土木工程專業課程思政的融入路徑

徐騰飛 楊成 趙人達 富海鷹 劉學毅 鄧開來

摘要：土木工程類專業課學分占比大，專業課程思政融入路徑直接關系到課程思政教學體系建立的成敗。將思政元素有機融入專業課堂教學，實現潤物無聲的育人效果，是土木工程教師的新挑戰。以混凝土結構設計原理課程為例，探討了土木工程類專業課程思政教學目標、支撐點與融入路徑。土木工程專業課可圍繞政治認同與國家意識、品德修養與專業倫理、學術志向與科學精神等3個維度設定課程思政目標。其中，課程的緒論部分多涉及課程概述、工程應用、發展歷程及學習方法等。此部分可以挖掘并融入政治認同與國家意識、品德修養與專業倫理兩個維度的思政元素。專業知識點章節部分可以通過收集各個知識點的歷史文獻與經典實驗，挖掘并融入學術志向與科學精神維度的思政元素。

關鍵詞：課程思政;土木工程;混凝土結構設計原理

中圖分類號：G642.3;TU375?? 文獻標志碼：A?? 文章編號：1005-2909（2021）01-0182-08

習近平在全國高校思想政治工作會議上明確指出：“使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應。”[1]教育部在《高等學校課程思政建設指導綱要》中要求：高校要有針對性地修訂人才培養方案，構建科學合理的課程思政教學體系，要發揮好每門課程的育人作用，將課程思政融入課程教學的全過程[2]。教育部黨組書記、部長陳寶生強調，“高校要明確所有課程的育人要素和責任，推動每一位專業課教師制定開展‘課程思政教學設計，做到課程門門有思政，教師人人講育人”[3]。專業課是土木工程專業人才培養的重要環節。以西南交通大學現行土木工程專業培養方案為例，專業課（專業基礎課、專業核心課、專業選修課）的學分占比達45%（73/160學分）。

傳統專業課程教學普遍重視專業技術教育，而忽視思政教育，直接導致的后果是畢業后的土木工程專業技術人員理想信念不足、社會倫理與職業責任缺失，對自然與自然規律缺少敬畏[1];過度關注運用工程技術的經濟屬性（即獲得更大的工程效應），忽略了工程的社會屬性（工程對環境的影響，工程活動與自然、社會和公眾的關系）[4-5]。同時，傳統的思想政治理論課作為顯性教育課程，易發生與專業教學相互分離的現象，難以發揮整體育人價值[6]。課程思政是以課程為載體，充分挖掘各類課程自身的德育因素和資源，遵循課程教育教學規律對其加以開發運用的社會實踐活動[7]。建設高水平人才培養體系，必須將思想政治工作貫通其中，必須抓好課程思政建設，解決好專業教育和思政教育“兩張皮”問題[2]。如何順應時代發展需要，將思政元素有機融入專業課堂教學，實現潤物無聲的育人效果，是土木工程專業課教師的新挑戰。

結合土木工程類專業課程的基本架構，以專業核心課程——混凝土結構設計原理為例，對土木工程類專業課程思政教學改革進行思考和研究，探討土木工程類專業的課程思政建設目標、課程思政支撐點、課程思政融入方法與案例。

一、混凝土結構設計原理的專業核心地位與典型性

住建部頒布的《高等學校土木工程本科指導性專業規范》中明確指出：“學生應掌握工程結構的基本原理，能正確設計土木工程基本構件。”混凝土結構作為基本工程結構，混凝土結構設計原理課程在土木工程專業培養方案中占有非常重要的地位[8]。

混凝土結構設計原理是土木工程、城市地下空間工程、鐵道工程、橋梁與渡河工程等專業必修的核心課程。通過課程教學，學生應掌握由鋼筋及混凝土這兩種材料所組成的結構構件的基本力學性能，掌握混凝土結構設計的基本原理與一般設計方法。該課程在專業課程與基礎課程中發揮承上啟下的關鍵作用，可以引導學生建立專業課程與基礎課程（如材料力學）的聯系，并為學習后續諸多專業課程（如混凝土橋、地下結構設計原理、建筑結構設計等）和畢業設計打下基礎。該課程既有理論推導又有實驗研究，同時與相關規范與工程實際聯系緊密，兼具專業課與基礎課的特征，因此，開展課程思政的融入路徑研究具有典型意義。

二、混凝土結構設計原理的課程思政建設目標

傳統的混凝土結構設計原理課程目標主要為專業技術方面，例如：掌握鋼筋混凝土和預應力混凝土結構的基本設計原理與設計計算的知識和技能，具備研究與解決混凝土結構中復雜工程問題的能力。

結合國際工程教育認證標準，在西南交通大學土木工程專業的培養方案中確立本科生培養目標：

培養目標1。理想信念堅定，立志扎根人民，奉獻國家，積極投身于新時代中國特色社會主義建設，勇于承擔民族復興的時代重任。

培養目標2。具有高尚的品德修養與職業操守，良好的人文情懷和科學素養，同時具有較強的批判思維能力。

培養目標3。扎實掌握土木工程學科的基本原理，廣泛涉獵并深入鉆研土木工程的專業知識，獲得土木工程專業技能實踐訓練，具備解決土木工程領域復雜工程問題、從事土木工程相關專業工作的能力。

培養目標4。具有較強的求真創新精神、廣闊的國際視野、良好的團隊協作精神與有效的溝通交流能力及自主和終身學習能力，適應土木工程行業建設發展的時代需要。

對比西南交通大學土木工程專業培養目標，傳統混凝土結構設計原理課程僅覆蓋了專業知識類培養目標（培養目標3）。對培養目標1、培養目標2與培養目標4覆蓋不足。

根據《高等學校課程思政建設指導綱要》精神，工科專業課程要在課程教學中把馬克思主義立場觀點方法與科學精神結合，提高學生正確認識問題、分析問題和解決問題的能力。強化工程倫理教育，培養學生精益求精的工匠精神，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當[2]。因此，立足于學生思想政治教育的建設目標，圍繞政治認同與國家意識、品德修養與專業倫理、學術志向與科學精神3個維度確定混凝土結構設計原理的課程思政目標內容，分別對應滿足國際工程教育認證標準的土木工程專業培養目標1、培養目標2與培養目標4。具體課程思政目標如表1所示。

三、混凝土結構設計原理的課程思政元素與支撐點

混凝土結構設計原理授課共12個教學單元，64課時。從內容結構上看，具有工科專業課程的一般特點，可以分為3個部分：（1）概述部分，對混凝土結構設計原理課程與相關混凝土結構或工程的簡要介紹;（2）材料性能部分，對混凝土結構中常用材料力學性能介紹;（3）專業技術知識點部分，對用于混凝土結構設計的專業知識點介紹。

如表2所示，第1章（緒論）與第10章（預應力混凝土構件概述）占6課時，包括課程概述、工程應用、發展歷程及學習方法等。這部分可以挖掘并支撐圍繞政治認同與國家意識的建設目標1與圍繞品德修養與專業倫理的建設目標2;第2章（材料的物理力學性能），占8課時，包含混凝土結構中常用材料的力學性能，可以依托工程實例與典型事故，挖掘并支撐圍繞品德修養與專業倫理的建設目標2;在各個專業技術知識點章節（占50課時），可以挖掘并支撐圍繞學術志向與科學精神的建設目標3。

四、混凝土結構設計原理的課程思政融入方法與案例

（一）目標1的融入案例

課程思政建設目標1的維度為政治認同與國家意識，其支撐點的分布多為緒論部分。對于工科專業課而言，可以突出社會主義建設成就、典型工程的歷史發展及國家的戰略需求，激發學生的家國情懷與使命擔當。在混凝土結構設計原理課程的混凝土結構工程應用中，可以融入以下案例：

（1）在典型工程應用介紹中突出中國社會主義建設成就，如上海中心、滬昆高鐵北盤江特大橋、雅西高速臘八斤特大橋等（圖1）。

以滬昆高鐵北盤江特大橋為例，該橋是滬昆高速鐵路全線建設難度最大的橋梁。滬昆高速鐵路連接上海與昆明，是“八縱八橫”高速鐵路主通道，是中國東西向線路里程最長，速度等級最高，經過省份最多的高速鐵路。滬昆高速鐵路開通后，上海到昆明的列車行程由34 h縮短至8 h左右，既縮短東西部的交通時間，也拉近沿途百姓的心理距離，大大促進長江以南，東、中、西部地區經濟互聯互補，帶動沿線區域經濟協調發展，促進社會公平。

面向西部山區高速鐵路建設的國家重大需求，經過多年科技攻關，創新了艱險山區高速鐵路特大跨度混凝土拱橋的建造與運維關鍵技術，解決了高鐵橋梁“特大跨度—高平順性”的尖銳矛盾，克服了山區惡劣環境帶來的諸多難題，實現

高鐵混凝土拱橋從270 m到445 m的巨大跨越。滬昆高鐵北盤江特大橋代表鋼筋混凝土拱橋建造的世界最高水平，是跨度最大的高鐵橋梁[9-11]。

（2）結合混凝土橋梁工程，分階段介紹典型混凝土橋梁工程發展，突出中國日新月異的科技進展，激發學生自豪感與自信心。

（3）結合國家戰略，突出對混凝土新材料、新工藝與新結構研究的迫切需求，激發學生科技報國的家國情懷與使命擔當。

（二）目標2的融入案例

課程思政建設目標2的維度為品德修養與專業倫理，其支撐點的分布多為緒論部分。對混凝土結構設計原理課程而言，材料的物理力學性能部分也有支撐點。對于工科專業課程而言，強調職業道德，合理使用材料，利用材料性能革新實現環境與工程的統一，利用工程技術知識服務人民、奉獻國家等。

在混凝土結構設計原理課程的混凝土結構發展概述中，可以融入以下案例：

（1）結合綠色可持續混凝土材料發展，介紹經濟、綠色的節能建造方針，強調技術進步可以推進建筑業的節能環保，體現土木工程專業問題解決方案對環境、健康與可持續發展的影響（圖2）。例如：

《全球氣候變化公約》《京都議定書》對各國溫室氣體排放形成硬約束，作為發展中國家的中國，承擔減排的壓力很大。在經濟全球化中，氣候變化既是經濟問題，也是政治問題，二氧化碳排放權的本質是發展權[12-13]。2016年，國務院明確了城市規劃和建筑業發展總方向，以“適用、經濟、綠色、美觀”的建筑方針提出推廣綠色建筑和建材，發展新型建造方式[14]。混凝土是土木工程中最常用且消耗量巨大的建筑材料，傳統混凝土的制備需使用波特蘭水泥。全球每年約消耗波特蘭水泥28億t。水泥生產消耗大量的能源，排出大量的CO2與其他大氣污染物。每生產1 t水泥會釋放1 t的CO2，每年水泥生產工業產生的CO2占全球CO2排放的5%～7%，對全球暖化的貢獻率為4%[15]。通過科技進步，部分或完全替代混凝土中的波特蘭水泥，并采用工業化的建造工藝，降低土木工程行業的碳排放，降低對環境、健康與可持續發展的負面影響，為國家發展做出貢獻。

（2）結合高性能混凝土材料發展與地震的震害特點，介紹高性能混凝土材料對提高結構物抗震性能的作用，激發學生利用專業知識服務人民與奉獻國家的精神。

在材料的物理力學性能章節，可以融入如下案例：

結合“瘦身鋼筋”的工程案例，介紹鋼筋冷拉后的性能特點，特別是延性降低的缺點，如圖3所示。自2010年起，西安、昆明、南陽陸續曝光了建筑行業存在的“瘦身鋼筋”事件。“瘦身鋼筋”是利用鋼筋的冷拉特性，將較粗的鋼筋冷拉為較細的鋼筋，一方面減少了鋼筋用量，另一方面提高了鋼筋的屈服強度。如此，建筑企業與鋼筋加工企業可以獲取高額的黑色利潤。但是，經過冷拉后，鋼筋的延性與可延展性大大下降。一旦遭遇地震，房屋建筑可能會突然垮塌，給人民生命財產帶來巨大損失。由此，幫助學生端正職業操守，樹立正確的價值觀十分必要。

（三）目標3的融入案例

課程思政建設目標3的維度為學術志向與科學精神，其支撐點的分布為各個專業知識點所在章節。通過收集各個知識點的研究文獻與經典實驗，鍛煉學生利用馬克思主義立場觀點分析問題與解決問題的能力，激發學生求真創新精神，培養學生批判性思維能力。

在混凝土結構設計原理課程的混凝土結構性能分析中，可以融入如下案例：

（1）講述理論聯系實際的觀點。鋼筋混凝土結構性能的理論分析依賴于對實驗結果的認識，理論分析結果又可以指導實驗的設計，并最終服務于工程實踐。

（2）講述辯證的觀點。該課程學習，一方面要密切聯系材料力學，認識到課程學習依賴于材料力學的基本方法;另一方面又要注意材料力學在課程領域的局限性，并引入材料的非線性特征以解決該問題。

在專業知識點講授中，如無腹筋梁抗剪承載能力章節，利用無腹筋梁剪切破壞的歷史爭論，鍛煉學生的批判性思維與求真精神。

如圖4所示，在1900年以前，學術界對于無腹筋梁剪切破壞機理存在2個觀點。觀點1從剪力與剪應力的關系出發，認為剪切破壞是由剪力引起的水平剪應力超出材料的抗剪強度導致的;觀點2則從實驗現象出發，在實驗中觀察到剪切裂縫總是斜向的，提出剪切破壞是混凝土斜向主拉應力超過抗拉強度導致的。由于實驗條件的局限性，無法開展混凝土梁的剪切試驗并直接測試混凝土的剪應力與主拉應力。這2個觀點的爭論持續了幾十年。

隨著科技的進步與實驗條件的改善，1906年德國科學家E.Morsch開展了混凝土剪切試驗。結果表明：剪切破壞時，剪應力遠小于混凝土剪切強度，剪應力引起的主拉應力達到混凝土抗拉強度，引起斜向受拉開裂。后續幾年，Von Emperge與E. Probst再次驗證E.Morsch的試驗結果。兩派學術觀點的爭論自此結束，學術界與工程界接受了混凝土梁剪切破壞原因是主拉應力過大引起斜向受拉破壞的觀點。

由專業知識點的歷史爭論，可以讓學生認識到，實踐是檢驗真理的唯一標準，科學的認識總在否定之否定中前進。

五、混凝土結構設計原理的課程思政考核方式

課程思政的教學具有隱性化、立體化、多樣化的特點。課程思政的考核方式不是對知識性內容的機械記憶，而以“隱性考核”為主題思路，將課程思政的育人成效考核融入專業課程的過程性評價與結果性評價[16]。

以混凝土結構設計原理課程為例進行蘊含思政元素的課程匯報或課程討論，例如，混凝土結構世紀工程、川藏線中混凝土結構的需求與挑戰、綠色混凝土發展前沿等課程匯報或討論。利用期中或期末考試，將思政元素融入開放性考題中，例如，考慮環保因素的橋型與橋位選擇、不同養護方式的混凝土性能與能耗等。

六、結語

通過混凝土結構設計原理課程，探討了課程思政教學目標、支撐點與融入路徑。土木工程專業課在結構層面與內容層面，均有相通之處。緒論部分多涉及課程概述、工程應用、發展歷程及學習方法等。此部分可以挖掘并融入政治認同與國家意識、品德修養與專業倫理兩個維度的思政元素。專業知識點部分可以通過收集各知識點的研究文獻與經典實驗，挖掘并融入學術志向與科學精神維度的思政元素。通過上述路徑，尋找專業課程和課程思政的教學契合點，達到潤物無聲的育人效果。參考文獻：

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Fusion approach of ideological and political education into specialty courses

of civil engineering： Experiences from design principle of concrete structures

XU Tengfei， YANG Cheng， ZHAO Renda， FU Haiying， LIU Xueyi， DENG Kailai

（School of Civil Engineering， Southwest Jiaotong University， Chengdu 610031， P. R. China）

Abstract：

The fusion approach of ideological and political education into specialty courses， which has a high ratio of credits， determines the success in building up the ideological and political education system. Meanwhile， it is a challenge for the civil engineering teachers to fuse the ideological and political elements into specialty courses seamlessly and educates students naturally. Design principle of concrete structures is taken as an example to discuss the aims， strong points， and fusion approach of ideological and political education in specialty courses. In specialty courses of civil engineering， the aims of ideological and political education can be set in the views of political and national identities， moral characters and professional ethics， as well as academic ambition and scientific spirit. The introduction part of each curriculum always includes the outlines， engineering applications， development history， and learning methods of the curriculum. The elements of political and national identities， as well as moral characters and professional ethics can be refined and fused into the introduction part. In the sections of professional knowledges， academic ambition and scientific spirit elements can be refined and fused by using historical literatures and classical experiments in the development of the professional knowledges.

Key words： ideological and political education in courses; civil engineering; design principle of concrete structures

（責任編輯 周 沫）