基于基因植入式的鋼結構基本原理課程思政一體化教學設計與實踐

車 偉，楊震柏，孫俊利

(中國地質大學(北京) 工程技術學院，北京 100083)

“蒙以養正，圣功也”。立德樹人是高等教育的根本任務，高校的思想政治教育工作是落實這一根本任務的核心階段，是引導處于“拔節孕穗期”的青年大學生樹立正確社會價值觀、走正路的關鍵[1]。大學課堂教學作為開展思政教育的主渠道、主陣地，是提升學生思政教育實效和專業人才培養質量的關鍵抓手。其中，“思政課程”是思政教育的主動脈，是起引領作用的顯性課程?！罢n程思政”是微循環的毛細血管，是一種潛移默化的隱性課程。如何在暢通主動脈的同時，有效激活課程思政教育的微循環，創新推動思政課程、課程思政與“新工科”建設同向同行，全過程、全方位協同育人，已經成為高校課程思政教學改革的熱點[2-3]。

任何一門專業課程都擔負著專業教育和思政教育的雙重使命和責任，其內容也都蘊含著豐富的思政資源[4]。鋼結構基本原理是土木工程專業的一門專業主干課，主要以闡述鋼結構的基本概念、基本原理為宗旨，從力學角度使學生對鋼結構材料、構件及連接節點的工作性能與設計方法有全面深入的理解和把握，它是一門理論性與實踐性、科學性與工程性并重的綜合技術型課程[5]?，F如今，充滿個性的“00后”大學生已成為該課程的教學主體，他們有著相對優越的生活條件，愛好廣泛，思想開放活躍，易于接受并嘗試新鮮事物，但是過度依賴網絡，抗壓能力較差，是非辨別能力較弱，對社會、國家、家庭及個人的責任擔當意識較淡化，世界觀、人生觀和價值觀尚處于模糊的不確定形成狀態[6]。

從專業課程體系角度看，鋼結構基本原理是一門承前啟后的課程，既是前修房屋建筑學、材料力學和結構力學等課程的綜合運用，又是后續建筑結構抗震、高層建筑結構、地下結構等課程的有效銜接。因此，有必要將有溫情的思政教育以“潤物細無聲”或“如鹽入水”的方式自然和諧地融入課程教學全過程，讓學生入腦入心的同時，逐步提升個人的科學素養、職業認同和創新意識，培養學生的家國情懷、工匠精神和使命擔當，使其逐漸樹立深厚的專業情感、正確的專業價值觀和堅定的專業信念[7-8]。本文以中國地質大學(北京)土木工程專業鋼結構基本原理課程作為課程思政教學試點，通過“基因植入”方式將紅色基因、愛國基因、工匠精神、工程倫理等課程蘊含的思政元素和承載的思政功能有機融入課程的教學內容、教學方法、教學設計與評價等各個環節，促進思政教育與課程教學目標、教學要素及教學過程的深度、系統融合，構建鋼結構課程思政一體化建設新模式。

一、課程思政一體化教學設計方案

鋼結構基本原理是鋼結構工程專業人才培養的起點課程，與工程規范和工程實踐密切相關。本文依據專業培養目標，結合學情分析及課程特點，通過“基因植入”的方式將思政元素有針對性地融入課程教學的各個環節[9-10]，達到知識-能力-素質-思政互融一體化教學，全方位、多維度貼心育人。

(一)課程教學目標

教學目標制定是課程教學計劃的頂層設計，本著“夯實專業基礎，激發專業興趣，匠心育人”的教學宗旨，從知識、能力、素質、思政四個層面重塑課程教學目標，如表1所示。

表1 鋼結構基本原理課程教學目標

(二)課程教學內容及實施方法

教學目標解決了“為何學”，教學內容和實施方法將解決“學什么、如何學”的問題。鋼結構基本原理課程思政一體化教學設計方案緊緊圍繞上述教學目標，依據各章節專業知識的特點，挖掘其蘊含的思政教育元素。同時，找準切入時機，采用講、看、做、查等靈活多樣的基因植入方式融入并實施思政教育，積極拓展線上思政教學時空，達到“大音希聲，大象無形”的思政內化教學效果。表2給出了課程各章節具體的教學內容及思政元素的實施路徑。

表2 鋼結構基本原理課程的教學內容及實施方法

續表2

(三)課程教學評價

工科課程的思政教學具有很強的隱性化、立體化、多樣化特點[11]。在課程教學質量評價中，廢除單一的“理論知識”評價方式，實施“知識-能力-素質-思政”四位一體綜合評價[12]。以理論知識的掌握為明線，以知識技能和綜合素質的提升為暗線，引入診斷性評價、過程性評價和總結性評價。知識、能力、素質和思政評價在課程總成績中所占比例及各自的考核方式如圖1所示。

必須強調的是，課程思政教學評價的目的不是約束學生通過或不通過考試，而是讓學生在學習過程中體會精神上的愉悅、情感上的共鳴，產生態度和行為方面的轉變。同時，課程思政教學評價也是教師對思政情境代入方式及產生效果的反思，其目的是及時改進課程思政的教學方案。

二、課程思政一體化教學實踐應用案例

(一)具體案例設計

本案例選取第二章鋼結構材料中的“鋼材的主要力學性能及影響因素”知識單元進行思政一體化教學活動設計及效果評價。思政目標：塑造百煉成鋼的意志，強化科學認識的辯證思維及責任擔當。主要在鋼材生產過程、鋼材化學成分和鋼材性能指標三個知識點處恰當引入思政元素。

切入點1：鋼材生產過程——百煉成鋼

每個人的個性化成長過程與鋼材的生產過程極其相似，都需要經歷脫掉稚嫩(冶煉環節)、去除雜質(脫氧環節)、調整個性形狀(鑄造和軋制環節)、破鏡練級(熱處理環節)的過程，最終實現不斷成長與蛻變。我們要珍惜生命價值，在青年時期萌生職業理想，孕育高尚的品德情操，培養堅忍不拔、吃苦耐勞的毅力品質，追求積極向上的生活。中國鋼材產量從弱到強的奮斗歷程，激勵我們“接過前輩的接力棒，跑好當代青年的這一棒”，充分展現自己的價值，時刻銘記“寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來”。

切入點2：鋼材化學成分——辯證思維

鋼材的化學成分復雜，包含很多有益元素和有害元素，這些元素對鋼材的強度、塑性、韌性及可焊性的性能影響顯著。碳在鋼材中的含量和鋼材強度隨溫度的變化均存在辯證關系。當含碳量在0.8%以下時，隨著含碳量的增加，鋼材的強度提高，而塑性和韌性降低；當含碳量在1.0%以上時，隨著含碳量的增加，鋼材的強度不升反降。鋼材的強度在溫度低于250℃以下時，隨著溫度的升高，強度增大；當溫度高于250℃時，強度急速降低。

硫在鋼材中多數情況下被作為會產生“熱脆”現象的有害元素，但在某些條件下，可以轉害為益，成功逆襲。如在含硫易切鋼材中，適當提高硫、錳的含量，形成較多的硫化錳，可以改善鋼材的切削加工性能。這種辯證關系讓我們悟出做人的道理——碰到問題時要辯證地看待對與錯、益與害、得與失[13]。

切入點3：鋼材性能指標——責任擔當

與砌體和混凝土材料相比，鋼材具有較高的強度、良好的塑性和韌性，其抗震性能最優。以“汶川抗震精神”故事，通過對比災前災后建筑物的情況，讓學生真切感受自然災害的巨大破壞力，引出土木人的責任擔當，有義務和責任在未來的職業生涯中設計施工出更安全、更可靠的鋼結構建筑。

(二)教學效果評價

為了檢驗課程思政四位一體化教學方案的實施效果，筆者靈活運用多種方式對學生進行課程思政目標考核。

(1)試題課堂表現，觀察每個學生對思政元素嵌入的興趣程度，從互動討論交流中考核學生的批判辯證思維意識。

(2)通過期末考試。緊扣鋼結構課程的工程特點，開發設置融入思政元素的開放性考題。例如：從工程技術、工程倫理等方面綜合分析鋼結構事故案例，從而引導學生在鋼結構設計(施工)中考慮環保和可持續發展因素、剛柔并濟的斗拱節點，體現古人的工匠智慧等。

(3)從學生的平時作業、試驗過程及試驗報告的細節處挖掘學生勇于探索的創新精神及“工匠”意識。

通過對所在學校土木工程專業2018級鋼結構基本原理課程的初步思政教學改革實踐發現：有88%的學生對思政元素融入課程及融入方式給予了積極響應，課堂互動氣氛比2017級學生明顯活躍；有65%的學生能較全面地從多角度、全方位分析融入思政元素的開放性考題，促進了對專業知識的全面、深入理解。有90%的學生能自主學習、主動搜集文獻資料、完成作業、撰寫報告，部分學生的報告、作業具有一定的創新性。整個教學實踐基本達到了預期教學效果。

三、結語

在“新工科”建設背景下，如何突出高等教育的“育人導向”，把隱性的思政教育有機融入工科學生的專業課程教學中，實現理論知識教育同社會價值觀教育水乳交融、同頻共振至關重要。以土木工程專業的鋼結構基本原理課程為例，結合“00后”大學生的學情分析及課程特點，構建了一種基于“基因植入式”的課程思政一體化教學方案，并進行了具體案例設計和教學效果評價，得到以下結論：

(1)通過“基因植入”方式將課程蘊含的思政元素和承載的思政功能一體化融入課程教學的各個環節，能有效促進學生對專業理論知識深入全面理解，也有利于青年大學生形成科學正確的世界觀和健康的價值觀。

(2)采用情境創設等靈活多樣的思政切入方式是有效激發學生入腦入心，讓有料、有趣、有意義的課程思政教育真正“活”起來的關鍵。

(3)每個學生由于其成長環境及個人性格等方面存在較大差異，在當下開放式教育環境下會形成不同的意識形態，如何利用大數據和豐富的線上資源為學生提供針對性、個性化的思政教學將是進一步探索的方向。