当前课程思政愈发成为教学中的重要方面，在“知识传播、能力培养、价值塑造”中起着重要作用。力学类课程中也进行了有益的探索和成功的实践^[1-5]。笔者在承担一般力学类课程包括基础科理论力学、专业课振动力学和选修课高等动力学时，进行了初步的尝试。在课程思政实践中笔者面临着困难与挑战，这种困难和挑战与教师有关，也与课程内容有关。就教师而言，现代社会专业分工，大学教师是持证上岗的专业人员，就是所谓“经师”，无法成为传统社会的可全方位“传道授业解惑”的“人师”。具体到课程思政方面，教师只经过专业训练和短期教育培训，思政知识相对缺乏，社会经验较为有限，将思政融入课程力不从心。就课程性质而言，一般力学类课程都是理工科的数理基础课，价值中立，具有普世性；缺少思政课程意义上的思政内容。由于这些困难，如果要硬性插入思政内容，往往只能简单化地贴标签，流于庸俗化、泛政治化和泛道德化。通过学习教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》(教高〔2020〕3号 )，笔者认识到，课程思政并不是“课程”与“思政”的简单叠加，即不是要在专业课程中讲思政课程的内容。而是要“深度挖掘提炼专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵”，“注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。”“深入挖掘课程思政元素，有机融入课程教学，达到润物无声的育人效果。”

基于上述认知，我们尝试归纳一般力学类课程中的思想价值和精神内涵，然后尝试在课程教学内容中从不同方面发掘能体现那些思想价值和精神内涵的思政元素，以求“增加课程的知识性、人文性，提升引领性、时代性和开放性。”本文总结相关工作。需要说明的是，对课程思想价值和精神内涵的理解，与教师的专业训练和趣味偏好有关。属于个人看法，而非科学事实。因此应该允许并鼓励教师各自表述自己的意见。本文只反映笔者的一孔之见，供同行参考。

1 一般力学类课程中的思想价值和精神内涵

“理论力学”、“振动力学”和“高等动力学”反映了力学学科的特点，包括基础性、应用型和交叉性。这些一般力学类课程研究质点系、刚体和简单刚体系统的位置变化的描述与预测，以及基本弹性结构的往复运动，发展建模和分析方法；是其它力学课程的基础，也是航空、航天、机械、土木等专业课程的基础。这些课程中的研究对象往往有工程背景，某些内容的发展受到实际需求的推导，研究结果要满足工程技术的要求。这些课程的相关内容在历史上课程物理学的基础和重要组成部分，并与多个数学分支同步发展，物理概念和数学理论在课程中仍起着重要作用。一般力学类课程的上述特点，决定了其思想价值和精神内涵的不同侧面。

作为基础性的自然科学，一般力学类课程彰显着宇宙情怀。康德墓碑上刻着他在《实践理想批判》中的名句，“有两样东西，人们越是经常持久地对之凝神思索，它们就越是使内心充满常新而日增的惊奇和敬畏：我头上的星空和我心中的道德律。”就是说的宇宙情怀和道德情怀。前者表现为不计利害成败地探索大自然的奥秘，理解复杂现象并解释内在的规律。“判天地之美，析万物之理(《庄子•天下》)”。

作为具有交叉性的基础学科，一般力学类课程需要开放的心态。“毋意，毋必，毋固，毋我(《论语·子罕》)”。不画地为牢，不固步自封。不同的学科如数学、物理、力学，不同的方法如解析、数值和仿真，融合互补。同时，科学是人类的志业，不同的国家和民族彼此交流共同探索。“各美其美，美人之美，美美与共(费孝通《人的研究在中国》)”，“和而不同(《论语·子路》)”。

作为应用科学，在一般力学类课程有助于养成家国志向。在动力学和振动理论基础上有航天航空轨道桥梁等领域的工程成就。历史上的赵州桥都江堰等有助于培养学生的民族自信心和自豪感。当代的航天、高铁等方面成就更彰显了广大从业者“位卑未敢忘忧国(陆游《病起抒怀》)”和“留取丹心照汗青(文天祥《过零丁洋》)的家国情怀。”

科学的灵魂是创新，因此一般力学类课程强调创新精神。学科先驱者不断创新，动力学从牛顿力学发展到拉格朗日力学再发展到哈密顿力学，振动理论从离散系统到连续系统、从线性系统到非线性系统。“天工人巧日争新(赵翼《论诗》) ”才会成果辈出，“领异标新二月花(郑板桥《赠君谋父子》) ”。

力学同时是工程科学，一般力学类课程有助于培养岗位意识。强调严谨性和规范性，“不以规矩，不能成方圆 (《孟子·离娄章句上》)”。大胆假设，天马行空；小心求证，脚踏实地。“千里之行，始于足下(《老子》)”。

2  一般力学类课程的思政素材发掘

前述一般力学类课程的思想价值和精神内涵，需要通过适当的素材在教学中自然呈现，以取得春风化雨、润物无声的效果。培根在《论读书》中写道，“历史使人明智，诗赋使人灵秀，数学使人微妙，哲学使人深刻……”以下试从历史、文学、数学、哲学4个方面发掘思政课程思政素材。

力学史的引入提供丰富的思政元素。展现力学大师的风采^[6,7]，为学生树立专业榜样，激发对力学的兴趣和对研究的热情；回顾力学知识突破的关键时刻，了解知识创新和积累过程，把握逻辑和历史的统一；理解科学突破对社会发展的引领作用，坚定对人类文明进步的信念。例如，欧拉的贡献在“理论力学”、“高等动力学”、“振动力学”中多次出现。“理论力学”中动量矩定理由欧拉完善因此动力学矢量分析的方法称为牛顿-欧拉法，“高等动力学”中有定点运动的欧拉角描述、欧拉运动学方程和欧拉动力学方程，“振动力学”中弯曲振动的基本模型是欧拉-伯努利粱。欧拉的研究生涯形象地说明了天才源于勤奋。他相继在圣彼得堡科学院和普鲁士科学院工作直到76岁逝世，并一度兼职；虽然28岁右眼失明，59岁时左眼也失明，家庭负担 (13个孩子，其中8个在童年时夭折)较重，仍发表专著30余部和论文850余篇，是20世纪前最发表论文最多的数学家。有些力学家的工作超越了时代，而显得“无用”。例如，哈密顿推导了用广义坐标和广义动量表示的正则方程，其重要意义并不为当时学者包括哈密顿自己所理解；直到量子力学研究的兴起，人们才认识到哈密顿的正则方程的重要意义；而辛算法的发展再次说明哈密顿正则方程的重要意义。

文学的穿插能提升课程的人文品位，展现传统文化魅力。生动形象的文学语言能够激发学生的想象力。叙述风格的转换，也有助于吸引学生的注意力，调动学生积极性。例如，在“理论力学”中讲到相对运动时，可以借用古代诗句的描述。如维吉尔的古罗马史诗《埃涅阿斯记》中“我们离开了海湾。陆地和城市落在了后面。”李白《望天门》中“两岸青山相对出，孤帆一片日边来。无名氏的敦煌曲子词《摊破浣溪沙》“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎。”文学语言对理解稳定性^[8]、分岔和混沌^[9]等也有助益。

数学是力学的精神内涵之一。保尔·拉法格在《忆马克思》中曾回忆马克思说过，“一种科学只有在成功地运用数学时，才算达到了真正完善的地步。”在学生可以理解接受的范围内，尽量增进课程的数学含量，而不是一味回避数学的使用。处理基本内容(例如静力学)尽量充分利用数学工具。教学内容增加些新的数学推导，例如用三矢矢量积推导力螺旋中心线方程和定轴转动的法向加速度^[10]，通过求解线性常微分方程推导杜哈梅积分^[11]和自由质点相对地球运动方程^[12]，从最优近似导出等效线性化方法^[13]等。处理扩展内容(例如非线性振动)尽量用基本的数学，避免过于繁复的推导难以接受。

一般力学类课程有助于帮助学生体认辩证唯物论和历史唯物论。在机械唯物论(形而上学)的框架内难以说明运动，因此有惠施的“飞鸟之景未尝动也。镞矢之疾，而有不行不止之时(《庄子·天下》)”以及古希腊芝偌悖论“飞矢不动(亚里士多德《物理学》)”。在“理论力学”的运动学中，以常见的曲柄连杆机构的例子，说明运动历时性(可以进行微分运算)和瞬时性(可以在特定位置用矢量方法进行分析)，体现了运动与静止的对立统一。在“振动力学”中，固有频率近似计算方法的发展主要是为满足当时造船工业的需求。印证了恩格斯《致瓦·博尔吉乌斯》中所称，“社会一旦有技术上的需要，则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。”在方法论方面，力学的建模与简化都是要抓住主要矛盾。“得其精而忘其粗，在其内而忘其外，见其所见，不见其所不见，视其所视，而遗其所不视。(《列子·说符》)”“疏处可使走马，密处不使透风。(转引自包世臣《艺舟双楫》记邓石如语)”从而有可能“图难于其易，为大于其细。(《老子》)”

3  结论

本文探讨在一般力学类课程(“理论力学”、“振动力学”和“高等动力学”)中课程思政如何以润物无声的方式传授专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵。一般力学类课程的思想价值和精神内涵包括宇宙情怀、开放心态、家国志向、创新精神、岗位意识。一般力学类课程的课程思政实现方式包括力学史尤其是力学大师的介绍、文学语言的恰当引用、数学的充分合理应用、哲学原理体认与方法论总结。

参考文献

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Qu Shuying, Lu Longyu, Song Liang, et al. Practice for ideological and political education in the course of material mechanics. Mechanics in Engineering, 2021, 43(6): 959-963

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13陈立群. 等效线性化方法的最优性. 力学与实践, 1996, 18(1): 56-57

摘要  本文探讨一般力学类课程“理论力学”、“振动力学”和“高等动力学”教学中的课程思政。这些课程的思想价值和精神内涵可概括为宇宙情怀、开放心态、家国志向、创新精神和岗位意识。从历史、文学、数学和哲学不同方面发掘了课程中反映上述思想价值和精神内涵的课程思政元素。

关键词  理论力学，振动力学，高等动力学，教学，课程思政

Ideo-Political Education Ingredients in Courses of General Mechanics

Abstract  Ideo-political education is investiageted in teaching general mechanics courses of Theoretical Mechanics, Mechanics of Vibrtions, and Advanced Dynamics. Ideological values and spiritual meanings in the courses are summarized as universal sentiments, open mindedness, national aspirations, innovative spirits, and professional awareness. The ideo-political education ingredients indicating the indeogical values and spiritual meanings are explored in the teaching materials from the aspects of history, literature, mathematics, and philosophy.

Key words  theoretical mechanics, mechanics of vibrations, advanced dynamics, teaching, ideo-political education

发表于《力学与实践》2024, 47(2): 392-395  网页版   PDF版