新工科背景下《材料力学性能》课程思政的探索-

新工科背景下《材料力学性能》课程思政的探索*赵汉卿，邸可新，胡明，高晶

(佳木斯大学材料科学与工程学院，黑龙江佳木斯154007)

2022年，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上的重要讲话指出，“高等教育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，实现全员育人、全程育人、全方位育人；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。

2022年2月以来，教育部组织高校进行深入研讨，先后形成“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”，开启了高校工科教育的新篇章。新工科的内涵是：以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才。

在这样的背景下，高校必须牢固树立以立德树人为本的教育理念，努力构建全部课程和教师都承担起思政教育的“大思政”格局。工科专业课程作为工科人才培养的重要环节，如何科学合理地将思政元素有机融入到专业课程中，对于培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人有着非常重要的意义。

1课程介绍

《材料力学性能》是材料类专业一门必修的专业基础课，主要讲授材料在外加载荷和环境因素联合作用下表现出变形、损伤与断裂的行为规律和物理本质以及评定方法，是各类材料在实际应用中必须涉及的共性问题[1]。该课程既承接了《材料科学基础》、《工程力学》等前序课程的相关内容，也是《失效分析》等后续课程的基础，是一门理论性和实践性非常强的课程。

通过该课程的学习，使学生掌握材料各种力学性能指标的工程物理意义及应用，掌握各种内在因素和外部条件对材料力学性能指标的影响和变化规律，为正确选材和合理使用材料提供依据，为研制新材料、改进和开发冷热加工新工艺，充分发挥材料力学性能的潜力指明方向，可直接用于指导生产和解决材料工程中的复杂问题。

通过该课程的学习，可以引导学生深刻理解所学专业的重要意义，产生专业认同感，激发学生的专业使命感和责任感；同时培养学生严谨认真的工作态度和工程规范意识，增强学生运用理论知识解决实际工程问题的能力；树立创新意识，培养学生不断自我完善和终身学习的人生理念；弘扬爱国主义精神，引领学生树立正确的世界观、人生观和价值观，坚定理想信念。

2课程思政元素的挖掘

2.1弘扬爱国主义精神，增强学生的专业认同感和使命感

弘扬爱国主义精神是课程思政的一个重要方面，可以在课程中找到大量的切入点。《新时代爱国主义教育实施纲要》指出，中华民族伟大复兴正处于关键时期，新时代加强爱国主义教育，对于振奋民族精神、凝聚全民族力量，决胜全面建成小康社会，夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利，实现中华民族伟大复兴的中国梦，具有重大而深远的意义。材料力学性能课程绪论中，以“上天有神州，下海有蛟龙，入地有盾构”为导语，以“筑梦太空”、“创新中国”、“大国重器”和“超级装备”等系列记录片为载体，展示中国装备制造业的创新成就，激发学生强烈的民族自豪感和爱国主义精神。

材料是装备制造业发展的有力推手，一大批新材料的研发和应用有力的推动了我国装备制造业的发展。如第三代高性能铝锂合金在国产大飞机C919的大面积运用，大尺寸航母甲板用钢在山东舰的成功应用。通过这样实际的应用案例，提高学生的专业自豪感和认同感。同时还要学生认识到现阶段我们与材料强国还存在一定差距，面对技术封锁，材料人要勇于承担起自己的使命，为祖国材料事业的发展贡献力量。

当讲到材料屈服现象和强度时，可以将材料的屈服现象和人的屈服行为进行比较，引发学生对人的屈服展开深层次的思考。对于材料而言，较高的屈服强度是结构材料的不懈追求；对于人而言，高的屈服强度是令人钦佩的可贵品质。面对国家和民族大义，无论是前仆后继的抗日英雄还是逆风而行的抗疫英雄，都展现出了不屈服的爱国情怀。通过榜样的力量感染和激发学生的爱国主义精神。

2.2注重理论联系实际，培养学生严谨认真的工作态度和工程规范意识

理论联系实际要求教学过程必须坚持理论与实际的统一，培养学生运用理论知识解决实际问题的能力，使学生掌握的理论知识能够运用到实践中去。例如，在讲授材料理论断裂强度和实际断裂强度存在较大差异时，可以联系光滑试样和缺口试样拉伸试验，加深学生的理解。在讲授材料的低温脆性时，列举20世纪30年代比利时Albert运河上多座桥梁发生低温脆性断裂，二战期间美国多艘舰船在低温下发生破坏断裂事故等工程实例，让学生了解环境因素对材料性能产生的影响；在讲应力腐蚀开裂时，列举美国北极星导弹固体火箭发动机的壳体，以及大量的桥梁和舰船的低应力断裂等事故，学术界针对这些事故进行了失效分析，迅速发展了断裂力学，几乎同时还发展了高强度钢的应力腐蚀开裂、氢脆延迟断裂等一系列新学科，这些新学科理论反过来又可以用来指导实践活动，用这样的良性循环过程，提升学生对理论联系实际的重视程度。

充分利用日常生活中的事例及启发式的教学方法引发学生的好奇与疑问，激发学生将理论应用于实践的兴趣。如在讲到循环韧性时，机床床身要求减振，需要用循环韧性大的材料铸铁来制备，而乐器要产生共振，则需要用循环韧性小的材料来制作；在讲授材料的疲劳损伤时，将人体疲劳的特点与材料的疲劳特性相对比等等[2]。这样把理论同实践联系起来，有助于学生对知识的理解、内化、提高及应用。

“欲知平直，则必准绳；欲知方圆，则必规矩。”实验是《材料力学性能》的重要组成部分，在实验教学中引入测试方法的相关国家标准。如金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法(GB/T228.1-2022)、金属材料布氏硬度试验第1部分:试验方法(GB/T231.1-2022)金属材料夏比摆锤冲击试验方法(GB/T229-2022)等。通过这些标准的引入，引导学生阅读国家标准，严格按照国家标准设计、实施相关实验。在实验过程中，学生经常会忽略试验标准的时效性，选取了一些已经废止的标准，教师一定要及时进行纠正。通过这样的锻炼，培养学生严谨认真的工作态度和工程规范意识。

2.3提高创新意识，培养学生不断自我完善和终身学习的理念

国际竞争日趋激烈，世界多极化、经济全球化、文化多样化、社会信息化深入发展。新一轮科技革命和产业革命蓄势待发，学科交叉融合加速，新兴学科不断涌现，颠覆性技术层出不穷，催生产业重大变革和新兴产业发展，创新驱动成为许多国家谋求竞争优势的核心战略[3]。培养创新工程人才成为在激烈的国际竞争中赢得主动的重要战略选择，培养学生的创新意识是新工科教育的重要内涵。

培养学生的创新意识，要求紧密结合学科前沿的发展情况。教师在教学过程中应结合自身的科研工作，有针对性的收集与学科领域相关的前沿科技素材，如形状记忆合金的伪弹性、纳米材料的力学性能、利用原子力显微镜制成的纳米硬度计、探寻材料“结构—性能”本源关系的原位测试技术等内容，这样可以提高学生主动探索相关学科领域知识的兴趣，培养学生的创新意识[4]。

《材料力学性能》是一门理论和实验结合十分紧密的课程。教师应该提高对实验的重视程度，精心设计好每一个实验。在设计实验过程中，应尽量减少验证性实验占比，增加设计性和综合性实验比例；在学时有限的情况下，可以考虑设计开放和选修实验，这样可以增强学生的动手能力，引发学生对所学知识进行更深层次的思考，提高学生的创新意识和创新能力。

不断进行自我完善和终身学习不仅是延续学生创新意识和创新能力的基础，更是推动创新的不竭动力。论语有“吾日三省吾身”，“见贤思齐焉，见不贤而内自省也。”教师在教学过程中应该将自我完善和终身学习作为重要思政元素。如教师讲到断裂时，提到缺陷往往会成为断裂裂纹最初萌生的位置，为了减少材料的断裂破坏，需要采取一定的工艺手段和方法消除材料的缺陷，同样个人自身的一些缺点和认知限制往往会成为导致失败的原因，俗话说，金无足赤，人无完人，有缺点并不可怕，关键是能否不断的进行自我完善，不断的修正人生和努力的方向；事物总是是在发展变化，尤其是信息化时代的到来，事物发展日新月异，即使是一些现阶段领先的技术和认知，也会随着社会的发展不断被刷新和更替，唯有树立终身学习的意识，才能紧跟社会的发展，不被社会所淘汰。

在讲到金属材料在其它载荷下的力学性能时，介绍机械零件在复杂载荷和环境作用下，要求材料具有良好的综合性能，进一步引申到人的发展也要求全面。特别是随着科学技术的跨越式发展，各学科交叉融合，迫切需要复合型人才，这就要求我们青年学生要不断扩展自身的知识和技能储备量，不断的进行自我完善和树立终身学习的意识，才能应对社会发展的需要。

2.4树立百折不挠的进取精神，培养学生健康的生活方式和积极向上的心态

习近平总书记在同各界优秀青年代表座谈时的讲话中提出，广大青年要坚定理想信念、要练就过硬本领、要矢志艰苦奋斗，旨在历练宠辱不惊的心理素质，坚定百折不挠的进取意志，保持乐观向上的精神状态，善于变挫折为动力，用从挫折中吸取的教训启迪人生，使人生获得升华和超越。

在讲弹性变形时，从金属材料的弹性变形过程入手，引申出人的身体亦如材料，超过材料的弹性极限，材料会产生不可恢复的变形；同样长时间超负荷的工作和学习也会超过人身体的承受极限，产生不可修复的病变，严重影响个人的工作效率和生活质量。毛主席曾说过“团结、紧张、严肃、活泼”和成语“张弛有度”，都是告诉我们在学习和工作中，既要专注认真，又要适当休息。适当的休息是有助于更好的学习和工作，所以青年学生应该培养健康的生活方式。

讲到塑性变形时会提到应变硬化现象，它的出现表明金属材料有一种阻止继续塑性变形的能力。对于材料而言，应变硬化能力强的材料能够抵抗外加载荷作用，保证材料安全服役；事物的发展是前进性和曲折性的统一，对于人而言也是如此，人生中总会遇到这样或那样的挫折和困难，所以青年学生应该不断提高自身抵抗挫折和困难的勇气和能力。通过这样的对比，树立学生百折不挠的进取精神，培养学生健康的生活方式和积极向上的心态，勇挑民族复兴的时代重任。

3材料力学性能课程思政元素的融入

专业课程思政是课程思政系统中最为关键和最难解决的部分[5]。《材料力学性能》教学过程中，如何将挖掘出的课程思政元素以“润物细无声”的方式融入到教学实践中，成为了实现课程思政育人功能的关键问题。

教师作为课程思政的施教主体，提升教师思政育人的意识、能力和技巧是实现课程思政育人作用的关键[6]。教师要改变过去注重知识与技能培养，忽视思政价值引领的思想，真正从思想层面上提高对课程思政的认识，主动推动材料力学性能课程思政建设，切实把思想价值引领融入到课程教学全过程。教师要不断提高自身的人文社科素养，提高思政育人的能力和水平。这就要求教师要有针对性学习马克思列宁主义、毛泽东思想、中国特色社会主义理论体系、党的思想路线方针和政策等内容，广泛涉猎历史、经济、文化、社会、生态、军事等各领域和各学科知识，紧跟时代节拍，只有这样才能为课程思政发挥育人效果打下良好的基础，才能使教师在融入思政元素的过程中厚积薄发，迎刃有余。

“教书”是显性教育，“育人”是隐性教育，教师要不断探索课程思政元素融入材料力学性能教学过程的策略和技巧。教师要善于寻找思政素材的新鲜视角，特别是追踪青年学生感兴趣的的社会热点和时事政治问题，将这些问题作为隐性教育有机融入到显性教育的良好载体，激发学生学习和思考的兴趣。教师通过恰当和策略和技巧，可以让学生在一种自然和谐、潜移默化的状态下完成思政教育和引领，以春风化雨、润物无声的方式实现“教书”和“育人”的