材料力学课程思政研究与思政元素挖掘

魏 刚，宋淑萍，胡建强，刘文权

（中国民航大学航空工程学院，天津 300300）

引言

材料力学课是机械、土木、航空航天类专业的一门重要专业基础课，在这些专业的课程体系中起到承前启后的作用[1]。同时，材料力学课程中的很多原理、公式也可以直接指导工程实践，解决一些实际问题。材料力学课程在我校安排在第四学期，正好处在学生高中学习惯性基本用尽，学习状态开始出现较大分化的阶段。因此，材料力学课程除了传统的知识传授和科技能力培养以外，还应该起到帮助学生在思想上平稳过渡的作用。

在这样的背景下，如何在“材料力学”这门专业基础课程中融入思政元素，使基础力学知识与思政元素有机结合，从而更好地实现立德树人的目的，是材料力学课程改革应该考虑的重要方面[2-4]。近年来，材料力学课程思政教育改革已经在部分高校开始进行[5,6]，但多是基于自己学校的专业特点，提出相关案例，对民航类院校的材料力学课程思政实施参考价值不是太强。

本文结合材料力学课程授课经验和民航类院校相关专业的行业背景特色，探索了一些材料力学课程思政实施措施及相关案例，以期为本校及相关院校同行提供一些参考。

1 材料力学课程思政建设的目的

课程思政是指通过某门课程的教学实施过程，在教授学生理论知识的同时，对其进行思想政治教育，最终达到思想育人、价值引领的目的[7,8]。

材料力学课程作为一门重要的专业基础课，除了承担专业课程体系中从基础到应用的过渡作用，以及为工程实践打下一定的基础之外，还应该承担起对学生进行思想引领和价值塑造的功能，使学生在思想水平、政治觉悟、道德品质、文化素养等方面得到全面的发展[9]。因此，有必要通过材料力学课程中思政元素的挖掘和思政案例的建设，为更好地思政育人提供基础保障。

2 材料力学课程思政教育的实施途径探索

材料力学课程思政的实施离不开专业教师的积极努力，在课堂教学中教师通过言传身教，积极融入思政内容，同时在工作生活中严格要求自己，为学生树立好的榜样。这就要求教师除了材料力学课程本身知识的积累以外，还要不断加强思想政治学习，并且在专业课堂中积极而适当地应用。每位教师都应将“坚定理想信念”摆在教书育人工作的首要位置，教育引导学生树立共产主义的远大理想，切实坚持“四个自信”，立志担负起民族复兴的光荣使命[10]。

在材料力学课程教学中进行课程思政教育，应该区别于思政课程的教育模式，需主动发挥课程内容优势，在课程教学之中潜移默化地融入适当的思政元素。教师应当主动挖掘适合材料力学课程的思政教育知识点，将中华民族优秀的传统文化与伟大复兴的社会实践融合进知识传授过程中，进而激发学生的爱国情怀和敬业精神。

3 材料力学课程中思政元素案例列举

要想潜移默化地开展课程思政教育，使学生在学好专业知识的同时受到思想政治教育，丰富的课程思政案例必不可少。下面结合作者授课经验，举几个材料力学知识点与课程思政元素相关联的案例，以期起到抛砖引玉的效果。

（1）材料力学课程的主要任务是解决构件的强度、刚度和稳定性问题，这与强调“防范重大风险的底线思维”这一思政元素高度契合；满足强度、刚度和稳定性要求是工程中构件能够安全使用的最低要求，而材料力学理论提供构件设计和校核的方法则是保证构件安全的具体手段。在航空运输领域，安全是生命线，强度、刚度和稳定性是安全最基础的保证，与行业背景相联系，可以有效激发学生对材料力学课程的学习热情。

（2）在学习拉压杆变形分析时，桁架结构节点位移的计算是一个重点，也是一个难点。在计算节点位移之前，通常需要计算桁架结构中拉压杆的内力，这时必须考虑小变形假设，即计算内力时认为各杆均不变形，这样才能用理论力学的知识进行求解。求出各杆内力，再考虑杆的变形，根据各杆变形协调关系来确定节点位移。如果一开始就把杆看成是可变形的，在列平衡方程的时候考虑杆的变形的影响，题目就很难解出来了，往往容易陷入局部小循环，把自己给绕进去。通过这个知识点，可以培养学生抓住主要矛盾的能力，能够抓住主要矛盾，问题往往迎刃而解，找不到主要矛盾，或者不清楚哪些次要矛盾可以忽略，解决问题往往就找不到头绪。求内力时，杆的变形是次要矛盾，可以忽略，如果不忽略，则问题将变得复杂。求节点位移时，杆的变形又变成了主要矛盾，如果忽略了杆的变形，不可能求出节点位移。从这个例子可以强化抓住主要矛盾的重要性，还有主要矛盾在事物发展的不同阶段不是一成不变的，一个阶段的次要矛盾可能会转化为下一个阶段的主要矛盾。过去几十年，特别是进入21世纪，我国社会的主要矛盾是“落后的生产力与人们的物质文化需求的快速提升不匹配”，但是目前主要矛盾已经转化为“人民对美好生活的需求和发展不平衡之间的矛盾”。通过融入这一思政元素，使学生更深刻认识到我国近几十年在共产党的领导下坚定走中国特色社会主义发展道路，取得了举世瞩目的成就。同时也让学生认识清楚目前社会的主要矛盾，为实现中华民族伟大复兴的中国梦而努力学习。

（3）在讲应力集中的概念时，引入韩非子的名句：“千里之堤，溃于蚁穴”。一方面帮助学生非常形象地认识到应力集中的现象，另一方面强调中国古人的智慧，增强学生的文化自信。同时再引入日常生活和工程实践中利用应力集中的例子，例如塑料袋锯齿形的封口，撕胶带时先剪个缺口等，让学生认识到应力集中并不一定是坏现象，要看是在什么情况下出现。通过这个知识点可以引申一下，告诉学生看问题要全面，同样一个现象，在不同场合可能造成完全不同的结果。在网络上看到一些言论，不要盲从，一定要弄清楚来龙去脉再下结论，否则容易被别有用心的人误导，犯了大错而不自知。另外，通过这个知识点还可以引申出我们国家“集中力量办大事”的优势，把力量用在合适的地方，往往能体现出事半功倍的效果。

（4）在讲组合变形时，引导学生认识到各种复杂的组合变形看似解决起来很困难，但只要抽丝剥茧，最终都能变成基本变形的组合，从而把复杂问题简单化。工程实践中，往往也是这样，看似复杂的问题，通过详细分析、合理简化，最终将复杂问题简单化，从而解决问题。通过这个知识点，可以使学生认识到，在课上学的基本理论、基本方法是有用的，虽然工程实际问题中很少有能用这些基本的理论直接解决的情况，但通过把复杂问题分解成若干个简单问题，往往最终都可以通过基本理论和基本方法来解决。当然，正确地把复杂问题变成若干简单问题组合的过程也是体现一个人思想和能力的地方，同学们需要通过有意识的训练，增强解决工程上复杂问题的能力。

（5）偏心压缩构件中，“截面核心”是一个非常重要的区域，压缩载荷作用在这一区域内，整个立柱内没有拉应力存在，这对于工程上常用的混凝立柱至关重要，因为混凝土材料抗拉强度远远弱于抗压强度，如果立柱中存在拉应力，则非常容易发生断裂破坏。截面核心区域理论推导相对比较麻烦，从推导讲起学生往往理解不太清楚。考虑到本校学生的特点，弱化理论推导，重点讲物理意义，可以起到较好的教学效果。同时，还可以引申一下，将截面核心区域比作党中央，截面形心比作习近平总书记，那么压缩载荷作用在截面核心内，可以比作“只要团结在以习近平同志为核心的党中央周围，中国就会健康发展，内部矛盾比较小；相反，如果偏离了党中央的领导，国家发展可能就会存在比较大的问题”。通过这一思政元素的引入，不仅强化了学生截面核心的概念，同时给学生宣传了我们党和国家的基本政策。

（6）在学习安全系数的概念时，引入民航史上因为设计问题而造成飞机重大事故的案例，使学生认识到安全对于飞机是多么的重要。进而强调设计时不能用材料的极限应力作为许用应力，因为稍有载荷偏差就可能发生超出极限应力从而破坏的问题。那么为了在各种极端载荷条件下都能保证安全，就必须留出足够的安全裕度，自然就引出了安全系数的概念。这一课程思政元素的引入，有利于学生正确理解安全系数的作用，同时对以后工程设计中考虑的因素也会更加全面。

4 结语

“材料力学”作为一门基础力学课程，应深入挖掘思政元素，与理论教学相结合，更好地起到思政育人的作用。

本文探讨了民航类院校材料力学课程思政教育的实施方法及典型案例。材料力学课程思政育人还需要教师充分挖掘课程中蕴含的思政元素，利用好课堂教学“主战场”，将课程思政教育融入材料力学课程教学的各个环节。