土木類專業結構力學課程思政教育探索與實踐

張軍鋒，郭院成，黃亮，梁巖，胡樹飛，靳利波

(鄭州大學 土木工程學院，河南 鄭州 450001)

一、引言

人才是21世紀最強大的生產力，是一個國家或地區又好又快發展的關鍵因素。盡管我國在眾多科技領域都取得了豐碩成果，但仍然存在一些亟待解決的突出問題。關鍵核心技術受制于人的局面沒有得到根本性改變，需要培養一代又一代高素質人才不斷攻堅克難勇攀高峰[1]。人才培養始于基礎教育，成于高等教育。高等教育作為教育的出口，其對人才的培養目標和培養模式直接決定了人才的培養成效。而當前的高等教育注重專業教育，思想政治教育地位弱化，存在專業教育與思想政治教育脫節的現象。辦好思想政治理論課，最根本的是要全面貫徹黨的教育方針，解決好培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人這個根本問題[2]。

二、課程思政的必要性和內涵

在2016年全國高校思政工作會議上，習近平總書記強調，要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人；要用好課堂教學這個主渠道，各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應[3]。而打破長期以來思想政治教育與專業教育相互隔絕的“孤島效應”，將立德樹人貫徹到“三全育人”之中，推動思政課程與課程思政協同前行相得益彰，促使顯性教育與隱性教育相結合，構筑育人大格局，是新時代中國高校面臨的重要任務之一[4]。這就不僅需要思政課程的教育引導，同時也應該發揮好每門課程的育人作用，通過在各課程中融入思政元素，切實提高高等教育人才培養質量。

課程思政就是圍繞知識傳授與價值引領相結合的課程目標，寓價值觀引導于知識傳授和能力培養之中，幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀和價值觀[5]。其主要形式是將思想政治教育元素，包括思想政治教育的理論知識、價值理念以及精神追求等融入各門課程教學中去，潛移默化地對學生的思想意識和行為舉止產生影響，以此來達到立德樹人的目的。

隨著時代的發展，社會對人才的要求不斷提升，不僅需要從業人員有良好的職業技能以做好本職工作，還要求其擁有較高的政治和道德素養，以及良好的團隊合作精神等。課程思政打破了思政教育的局限性，對傳統的思政教育進行了補充和完善，通過協同育人滿足了學生根本上的學習和發展需求，不僅讓學生有了良好的職業技能，還能健全他們的人格，使其成為綜合型人才，促進他們的長遠發展。

三、土木類專業結構力學開展課程思政教育的必要性

(一)土木類專業的特點

土木類專業屬理工類專業，旨在培養掌握土木工程學科的基本理論和基本知識，能夠在房屋建筑、地下建筑、道路、隧道、橋梁、水電站、港口及近海結構與設施、給水排水和地基處理等領域從事規劃、設計、施工、管理和研究工作的高級工程技術人才。土木類專業大多以培養技術型人才為主，面向國家新時代社會主義現代化基本建設需要，服務我國持續蓬勃發展的傳統基礎設施和逐漸興盛的新型基礎設施建設為目標。雖然土木類專業是技術類專業，主要針對技術和技能的培養，學生在未來的崗位中也是主要運用科學技術，但是專業課程中還蘊含著思政方面的價值，這就要求學生不僅要掌握必備的專業知識，學以致用，更需要學生在工作中誠實守信，遵規守范，實事求是，精益求精，追求卓越，培養工匠精神和責任意識，還要明白自身學習的道理和價值，用更長遠的眼光看待發展問題，最終為工程質量、工程經濟、工程環保以及工程全壽命價值做出貢獻。這樣才能在未來為國家發展和建設做出應有的貢獻，推動經濟和社會的高質量發展，也可以在一項項大國工程、民生工程、創新工程中深切體會國家榮譽感和民族自豪感。

(二)結構力學課程特點

結構力學是一門經典的力學課程，也是土木類專業至為重要的專業基礎課程，在整個課程體系中處于承上啟下的核心地位，是專業主干課，其主要任務是為土木類專業的學生奠定桿系結構的力學分析基礎。其以高等數學、理論力學和材料力學等課程作為前導課程，同時又為結構設計原理、橋梁工程、土力學、鋼結構、結構抗震等后續專業課程提供理論基礎和計算方法保障。在課程思政教育改革背景下，在土木類專業結構力學課程中融入思政元素具有得天獨厚的優勢。在進一步的學習深造以及實際工程的設計施工中，都要大量運用結構力學的理論和方法，所以該課程不僅是學業深造的必考科目，也是職業資格考試的必考科目，作為未來的工程師必須深刻理解和掌握結構力學。但是，由于結構力學課要求思維嚴謹，應用靈活多變，且部分概念不易理解，學習難度也較大。

通過優化遴選思政元素并融入課堂教學，既可使本身較為枯燥的力學分析學習過程更為生動，又可以將純粹的力學知識向實際工程應用延伸，增加學生的學習興趣，更在其中通過哲學思辨的鍛煉、三觀教育的引入、傳統文化的熏陶和大國工程的實例，使學生在牢固掌握專業知識的同時，擁有良好的道德品質，樹立愛國愛崗的觀念和為社會服務的信念，切實用新時代中國特色社會主義思想鑄魂育人，貫徹黨的教育方針，落實立德樹人根本任務，同時也可將課程本身打造為“金課”[6-9]。本文就從課程思政的內涵入手，結合土木類專業結構力學課程特點，探索和提出了具體的實踐方案。

(三)土木類專業結構力學開展課程思政教育的意義

隨著時代的發展，思政教育在高校普通課程教育中的融入已是必然趨勢[10-13]。為此，教師要重新制定教學目標，圍繞思政要求進行教學工作。在結構力學教學中，教師要轉變教學理念，不僅注重專業知識的傳授，還要使思政教育真正融入到課堂教學中，讓學生樹立正確的價值觀和發展目標，提高其核心競爭力。這就需要教師開展豐富多彩的教學課程，加強思政建設，提高學生的思想意識、實踐能力和綜合素質。

一是推進技能和德育協同發展。依托專業課程內容實施課程思政教育，使其有效融入課程當中，實現專業課程與思政教育的協同發展，形成完整的育人結構，為學生的全面發展奠定基礎。針對課程特點，在實際教學中，可以結合我國工程建設中的實際案例進行結構力學知識的講解，同步展開思政教育，讓學生了解各項工程修建的不易之處，體會我國建筑的雄偉壯闊，在學科教育中體現民族情懷，激發學生奮斗上進的精神，進而自然實現思政教育目標。

二是專業課程與思政元素的有效結合。課程思政教育的開展不能形式化和表面化，要使全體學生都能融入其中，加強與核心價值觀的聯系，把思政教育自然滲透到學生的學習和生活中，通過各方面的努力最終實施高質量的教學措施。在教學過程中，教師要以調動學生的積極性為主，通過宣統活動，讓學生樹立正確的社會主義核心價值觀，并使其擁有良好的學習環境，潛移默化中形成積極向上的學習心態。教師還要秉持以人為本、教書育人的教育理念，使專業課程與思政元素有效映射，使學生得到全面教育。

四、土木類專業結構力學課程思政教育開展的方法

根據土木類專業的特點和結構力學的課程特點，經過不斷探索和實踐，展開課程思政教育應包括以下幾個方面，即重組課程教學團隊、設定教學目標、挖掘思政元素、調整教學模式和創新考核方式等。

(一)重組課程團隊

對于結構力學這樣的專業課程，傳統的教學團隊僅有本課程的專業課老師組成，沿襲老中青傳幫帶的模式，日常的教學研討也僅關注課程知識本身的教學目標和教學方法。納入思政教育后，還應吸收專業思政老師、輔導員和班主任老師等加入課程團隊，定期展開教學研討，經過思想碰撞和頭腦風暴，共同確定教學目標，深挖課程思政元素，改革課堂內外教學模式和考核模式，以求將思政教育以潤物無聲的形式默化在整個教學過程中。在起步階段，更應根據課堂反饋和學生座談，在教學研討中對教學目標和思政元素進行不斷優化調整和豐富提升。

(二)設定教學目標并設計課程體系

教學工作的開展首先要根據課程和學生的實際特點，制定合理的教學目標。結構力學是一門理工性質的課程，傳統教學目標是掌握平面桿系力學分析的基本概念、基本原理和基本方法，培養學生的工程結構分析和計算能力：即能夠應用數學、自然科學、工程科學的基本原理，識別、表達、并在文獻調研的基礎上研究、分析、解決復雜工程問題，從而獲得有效結論。隨著課程思政教育的開展，課程教學目標還應以堅定學生理想信念，以愛黨、愛國、愛社會主義、愛人民、愛集體為主線，圍繞政治認同、家國情懷、文化素養、憲法法治意識、道德修養等元素，系統進行中國特色社會主義和中國夢教育、社會主義核心價值觀教育、中華優秀傳統文化教育，讓學生掌握事物發展規律，通曉天下道理，豐富學識，塑造品格，努力成為德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人。

需要注意，專業目標和思政目標是有機統一的，不能相互割裂，否則課程思政仍無法取得春風化雨的效果，仍會落入“兩張皮”的窠臼。為此，應構建科學合理的課程思政教學體系，堅持以學生為中心、產出導向、持續改進，不斷提升學生的課程學習體驗和學習效果。比如在教學實踐中，可以通過領略民族建筑風采，了解我國建筑史上的輝煌成就，弘揚中國建筑文化，增強學生的民族自豪感；通過現代智能建造激發工匠精神、社會主義核心價值觀和四個自信；通過力學原理如平衡原理、虛功原理、達朗貝爾原理等的闡述，從中感悟哲學基本原理在自然科學中的體現以及哲學理念和自然科學的聯系。最終通過堅持理論武裝，強化價值引領，突出實踐養成，將“立德樹人”落到實處。

(三)挖掘思政元素

課程思政教育的前提和基礎是課程中所蘊含的思政元素。鑒于不同專業培養目標和課程體系的差異，應有針對性的挖掘提煉專業知識中所蘊含的思想內涵和精神價值，科學合理拓展專業課程的應用廣度、理論深度和時代溫度，從課程所涉及的專業、行業、國家、國際、文化、歷史等角度，增加課程的知識性和人文性，提升引領性、時代性和開放性。對于理工類專業課程，要在課程教學中把馬克思主義立場的教育與科學精神的培養結合起來，提高學生正確和深刻認識問題、分析問題和解決問題的能力，要注重強化工程倫理教育，培養學生精益求精的大國工匠精神，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。

這一過程不僅需要專業思政老師、輔導員和班主任老師的參與，專業課老師也要積極了解時事政治動態，尤其關注國家重大工程建設成就、了解中國古代建造歷史、探究自然科學中的哲學原理，提高自身思政水平并將思政元素自然融入課程教學。

比如在講授拱結構時，可以引入趙州橋實例，講授地震效應時，引入應縣木塔的實例，講授節點構造時，引入斗拱形式等等，讓學生了解我國古代建筑的精髓，這樣不僅可以體現我國建筑史上的成就，還能讓學生進一步認識我國的傳統文化，進而實現課程思政的開展。這些實例不僅有民族情懷，還有匠人精神，這也是十九大中提出的重點內容，即培養知識型、技能型、創新型人才，樹立社會主義價值觀，弘揚勞模精神和匠人精神，讓學生成為全面發展的人才。

在講授動力學問題時，可以引入慣性力概念所蘊含的哲學思辨：慣性力本身并不是一種真實存在的力，只是將結構的運動用慣性力來表示，從而將結構的動力學分析退化為靜力學分析。由此可以結合兩個哲學基本原理進行分析，即哲學辯證法中運動和靜止的辯證關系以及辯證唯物主義認識論中現象與本質的關系原理。同時，對于采用剛度法和柔度法建立振動方程的過程，也可以引入這個過程所蘊含的對立統一原理。

對于結構振動問題，2020年5月5日，廣州虎門大橋出現的渦振給全國人民普及了大跨橋梁風工程研究的必要性。在橋梁振動出現后封閉交通，短短10天內，經過多家管理和科研單位的協作研究、仿真模擬和試驗驗證，采取在外側護欄上安裝抑流板、改善鋼箱梁氣動外形，增設水箱壓重提高阻尼比等措施，及時有效控制了渦振，恢復了交通。結合虎門大橋的渦振問題，可展開介紹我國在結構抑振領域的開創新成果，包括2001年建成的我國首座三塔斜拉橋岳陽洞庭湖大橋首次采用磁流變阻尼器(MRD)控制斜拉索的風振，通過現場觀測證實了MRD對拉索風雨振具有良好的減振效果，該技術被美國權威雜志《土木工程》稱為“世界上第一個使用磁流變技術的電纜減振系統”；2017年建成的高度632米上海中心，為抵抗上海頻頻光臨的臺風，在頂部安裝了稱為“上海慧眼”的阻尼器，它采用的電渦流技術系世界上首次用于風阻尼器且為中國人首創。

(四)調整教學模式

眾所周知，一門課程的教學方法和模式不是一成不變的，需要根據教學目標、技術手段、學生狀態等不斷調整。在課程思政模式下，課程教學模式也需要進行相應的調整，其原因主要有四個：第一，專業課教師與學生之間的交流溝通較少，學生對老師缺乏了解與認同，思政教育效果不佳；第二，從輔導員和班主任處了解到當代學生在課堂上的專注度普遍不高，更依托于課下自學；第三，終身學習的概念越來越深入人心且教師已有深切體會，亦需要加強學生的自學能力；第四，引入課程思政教育后，課堂上對專業知識的講解時間勢必略有減少。

為此，專業課教師可以結合自身科研工作和技術服務項目，在課程中加入實際工程力學應用分析案例，一方面激發學生的學習的興趣，另一方面也可讓學生了解老師的科研工作，增加認同感。另外，還可增加實踐教學環節，通過結構模型設計比賽、結構設計比賽等富含知識性和趣味性的教學活動，使課堂教學氛圍更加活躍，加強師生之間的交流和溝通，取得更好的教學效果。同時，還可與輔導員和班主任老師配合，在學生的日常活動中檢視課程思政的教學效果。比如結合培養過程中的認知實習、生產實習和工程類科普節目，在課堂上或者課程總結時讓學生分享自己的思政感悟，比如所感悟到的愛崗敬業、家國情懷、工匠精神、社會主義核心價值觀、四個自信等，真正使課堂教學‘活’起來，實現學生‘親其師，信其道’，達到潛移默化、潤物無聲、同頻共振的立德樹人效果。最后，鑒于課堂上知識點講授時間的壓減，對學生的課前預習、課堂聽講、課后復習提出更高的要求，以提高學習效率鞏固學習成果，更引導學生在課下充分利用網絡資源和推薦的書單展開自主學習，并且自主學習本身也是對學生的一個重要教育目標，是養成終身學習習慣的內生動力。

(五)創新考核方式

傳統考核方式基本以學生基礎知識的掌握程度為主，包括期末考試與日常表現如考勤和作業等，對實際操作技能的培養和考核也有一定關注，但思政教育尚未納入考核之中，這也阻礙了課程思政的教學效果。要想實現課程學習和思政的有效結合，考核方式也要隨之創新，對學生實施全面考核。

在實踐中，對思政教育的考核同樣體現在期末考試和日常表現兩方面。比如可在期末考試中增設開放性討論類題目，就當前的典型工程建設成就、歷史建筑文物、工程事故、實際工程技術難題等案例展開專業和思政論述，通過學生的分析了解其對基礎知識的了解程度，對他們的價值觀也能有所評判。也可在課堂教學中，就上述案例通過分組討論檢視學生的表現，針對他們的責任意識、政治意識、道德意識等方面進行考核和評價。通過知識和價值的雙重考核，使課程思政合理有序的融入學科教學，教學質量也能得到不斷提升。

五、小結

為適應新時代高校思政教育需求，針對土木類專業培養目標，從課程思政的內涵入手，以結構力學課程為對象，根據課程特點，經過探索和實踐，通過重組課程教學團隊、設定教學目標、挖掘思政元素、調整教學模式和創新考核方式等，提出了具體的課程思政實施方案，并且在實踐中取得了良好的教學效果，受到了學生的好評。要想實現課程思政教育與土木類專業結構力學的有效結合，就要對二者進行不斷分析和探索，找到其中的契合點，把相關的思政內容融入其中，以此來提高學生的專業水平和技能，使其樹立正確的課程思政理念，擁有良好的道德品質。在授課過程中，教師還要發揮自身的引導作用，通過豐富多彩的教學活動提高學生的參與性，通過思政內容的學習，讓學生成為合格的人才。本課程的思政建設和實踐也可以為土木類其他專業課程以及其他工科課程的思政建設提供一定的參考和幫助。