“理论力学”课程中的思政元素挖掘与应用研究

周腾 黄志维 黄国标

摘  要：理论力学是机械类专业的必修基础课程，在讲授原有理论力学课程内容的过程中，教师应深挖理论力学蕴含的思政教育资源，让理论力学教学内容与课程思政隐性融合。文章结合思想政治、马克思主义基本原理、科学家故事等内容，通过创新教育教学方法，提出普适的理论力学课程思政教学方案，让学生学习专业课的同时培养社会主义核心价值观，提高学生综合素质。

关键词：课程思政；理论力学；思想政治；马克思主义基本原理

中图分类号：G641   文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2023）03-0133-04

习近平总书记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，实现全程育人、全方位育人［1-2］。因此，教师在备课过程中需要挖掘专业课程中蕴含的思政内容，让课程隐性融入思想政治、马克思主义基本原理、科学家故事等内容。文章以理论力学课程为例，在授课过程中融入思想政治和马克思主义基本原理、科学家故事等元素丰富课程内容，通过思想政治和马克思主义基本原理、科学家故事内容与理论力学教学内容相互结合，使得课程教育不单单传授理论力学专业知识，在传授理论力学专业知识的同时兼顾思政马克思主义基本原理教育，实现显性教育与隐性教育相统一［3-4］。目前已有不少高校开始课程思政教育实践［5-7］，思政课程教育对教师授课提出了更高的要求，习近平总书记在同北京师范大学学生代表座谈会上提道：“一个人遇到好老师是人生的幸运，一个学校拥有好老师是学校的光荣，一个民族源源不断涌现出一批又一批好老师则是民族的希望。”当今的教师不单单肩负着讲授知识的责任，同时承担着塑造新时代新青年的责任。

“理论力学”是机械类专业的一门必修专业基础课，同时也是学生进入大学接触的第一门力学课。学好理论力学能为后面的材料力学、流体力学等力学课程打下基础。让思想政治教育、马克思主义基本原理、科学家故事融入力学知识传授和实践能力培养的过程中，既能让学生掌握理论力学内容又能帮助学生塑造正确的世界观、人生观和价值观。

一、理論力学和思政马原课程当前教学状况

（一）理论力学教学困境

“理论力学”课程作为大学生“挂科”率最高的课程之一，被学生一届又一届口口相传，在未上课之前学生已对该门学科产生深深的恐惧。因此，教师在课堂上的正确引导尤为关键，怎么上好这门抽象的理论专业课，也是任课老师备课时所面临的难题。

（二）思政马原教学困境

马克思主义基本原理（以下简称“马原”）课程在学生心目中是一门“非重要”课程，长期得不到学生的重视。上课不听讲、下课不看书、考试“抱佛脚”。即使最后学生考试考过了，但是，一问什么都不懂，失去了设置思政马原课程的初衷。教师在课堂上的引导尤为重要，让学生清楚认识到学习该门课程的重要性，是思政马原课程第一节课的首要目标，也是教师教学备课必须拿下的“剑门关”。

二、“理论力学”课程中思政元素挖掘的实施路径

（一）理论力学与科学家故事的结合

在授课中穿插列举我国知名科学家、力学家，通过他们的事迹结合时政、思政内容引导学生了解学习，让学生在事例中受到启发。如介绍著名力学家、中国科学院力学研究所创建者钱学森，在美国加州理工学院获得博士学位后担任加州理工学院喷气推进中心主任、教授。1950年，钱学森回国时受到美国阻挠，被关押至监狱14天，直到加州理工学院缴纳1.5万元巨额保释金后才被释放。1955年以释放在朝鲜战争中被俘虏的11名美军飞行员作为交换条件，他才得以在同年10月回到祖国。美国海军次长丹尼·金布尔曾评价钱学森：无论在哪里，钱学森都值五个师。如果钱学森没有对祖国无限的热爱，很可能在回国的路途上就会打退堂鼓。通过该事例让学生明白当时美国就像今天封锁华为一样，禁止钱学森回国发展科技。介绍中国科学院院士、中国核武器研制工作的开拓者和奠基人邓稼先，强调为中国核武器的发展做出了巨大的贡献。在一次实验中，受到核辐射，患上直肠癌，最终因手术大出血不幸逝世。正是因为有像邓稼先这样的科学家默默付出，才能让今天的中国屹立在世界民族之林，发出的声音不再被忽视。介绍两院院士、桥梁工程与力学专家李国豪，1939年在德国达姆施塔德获得博士学位并获得德国首名“特许任教工学博士”后义无反顾返回祖国，建设自己的国家。在二战结束后费尽千辛万苦坐美军军列到巴黎后再从法国转道越南，最后从越南回国。回国后还在上海救济总署等了三天，后进入工务局结构处工作。李国豪院士放弃了在国外优厚的待遇、舒适的生活回到祖国，在艰苦的环境中建设祖国。如今中国的经济以及社会环境发生翻天覆地的改变，但依旧有许多出国留学的学生毕业后选择留在国外。课程思政在当今显得更加尤为重要，培养学生对祖国的责任感，让学生学有所成后报效国家，回报自己的父母、社会、国家。介绍中国科学院院士、流体力学学家童秉纲，童秉纲先后在哈尔滨工业大学、中国科学技术大学任教，取得了多项重要成果，并且提出“Q-A-K”育人方式，即培养学生通过学习（To know）、做事（To do）和做人（To be）的实践，让学生在知识（Knowledge）、能力（Ability）和素质（Quality）三个方面得到综合提高。通过讲解童院士的教学方法，让学生找到适合自己的学习方法。介绍中国科学院院士、力学家张涵信用摄动法成功解决了当时国际上难以解决的钝头体高超声速绕流及其熵层问题，并且在航空航天研究领域开发了大量数值计算软件。通过介绍张院士开发数值计算软件引出当前国内专业软件版权危机。当前机械类常用的制图软件如Pro/ENGINEER、AutoCAD、Catia、UG、SolidWorks等软件版权都被国外公司所垄断，Pro/ENGINEER是美国参数技术公司研发的软件，AutoCAD是美国Autodesk公司设计研发的软件，Catia是法国达索公司开发的软件，UG是美国Siemens PLM Software公司研发的软件，SolidWorks是美国达索系统（Dassault Systemes）下的子公司，通过列举机械类制图软件公司所在的国家，让学生知道在机械类制图软件中中国的空白，并通过引导激发学生学习理论力学的欲望。课程后面讲到动力学章节时列举常用的动力学仿真软件如COMSOL、ADAMS、ANSYS、MEDYANA、ADAMS 软件，在了解本专业所用软件的同时，介绍COMSOL软件单机使用许可就要十几万元。在一个案例仿真时，用到不同物理场的时候需要多个模块，一个模块几万到十几万不等，一个案例仿真下来就需要几十万。当有学生反驳说，这种软件需要大量的人力开发，需要花费时间，不断完善更新的理由时，教师可举例在2020年上半年，哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学等国内知名大学被美国列入“实体清单”事件。原本购买了MATLAB正版软件后因列入“实体清单”软件被取消激活无法使用，通过该事例让学生讨论因列入“实体清单”后产生的影响。对科研学术工作者来说，发表论文如果涉及MATLAB做出来的结果，可能会面临投诉或被撤稿，可引导学生对该事件进行深层次思考，并且在引导的过程中说明理论力学对仿真软件开发的重要性。

（二）理论力学与思政的结合

理论力学的思政元素蕴含在课本中，需要对其进行有效的变通与转化才能成为课程思政教学的内容，通过类比法让理论力学专业课内容与思想政治品德等思政内容结合起来，通过结合点对两者进行联系学习。

教师可将思政教育与理论力学课程知识点进行结合，在课程中采用比喻法。“理论力学”课程中“点的合成运动”章节讲解了点的速度合成定理：动点在某瞬时的绝对速度等于它在该瞬时的牵连速度与相对速度的矢量和。牵连速度，即指瞬时动系上与动点相重合之点（牵连点）的速度。相对速度是运动体相对于参考系的速度。作者在课程中，将动点比喻为个人，牵连速度比喻为我们国家在这个时代的快速发展速度，相对速度比喻个人在这个时代的发展速度，个人的成就就是绝对速度，让学生从力学角度，明白人们具备过去难以想象的良好发展条件，深刻体会习近平总书记观点“新时代属于每一个人，每一个人都是新时代的见证者、开创者、建设者”，坚定“处在这样一个伟大时代，我们倍感自信自豪，同时也深感责任重大”的信念，推动这个时代的牵连运动加速，建设社会主义现代化国家新征程、实现中华民族伟大复兴的宏伟蓝图，将个人的“绝对速度”和时代的“牵连速度”有效叠加。

在计算力学问题时会先进行整体分析，再拆分成局部进行计算，把局部计算出来后再求出整体。这与外国人评价中国人先有大概的评价再到具体的个人相似。反过来，具体的个人会影响到整体的评价。做力学题时的计算思路与外国人评价中国人一样，让学生明白个人的行为会影响到国家的形象，只有规范自己的品德行为，才能改变外国人对自己的评价，进而提高国家形象。

静力学中平面汇交力系可简化为一合力，其合力的大小与方向等于各分力的矢量和，这可以与团结一心力量最大程度地联系起来。团结一心向着共同目标努力，就能发挥出最大的力量，当团队中目标不一致时，往往最后实现不了目标。当平面上的力都朝着一个方向时，合力最大，让学生通过简单的“团结就是力量”去理解平面汇交力系的概念。

静力学内容中的摩擦角可以與思政中的方向比努力更加关键联系起来。在力学中摩擦角的概念为：如果作用于物块的力作用线在摩擦角内，无论这个力多大，物块保持静止。在生活中同样如此，方向比行动更加重要，正确的努力方向往往决定着成功。通过简单的思政知识，让学生清晰地掌握摩擦角的概念。

运动学中的轮系传动可以与乡村振兴联系起来，在力学中轮系传动比的概念为主动轮带动从动轮，两个角速度的比值称为传动比。邓小平同志说过：可以让一部分地区、一部分人先富起来，带动和帮助其他地区、其他人逐步达到共同富裕。2020年，中国实现脱贫攻坚全面收官，2021年初，乡村振兴战略拉开序幕。通过简单的轮系传动比让学生清楚了解祖国的扶贫政策，主动轮带动从动轮，先富起来的地区带动需要帮扶的地区，中国才能实现共同富裕，让学生了解基本国策，明白先富带后富的重要性，适当引入国外如印度的贫富差距作对比，增强学生对祖国的荣誉感。

介绍动力学时可以引入中国现代化工业的成果国产航母、国产大飞机C919、长征系列火箭、中国国家空间站等国之重器，告诉学生现代工业与科技的发展离不开动力学，同时工业生产推动动力学理论的创新，两者相辅相成。这两者都是尊重劳动、尊重知识、尊重人才取得的成果、党中央相继提出科教兴国与人才强国战略，作为工科机械类专业教师，让学生明白只有学习才能让中国工业更加强大，通过列举国之重器点燃学生的自豪之心，激发学生学习动力学的欲望，让学生在学习动力学遇到困难时，更有解决困难的决心。

（三）理论力学与马原的结合

理论力学的学习涉及大量的计算题，听完教师讲解知识点并推演题目后，学生觉得自己懂了，不再自己动手求解，但等到做作业或期末考试时，发现同样的题目，换个力的方向，改个数值大小就做不出来了，这时才发现自己并未真正掌握该知识点。因此，教师可以通过“马原”知识“实践在认识中的决定作用。实践产生了认识的需要；实践为认识提供了可能；实践使认识得以产生和发展；实践是检验认识真理性的唯一标准”，告诫学生只有做题才能认识到自己不懂，如果不去做题你永远都不会知道自己不懂，从而通过与“马原”知识点相互联系，让学生加深实践是检验认识真理性的唯一标准的理解。

在理论力学静力学章节中，二力平衡条件的知识点可以与马原内容中对立统一规律是事物发展的根本规律联系起来。二力平衡条件在力学中的解释为作用在刚体上的两个力使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力的大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。这可以与马原中矛盾的同一性相互联系，矛盾的同一性是指矛盾双方相互依存、相互贯通的性质和趋势，力也不是单独存在的，物体放在桌子上，物体给桌子一个压力，桌子给物体一个支持力。因此，力与矛盾都不是单独存在，力之间、矛盾个体间都是互为存在的。力学知识与“马原”知识的联系，让学生通过简单的力学知识点去学习较难的“马原”概念，从而使学生深刻理解矛盾的同一性。

三、结语

在立德树人理念下，在“理论力学”课程教学中合理、有效地引入思政教育元素，可采用可通用化的思政教育思路：其一，结合专业课相关专家学者的故事深挖思政元素；其二，采用比喻等手段讲解课程知识点，选择合适的知识点内容，深挖课程思政元素。通过以上教学方法，引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观，激发学生的爱国情怀，提高学生学习兴趣与斗志，以满足新时代对综合素质人才的需求。

参考文献：

［1］ 习近平. 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［N］. 人民日报，2016-12-09.

［2］习近平主持召开学校思想政治理论课教师座谈会强调用新时代中国特色社会主义思想铸魂育人贯彻党的教育方针落实立德树人根本任务［N］. 人民日报，2019-03-19（01）.

［3］ 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］. （2020-05-28）. http：//w ww.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm.

［4］ 石定芳，廖婧茜. 新时代高等教育现代化的政策逻辑与实践路径［J］. 高校教育管理，2021（04）：97-106.

［5］ 王慧，黄敏，张洪涛. 数学分析“课程思政”的实践与思考［J］. 创新教育研究，2019，7（05）：675-678.

［6］ 王宝军. 大学理科专业课程思政的特点和教学设计［J］. 中国大学教学，2019（10）：37-40.

［7］ 刘淑芹. 高等数学中的课程思政案例［J］. 教育教学论坛，2018，52（12）：36-37.

（责任编辑：陈华康）