《結(jié)構(gòu)力學(xué)》“課程思政”示范課程的建設(shè)與實(shí)踐

魯彩鳳?盧麗敏?張營營?呂恒林

摘 要｜專業(yè)課程是課程思政最主要的依托，專業(yè)課的思政示范課程建設(shè)會(huì)起到落實(shí)立德樹人引領(lǐng)作用。本文以國家級一流本科課程及我校課程思政示范課程《結(jié)構(gòu)力學(xué)》思政建設(shè)實(shí)踐為例，從課程思政建設(shè)的總體設(shè)計(jì)、思政元素的挖掘及課程思政實(shí)踐途徑（含混合式教學(xué)模式、創(chuàng)新實(shí)踐應(yīng)用及綜合考核模式）等方面，對專業(yè)課程的教學(xué)與課程思政的有機(jī)融合進(jìn)行了探討，以實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值引領(lǐng)“三位一體”育人目標(biāo)。

關(guān)鍵詞｜結(jié)構(gòu)力學(xué)；課程思政；線上線下混合式；思政元素；實(shí)踐教學(xué)

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隨著《關(guān)于深化新時(shí)代學(xué)校思想政治理論課改革創(chuàng)新的若干意見》（國務(wù)院辦公廳）、《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》（教育部）等文件的頒布，課程思政在高校人才培養(yǎng)體系中的地位及作用不斷凸顯。那如何把課程思政建設(shè)工作落細(xì)、落實(shí)，成為每一所高校都無法回避的難題［1-3］。2020年7月江蘇省教育廳頒布的《省教育廳關(guān)于深入推進(jìn)全省高等學(xué)校課程思政建設(shè)的實(shí)施意見》（蘇教高（2020）3號），通過課程思政示范學(xué)校、示范專業(yè)及示范課程三級課程思政示范教學(xué)改革與建設(shè)來全面、深入推進(jìn)高校課程思政建設(shè)工作。

《結(jié)構(gòu)力學(xué)》是土木工程專業(yè)基礎(chǔ)核心課程，為工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、檢測、鑒定及加固等多個(gè)領(lǐng)域提供必要的力學(xué)基礎(chǔ)［4，5］。該課程理論性很強(qiáng)，知識(shí)點(diǎn)多、教學(xué)內(nèi)容抽象，導(dǎo)致學(xué)生易對課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生畏難情緒，學(xué)習(xí)興趣受到一定的影響。同時(shí)，該課程基于工程實(shí)踐又服務(wù)于工程實(shí)踐，這對課程教學(xué)又提出了更高的要求。長期以來，在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)中偏重于學(xué)科知識(shí)與專業(yè)技能，而忽視了科學(xué)倫理及社會(huì)主義核心價(jià)值觀的教育與引導(dǎo)，這極易導(dǎo)致學(xué)生缺失對工程知識(shí)技能和技術(shù)價(jià)值觀的判斷標(biāo)準(zhǔn)。

我?！督Y(jié)構(gòu)力學(xué)》課程是國家首批一流本科課程（線上線下混合式），2021年被認(rèn)定為學(xué)校首批課程思政示范課程。本文以我校結(jié)構(gòu)力學(xué)課程思政教學(xué)實(shí)踐為例，從課程思政總體設(shè)計(jì)、思政元素的挖掘、線上線下教學(xué)模式、課程創(chuàng)新應(yīng)用及考核模式等方面介紹課程思政示范課建設(shè)的重要舉措，以期對相關(guān)課程建設(shè)工作提供些許借鑒。

1 優(yōu)化課程內(nèi)容，凸顯課程“三維目標(biāo)”，夯實(shí)課程思政基礎(chǔ)

根據(jù)我院土木工程專業(yè)“以地下土木、力學(xué)為牽引，智能建造、建筑工程、防災(zāi)減災(zāi)、橋隧及地下工程等協(xié)調(diào)發(fā)展”的學(xué)科特點(diǎn)，以及行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，基于目標(biāo)導(dǎo)向教育理念，貫徹落實(shí)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)與價(jià)值引領(lǐng)“三位一體”的課程建設(shè)目標(biāo)。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生具備對各類桿件結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及位移的計(jì)算能力；具備對計(jì)算結(jié)果的合理性進(jìn)行定性判斷的能力（知識(shí)目標(biāo)）；具備針對土木工程專業(yè)復(fù)雜工程問題選用相應(yīng)結(jié)構(gòu)力學(xué)方法及力學(xué)計(jì)算軟件進(jìn)行力學(xué)分析的能力（能力目標(biāo)）。同時(shí)，將思政教育貫穿課程教學(xué)全過程，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)略力學(xué)智慧、厚植工程倫理、培養(yǎng)科學(xué)探索及大國工匠精神，并將其作為課程思政的建設(shè)方向和重點(diǎn)（思政目標(biāo)）。

通過對課程教學(xué)內(nèi)容的梳理和優(yōu)化，科學(xué)合理拓展課程知識(shí)體系的深度、廣度和溫度，增設(shè)以工程應(yīng)用和科研創(chuàng)新為導(dǎo)向的創(chuàng)新應(yīng)用（6學(xué)時(shí)）及課外實(shí)踐環(huán)節(jié)（16學(xué)時(shí)）。深度挖掘課堂教學(xué)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)及課外實(shí)踐環(huán)節(jié)中蘊(yùn)含的思想價(jià)值和精神內(nèi)涵。課堂教學(xué)著重培養(yǎng)學(xué)生追求真理的科學(xué)探索精神、精益求精的大國工匠精神等；創(chuàng)新應(yīng)用環(huán)節(jié)著重培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神；課外實(shí)踐環(huán)節(jié)著重培養(yǎng)學(xué)生的艱苦奮斗品質(zhì)、良好的職業(yè)素養(yǎng)等。設(shè)計(jì)課程思政教學(xué)體系，修訂現(xiàn)有課程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，明確課程內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)及考核評價(jià)中課程思政切入點(diǎn)及融入方式，實(shí)現(xiàn)課程思政課程運(yùn)行過程全覆蓋。

2 挖掘課程思政元素，實(shí)現(xiàn)“有靈魂”的力學(xué)教育

結(jié)構(gòu)力學(xué)課程思政首先要求授課教師要善于發(fā)掘課程中原本蘊(yùn)含的思想政治教育元素。通過合理拓展課程知識(shí)體系，從課程所涉及的力學(xué)發(fā)展史、卓越人物、工程成就、國家戰(zhàn)略、行業(yè)發(fā)展及職業(yè)素養(yǎng)等角度，全面梳理結(jié)構(gòu)力學(xué)課程在育人中承擔(dān)的任務(wù)，挖掘提煉課堂教學(xué)、創(chuàng)新應(yīng)用及課外實(shí)踐環(huán)節(jié)中所蘊(yùn)含的思想價(jià)值和精神內(nèi)涵，建立課程思政建設(shè)的典型案例庫。

2.1 融入古今中外力學(xué)科學(xué)家的事跡，使學(xué)生領(lǐng)略科學(xué)家們的探索精神

通過介紹力學(xué)科學(xué)家的事跡，讓學(xué)生在相對輕松的環(huán)境中學(xué)好力學(xué)知識(shí)，并鼓勵(lì)他們大膽思考、勇敢創(chuàng)新。

比如，在講桁架橋結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析時(shí)，就不得不提中國“橋梁之父”茅以升（1896.1—1989.11）。他用3年多時(shí)間（1934.8—1937.9）主持修建了公路鐵路兼用的錢塘江大橋，這是中國人自己設(shè)計(jì)、建造的第一座現(xiàn)代化雙層桁架梁橋。但在通車不到3個(gè)月時(shí)，為阻斷侵華日軍南下，茅以升又親手將其炸毀。他曾說過：“建橋，是愛國，炸橋，也是愛國！”抗日戰(zhàn)爭勝利后，他又主持修復(fù)了大橋。

當(dāng)然，創(chuàng)新也并不是只有科學(xué)家才能完成。比如結(jié)構(gòu)位移計(jì)算，麥克斯韋-莫爾建立的積分計(jì)算式存在分段積分的繁瑣，可以用圖乘法來代替積分運(yùn)算。據(jù)說，圖乘法是由前蘇聯(lián)莫斯科鐵路運(yùn)輸學(xué)院的一名學(xué)生為逃避作業(yè)計(jì)算量而發(fā)明的算法，為實(shí)際工程應(yīng)用帶來了巨大的便利。

2.2 結(jié)合力學(xué)發(fā)展史，讓學(xué)生領(lǐng)略中國力學(xué)智慧，培養(yǎng)大國工匠精神

歷史中留下的很多中華古典建筑及橋梁，無論從藝術(shù)或技術(shù)的角度來看，它都體現(xiàn)了中國古代勞動(dòng)人民的精湛工藝。比如，在計(jì)算簡圖時(shí)，我們會(huì)講到在混凝土及鋼結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用的結(jié)點(diǎn)類型有鉸結(jié)點(diǎn)、剛結(jié)點(diǎn)及組合接點(diǎn)。但在幾千年前，沒有現(xiàn)代建筑技術(shù)的情況下，我們的祖先就創(chuàng)造了獨(dú)一無二的斗拱結(jié)構(gòu)用于梁柱的連接，它是我國古代木架結(jié)構(gòu)建筑的象征。

又比如，在分析結(jié)構(gòu)幾何組成時(shí)，我們會(huì)引導(dǎo)學(xué)生思考為什么中國古代聯(lián)拱橋大多為奇數(shù)孔？這里可以以盧溝橋?yàn)槔?。盧溝橋是北京市現(xiàn)存最古老的11孔石造聯(lián)拱橋。近千年前，人們就知道要將拱橋建成奇數(shù)孔，因?yàn)橹挥羞@樣才能成為幾何不變體系。另外，通過盧溝橋，學(xué)生們還會(huì)聯(lián)想到“七七事變”。再比如，在學(xué)習(xí)拱結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析時(shí)，我們可以引入河北趙州橋。它是當(dāng)今世界上現(xiàn)存最早、跨度最大、保存最完整的古代單孔敞肩石拱橋，已有1400余年的歷史，其獨(dú)特的建造工藝蘊(yùn)含了豐富的力學(xué)知識(shí)，被稱為“中國工程界一絕”。

2.3 結(jié)合大國超級工程，培養(yǎng)愛國主義精神，增強(qiáng)學(xué)生的自信心和民族自豪感

結(jié)合中國路、中國橋、中國港等超級工程，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，認(rèn)識(shí)到我國偉大工程的意義，從而增強(qiáng)民族自豪感。比如，上海中心大廈屬于結(jié)構(gòu)力學(xué)課程里需要重點(diǎn)學(xué)習(xí)的超靜定結(jié)構(gòu)類型。這座開建于2008年的教科書般的超高層建筑，在超高層樁基和基坑工程、超高層巨型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、超高層巨型混凝土結(jié)構(gòu)建造、超高層巨型鋼結(jié)構(gòu)建造、超高層數(shù)字建造及綠色建筑等多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)方面都彰顯了我國超高層建造技術(shù)國際領(lǐng)先的綜合實(shí)力。

此外，在學(xué)習(xí)多跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生查閱另一項(xiàng)超級工程——港珠澳大橋，它被譽(yù)為“現(xiàn)代世界七大奇跡”之一，創(chuàng)造了“世界最長的跨海大橋”“世界最長的海底沉管隧道”“世界最深的海底沉管隧道”等多個(gè)“世界之最”，體現(xiàn)了中國人民勇創(chuàng)世界一流的民族氣概。

再比如，學(xué)習(xí)拱結(jié)構(gòu)合理軸線時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)討論為什么常見隧洞都是圓形？可以以“南水北調(diào)”工程為例，先讓學(xué)生了解我國這個(gè)戰(zhàn)略性工程，再引導(dǎo)討論南水北調(diào)中線“穿黃工程”隧洞為什么是圓形的？這就涉及到要學(xué)的知識(shí)點(diǎn)：水壓力下圓形拱軸為合理軸線。另外，“穿黃工程”隧洞施工首次采用盾構(gòu)技術(shù)穿越黃河。

2.4 以工程事故為著眼點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)道德和職業(yè)素養(yǎng)

“橋歪歪”“樓脆脆”等一些工程事故時(shí)有報(bào)道，還有一些因不當(dāng)使用造成的工程事故。通過對這些工程事故中力學(xué)問題的深入分析，使學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)知識(shí)的同時(shí)，堅(jiān)信良好職業(yè)道德及職業(yè)素養(yǎng)是立業(yè)之根本。

2019年10月10日傍晚，無錫市錫港路上的高架橋出現(xiàn)橋面?zhèn)确▓D1），事故共造成3人死亡，2人受傷。該事故直接原因系運(yùn)輸車輛嚴(yán)重超載、偏載引起梁橋發(fā)生傾覆破壞，這里可以引導(dǎo)學(xué)生從力學(xué)角度分析獨(dú)柱墩橋梁本身的設(shè)計(jì)問題。獨(dú)柱墩雖具有成本低、橋下通行性好等優(yōu)點(diǎn)，但由于其不具備抗扭能力，在超偏載的情況下就需高度重視其橫向抗傾覆體系的設(shè)計(jì)（圖2）。其實(shí)，鑒于這種獨(dú)柱墩式橋梁設(shè)計(jì)的自身缺陷，從2019年開始逐步在工程中被淘汰。

3 靈活使用課程思政融入路徑，建立課程思政教學(xué)質(zhì)量綜合評價(jià)體系

結(jié)構(gòu)力學(xué)課程思政元素，要以潤物無聲的方式有機(jī)融入課程教學(xué)，要貫穿于課堂授課、教學(xué)研討、課內(nèi)外作業(yè)及創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等各環(huán)節(jié)。

3.1 基于自建的MOOC課程，推進(jìn)線上線下混合式教學(xué)模式

基于自建的MOOC課程，全面推進(jìn)傳統(tǒng)課程、在線課堂、慕課堂及翻轉(zhuǎn)課堂“四堂融合”的線上線下混合式教學(xué)模式。即安排約30%的教學(xué)學(xué)時(shí)（側(cè)重于基本知識(shí)的學(xué)習(xí)）實(shí)施學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)，并與線下面授有機(jī)結(jié)合開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。線上課堂充分利用課前課后討論、案例分析等方式不僅可以督促學(xué)生自覺加深對所學(xué)知識(shí)的理解，還可培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、科學(xué)探索的精神。線下翻轉(zhuǎn)課程結(jié)合分組討論、隨堂練習(xí)、示例詳解、調(diào)查問卷及綜合拓展等方式作為思政元素融入的有效手段，突出學(xué)生主體地位和教師主導(dǎo)作用，加強(qiáng)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，注重知識(shí)與技能、情感與價(jià)值觀的有機(jī)融合。

3.2 創(chuàng)新課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，挖掘課程思政增長點(diǎn)

依托我院3個(gè)國家級、7個(gè)省級教學(xué)科研平臺(tái)及30多個(gè)高水平產(chǎn)學(xué)研合作基地，結(jié)構(gòu)力學(xué)課程充分利用增設(shè)的16課外學(xué)時(shí)，將傳統(tǒng)課堂轉(zhuǎn)移到科研實(shí)驗(yàn)室、對口企業(yè)、施工現(xiàn)場等“社會(huì)課堂”，讓學(xué)生圍繞“真問題”進(jìn)行有使命的學(xué)習(xí)，通過實(shí)踐讓學(xué)生了解行業(yè)最新發(fā)展現(xiàn)狀、增強(qiáng)自身投身國家建設(shè)的責(zé)任感。

此外，結(jié)構(gòu)力學(xué)還增設(shè)了6學(xué)時(shí)的創(chuàng)新應(yīng)用。這主要是結(jié)合大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽及大學(xué)生科研訓(xùn)練等，對創(chuàng)新應(yīng)用環(huán)節(jié)實(shí)行多元化選題、分層分類指導(dǎo)并加強(qiáng)過程監(jiān)督，注重學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新應(yīng)用、動(dòng)手能力、遵守行業(yè)規(guī)范并強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神等。近些年，論文作者指導(dǎo)學(xué)生獲得全國大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽二等獎(jiǎng)、全國大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽江蘇分區(qū)賽特等獎(jiǎng)及二等獎(jiǎng)等共六項(xiàng)，指導(dǎo)學(xué)生完成國家級、省級等各級創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目近20項(xiàng)。

3.3 堅(jiān)持考核多元化，提高課程思政的效果

在新修訂的培養(yǎng)方案中，該課程實(shí)行多元化考核方法，考核評價(jià)覆蓋學(xué)習(xí)全過程，尤其將學(xué)生在線上、線下參與案例分析討論、創(chuàng)新應(yīng)用等列入課程計(jì)分，如圖3所示。在線上線下混合式教學(xué)中，學(xué)生的在線學(xué)習(xí)進(jìn)度、線上討論參與情況及在線階段性測試等MOOC學(xué)習(xí)表現(xiàn)在MOOC后臺(tái)均有完整的綜合性記錄。在線下翻轉(zhuǎn)課堂中，授課教師通過“慕課堂”智慧教學(xué)工具及時(shí)記錄課堂表現(xiàn)、案例分析、小組討論及隨堂練習(xí)等情況。在線上線下階段測試以及結(jié)課考試中，均要求基于知識(shí)點(diǎn)及重點(diǎn)、難點(diǎn)，合理設(shè)置相關(guān)的思政考題。利用線上平臺(tái)搜集學(xué)生在課前、課后等不同階段對線上討論、案例分析的思政感悟。線下課堂利用智慧教學(xué)工具通過教師評價(jià)、學(xué)生自評及小組互評等方式了解學(xué)生對課程思政內(nèi)容的掌握程度。

4 小結(jié)

近年來，學(xué)生及學(xué)校教學(xué)督導(dǎo)專家對課程主講教師的教學(xué)態(tài)度、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)效果及課程思政實(shí)踐情況等均給出優(yōu)秀評價(jià)。該課程先后被評為國家級一流本科課程、江蘇省優(yōu)秀課程、校課程思政示范課程。教學(xué)團(tuán)隊(duì)曾獲國家教學(xué)成果二等獎(jiǎng)、江蘇省高等教育研究成果三等獎(jiǎng)、江蘇省高校微課教學(xué)比賽二等獎(jiǎng)、江蘇省青年教師講課競賽特等獎(jiǎng)、校課程思政示范團(tuán)隊(duì)等榮譽(yù)。團(tuán)隊(duì)主編的多媒體立體化教材《結(jié)構(gòu)力學(xué)》（上、下冊及指導(dǎo)書）被列為江蘇省高等學(xué)校重點(diǎn)教材、住建部規(guī)劃教材和煤炭行業(yè)優(yōu)秀教材。目前，我?！督Y(jié)構(gòu)力學(xué)》（上、下）MOOC課程已于“中國大學(xué)MOOC”平臺(tái)向全網(wǎng)免費(fèi)公開授課12次，課程教學(xué)網(wǎng)址分別為：https：//www.icourse163.org/course/CUMT-1206220811（上冊）、https：//www.icourse163.org/course/CUMT-1206217804（下冊）。

在未來的課程建設(shè)中，一方面，持續(xù)優(yōu)化線上線下課程知識(shí)體系及思政資源，探索如何更有效地將“課程思政”貫穿線上線下混合式教學(xué)全過程。另一方面，通過將課程內(nèi)容與思政元素有機(jī)融合，打造《結(jié)構(gòu)力學(xué)》“課程思政”示范教材。這不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)、樹立正確的人生觀和價(jià)值觀，也有助于教師課程思政教學(xué)的實(shí)施。這對課程思政教學(xué)改革具有重要的推動(dòng)作用，同時(shí)也為其他專業(yè)課程的思政建設(shè)起到示范和引領(lǐng)作用。

參考文獻(xiàn)

［1］劉玉兵，姜桂娟，于慶蘭．繼續(xù)教育類課程思政教學(xué)改革的探索與實(shí)踐——以國家級繼續(xù)教育課程思政示范課“焙烤食品加工技術(shù)”為例［J］．大學(xué)，2022（12）：124-127．

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［4］呂恒林，魯彩鳳，張營營．結(jié)構(gòu)力學(xué)（上）［M］．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2021．

［5］呂恒林，魯彩鳳，張營營．結(jié)構(gòu)力學(xué)（下）［M］．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2021．

Construction and Practice of Demonstration Course of Structural Mechanics Curriculum Ideology and Politics

Lu Caifeng Lu Limin Zhang Yingying Lv Henglin

School of Mechanics and Civil Engineering， China University of Mining & Technology， Xuzhou

Abstract： Professional courses are the most important support for ideological and political education， and the ideological and political demonstration courses will play a leading role in implementing morality and cultivating people. Taking the national first-class undergraduate course and the ideological and political demonstration course “Structural Mechanics” as an example， this paper discusses the effective integration of professional course teaching and curriculum ideology and politics from the aspects of the overall design ， the mining of ideological and political elements， and the practical ways of ideological and political construction （including mixed teaching mode， innovative practical application and comprehensive assessment mode）， so as to achieve the trinity education goal of knowledge transfer， ability training and value guidance.

Key word： Structural mechanics; Curriculum ideology and politics; Online and offline hybrid; Ideological and political elements; Practical teaching