機械振動實踐課程思政探析

摘 要 課程思政意在以專業(yè)課程為思政載體，實現(xiàn)專業(yè)課程與思想政治理論課的協(xié)同。課程思政不是一般思政課程，教學(xué)中應(yīng)溶思政之“鹽”于專業(yè)知識之“湯”，進行隱式思政。機械振動實踐是同濟大學(xué)機械與能源工程學(xué)院開設(shè)的一門面向研究生的專業(yè)學(xué)位課，強調(diào)知識傳授與動手實踐的有機結(jié)合。梳理這門課程的課程思政思路，設(shè)計課程思政案例，探索如何有效地將價值引領(lǐng)和立德樹人融入機械振動的教學(xué)與實踐，做到理論與實踐并重、育才與立德并行。

關(guān)鍵詞 機械振動實踐；研究生；課程思政；立德樹人

中圖分類號：G641 文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）16-0080-03

0 引言

2016年12月，習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出：“思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學(xué)生成長發(fā)展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、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)。”[1]課程思政建設(shè)自此拉開序幕。經(jīng)過多年的探索與實踐，各大高等院校的課程思政建設(shè)已經(jīng)進入全面提升階段。

高校專業(yè)課程的知識教育目標(biāo)是使學(xué)生掌握專業(yè)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和專業(yè)技能，提高學(xué)生正確認識問題、分析問題和解決問題的能力。高校對學(xué)生的培養(yǎng)不應(yīng)止步于專業(yè)知識的傳授，更重要的是立德樹人。人才培養(yǎng)中的育才與育人是相統(tǒng)一的，兩者融為一體、不可割裂。教育部2020年印發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》指出：“要注重強化學(xué)生工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。”[2]

因此，科學(xué)合理地設(shè)計專業(yè)課程的思政教學(xué)，發(fā)揮專業(yè)課程教育的育才和育人作用，成為目前專業(yè)課程教育的重點[3]。

“師者，所以傳道受業(yè)解惑也?！边@句古訓(xùn)很好地概括了教師的三大職責(zé)：傳道、授業(yè)、解惑。長期以來，專業(yè)課教師更多地將注意力聚焦于后兩者，而對傳道的關(guān)注度普遍不足。課程思政即以課程為思政的載體，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)，溶鹽于湯[4]，將價值引領(lǐng)有機、協(xié)調(diào)、不著痕跡地融入知識的傳授。本文以同濟大學(xué)機械振動實踐課程為例，探索高校研究生專業(yè)課程的課程思政思路、途徑與案例設(shè)計。

1 機械振動實踐課程

機械振動實踐是同濟大學(xué)機械與能源工程學(xué)院開設(shè)的面向研究生的專業(yè)學(xué)位課，屬于標(biāo)準(zhǔn)的工科專業(yè)課程。課程開設(shè)的初衷是知識傳授與動手實踐并重，培養(yǎng)學(xué)生解決實際機械振動問題的能力。在課程教學(xué)中，讓學(xué)生針對實際工程問題進行分析，掌握建立振動系統(tǒng)對應(yīng)集中參數(shù)或分布參數(shù)力學(xué)模型的方法；培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用分析力學(xué)原理或有限元方法建立工程振動問題數(shù)學(xué)模型的能力；鍛煉學(xué)生應(yīng)用時域分析方法與頻域分析方法解決振動問題的能力。通過本課程的教學(xué)，學(xué)生將獲得應(yīng)用機械振動基本理論與方法對機械工程中實際振動問題進行建模與求解的能力，為后續(xù)學(xué)位論文的推進打下動力學(xué)方面的基礎(chǔ)。

機械振動實踐課程思政建設(shè)，就是要探索如何有效地將價值引領(lǐng)和立德樹人融入機械振動學(xué)的教學(xué)和實踐，做到育才與立德雙線并行。

2 機械振動實踐課程思政目標(biāo)與途徑

2.1 機械振動實踐課程思政目標(biāo)

高校的思想政治教育主要源于思想政治教育理論課程，幫助學(xué)生逐步形成正確的世界觀、人生觀和價值觀。高校的專業(yè)課程在整個培養(yǎng)方案中的占比較大，而從學(xué)生的專業(yè)能力培養(yǎng)規(guī)律和思想政治教育規(guī)律來看，專業(yè)課程教育同樣具有立德的功能，逐步成為思想政治教育的前沿陣地。

課程思政是將思想政治教育與專業(yè)課程教育有機結(jié)合，形成有效整體，達成協(xié)同效應(yīng)，溶思政之“鹽”于專業(yè)課程之“湯”，在學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的過程中融入課程思政，達到育人和立德的目的。機械振動實踐課程思政的目標(biāo)是：發(fā)掘振動力學(xué)中的思政元素，改革課程傳統(tǒng)的教學(xué)模式，將知識傳授、動手實踐與思政立德有機結(jié)合，構(gòu)筑工科專業(yè)課程的課程思政新范式，形成課程思政與知識傳授的有機統(tǒng)一體。

2.2 機械振動實踐課程思政途徑

課程思政途徑因人而異、因課而異。機械振動實踐課程思政結(jié)合工科的實踐性特色與工程實踐的實際造物屬性[5]，可以從以下三個方向[6-7]著重發(fā)力。

1）求實存真、勇于探索：鼓勵學(xué)生勇于質(zhì)疑，勇于追求真理。

2）嚴(yán)謹(jǐn)客觀、科學(xué)理性：培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)研究中樹立嚴(yán)謹(jǐn)、客觀、理性的意識。

3）工程倫理、學(xué)術(shù)道德：強化學(xué)生的社會責(zé)任感，引導(dǎo)學(xué)生自覺遵守工程職業(yè)道德和學(xué)術(shù)研究規(guī)范。

2.2.1 求實存真，勇于探索

科學(xué)研究的目的在于求真、求實。振動力學(xué)發(fā)展歷程中曾經(jīng)出現(xiàn)很多偉大的科學(xué)家，他們屢經(jīng)挫折，依然不言放棄，堅持進行科學(xué)研究。例如：傅里葉在1807年提出傅里葉級數(shù)的基本思想，但因當(dāng)時巴黎科學(xué)院的質(zhì)疑而未能及時發(fā)表，直到15年后才在專著中將論文的一部分編入其中。

在第一周的緒論課上，在講解振動力學(xué)的基本概念與基本方法之后，布置學(xué)生課后查閱、總結(jié)振動力學(xué)的發(fā)展歷史，選擇其中一位科學(xué)家，歸納他的主要貢獻，繪制他的科研軌跡，并分享感悟。

第二周的教學(xué)中，專門留出一學(xué)時請學(xué)生分享上一周的調(diào)研成果并進行分析討論。親身參與，學(xué)生才能更深地體會科學(xué)家追求真理的勇氣和堅持，并在自己后續(xù)的課程實踐與科學(xué)研究中勇于探索，積極主動地去求實、存真、創(chuàng)新。

通過一個學(xué)期的課程實踐，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會質(zhì)疑，督促學(xué)生多角度思考和分析問題，多維度探索解決問題。結(jié)合對科學(xué)家科研歷程的調(diào)研和分析討論，學(xué)生求實存真、勇于探索的精神得到進一步強化，創(chuàng)新期望有效提升，進而為系統(tǒng)專業(yè)知識的積累奠定有效范式。

2.2.2 嚴(yán)謹(jǐn)客觀，科學(xué)理性

科研之法，貴在嚴(yán)謹(jǐn)、客觀、理性?？茖W(xué)研究的過程是一切從實際出發(fā)，擺事實講依據(jù)，大膽假設(shè)、小心求證，透露著嚴(yán)謹(jǐn)、客觀、理性的科學(xué)態(tài)度。正是經(jīng)過幾代科學(xué)家的接力與傳承，不斷地在科學(xué)領(lǐng)域探索，才誕生了一個個璀璨奪目的科研成果。機械振動實踐課程思政教學(xué)中，學(xué)生不僅要做到專業(yè)知識的積累，更應(yīng)當(dāng)養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、客觀、理性的科學(xué)態(tài)度。在課程實施過程中將以下四點滲透到教學(xué)的每一個環(huán)節(jié)。

1）規(guī)范的力學(xué)模型應(yīng)該如何表達：箭頭的朝向、原點的標(biāo)示、元件的一般符號、符號的正體/斜體及白體/黑體等……

2）有效數(shù)字的概念：并非有效數(shù)字越多越好，而是應(yīng)該綜合考慮其中的物理意義和試驗中的硬件水平。

3）如何客觀理性地評價一種方法/模型：遴選優(yōu)秀論文，師生一起討論方法/模型的評價可以從哪些方面展開；認清描述客觀事實與夸大其詞的區(qū)別。

4）區(qū)分機械振動的兩重性：機械振動有著有利的一面，也存在有害的一面，針對生活中的機械振動實例，結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識，正確區(qū)分其兩重性，并就其有利或者有害的一面作出嚴(yán)謹(jǐn)、客觀的解釋。

2.2.3 工程倫理，學(xué)術(shù)道德

“不以規(guī)矩，不能成方圓?！比魏温殬I(yè)都有相應(yīng)的職業(yè)規(guī)范與道德。研究生是未來的科研中堅力量，必須清楚相關(guān)的工程倫理與學(xué)術(shù)道德。工程倫理和學(xué)術(shù)道德是學(xué)術(shù)素養(yǎng)的重要組成部分，工程倫理是教育學(xué)生什么是正確的、道德的行為，并在看似都有道理的矛盾行為中作出正確的權(quán)衡；學(xué)術(shù)道德是學(xué)生的正確行為規(guī)范。研究生在從事學(xué)術(shù)工作時必須遵守道德規(guī)范，充分理解并實施正確的、道德的行為。將學(xué)生的工程倫理和學(xué)術(shù)道德教育融入機械振動實踐課程思政教學(xué)，培養(yǎng)和提高學(xué)生的學(xué)術(shù)素養(yǎng)，激發(fā)研究生從事科研活動的積極性、主動性和創(chuàng)造性。

在課程講解中，通過學(xué)術(shù)不正當(dāng)行為的典型案例，展示引用與抄襲的區(qū)別；在課程實踐作業(yè)的完成過程中，通過列參考文獻并注明引用、描述全組成員的分工、總結(jié)成員各自的貢獻等，深化學(xué)生對工程倫理和學(xué)術(shù)道德的理解，強化學(xué)生的社會責(zé)任感。

在課程實踐中，教師指導(dǎo)學(xué)生開展文獻調(diào)研，從中有效、準(zhǔn)確地提取實踐所需的數(shù)據(jù)，并根據(jù)講授的內(nèi)容對提取的數(shù)據(jù)進行規(guī)范化。課程采用分組實踐的形式，不僅可以打磨學(xué)生解決問題的專業(yè)方法與技術(shù)，也可以磨煉學(xué)生的工作態(tài)度，鍛煉學(xué)生的團隊協(xié)作能力。

3 機械振動實踐課程思政案例

機械振動實踐課程主要對單自由度系統(tǒng)的振動理論及應(yīng)用、多自由度系統(tǒng)的振動理論及應(yīng)用、多自由度振動系統(tǒng)的模態(tài)分析和連續(xù)體振動分析進行專業(yè)知識的傳授。為了溶課程思政之“鹽”于專業(yè)課程之“湯”，本文以多自由度系統(tǒng)建模與求解為知識點示例，結(jié)合賽格大廈風(fēng)振事件這一工程實例，正確引導(dǎo)學(xué)生對機械振動的有利或者有害之處作出判斷，并結(jié)合專業(yè)知識進行嚴(yán)謹(jǐn)、客觀的解釋，從而引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成從事科研活動時的嚴(yán)謹(jǐn)、客觀、理性的科學(xué)態(tài)度。

2021年5月18日中午12點，深圳賽格大廈出現(xiàn)搖晃，大廈內(nèi)人員明顯感到大樓搖擺，從現(xiàn)場相關(guān)視頻中可以清晰看出賽格大廈的大幅擺動[8]。針對這一事故，組織學(xué)生查閱相關(guān)新聞報道和文獻資料，進行系統(tǒng)整理、分析和總結(jié)，完成專業(yè)的力學(xué)數(shù)學(xué)建模與響應(yīng)預(yù)測，形成自己的事故分析報告。

引入高層建筑的“糖葫蘆串”力學(xué)模型（集中質(zhì)量—無質(zhì)量彈性梁模型）[9]，對模型中相關(guān)元件的物理意義及其確定方法進行講解；講授自然風(fēng)的空間分布、時域與頻域特征及其在高層建筑中的分布簡化。

組織學(xué)生分組實踐，查閱相關(guān)文獻資料，確定賽格大廈力學(xué)模型的主要力學(xué)參數(shù)；查閱相關(guān)氣象資料，得到事故當(dāng)日賽格大廈所在區(qū)域的相關(guān)自然風(fēng)信息。

講授模態(tài)法的基本概念，講授模態(tài)分析方法；組織學(xué)生分組編程實踐，根據(jù)查閱的資料分析深圳賽格大廈的低階模態(tài)特征，預(yù)測大廈的風(fēng)致振動。

組織討論會，分析討論賽格大廈發(fā)生明顯搖晃的原因，結(jié)合所建力學(xué)模型分析討論大廈各部件對風(fēng)致響應(yīng)的貢獻，探討可能的減振措施。與前期查找的相關(guān)文獻資料進行對比參照，從專業(yè)角度辨析賽格大廈發(fā)生風(fēng)振的力學(xué)原因。

這個案例的理論教學(xué)與課程實踐可以很好地縮短理論教學(xué)與實際應(yīng)用之間的距離，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、客觀、理性的科學(xué)研究態(tài)度。深圳賽格大廈風(fēng)振之后的幾個月，各路專家在各大平臺發(fā)表觀點，分析該事故的發(fā)生原因，一時間眾說紛紜。毛澤東同志說：“沒有調(diào)查就沒有發(fā)言權(quán)?！蓖ㄟ^課程教學(xué)與實踐，學(xué)生可以對該問題的產(chǎn)生給出專業(yè)意見，體會知識的力量，增強專業(yè)自信心，激發(fā)創(chuàng)新積極性。

想要消減振動，首先要認識振動。這個案例的實踐中，通過對賽格大廈風(fēng)振原因的分析，學(xué)生很好地認識到風(fēng)致振動的產(chǎn)生原因；通過討論，引導(dǎo)學(xué)生了解減隔振的主要措施。播放中國第一高樓上海中心的“電渦流擺式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器”（動力吸振器）工作視頻，講授其工作原理。這一鎮(zhèn)樓神器由我國自主研發(fā)，可以進一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動力和民族自豪感。

4 結(jié)束語

機械振動實踐課程是面向碩士研究生和博士研究生的專業(yè)課程，在培養(yǎng)學(xué)生成才的過程中，育人與育才是相統(tǒng)一的，兩者融為一體、不可割裂。機械振動實踐課程思政不同于思政課程，如何實現(xiàn)專業(yè)知識教授與思政教育的有機融合，育才與立德并重，是課程思政的重中之重。切忌將課程思政看作專業(yè)知識與思政內(nèi)容的簡單線性疊加，更不應(yīng)該將課程思政變成思想政治課。實現(xiàn)專業(yè)知識教授與思政教育之間發(fā)生化學(xué)變化而非物理變化，溶思政之“鹽”于專業(yè)課程之“湯”，這是機械振動實踐課程思政的努力方向。

5 參考文獻

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[8] 深圳70層高樓出現(xiàn)晃動[EB/OL].（2021-05-19）[2023-09-06].https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1700158980194871625&wfr=spider&for=pc.

[9] 威爾遜.結(jié)構(gòu)靜力與動力分析：強調(diào)地震工程學(xué)的物理方法[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006：105.

*項目來源：2021年同濟大學(xué)研究生課程思政建設(shè)示范項目“機械振動實踐”（2021KCSZKC03）。

作者簡介：秦仙蓉，博士，教授，博士生導(dǎo)師；陳偉，通信作者，博士，講師，碩士生導(dǎo)師。