大学机械设计制造及其自动化专业课程思政的探索与实践

［摘 要］为达成“三全育人”目标，文章进行了疲劳强度理论及应用课程思政的探索与实践。通过深挖课程的思政元素，从课程教学目标、教学设计、教学方法、教学评价等方面着手，采取讨论式、案例式、项目式等教学手段，利用网络平台进行思政资源共享，实现了育人与育才相结合，取得了良好的教学效果。

［关键词］课程思政；结构疲劳；教学改革；大学

［中图分类号］G641 ［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2025）01-0012-04

2016年，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出，要用好课堂教学这个主渠道，各专业课都要守好一段渠、种好责任田，使各专业课与思政理论课同向同行，形成协同效应[1]。2020年5月28日，教育部发布《高等学校课程思政建设指导纲要》，要求工学类专业课程“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”[2]。

疲劳强度理论及应用是高校机械类专业的一门重要专业课，主要讲授应力疲劳、疲劳应用统计、应变疲劳、线弹性断裂、弹塑性断裂、疲劳裂纹扩展及构件寿命预测等内容。本文对疲劳强度理论及应用课程思政进行探索与实践，在深入分析课程内容的基础上，充分挖掘课程所蕴含的思政元素，明晰思政课程的显性育人和专业课程的隐性育人作用，对课程教学目标、教学设计、教学方法、教学评价等方面进行改革。课程组以润物细无声的方式将家国情怀、人文精神、社会责任、文化自信融于课程教学中，以期塑造学生的世界观、人生观、价值观，培养出具有创新意识、工匠精神、家国情怀的机械工程领域领军人才。

一、教学目标改革

疲劳强度理论及应用的教学内容涵盖疲劳载荷的刻画和表征，疲劳裂纹的萌生和扩展机理，高周疲劳、低周疲劳和疲劳裂纹扩展寿命预测方法，线弹性断裂力学、弹塑性断裂力学的基本理论和方法等。通过梳理课程的重难点，明确课程达成目标：一是知识目标，要求学生了解构件疲劳现象的形成机理，掌握材料、载荷、构件及环境对疲劳问题的影响，了解疲劳断裂问题的分析与研究方法，掌握疲劳断裂问题的设计计算方法，能够应用研究成果解决工程实际问题；二是能力目标，要求学生对金属构件在服役中的疲劳断裂过程进行仿真模拟，进行构件的寿命预测与健康维护，培养学生解决复杂工程问题的能力。

课程思政建设的基础是教学目标改革。修订后的课程达成目标中增加了有关课程思政的要求。增加的课程思政目标如下：践行“三全育人”理念，使学生树立正确的政治理想和政治道德；以社会主义核心价值观为导向，培养学生爱国、敬业、诚信、友善的素养；融入哲学思维和工程伦理，增强学生的辩证思维能力，激发学生的创新意识和创新能力，提高学生的系统思维能力，培育新时代的大国工匠。

总的来说，该课程要求在知识传授和能力培养过程中润物细无声地融入思政教育，凸显课程价值引导功能，从而实现知识传授、能力培养和价值塑造“三位一体”教学目标。

二、课程思政教学探索与实践

（一）课程思政教学设计

笔者从课程教学内容、构件疲劳断裂分析方法演变历程、科学家探索求实的奋斗事迹、实验教学环节等方面来深挖课程本身所蕴含的思政元素，并在此基础上，结合学生的年龄段特征设计该课程的教学方案，将课程内容和思政元素深度融合在一起，使学生不仅能达成原有专业教学大纲知识目标，也能达成思政教育目标。思政元素挖掘与融入情况见表1。

1. 弘扬工程伦理道德和大国工匠精神

学者对机械零件和构件疲劳的研究历经了百余年，在此期间，世界发生了一系列关于疲劳失效的重大工程事故，这些事故极大程度上推动了现代疲劳分析方法的进步和发展。如，1954年英国彗星号由于机舱窗户的非圆角过渡产生应力集中而出现疲劳裂纹，在地中海坠毁，导致35人死亡；1998年德国ICE列车因为车轮外圈疲劳导致列车脱轨，造成101人死亡、88人受伤；2002年我国台湾中华航空因机尾蒙皮擦地损伤未正确维修导致疲劳开裂，造成225人死亡；1986年美国挑战者号航天飞机由于O型密封圈开裂、失效，导致7名宇航员全部罹难。通过分析一系列由于构件疲劳开裂而导致的重大工程事故，向学生强调学习疲劳破坏的重要性，帮助学生树立工程责任意识、安全伦理意识，培育学生精益求精的大国工匠精神、诚信精神，引导学生遵守操作规范和职业道德，增强其社会责任感和使命感。

2. 培养家国情怀

在讲授疲劳应用统计和应变疲劳等内容时，介绍北京航空航天大学高镇同院士的航空报国、“一门六院士”事迹。高院士毕生致力于结构疲劳和可靠性研究，提出了中国专有的飞机结构寿命预测理论，其研究成果使数千架战机的使用寿命从一千多小时延长至三千小时。这一事迹让学生产生了情感共鸣，了解了在现代疲劳应用发展史中，有中国学者的贡献，从而增强学生的民族自信心和自豪感。同时，介绍钱学森“五年归国路、十年两弹成”，创办中国科学院力学研究所的事迹，以及郭永怀为我国空气动力学发展鞠躬尽瘁，用生命保护绝密资料，以身殉国的事迹[3]。这些事迹能使学生深刻理解“科研人员首先要服务社会主义建设”“学生的爱国心、辩证唯物主义思想、文化修养居首位，专业知识居次位”的意义，鼓励学生为实现我国科技自立自强而努力奋斗。此外，阐述通用的疲劳断裂数值计算软件基本上是国外科研人员开发，国内的疲劳断裂数值计算软件不成熟的现状，使学生具有危机意识，培养学生报效国家、无私奉献的家国情怀。

3. 培养辩证思维和人文素养

在介绍裂纹扩展速率时，把辩证唯物主义思想融入构件疲劳断裂分析中[4]。如，构件的疲劳破坏经历裂纹萌生、裂纹扩展、裂纹断裂三个阶段，是损伤累积导致的瞬时破坏现象，可据此引导学生增强“从量变到质变”的辩证思维，引导学生思考中国共产党能够长期执政的优势是坚持走中国特色社会主义道路，贯彻从严管党治党制度；进行小试样的疲劳断裂相关实验时，要求学生必须遵守实验操作规范、相互协作、共享数据，以培养学生的协作能力和沟通能力；引导学生通过循环载荷作用下裂纹尖端屈服区尺寸的计算，获得裂纹闭合的本质影响因素，即塑性区，以培养学生抓住本质因素的能力，树立对立统一的唯物主义科学世界观。

（二）基于课程思政的教学方法改革

以往的疲劳强度理论及应用课程教学只注重专业知识的传授，忽视了课程本身的育人功能。笔者依据修订的课程教学大纲，对课程所蕴含的思政元素进行了挖掘。为润物细无声地把思政内容融入课堂教学中，笔者基于该门课程的教学内容，采取了讨论式、案例式、项目式等教学方法[5]。首先，教师通过搜集疲劳断裂重大事故的视频、音频、图片等素材，建立金属构件疲劳断裂教学案例库。其次，教师在课堂上播放相关案例的视频及图片资料，抛出问题，引导学生应用疲劳断裂分析方法等对案例的事故原因进行分析，通过对学生在课堂上积极发言进行平时分加分的措施活跃课堂气氛、启迪学生主动思考，增强师生互动及生生互动。最后，教师进行总结，切入思政内容，在PPT上以红色背景突出显示：厚植报国强国的家国情怀、大国工匠精神、辩证思维和人文素养。对于课程中的难点，有针对性地进行项目式教学，例如，针对航空齿轮寿命评估难题，采取大作业的方式，让学生分组查阅相关资料，进行组内讨论，开展项目式学习，培养学生的团队沟通协作能力、自主钻研能力和创新性思维。同时，要求每个小组选出一名学生代表进行大作业PPT成果汇报，小组之间互相评分，实施翻转课堂教学，丰富教学形式。

鉴于课程教学课时有限，无法在课堂上进行太多的案例分析，可将网络平台教学作为课堂教学的补充。笔者把金属构件疲劳断裂的教学案例上传至超星学习通平台上，由平台自动记录学生的学习时长。笔者还设计了相关的课程思政习题供学生练习。学习时长和习题完成情况纳入平时成绩考核。同时，笔者建立了教学班级微信群，全时段组织学生进行讨论与互动，这也使教师和学生可以随时沟通，从而实现点评与指导同步，提高了课程教学质量。

三、课程评价及教学反馈

笔者对融入思政元素后的疲劳强度理论及应用课程评价进行了改革，采取过程性评价和终结性评价相结合的评价体系，过程性评价占40%，终结性评价占60%。过程性评价主要包括学生的课堂表现（课程思政课堂互动占10%，出勤占5%）、作业（超星学习通平台上的课程思政小作业占5%，课后大作业占10%）、实验（实验表现及实验报告占10%）。终结性评价中增加了一道5分的课程思政简答题，用来考查课程思政的实施效果。通过构建过程性评价和终结性评价都涉及课程思政内容的多元评价体系，实现了该门课程知识传授、价值塑造、能力培养的深度融合。

课程组通过对该门课程两年的课程思政教学改革实践，形成了9个课程思政教学案例。为了解学生对课程思政的认识及对今后改进途径的意见，课程组设计了包含15个问题的调查问卷，问卷发放45份，回收45份。现举例说明问卷调查回答情况。如，针对问题“你认为疲劳强度理论及应用课程有必要融入课程思政内容吗？”，有84%的学生认为有必要，也有16%的学生认为不合适或没有必要，这表明还要进一步提升学生对开展专业课课程思政的认识。如，针对问题“请提出对该门课程实施课程思政的改进建议”，有61%的学生认为应增加课程思政案例，并且上传至超星学习通平台；有24%的学生认为应对该课程的课程思政内容进行总结归纳；还有一部分学生没有回答。

四、结语

课程思政是一项系统的、需要不断改进的长期工程。笔者通过深挖疲劳强度理论及应用课程的思政元素，进行课程教学目标、教学设计、教学方法、教学评价改革，以及通过教学反馈对课程思政教学进行优化。学生在学习专业知识的同时，树立良好的职业道德和敬业精神，提升自身的责任感和使命感，以实现知识传授、能力培养和价值塑造“三位一体”教学目标。两轮的教学改革实践证明，开展课程思政有利于培养出品行高尚、德才兼备的机械工程领域创新人才，忠诚可靠的党和国家、社会主义事业建设者和接班人。

［ 参 考 文 献 ］

[1］ 央视网.习近平在全国高校思想政治工作会议上强调 把思想政治工作贯穿教育教学全过程 开创我国高等教育事业发展新局面[EB/OL].（2016-12-08）[2024-08-10].https：//news.cctv.com/2016/12/08/ARTIihpHZs56dGPSnK5b5x5y161208.shtml.

[2］ 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].（2016-12-08）[2024-08-10].https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_551760⁃

6.htm.

[3］ 魏刚，宋淑萍，胡建强，等.材料力学课程思政研究与思政元素挖掘[J].科教导刊，2022（9）：125-127.

[4］ 王松，王晓明.辩证唯物主义思想融入高等数学课程思政[J].现代职业教育，2019（27）：69-71.

[5］ 胡滨，代昆玉，何勇.案例教学法在高校课程思政建设中的实践与探索：以“计算机系统结构”课程为例[J].教育教学论坛，2022（20）：108-111.

［责任编辑：钟 岚］