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《弹性力学课程》在线教学课程思政典型案例

                                                                                                                                                                 工程万博mantex体育手机登录 应用力学教研室 孔艳平

一、课程目标

        弹性力学是固体力学学科的分支。课程的基本任务是研究弹性体由于外力载荷或者温度改变,物体内部所产生的位移、变形和应力分布等,为解决工程结构的强度,刚度和稳定性问题做准备,但是并不直接作强度和刚度分析。弹性力学课程是工程力学专业的一门专业基础课,又为进一步学习塑性力学、有限元、断裂力学和复合材料力学等固体力学分支学科提供必要的基础知识和研究分析方法。它的学习对于培养万博手机版网页版登录的专业基础,思维方法和独立工作能力有着重要意义。

二、课程特点

       弹性力学与工程和数学密切相关,因此弹性力学要求万博手机版网页版登录同时在工程、数理、力学三个方面具有良好的素养。然而,在实践中三者训练的思维方式各有不同。 工程学主要训练万博手机版网页版登录直观的工程想象能力,研究对象主要是看得见、摸得着的实体模型;而数理推导则恰好是要求养成抽象能力,培养严密的逻辑推理能力。我们见过工程技能很强的万博手机版网页版登录,也见过数学推理很强的万博手机版网页版登录,但同时具备较强工程技能和数理推理能力的万博手机版网页版登录并不多见,这主要在于这两者培养的思维方式不同,养成一种思维习惯的同时,有可能丢掉另外一些思维习惯。在教学中也容易出现数理推导能力强的万博手机版网页版登录不擅长构建工程模型,这类万博手机版网页版登录容易形成严密的逻辑推理,但缺乏直观的空间想象能力;相反擅长构建工程模型的万博手机版网页版登录在数理推导上又有欠缺,这类万博手机版网页版登录易形成直观的空间想象能力,但缺乏严密的逻辑推理能力。 对于力学学习者则不仅需要把这两种思维进行调和,还需要能够利用力学原理能对其互相表述,互相翻译。不同思维方式的培养,容易在学习过程中顾此失彼,这就是弹性力学在思维培养上的难点所在,也是弹性力学的教学难点所在。为了克服这一难点,在弹性力学的讲解中,有必要先对弹性力学的知识点进行划分,围绕知识点再分割出工程背景、数理推导和力学原理3 个部分,逐步分次培养万博手机版网页版登录的两种思维能力,并培养万博手机版网页版登录在工程和数理之间互相翻译、解读的能力。

三、课程思政教学案例

       案例1:弹性力学绪论结合力学史,贯穿爱国主义教育

       为了激发万博手机版网页版登录学习弹性力学的兴趣,在绪论部分会引入力学史上建筑、力学家的故事及力学在工程中的应用。比如建于1400年前的赵州桥,它的结构非常符合现代力学原理。建成于900年前的山西应县木塔,采用筒式结构和各种斗拱,历经多次地震,结构依然完好,而当时在我国并没有完整的力学知识体系,这反映了我国古代工匠的智慧。通过这些经典故事,让万博手机版网页版登录领略中国古代人民的智慧,增强万博手机版网页版登录的民族自尊心与自豪感,也让万博手机版网页版登录认识到文化交流的重要性。

        引入我国力学家的故事,培养万博手机版网页版登录的奉献精神。例如我国力学家郭永怀先生在飞机失事时为了保护研究资料,与他的警卫员拥抱在一起,用身体护住了研究资料避免被损毁,为科学研究献出了自己宝贵的生命。这些故事能够为力学课堂增添人文色彩,增加课程的趣味性,也有助于激发万博手机版网页版登录的专业自豪感和对未来所从事职业的使命感和责任心。

        案例2:应力边界条件及圣维南原理

        弹力问题是微分方程的边值问题,主要的困难在于难以满足边界条件。圣维南原理可用于简化小边界上的应力边界条件,在讲解该部分内容时,以工程事故为着眼点(如图1所示),培养万博手机版网页版登录责任心。工科专业主要是为行业培养懂技术、有理想、有担当的专门人才,工科万博手机版网页版登录作为未来的专业技术人才,必须遵纪守法、具备良好的职业道德和敬业精神。而弹性力学是材料力学、结构力学、塑性力学和某些交叉学科的基础,广泛应用于建筑、机械、化工、航天等工程领域。所以,在该部分内容引入工程事故中力学问题的分析,让万博手机版网页版登录学习力学知识的同时,提高万博手机版网页版登录的责任意识,培养万博手机版网页版登录职业精神和职业素养。

       案例3:平面问题中的半逆解法,培养万博手机版网页版登录的科学思维和科学方法

        自然辩证法告诉我们,物质是不断运动变化的,物质的运动变化是遵循一定规律的,而这些规律随着人类的进步和科技的发展被逐步地认识、利用。半逆解法是求解弹性力学问题十分重要的方法,在弹性力学中占有极重要的地位,该方法充分体现了自然辩证法的规律,从实践到认识再到实践、抓住事物的主要矛盾等,培养万博手机版网页版登录科学的思维方式和解决工程问题的科学方法,为其在日后的工作中打下坚实的基础。结合当下疫情的发展,应用自然辩证法分析我国在对抗新冠肺炎疫情过程中的做法,充分践行了中国马克思主义科学技术观和方法论。

       通过这次疫情,涌现出了大批的专业人才事迹,例如钟南山院士和李兰娟院士,通过自身的专业知识,判断出新冠肺炎的发展趋势并率领团队始终站在抗疫一线,这种专业负责态度值得人们敬佩,我们需要专业的人才做专业的事情。正如习近平总书记所说“人类同疾病较量最有利的武器就是科学技术,人类战胜大灾大疫离不开科学发展和技术创新”。以此激发万博手机版网页版登录的探索精神,培养万博手机版网页版登录严谨求实的科学态度。

四、教学效果

       把思政元素巧妙地融入教学中,不仅能够丰富教学内容,使弹性力学课程不再晦涩难懂,还能使万博手机版网页版登录在潜移默化中获得启示,有助于万博手机版网页版登录创新精神和责任意识的培养。万博手机版网页版登录不仅仅是学习了一门力学课程,更培养了积极的人生态度、踏实的作风、吃苦耐劳的精神以及良好的分析问题和解决问题的能力,从而真正践行以本为本的教学要求,培养万博手机版网页版登录的综合素质。

五、教学体会

       要在有限的课堂上将全部的思政元素融入显然是不现实的,这就需要我们在教学研讨活动中认真梳理与知识点相关的思政元素,在备课中下足功夫,做足准备,并通过课堂讲解、随堂练习、课后作业及网络平台等手段引导万博手机版网页版登录思考和分析,使万博手机版网页版登录从中得到思想教育。