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土木工程专业材料力学实验课程思政的探索与应用*

2021-04-11卢会芳顾丽华

甘肃科技 2021年7期
关键词:材料力学理论课实验教学

卢会芳,顾丽华

(河南大学土木建筑学院,河南 开封 475004)

2016年12月,习近平主席在北京召开的全国高校思想政治工作会议上强调“要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展新局面。”同时强调“要用好课堂教学这个主渠道,思想政治理论课要坚持在改进中加强,其他各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应”[1]。2019年3月,习近平主席在北京召开的学校思想政治理论课教师座谈会上指出“要坚持显性教育和隐性教育相统一,挖掘其他课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源,实现全员、全程、全方位育人。”,并提出“解决好各类课程和思政课相互配合的问题”[2]。不难看出,国家非常重视学生的思想政治教育,这就给高校课程改革提出了更高的要求,课程思政由此进入了新的阶段。

“课程思政”是指以构建全员、全程、全课程育人格局的形式,将各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应,把“立德树人”作为教育的根本任务的一种综合教育理念[3]。在经济、科技飞速发展以及网络新媒体影响的当下,高校青年学生的思想政治教育显得愈发重要。

材料力学实验是材料力学课程的重要组成部分,是土木工程专业的实践性教学环节,对于提高学生的实践能力、培养创新意识和团队精神具有重要意义。本文结合材料力学实验的特点,探讨如何在日常实验教学中融入思想政治教育。

1 材料力学实验的特点

材料力学实验是材料力学理论建立和发展的基础,例如材料力学的基石之一胡克定律,它是胡克通过一系列的弹簧拉压实验建立起来的。材料力学实验着重培养学生的动手操作能力、敏锐的观察能力、分工协作的团队精神和创新意识等,是土木工程专业学生由基础理论学习迈入科学研究和工程实践的一座桥梁。目前大致涵盖三个方面的内容:测定材料力学性能的实验,验证理论公式的实验和应力分析实验。若能将思想政治教育有效地融入到实验教学过程中,可以强化学生的理想信念和工程素养。

2 材料力学实验课程思政元素的挖掘与融合

实验课程思政是在传授专业知识与技能的同时,隐蔽地发挥马克思主义的领航作用,渗透性地引导学生坚持正确的政治方向与价值追求,这就要求教师在实验教学中对思政融入的内容加以细化研究,精简提炼。

2.1 在实验教学中加强纪律教育和安全责任意识

实验教学与理论课教学的不同在于:实验课是以学生为主体,在实验室进行动手操作,学生必须遵守实验室的实验守则。在第一次上实验课的时候要郑重向学生强调一下实验室的实验守则和上课纪律。虽然实验课比理论课相对自由一些,但还是要遵守相应的实验课堂纪律、强化纪律意识,才能保证每小组的实验都能顺利进行。小到一堂课,大到一个学校、一个国家,其中的每个人都应该遵守相应的纪律,坚守纪律底线,为学校、为国家的发展尽一份绵薄之力。

材料力学实验中所用到的仪器设备,如万能试验机、扭转试验机、材料力学多功能实验装置等,都是比较大型的试验设备,做实验时一定要求学生严格按照操作规程进行操作,注意人身安全,树立安全意识。每次实验时,教师都要强调学生对于分配到自己组的仪器设备要有安全责任意识,每个人都是学校、学院的一员,有责任、有义务爱护实验器材。

2.2 在实验教学中强化分工协作和团队精神

材料力学实验如,钢材弹性模量E和泊松比μ的测定实验、钢材剪切模量G的测定实验及弯扭组合变形时的主应力测定实验等,需要同时测试力和变形(或应变),一般要有几个人相互配合才能很好地完成实验全过程。这就要求学生要有明确的岗位职责,分工协作,共同完成实验并讨论实验结果,收获对材料性能及力学理论更深刻的认知。

每次实验的时候,教师都要强调实验小组不但要明确分工,还要团结协作,不能每个同学只管自己那一块,要有大局意识,一起高效的完成实验目标。将来走入工作岗位也是如此,每个人都要有团队精神、大局意识,一个企业、一个国家才能发展得更快、更好。

2.3 在实验教学中培养学生尊重事实、实事求是的科学态度

在进行材料力学实验时,无论是测定材料力学性能的实验,还是验证理论公式的实验,亦或是应力分析类的实验,都是基于学生实验过程的认真观察和如实记录来进行的,这就要求实验数据必须是真实的。就算有些实验结果与预想的不一样,也不能随意篡改实验数据,而是要尊重实验结果,与同组成员或实验教师讨论出现这种结果的原因,从而发现实验中可能存在的操作问题或是试件本身的问题,然后重新进行实验。

只有在尊重实验结果的基础上,才能发现问题及分析问题产生的原因,才会重新进行实验,得到更接近本真的实验结果,在此基础上得出正确的结论或规律。实验教师每次实验时都要提醒学生要尊重实验结果,出现问题或异常结果要积极分析原因,培养学生尊重事实、实事求是的科学态度。特别是作为土木专业的学生,毕业后会面临很多实际工程,一定要秉承尊重事实、实事求是的科学态度,否则就会出现“豆腐渣”工程,给人民带来危害。

2.4 在实验教学中培养学生的创新精神和创新能力

对于一些材料力学实验,如钢材弹性模量E和泊松比μ 的测定实验、钢材剪切模量G的测定实验及压杆稳定实验等,都可以采用两种或两种以上的方法进行测定。在实验教学过程中一定要打开学生的思维,不能只局限于一种实验方法或一种仪器设备。例如测量钢材的弹性模量和泊松比时,让每组同学自己讨论拟定实验加载方案,既可以采用万能试验机和引伸仪,也可以采用材料力学多功能实验装置和电阻应变仪,前者是测量力和变形,后者是测量力和应变,会让学生发现解决问题可以有多种方法,多个角度,培养学生的自主实验能力和创新精神。

特别是利用材料力学多功能实验装置和电阻应变仪组合的设备,可以做很多设计性和综合性的实验。在同学们理解了惠斯登电桥的原理和接线方法后,可以自己去设计实验加载方案,做一些提高性的实验,去验证或探究一些没有确定结论的问题,培养学生的创新精神和创新能力。创新精神对于土木工程专业的学生来说是至关重要的,例如港珠澳大桥岛隧工程总工程师林鸣,带领他的工程技术团队历时多年攻克了外海沉管隧道施工核心技术,开创了中国外海沉管隧道建设的先河。

3 材料力学实验课程思政的应用策略

如何将思政元素与专业实验课有机地结合起来,是当前大部分实验教师课程思政建设的难点。材料力学实验作为一门专业性、实践性都很强的课程,需要从以下几个方面着手。

3.1 加强师德师风建设,提升专业实验教师的思想政治素养

虽然实验课的主体是学生,但主导仍然是实验教师。要想把思政元素很好地融入实验课堂,实验教师不仅要具备扎实的专业知识技能,还要拥有过硬的思想政治素养。因此,实验课教师首先要认识到,青年学生的思想政治教育不仅仅是思想政治理论课教师的任务,同样也是专业课教师的任务,专业课程思政与思想政治理论课要同向同行,共同完成高等教育立德树人的目标。其次,学校或学院要对专业课教师组织思政教育培训,让专业课教师深刻理解专业课程思政的意义,启发专业课教师深挖本专业课程教学中的思政教育元素[4]。最后,专业教师本人要定期学习党的文件,学习思政教育,把课程思政根植于心,提升自己的专业课程思政能力。

3.2 修订教学大纲,从教学目标、教学内容和教学方法上完善课程思政建设

为了更好地进行材料力学实验课程思政建设,需要把课程思政元素从教学目标、教学内容和教学方法等方面写进教学大纲,督促力学实验课教师认真完成材料力学实验课程思政育人的目标。在实验教学目标方面,除了专业知识方面的目标外,还要加上思政育人目标,即通过材料力学实验课程的学习,培养学生实事求是的科学态度,分工协作的团队精神及勇于探索的创新精神,培养有理想、有纪律、有责任的社会主义建设者和接班人。在教学内容上,一方面要把提炼的思政元素和相应的实验内容结合起来,另一方面把一些提高性、综合性的实验作为选做内容写入教学大纲。在教学方法上,融入一些和实验及思政元素相关的名人故事,激发学生的爱国主义情怀。

3.3 对力学实验室实行半开放管理

为了培养土木工程专业学生的创新精神和实践能力,对力学实验室进行半开放管理,在满足正常的实验教学情况下,实行网上预约申请、审批、学生自主实验的模式。一方面可以满足学生对提高性、综合性选做实验的探索需求,提高学生的自主实验能力和创新精神,另一方面可以满足大学生创新实验的需求,为每年的大学生创新实验提供支持。

4 结语

当前,课程思政已经如火如荼地在高校展开,土木工程专业实验课程也必须积极响应全国高校思想政治工作会议精神,进行实验课程思政建设。本文通过对材料力学实验课程思政建设的研究,挖掘了材料力学实验教学中隐含的思政元素,分析了材料力学实验课程思政的应用策略,希望通过思政教育与力学实验课程的有机融合,最终实现高等学校立德树人的根本任务。

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