德技同行的“工程力學(xué)”教學(xué)模式探索

屈彩虹，王朋朋，張 慧

（海軍航空大學(xué) 航空基礎(chǔ)學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264001）

2016年12月，習(xí)近平總書(shū)記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)：“要堅(jiān)持把立德樹(shù)人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開(kāi)創(chuàng)我國(guó)高等教育事業(yè)發(fā)展新局面?！薄耙煤谜n堂教學(xué)這個(gè)主渠道，思想政治理論課要堅(jiān)持在改進(jìn)中加強(qiáng)，提升思想政治教育親和力和針對(duì)性，滿足學(xué)生成長(zhǎng)發(fā)展需求和期待，其他各門(mén)課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)?！保?］

為貫徹落實(shí)立德樹(shù)人的教育理念，踐行習(xí)近平總書(shū)記的教育方略，全國(guó)各地高校展開(kāi)了如火如荼的思想政治教育?！肮こ塘W(xué)”課程作為工科專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在課堂教學(xué)中進(jìn)行思想政治教育，義不容辭。它用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼Z(yǔ)句闡述力學(xué)的概念與規(guī)律，是與工程結(jié)合較為緊密的課程［2］，所有授課教師在教學(xué)過(guò)程中都應(yīng)積極開(kāi)展課堂思想政治教育，特別對(duì)于選課學(xué)生多、課時(shí)較多的“工程力學(xué)”課程開(kāi)展思想政治教育，學(xué)生的覆蓋面及受益面將會(huì)大幅度提升［3］。對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想政治教育時(shí)，教師優(yōu)良的品德和專業(yè)的知識(shí)技能缺一不可，要同向同行。經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)探索與實(shí)踐，從以下幾個(gè)方面使學(xué)生德技同行，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。

一、通過(guò)課程思政，達(dá)到立德樹(shù)人的效果

將育人理念內(nèi)化到課程內(nèi)容、教學(xué)方法和考核評(píng)價(jià)中，彰顯了教師踐行教育者的初心和使命。教師的作用是傳道授業(yè)解惑，傳道是精神的塑造、思維的啟迪，教書(shū)首先要育人，所以思想政治教育是教書(shū)的本意。教師在課堂中不但要教授學(xué)生基本知識(shí)技能，還應(yīng)傳授學(xué)生做人的道理，先做人再做事，故傳道處處可及。

（一）以我國(guó)科學(xué)家為實(shí)例，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義情懷

我國(guó)力學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)了許許多多的科學(xué)家，如為我國(guó)力學(xué)事業(yè)做出重要貢獻(xiàn)的科學(xué)家周培源、錢(qián)學(xué)森、郭永懷、錢(qián)三強(qiáng)等，讓學(xué)生了解我國(guó)力學(xué)的發(fā)展史，了解我國(guó)偉大科學(xué)家的奉獻(xiàn)精神，使學(xué)生產(chǎn)生共鳴。1952年，我國(guó)第一個(gè)力學(xué)專業(yè)由周培源先生在北京大學(xué)創(chuàng)建，也就是力學(xué)與工程科學(xué)系的前身。在創(chuàng)立之初，僅有三個(gè)教員，周培源被譽(yù)為“三個(gè)教員辦力學(xué)”，從“三個(gè)教員辦力學(xué)”到如今北京大學(xué)的新工科建設(shè)揚(yáng)帆遠(yuǎn)航，周培源培養(yǎng)了多位“兩彈一星”元?jiǎng)?。作為一代宗師的周培源先生用自己的行?dòng)闡述了何為愛(ài)國(guó)，在烽火硝煙中的祖國(guó)，需要更多的青年才俊，周培源通過(guò)自己的勤奮努力取得優(yōu)異成績(jī)，來(lái)報(bào)效祖國(guó)。周培源常說(shuō)：“我并不聰明，但十分勤奮。中國(guó)有句俗話，以勤補(bǔ)拙，我就是這樣做的?！弊鳛橐幻趷?ài)因斯坦身邊長(zhǎng)期從事相對(duì)論研究的中國(guó)人，其在相對(duì)論研究上取得了卓效成果，但他仍然堅(jiān)持轉(zhuǎn)變了研究方向。周培源先生說(shuō)：“相對(duì)論不能直接為抗戰(zhàn)服務(wù)，作為一名科學(xué)家必須以科學(xué)救國(guó)?！敝芘嘣聪壬米约旱男袆?dòng)譜寫(xiě)了一部部愛(ài)國(guó)篇章，他帶給北大的愛(ài)國(guó)、創(chuàng)新、求實(shí)、奉獻(xiàn)、協(xié)同、育人的精神譜系，源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。另外，還有許多科學(xué)家的實(shí)例，如錢(qián)學(xué)森拋棄國(guó)外的優(yōu)越條件毅然回國(guó)報(bào)效祖國(guó)，郭永懷用自己的身體保護(hù)了國(guó)家重要資料等。通過(guò)這些實(shí)實(shí)在在的例子，讓學(xué)生明白愛(ài)國(guó)不是一句空話，許多的前輩在用自己的實(shí)際行動(dòng)踐行著愛(ài)國(guó)主義情懷。在教學(xué)過(guò)程中將思政元素與力學(xué)知識(shí)巧妙融合，在引導(dǎo)學(xué)生思考力學(xué)問(wèn)題的同時(shí)，使學(xué)生在潛移默化中領(lǐng)悟力學(xué)發(fā)展對(duì)科技發(fā)展的作用，體會(huì)科學(xué)家的科學(xué)精神和為人類文明所做出的偉大貢獻(xiàn)，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情［4］。

（二）以傳統(tǒng)文化為切入點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的文化自信

力學(xué)是一門(mén)歷史悠久的學(xué)科，對(duì)于一般工科學(xué)生來(lái)講，“工程力學(xué)”課程是連接基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程的紐帶，因此“工程力學(xué)”被定性為專業(yè)基礎(chǔ)課程或?qū)I(yè)背景課程。對(duì)于工業(yè)技術(shù)發(fā)展而言，力學(xué)架起了理論科學(xué)與工程技術(shù)的橋梁，有人說(shuō)，力學(xué)是數(shù)學(xué)這棵大樹(shù)上結(jié)出的果實(shí)。就社會(huì)進(jìn)步而言，力學(xué)覆蓋了人類近代文明的前半頁(yè)，所以力學(xué)的發(fā)展史也是一部近代人類文明史。學(xué)生一般對(duì)牛頓、伽利略等科學(xué)家耳熟能詳，卻對(duì)我國(guó)古人對(duì)于力學(xué)的研究史缺乏認(rèn)識(shí)，勤勞的中國(guó)人在生產(chǎn)勞動(dòng)和對(duì)自然現(xiàn)象觀測(cè)的基礎(chǔ)上積累了最初的力學(xué)知識(shí)，逐漸形成一些概念，然后再對(duì)一些現(xiàn)象的規(guī)律進(jìn)行描述，這種描述先是定性的，后是定量的。春秋末期戰(zhàn)國(guó)初期的宋國(guó)人墨子，是中國(guó)古代的思想家、教育家、科學(xué)家和軍事家，是墨家學(xué)派的創(chuàng)始人和主要代表人物，其對(duì)于物理學(xué)的研究涉及了力學(xué)的很多方面，并給出了很多物理學(xué)概念。那個(gè)時(shí)期，墨子就對(duì)力進(jìn)行了表述?！赌印そ?jīng)上》所著：“力，刑（形）之所以?shī)^也?！币馑际橇κ俏矬w運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因?！赌印そ?jīng)說(shuō)上》所著：“力：重之謂。下與重，奮也?！币馑际俏矬w的重量是由重力導(dǎo)致。物體在重力作用下下落，是加速運(yùn)動(dòng)。北宋李誡所著寫(xiě)的《營(yíng)造法式》一書(shū)中，指出矩形截面木梁的合理高寬比為3∶2，根據(jù)現(xiàn)在的理論計(jì)算，矩形截面梁使其強(qiáng)度最大時(shí)，高寬比值為1.414，矩形截面梁使其剛度最大值時(shí)，高寬比值為1.732，而李誡指出的矩形截面木梁的合理高寬比值剛好在這兩者之間，并且與這兩者都比較接近。這說(shuō)明了我國(guó)古人的睿智，由此來(lái)激發(fā)學(xué)生的民族自豪感并樹(shù)立文化自信。

（三）從工程實(shí)例出發(fā)，樹(shù)立學(xué)生的責(zé)任感和使命感

“工程力學(xué)”這門(mén)課程本身與工程實(shí)際聯(lián)系較為緊密，課程的學(xué)習(xí)目的就是為設(shè)計(jì)既經(jīng)濟(jì)又安全的構(gòu)件提供理論分析的方法，所以課程本身就與工程密切相關(guān)，特別是課程中的材料力學(xué)部分，更是與工程實(shí)際息息相關(guān)，其中強(qiáng)度條件就是保證設(shè)計(jì)構(gòu)件的安全性。通過(guò)橋梁設(shè)計(jì)時(shí)的穩(wěn)定性問(wèn)題導(dǎo)致其坍塌的工程事故，飛機(jī)為了節(jié)約材料或減輕重量，導(dǎo)致強(qiáng)度不足從而發(fā)生了飛機(jī)解體的事故等一些工程實(shí)例，說(shuō)明“工程力學(xué)”課程的重要性。他們筆下的一個(gè)個(gè)數(shù)字，有可能就會(huì)引起慘重的工程事故，所以通過(guò)一個(gè)個(gè)實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神。我國(guó)一項(xiàng)項(xiàng)世界矚目的建造技術(shù)，刷新了一項(xiàng)項(xiàng)世界紀(jì)錄，世界上最高的大橋是中國(guó)的北盤(pán)江大橋，世界上最長(zhǎng)的大橋是中國(guó)的丹昆特大橋，這些大橋的設(shè)計(jì)離不開(kāi)工程力學(xué)中構(gòu)件強(qiáng)度和剛度的計(jì)算，每一個(gè)構(gòu)件其強(qiáng)度和剛度都要符合要求，這些工程都是由我國(guó)工程師克服一項(xiàng)項(xiàng)難題，攻克一個(gè)個(gè)難關(guān)，最終獲得了成功。這些工程師的工匠精神，如鹽溶于水，潤(rùn)物無(wú)聲地影響學(xué)生的思想，使學(xué)生樹(shù)立報(bào)效祖國(guó)的責(zé)任感和使命感，激發(fā)學(xué)生的家國(guó)情懷。

二、改革教學(xué)方法，提升創(chuàng)新精神

隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，高校培養(yǎng)的人才不僅要有基本的知識(shí)技能，更重要的是還應(yīng)具有創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方法將不能滿足培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的要求，因此對(duì)于教學(xué)方法的改革也要同步進(jìn)行。經(jīng)過(guò)多年的探索與實(shí)踐，采用了問(wèn)題式教學(xué)模式和線上線下混合式教學(xué)模式，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行補(bǔ)充。這種啟發(fā)式教學(xué)方法在中國(guó)古代就已經(jīng)應(yīng)用。中國(guó)古代偉大的思想家、政治家、教育家孔子曾曰：“不憤不啟，不悱不發(fā)”（《論語(yǔ)·述而》），意思是不到他努力想弄明白而得不到的程度不要去開(kāi)導(dǎo)他，不到他心里明白卻不能完善表達(dá)出來(lái)的程度不要去啟發(fā)他。在這里，他提出了啟發(fā)式教學(xué)的思想。從教學(xué)方面而言，他反對(duì)“填鴨式”“滿堂灌”的做法，要求學(xué)生能夠舉一反三，在學(xué)生充分進(jìn)行獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上，再對(duì)他們進(jìn)行啟發(fā)、開(kāi)導(dǎo)，這是符合教學(xué)基本規(guī)律的，而且具有深遠(yuǎn)的影響，在現(xiàn)在的教學(xué)過(guò)程中仍可以加以借鑒。

（一）問(wèn)題式教學(xué)模式提升學(xué)生的創(chuàng)新能力

問(wèn)題式教學(xué)模式以問(wèn)題為牽引，使學(xué)生清楚需要解決的問(wèn)題，明確學(xué)習(xí)目的，一般教師發(fā)放給學(xué)生的任務(wù)單憑個(gè)體力量很難完成，需要小組集體力量，分工合作，群策群力，在分析問(wèn)題時(shí)，小組成員各抒己見(jiàn)，各種奇思妙想被不斷提出，各種思想進(jìn)行碰撞，同一個(gè)問(wèn)題可以得到很多種不同的解決方法，使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到大大提升，同時(shí)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力也能得到很大提升。

自學(xué)和教師課堂講授。學(xué)生可以在基礎(chǔ)力學(xué)自主式網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行自學(xué)，也可以分組討論共同完成自學(xué)內(nèi)容，共同設(shè)計(jì)制作自學(xué)匯報(bào)PPT。教師課堂講授的內(nèi)容主要是每部分的重點(diǎn)和難點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法，對(duì)共性問(wèn)題組織學(xué)生進(jìn)行課堂研究討論，使學(xué)生在討論中提高自己分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中貫穿過(guò)程考核，對(duì)學(xué)生自學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，在課程結(jié)束后進(jìn)行終期考核，檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的總體效果。學(xué)生在答辯時(shí)，教師應(yīng)從學(xué)生回答問(wèn)題是否準(zhǔn)確清晰，總結(jié)反思是否貼切實(shí)際，臨場(chǎng)表述是否嚴(yán)謹(jǐn)流暢，自身感悟是否用心等幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。這種教學(xué)模式，引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知問(wèn)題、解決問(wèn)題的科學(xué)思路，讓學(xué)生充分體驗(yàn)參與感、獲得感以及成就感，使學(xué)習(xí)過(guò)程由盲目的、被動(dòng)的慢慢變?yōu)橹鲃?dòng)的、期待的［5］。

（二）線上線下混合教學(xué)模式提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力

“授人以魚(yú)，不如授人以漁”，教授給學(xué)生專業(yè)技術(shù)知識(shí)固然重要，但傳授給學(xué)生學(xué)習(xí)方法更有利于提升學(xué)生的個(gè)人能力。線上線下混合式教學(xué)模式對(duì)于提升學(xué)生專業(yè)知識(shí)和學(xué)習(xí)能力是比較有利的方式，通過(guò)幾個(gè)學(xué)期的探索與實(shí)踐，摸索出了一些行之有效的教學(xué)模式。

傳授學(xué)生學(xué)習(xí)的方法和學(xué)習(xí)過(guò)程中解決問(wèn)題的方法一直是“工程力學(xué)”教學(xué)過(guò)程中比較注重的內(nèi)容，“工程力學(xué)”課程理論性較強(qiáng)，由于客觀原因，線上教學(xué)的內(nèi)容在一些班次增加許多。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，收集學(xué)生的學(xué)習(xí)問(wèn)題以及后期學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)，對(duì)于有一定難度的內(nèi)容，線上學(xué)習(xí)效果明顯不如線下課堂教學(xué)，學(xué)生反映跟不上教學(xué)節(jié)奏，整個(gè)過(guò)程下來(lái)，似懂非懂，自己解決問(wèn)題更是無(wú)從下手。所以在進(jìn)行混合式教學(xué)時(shí)，要合理分配教學(xué)內(nèi)容，對(duì)于有一定難度、理論性較強(qiáng)的部分，為保障教學(xué)效果，該部分內(nèi)容要放在線下進(jìn)行課堂講授，講授過(guò)程中要注意教授學(xué)生分析問(wèn)題的方法，這樣在遇到新問(wèn)題時(shí)，學(xué)生才能知道解決問(wèn)題的方法，而不是只會(huì)解決這一個(gè)問(wèn)題，也就是要授人以漁。在學(xué)生自主學(xué)習(xí)時(shí)，教師要明確提出學(xué)習(xí)的任務(wù)及需要解決的問(wèn)題，這樣才能讓學(xué)生抓住學(xué)習(xí)重點(diǎn)，既學(xué)會(huì)了科學(xué)知識(shí)，又提升了自主學(xué)習(xí)的能力。為保障學(xué)習(xí)效果和有效利用學(xué)生的課后時(shí)間，一般對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，每組的學(xué)習(xí)任務(wù)不同，通過(guò)小組匯報(bào)的形式檢驗(yàn)自主學(xué)習(xí)效果。自主匯報(bào)的時(shí)間與以往教師課堂教授的時(shí)間相比短很多，對(duì)于日趨減少的課程學(xué)時(shí)，這種方法無(wú)疑是一種比較可取的教學(xué)方法。后期對(duì)于畢業(yè)學(xué)生進(jìn)行了解，有不少學(xué)生反映，當(dāng)時(shí)自己自主學(xué)習(xí)的部分印象深刻，內(nèi)容吃得很透，直到畢業(yè)后部分內(nèi)容還有很深的印象，并且通過(guò)查閱資源制作PPT，雖然辛苦，但很樂(lè)意去做，將灌輸性學(xué)習(xí)方式變?yōu)橹鲃?dòng)獲取性學(xué)習(xí)方式，對(duì)提高學(xué)生素質(zhì)起到了很重要的作用。這種方式，需要教師和學(xué)生都要在課后花費(fèi)更多的時(shí)間，學(xué)生要用更多的時(shí)間進(jìn)行查閱資料，在遇到小組成員都解決不了的問(wèn)題時(shí)，教師要及時(shí)予以答疑解惑。雖然花費(fèi)的時(shí)間很多，但這種模式的學(xué)習(xí)效果也是顯而易見(jiàn)的，學(xué)生的積極主動(dòng)性以及自身的學(xué)習(xí)能力都得到了很大提升。

結(jié)語(yǔ)

培養(yǎng)全面發(fā)展的人才是高校的任務(wù)，在立德樹(shù)人的基礎(chǔ)上，完成知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)的培養(yǎng)。通過(guò)對(duì)我國(guó)古代與現(xiàn)代科學(xué)家精神的弘揚(yáng)，培養(yǎng)學(xué)生的民族自信、文化自信以及愛(ài)國(guó)主義情懷。通過(guò)課程思政的融入，培養(yǎng)思想過(guò)硬、政治過(guò)硬的新時(shí)代高等人才。通過(guò)知識(shí)的傳授，使學(xué)生具有過(guò)硬的技術(shù)本領(lǐng)、創(chuàng)新能力和終身學(xué)習(xí)的能力，既有個(gè)人獨(dú)立學(xué)習(xí)能力，又要有團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；使學(xué)生德技同行、德才兼?zhèn)?、全面發(fā)展；使學(xué)生既有學(xué)習(xí)的熱情，又有愛(ài)國(guó)的激情，真正成長(zhǎng)為對(duì)國(guó)家有用的棟梁之材。