件的知識(shí)點(diǎn)可以與馬原內(nèi)容中對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律是事物發(fā)展的根本規(guī)律聯(lián)系起來。二力平衡條件在力學(xué)中的解釋為作用在剛體上的兩個(gè)力使剛體保持平衡的必要和充分條件是：這兩個(gè)力的大小相等，方向相反，且作用在同一直線上。這可以與馬原中矛盾的同一性相互聯(lián)系，矛盾的同一性是指矛盾雙方相互依存、相互貫通的性質(zhì)和趨勢(shì)，力也不是單獨(dú)存在的，物體放在桌子上，物體給桌子一個(gè)壓力，桌子給物體一個(gè)支持力。因此，力與矛盾都不是單獨(dú)存在，力之間、矛盾個(gè)體間都是互為存在的。力學(xué)知識(shí)與“馬原”知識(shí)的聯(lián)系，讓學(xué)生通過簡(jiǎn)單的力學(xué)知識(shí)點(diǎn)去學(xué)習(xí)較難的“馬原”概念，從而使學(xué)生深刻理解矛盾的同一性。

三、結(jié)語(yǔ)

在立德樹人理念下，在“理論力學(xué)”課程教學(xué)中合理、有效地引入思政教育元素，可采用可通用化的思政教育思路：其一，結(jié)合專業(yè)課相關(guān)專家學(xué)者的故事深挖思政元素；其二，采用比喻等手段講解課程知識(shí)點(diǎn)，選擇合適的知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容，深挖課程思政元素。通過以上教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)情懷，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與斗志，以滿足新時(shí)代對(duì)綜合素質(zhì)人才的需求。

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（責(zé)任編輯：陳華康）