基于课程思政的混凝土结构基本原理课程建设探索
孙巍巍 范进 蒋冬启 周广盼
摘 要：针对高校课程思政教育存在的诸多问题，文章以混凝土结构基本原理课程为例开展研究。在学情分析的基础上，通过教学方法的创新、教学与科研相结合、思政教学点的优化设计等手段，抓准抓实课程思政，积极推进一流本科课程建设;构建了以学生为中心的课程教学模式，实现了知识、能力、素质、情怀有机融合的教学理念。
关键词：课程思政;一带一路;爱国主义;课程建设;系统思维;创新创业
中图分类号：G641 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2022）01-0168-04
Abstract：
In view of the problems existing in the ideological and political education of universities， this paper takes the course of "basic principles of concrete structure" as an example to carry out the research. Based on the analysis of learning situation， through the innovation of teaching methods， the combination of teaching and scientific research， the optimization design of Ideological and political teaching points and other means， we should grasp the curriculum ideological and political education accurately， and actively promote the construction of first-class undergraduate course. It constructs a student-centered curriculum teaching mode and realizes the teaching concept of organic integration of knowledge， ability， quality and feelings.
Keywords：
Ideological and Political Theories teaching in All Courses; the belt and road; initiative; curriculum construction; systematic thinking; innovation and entrepreneurship
为深入学习贯彻全国教育大会精神，2018年教育部明确指出本科教育居于人才培养的核心地位、教育教学的重要地位，并在2019年启动实施一流本科课程“双万计划”。课程思政是一流课程的核心和灵魂，专业课程种类繁多，各有特色，需要高校教师结合课程教学内容，巧妙设计课程思政教学点。混凝土结构基本原理课程是土木工程专业的主干课。在课时不断压缩背景下，如何紧紧抓住课程思政这一核心与关键，遵循“两性一度”标准，有效推进一流课程建设，实现知识、能力、素质、情怀有机融合的教学理念值得深入探讨和研究。
一、高校课程思政教育存在的问题
根据习近平总书记关于教育的重要论述[1]，各高校围绕坚持立德树人这一教育的根本任务，正积极推进思政课程与课程思政同向同行[2]。课程思政要求所有高校开设的专业课程在教学过程中均应开展思政教育，并且思政元素不是可有可無的教学环节或是突兀地插入。如何有效开展专业课程中的课程思政教育仍然需要高校教师不断摸索，同时改进实践过程中存在的诸多问题。这些问题集中体现在：（1）课时压缩的大背景下，专业知识的讲解已经捉襟见肘，课程思政的教学时间非常有限，往往只是一带而过;（2）思政教学点的设置过于单一，只是为了满足各高校课程教学大纲编写的最低要求;（3）学生在课程思政的教学中较为被动，缺乏互动性主动性;（4）没有结合国内外形势的最新变化，课程思政没有做到与时俱进。
围绕教育部实施的一流本科课程“双万计划”的建设[3]，各高校开展了线上、线下、线上线下混合、虚拟仿真、社会实践等五类课程立项建设。随着一流本科课程建设的不断深入，高校教师对课程思政重要性的认识不断提高。打造“金课”、淘汰“水课”的本质要求是通过教学环节的重构将思政教育有机融合到知识传授和技能培养之中[4]。
二、课程思政教学改革探讨
（一）学情分析
学情分析是教学活动设计的出发点[5]，缺乏学情分析的课程思政教育往往是教师一厢情愿的自我表演。混凝土结构基本原理课程是土木工程专业学生的必修课，属于专业基础课，其授课对象通常为土木工程专业三年级的学生。通过之前的三大力学（理论力学、材料力学、结构力学）的学习、认识实习等教学活动，学生对混凝土结构有了粗浅的认识。在荷载作用下，混凝土构件中钢筋和混凝土内力变化、内力分布规律、破坏特征等，具有“看不见、摸不着”的特点，学生难以建立结构内力、破坏特征等直观形象，所以在以往的教学中发现部分学生很难适应这门课程的学习。
混凝土结构基本原理课程是土木工程本科专业学习过程中第一门直接以工程设计为主要目标的课程，部分学生在学习中感到内容杂乱、理论性不强，学时压缩条件下无法及时深入理解。这很大程度上是由混凝土结构基本原理课程的特点所引起的。学生在之前学习阶段，已经习惯了被动求解具有唯一性答案的题目，首次让其自主设计某一混凝土构件时有点手足无措。这需要在课堂教学中，鼓励学生增强自主学习能力，建立自信，不要害怕犯错和失败，大胆去尝试。
随着“一带一路”建设的不断深入，高校需要培养具有国际视野和国际竞争力的高素质人才，学生对于课程教学也有更大的期望。针对这一现状，本课程基于思政建设，着力培养学生“中国工程师”的责任意识。
（二）教学方法的创新
教育部要求各高校全面淘汰“水课”、打造“金课”，合理提升学业挑战度、切实提高课程教学质量。“水”的意思就在于教学质量低下，学生对于教学形式和教学内容认可度低。传统的教学理念基本上都是老师讲学生听，同学很难参与到教学过程中。根据“两性一度”中的创新性的要求，教学形式需要呈现互动性，思政教育也应摆脱简单的以教师讲授为主的方式，因此教学团队尝试使用翻转课堂教学模式[6]，课堂教学中增加生讲生评、生问生答和小组讨论等环节（图1）。学生走上讲台，自己得到了锻炼，提高了表达能力、搜集资料的能力。通过小组讨论，给学生自由发挥的空间，教师在旁观察引导，活跃了课堂气氛。
（三）教学与科研相结合
经常有学生会问一个问题：“学习这门课程有什么用？”解答这个问题的方法有很多种，教学团队尝试以自身承担科研项目为例开展思政教育，积极将科研成果融入教学过程中。教学团队实现了老中青相结合，具有较强的团结协作精神和创新能力，并且参与设计、施工了众多国内外混凝土结构工程项目。最具有代表性的工程项目为大直径预应力混凝土筒仓，其中包括：中国第一、世界第二的88米直径原糖筒仓，2018年中国建设工程鲁班奖（境外工程）——65米直径印尼水泥熟料库等（图2）。这些教学团队亲身经历的工程实例项目讲解，对于学生正确理解混凝土结构基本构件的设计施工很有帮助。
（四）思政教學点的优化设计
思政教学点的发掘需要同课程的教学内容紧密联系，应该做到与时俱进，紧跟时代步伐。这需要有效开展教学团队自身建设，努力实现知识结构和学缘结构合理。针对混凝土结构基本原理课程的特点，教学团队不断提高自身的综合素质，在实践过程中深入探索，形成了以下思政教学点。
1. 积极参与“一带一路”倡议，实践构建人类命运共同体
课程的绪论部分需要展示典型的混凝土结构的发展历史及工程实例，利用这一教学节点，向学生弘扬“一带一路”倡议精神，全面介绍我国对“一带一路”沿线国家建设取得的积极进展[7]。引导学生了解并遵守当地的法律制度，尊重当地人文风俗、阐释构建人类命运共同体理念，增强“四个自信”，将来肩担“中国工程师”责任。
2. 厚植爱国主义情怀，发扬民族精神
没有夕阳的行业，只有夕阳的思维。混凝土和钢筋作为一种传统建筑材料，在以往教学中发现部分学生对这些传统建筑材料存在错误的认识，认为混凝土和钢筋是夕阳产品，没有发展前途，感觉土木工程专业前景灰暗。部分学生对国防建设缺乏了解、缺乏认识，甚至认为钻地武器的侵爆能力越来越强，错误地发出“发现即摧毁”的悲观言论，觉得中国防护工程不堪一击。事实上高性能混凝土和高强钢筋的研究和应用一直是国内外土木工程学科的热点问题。2018年度国家最高科学技术奖获奖人钱七虎院士正是基于长期的超高性能混凝土研究[8]，才明确指出中国防护工程不怕核武器打击，更不怕钻地弹。通过这一思政元素，培养学生的爱国情感，发扬民族精神。
3. 以工程事故为反面教材，开展安全教育
混凝土结构基本原理课程计算任务较重，学生对这一部分往往极其重视，相反非常轻视混凝土结构的细部构造，错误认为这些只是简单的数字记忆问题。对此在教学过程中，详细分析以往因轻视混凝土结构构造而引起的多项工程事故，例如梁端设计构造失误导致的预制梁的掉落、阳台整体掉落事故等，从而警示学生，提高对混凝土结构构造的重视。目前混凝土结构的耐久性问题尤为突出，不少工程在使用很短时间之后即需维修，给社会造成极为沉重的负担和潜在的安全隐患。耐久性问题也是以往学生较为轻视的问题，通过滥用海砂引发“海砂屋”、悬索步行桥的垮塌事故等案例介绍，引起学生对耐久性问题的关注。
4. 居安思危，增强忧患意识
教学团队根据一流课程的“两性一度”标准，在教学组织与实施中突出了学生中心地位，抓住“实验-仿真-基本假定-应力图形-平衡方程-截面设计校核”这条主线，形成实验与仿真的平行互动。通过开展数值仿真分析（图3），使得学生更为直观地掌握钢筋混凝土结构的相关构造，并通过逐级加载方式获得了混凝土及钢筋应力、应变、裂缝及变形等参数的演化规律。数值仿真分析是本课程着力打造具有高阶性、创新性和挑战度的混凝土结构基本原理一流课程的重要手段。鉴于目前暂无合适的国产混凝土结构仿真软件用于本科阶段的课程教学，因此采用了国外专业软件。学生在使用过程中较为满意国外专业软件的仿真效果，但也感受到其基于国外设计规范的不便：（1）无对应的国产混凝土和钢筋的材料库;（2）混凝土结构构造和中国混凝土设计规范规定不符;（3）外文的界面和使用习惯较难适应;（4）无法基于中国混凝土结构设计规范进行计算复核。通过这一教学环节，引导学生思考这款国外专业软件，虽然目前针对学生免费使用，但基于华为中兴事件的警示与启示，要有危机意识，认识到未来开发具有自主知识产权的国产专业软件的重要性。
5. 培养创新精神，强化创业意识，提升创新创业能力
正如江欢成院士所述“优化和创新是结构工程师的责任”[9]。不忘初心，砥砺前行，我们一直在创新创业的路上。引导学生敢于创新，培养学生的好奇心和求知欲，注意多学科的交叉，教学中引入创新创业项目的成功案例。例如，介绍教学团队指导学生近期完成的国家级本科生科研训练项目——生物混凝土自愈合剂。该项目将微生物自愈合技术运用于混凝土工程领域。生物自愈合剂按照一定比例加入到传统混凝土中，使其具有自修复功能，可用于新建工程及加固修复工程（图4）。鼓励学生要勇于创新敢于创业。
6. 培养系统思维，避免头痛医头脚痛医脚
新冠肺炎疫情在全球范围内肆虐，中国率先控制住了疫情，为世界各国提供必要的帮助[10]。中国有效控制疫情的成功经验有很多，其中一点就是我国坚持系统思维，特别重视社交距离的管控，统筹谋划如何应对各类潜在的威胁，避免头痛医头脚痛医脚。在教学中向学生介绍我国伟大的抗疫精神的同时，结合混凝土结构基本原理课程特点，努力培养学生工程系统思维。混凝土结构容易出现开裂现象（图5），对于裂缝的出现应注意分析其背后的根本原因，切忌头痛医头脚痛医脚，只对裂缝进行简单填补，从而错过了工程加固的有利时机，造成更大的经济和社会损失。
通过课程建设与教学改革，学生对混凝土结构基本原理课程的评价很好。该课程2020年获得南京理工大学首届高校教师教学创新大赛校级选拔赛一等奖，并获得了省赛参赛资格。
三、結束语
混凝土结构基本原理课程遵循“两性一度”标准，紧紧抓住课程思政这一核心与关键，推进一流课程建设。在学情分析的基础上，实现了教学方法的创新、教学与科研相结合。通过合理的思政教学点的设计，鼓励学生积极参与“一带一路”倡议、厚植爱国主义情怀、牢记事故教训、强化创新创业意识、增强忧患意识、培养系统思维。基于专业课程的思政建设，着力培养学生“中国工程师”责任意识。
参考文献：
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