理论力学融合式课程思政研究与实践

2023-08-27 10:29张娟
大学教育 2023年9期
关键词:理论力学课程思政融合

[摘 要]文章研究了课程思政实施的四个关键问题——课程思政是育人和育才相统一的系统工程、理论力学课程教学的特点、课程思政重在融合、创新课程思政课堂教学模式,给出了理论力学课程融合式课程思政典型案例。经过融合式课程思政教学研究与实践,学生综合能力和素质都得到了有效提升,理论力学课程和教师都取得了丰硕成果。

[关键词]理论力学;课程思政;融合;教学模式

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2023)09-0129-03

教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》(以下简称《纲要》)指出,全面推进课程思政建设,教师是关键,要提高教师的育人能力。教师要创新课堂教学模式,将课程思政贯穿课程教学的每个环节,推进现代信息技术手段在课程思政教学中的应用,激发学生的学习兴趣,引导学生深入思考;要把马克思主义立场、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。工学类专业课程,要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[1]。

《纲要》详细说明了教师在课程思政中的主导作用,以及工科类专业课程课程思政的主要任务。在理论力学教学中,如何发挥教师的主导作用,结合新工科建设及课程的“两性一度”,有效开展理论力学课程思政建设,实现立德树人总目标,是本文研究的主要内容。

一、课程思政是育人和育才相统一的系统工程

育人和育才是高校人才培养的总目标。各门课程教师要通过在教学中适当融入思政案例,通过适当的教学方法实现对学生进行价值塑造、能力培养和知识传授相统一的育人目标。随着对课程思政的研究和认识的深入,课程思政逐渐转变为一种教学理念,教师要自觉地将为谁培养人、培养什么样的人、怎样培养人融入教学的每一个环节,将立德树人成效作为检验高校教学效果的根本标准。对一线教师来说,从课程目标设计开始,到教学大纲修订、教材编审选用、教案课件编写等各方面,课程思政需贯穿课堂授课、实验实训、作业论文等各个环节。因此,课程思政是一个贯穿整个教学过程、育人和育才相统一的系统工程。

二、理论力学课程教学的特点

理论力学强调严谨的逻辑思维和工程思维,其课堂教学重在静力学、运动学和动力学知识的传授,其蕴含的力学思维是使学生终身受益的宝贵财富。在新工科建设要求下,对学生的培养需从传授课程知识向培养力学思维能力转变。理论力学课堂教学首先应培养学生的图示图解能力、应用力学原理分析解决工程实际问题的能力,进而培养学生的基础力学思维能力;通过融合多学科的高阶性、挑战性课程大作业培养学生应用计算机求解的能力、理论联系实际的能力和学科融合求解的能力,进而培养学生的中阶力学思维能力;通过动画库、视频库培养学生的建模能力,在课程教学中贯穿对学生综合、归纳、数学推理、逻辑演绎等方法的培训及示范,培养学生高阶力学思维能力[2]。人们常说“师傅领进门,修行在个人”。学生掌握了正确的力学思维,才能具备应用力学思维分析、解决复杂工程问题的能力。在科技蓬勃发展的新时代,每天都会面对新的问题,而这些新的问题都不是应用课堂知识就能够完全解决的,只有掌握了思維方式,才能具备发现未知问题、解决未知问题的能力[3]。

理论力学课程教师应不断改进教学方式,与时俱进。在信息技术高度发达的今天,新生代学生有较强的信息化学习能力,善于应用各种信息化资源和信息化工具获取知识。因此,教师应主动建设线上线下信息化教学资源,提高课程的“高阶性、创新性、挑战度”,在课堂中主动融合多维教学资源,应用信息化教育技术,采用多元教学手段,积极适应信息时代学生学习需求,以更好实现课程育人育才目标。

三、课程思政重在融合

《纲要》指出,要将课程思政融入课堂教学全过程。因此,在教学设计中要基因式融入课程思政,综合价值塑造、能力培养、知识传授“三位一体”对教学内容进行全面规划。

首先,课程思政与课程内容应深度融合。在教学内容上,课程组建设了力学史、力学家、基础理论、我国重大工程、前沿应用和高阶设计、工程事故六大案例库(如图1所示),结合课程的“高阶性、创新性、挑战度”对课程内容进行精心设计,深度挖掘育人元素,使课程内容的每一部分都能体现价值塑造、能力培养、知识传授相统一(部分案例如图2所示),从而积极培养学生的力学思维能力、应用力学思维分析解决工程复杂问题的能力。

其次,课程思政教师是主导,学生是主体,应积极发挥学生的主观能动性。课程思政是师生共同建设的过程(如图3所示),不是教师单方面的灌输和说教。应最大限度发挥学生的主观能动性,鼓励学生查阅资料,通过小组合作深入研究、分析融合式课程思政案例,探索发现其中的思政内涵,并不断反馈学习成果,最终将知识、能力、价值观内化于心,使课程思政真正发挥育人成效,从而更好地实现课程目标。

最后,课程思政具有双向促进作用。教师通过深入挖掘思政素材、重构课程内容、创新教学模式,对课程的逻辑性、科学性、思想性会有更深入的认识。想要学生有一碗水,教师必须有一桶水。因此,教师需要不断学习、与时俱进,在进行课程设计时深入分析学情,做到课前整合资源、课中积极引导、课后反思教学,潜心研究教与学的艺术,这对教师提出了高阶要求。可以说,课程思政不仅促进了学生的成长,也促进了教师的进步。

四、创新课程思政课堂教学模式

《纲要》指出,教师应创新课堂教学模式,推进现代信息技术在课程思政教学中的应用,激发学生的学习兴趣,引导学生深入思考。随着雨课堂、学习通等现代教育技术的普及应用,以及丰富的线上教学资源的涌现,现代课堂教学面临很多机遇和挑战。应合理应用各种信息化教育技术和教学资源,有效关联课前、课中、课后,在教学中积极发挥学生的主动性,将传统线下课堂和线上课堂、雨课堂、翻转课堂相结合[4],实现师生共建、共促、共享,最大限度发挥课程思政育人功能。理论力学融合式课程思政课堂的组织如图4所示。

五、课程思政典型案例

以刚体平面运动速度分析为例。课前学生预习慕课,了解平面运动的定义、平面运动的简化和分解、平面图形上点的速度分析的三种方法;课中实施前测、参与式学习、后测,并布置挑战性大作业,应用平面四连杆机构设计舰载机机翼折叠机构;课后学生分组完成大作业,准备进行答辩与互评。

教师通过我国空间站机械臂协助聂海胜等航天员完成出舱活动引出平面运动的工程应用,同时展现平面运动在航空、航天等高科技前沿领域的应用。通过平面运动的简化和分解,学生了解了降维、分解、转化等逻辑思维,逐步建立高阶力学思维。教师布置高阶挑战性大作业,让学生在完成设计大作业的过程中,通过建模、迭代计算、不断修改参数、反复验证,了解平面运动在大国重器中的前沿应用,深刻体会精益求精的大国工匠精神,激发航空报国的使命担当。这些思政内涵并不是教师在课堂上讲出来的,而是学生在做大作业的过程中自己体会并提炼出来的,因此在潜移默化中被学生内化吸收,发挥了育人功能。刚体平面运动速度分析融合式课程思政设计结构如图5所示。

六、理论力学课程思政教学成效

经过融合式的课程思政建设,学生在期末全校统考中的成绩有了大幅提升[2],学期末学生对课程的满意度也有了大幅提升,学生在知识、能力、素质各方面均有较大提升。

在近四年的国际理论力学竞赛和全国周培源大学生力学竞赛中,西北工业大学获得了冠军、一等奖等140余项,学生力学思维能力和分析解决复杂工程问题能力都得到了较大提升[3]。在持续的课程思政建设下,西北工业大学理论力学获评首批国家级线上一流课程、陕西省课程思政示范课程,教学团队获评陕西省课程思政教学团队,笔者获评陕西省课程思政教学能手。在课程建设中,教师不断进步,笔者先后荣获中国力学学会全国徐芝纶优秀力學教师奖和宝钢优秀教师奖,并荣获全国和省部级教学大赛一等奖。2021年西北工业大学获得了力学拔尖创新人才培养基地2.0计划支持。课程思政建设实现了教学相长,教师、学生共同进步,人才培养取得显著成效。

七、结论

课程思政是一项整合育人育才功能的系统工程。高校应基于以学生为中心的教学理念,以教师为主导、学生为主体,努力提升教师课程思政意识和能力。教师应促进课程思政与课程内容深度融合,采用多元教学模式,充分激发学生的主观能动性。课程思政内容只有让学生探索发现并内化于心,才能用来指导学习实践,形成学习内生动力,促进学生成长成才。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 中华人民共和国中央人民政府.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].(2020-06-06)[2022-11-20].https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm.

[2] 张娟.基于进阶式力学思维培养的理论力学教学研究[J].力学与实践,2022,44(4):947-954.

[3] 李俊峰.成长动力学[J].力学与实践,2020,42(2):242-247.

[4] 张娟,王艳,余龙.理论力学“四堂融合”混合式教学和考核模式改革的实践[J].力学与实践,2019,41(2):210-215.

[责任编辑:钟 岚]

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