课程简介
《材料力学》紧密结合学校办学定位（着力培养基础扎实、创新精神和实践能力强的高素质应用型人才）、学生情况（主要是土木、机械及采矿等专业本科生）、专业人才培养要求（培养德智体美全面发展，具有较强的社会责任感和创新意识，具有基础知识扎实、适应范围广、综合素质高、工程实践能力强的应用型工程技术人才）设置课程目标。结合OBE教学思想，《材料力学》课程理念旨在知识、能力、思政，三位一体地培养学生。知识上对工程设计中的强度、刚度、稳定性等问题具有明确的概念架构、掌握必要的基本理论体系、能够使用基本技能比较熟练的分析解决基本问题。能力上培养学生初步实验分析能力、解决复杂工程问题基本思维能力和一定地创新思维能力和实践能力。思政上将“树立职业责任感自豪感、树立爱国主义思想、树立实践创新精神”的课程思政目标融入其中。
一、教学目标
(一)本讲的课程思政教学目标
1.工程师的首要义务是把人类的安全、健康、福祉放在至高无上的地位（思政），帮助学生强化对材料力学任务背后的价值理解和认同（教学）；
2.通过使学生树立强烈的职业责任和职业荣誉感（思政），帮助学生认识建筑结构安全的工程概念（教学）。
(二)案例如何体现课程思政教学目标
1.介绍各种工程事故，用历史上各种工程事故引起的生命财产损失，让学生对工程安全有更具体的认知。介绍加拿大魁北克大桥修建-倒塌-再修建-再倒塌的多灾多难过程，说明加拿大工程学院毕业生被授予工程师之戒，使学生通过切身体验和具体案例更好的理解工程师的首要义务是把人类的安全、健康、福祉放在至高无上的地位，从而强化对材料力学任务背后的价值理解和认同。
2.帮助学生厚植爱国主义情怀，树立强烈的职业责任和职业荣誉感，引导学生将爱国主义情怀倾注到自己的专业中去，坚固自己的信念和学习信心。
二、课程思政案例内容
（一） 案例的引出（5分钟）
课堂活动：
1.请各位同学将工程安全的定义基于自己的理解写出来，如果写不出来可以逆向思考，工程上有哪些不安全或者说是破坏的情况，写出来。
2.对于工程安全，似乎我们并不十分明确它的涵义，而我们能够列出的破坏，往往包含了“垮塌”“断裂”“回不去的变形”等情况，那么这些情况在材料力学中如何定义？
引出材料力学中强度、刚度、稳定性的概念，进一步说明材料力学的任务就是通过力学计算保证建筑结构的安全适用。
（二）案例内容（20分钟）
1.案例形式：工程事故图片、短视频+讲授
2.工程名称：泰国皇家大饭店倒塌（强度问题：5分钟）桥梁因弹性变形过大，影响正常使用（刚度问题：5分钟）魁北克大桥（稳定性问题：10分钟）
3.建筑结构工程的安全事故主要包括以下方面的内容：
1）强度问题：
泰国皇家大饭店高6层，是呵叻府著名的豪华饭店，某天早上10时左右，皇家大饭店人来人往，熙熙攘攘。参加泰国壳牌石油公司大会和泰国教育会议的共300多名代表已纷纷就座，突然，听见一声巨响，在短短几十秒钟内，6层高楼坍塌而下，伴随着一声声撕心裂肺的惊叫，饭店内连工作人员共500人，包括参加大会开幕的一些政府高级的官员，全部被残墙碎瓦砸在底下。救援人员和当地驻军立即赶到，投入紧张的营救 工作，他们手持凿岩机，用铁锹铲除碎片和瓦烁，用钢锯锯断钢筋，用起重机吊走大块的水泥板，死亡气息笼罩着整个现场。有的人被水泥墩栏腰压住，发出痛苦的呻吟，有的被完全掩埋，只听见他们细若游絲的救命呼喊。旁边堆放着的尸体，浑身是血，周围的瓦砾石块上血迹斑斑，惨不忍睹。在皇家大饭店的倒塌事件中，有87人当场死亡，222人受伤，事后的第二天仍有30人被困在废墟中。
2）塌楼的原因分析：
（1）由于该楼非法施工所造成的。饭店原有三层，后来在先后几年内又加盖3层，致使结构变得不合理，承受不了加大的重量。
（2）由于经常翻修,原结构受振动的影响。在扩建和装修过程，为扩大空间，拆除了部分间隔墙，将承受重墙的结构破坏了。
（3）由于楼顶的大水箱而影响。为防备供水不足在楼顶非法安装了4个大水箱，超承载情形更加严重，最后致使皇家大饭店引起了跪倒式崩塌，楼房似定向爆破般下沉。
3）刚度问题：“异想天开”栏目命题1吨吉普过之桥，清华大学与网友代表队比赛。清华大学胜出。纸桥只能用6吨重的报纸和乳胶来完成。清华大学将报纸打成纸浆，去卷纸厂卷成钢管一样的纸筒，然后横三竖一地铺上四层纸筒做桥面，再将60多个2米高的纸筒分别做成3个桥墩。虽然只用了2吨报纸，但理论上过个1.5吨的卡车，纸桥变形程度也不会超过1厘米。
网友代表队，完全没有桥墩，只是用报纸打成直径2厘米宽、6米长的纸绳，每9根纸绳拧成一股形状像天津麻花儿的粗绳，一共用了25条“麻花儿绳”，用纸环把这些“麻花儿绳”锁定在一起，再铺上两层1.5厘米厚的纸“桥面”，连成了一座纸索桥。
清华学生们“能过卡车”的纸桥果然不负众望，尽管1.2吨重的大家伙在桥上磨磨蹭蹭地待了半天，可纸桥竟纹丝没动，连铺在桥面最上层的环状纸管都没有变形。网友们的纸索桥可就没那么幸运了，吉普车刚刚开上桥面，车头就“腾”地一下扎了下去，２米高的桥面登时下陷了１米有余，由于惯性，车头在３秒之内即冲上了对面的引桥，可整个车体在纸索桥上实在陷得太深，根本无法开过桥面，最终只能放弃比赛。
4）稳定性问题：
1900年，魁北克大桥开始修建，横贯圣劳伦斯河。为了建造当时世界上最长的桥梁，原本可能成为不朽杰作的桥梁被工程师在设计时主跨的净距由487.7米忘乎所以得增长到了548.6米。1907年8月29日下午5点32分，当桥梁即将竣工之际，发生了垮塌，造成桥上的86名工人中75人丧生，11人受伤。事故调查显示，这起悲剧是由工程师在设计中一个小的计算失误造成的（没有考虑稳定性的承压能力）。1913年，大桥的设计建造重新开始，可历史并没有给人以血的教训。1916年9月，由于某个支撑点的材料指标不到位，悲剧再一次重演。这一次是中间最长的桥身突然塌陷，造成13名工人死亡。1917年，在经历了两次惨痛的悲剧后，大桥终于建成通车，成为迄今为止最长的悬臂跨度大桥。惨痛的教训引起了人们的沉思，于是自彼时起，垮塌桥梁的钢筋便被重铸为一枚枚戒指，至今约100年时间，无时无刻不提醒着每一位身为被定义为精英的工程师的 义务与职责。
5）戒指誓词：
工程师之义务
作为一名工程师，我对自己的专业深感骄傲。为此，我起誓如下：
作为一名工程师，我保证执业公正，公平，宽容，尊重；坚持奉献于标准和执业尊严，铭记我的技能是有义务最好的使用地球珍贵的资源来为为全人类服务的。
作为一名工程师，我只会加入诚实的企业。如果需要，我的技能和知识会为了公众利益毫无保留的奉献出来。职责表现和职业忠诚，我应尽我所能。（思政：职业道德、职业责任感）
4.材料力学的任务
材料力学的任务就是通过力学计算，在经济的基础上，保证工程结构的安全性能：强度安全、刚度安全、稳定性安全缺一不可。
5.爱国主义、中国立场、使命担当
在我国也有着大批优秀的学者和工程师，堪称为共和国的脊梁。茅以升、钱学森、周培源、南仁东等等，为国家的发展做出了杰出的贡献。在我国建筑行业也是有法可依的，比如《建筑法》、各种国家规范，建筑设计终身负责制。中国始终把人民群众生命安全放在第一位，充分发挥制度优势，付出了巨大的努力。把社会主义核心价值观：公正、法治、敬业、诚信，铭刻在心。
三、分析讲解
（一）重点分析：案例与本讲内容的关联度
1.本讲课的内容是“材料力学的任务”，知识性的教学目标是学生理解记忆强度、刚度、稳定性的概念，并了解材料力学的任务。课程思政的三个主要案例分别从强度破坏、刚度破坏、稳定性破坏三个方面对概念展开了直观具体的描述。和本讲课的材料力学的任务及内涵是完全契合的。课程思政案例同时也是课程专业知识的典型案例，专业知识和价值分析同步同向同过程完成。案例最后结合新冠疫情火神山医院进行的总结和升华，也同时提升了本讲课站位和理论层次，即：其一，更好的理解工程师义务的价值追求，才能更好的理解和掌握材料力学计算在结构设计中能起到什么作用和为什么起到这样的作用；其二，更好的理解材料力学的任务，就能更好的理解工程师责任担当，能够更牢固的树立职业责任感和自豪感。二者在教学内容和教学目标上彼此契合，共同促进。
（二）如何达成课程思政预期目标：采取适宜的教学方法和教学模式。
1.案例导入使用参与式课堂活动的方法，将学生带入亲身的经历体验中，既使学生主动对社会重大事件进行思考，不露痕迹的将学生带入价值思考中，为后面课程思政的开展做好思想准备。
2.使用图片和短视频进行简单介绍，快速将学生带入工程安全问题的视野中，对工程师的义务进行勾勒。有助于提升学生的学习兴趣，强化学生对工程安全的直观认知，更好的理解工程师责任的含义，使学生获得一种强烈的身份代入感和责任感。
3.使用讲授法，通过对新冠疫情以来我国取得的工程成绩，展示出国家对人民的生命安全价值追求，表现出的是党和国家政府在抗击疫情中的责任和担当，体现出的是工程行业人员在抗击疫情中的职业使命和贡献。在最后的总结性的讲授中，在宏观背景下将本案例提升到爱国主义、中国立场、时代担当的高度，进一步使学生树立起牢固的行业法治观念和职业信心，激发学生持久的学习动力，激励学生在今后的学业过程中克服学习困难，实现专业和职业理想。
四、教学设计
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