思政元素融入鋼結構設計原理課程教學方法初探

摘要：將思政元素融入高校專業課程教學，與思想政治理論課程同向而行，形成協同效應，已成為當前高校工科專業課程教學的新趨勢。但是，如何更好地將思政元素融入專業知識教學，達到潤物無聲的育人效果，是高校工科專業課程教師面臨的重點和難點。文章以土木工程專業的核心課程鋼結構設計原理為例，初步探索了思政元素融入專業課程教學的方法和路徑。基于“四個自信”，并結合鋼結構設計原理課程特點，確定了制度認同、文化自信、專業道德修養和科學精神的課程思政建設目標。圍繞思政建設目標，總結各章節相應的思政教育點和融入路徑，并通過4個教學案例，簡要介紹了思政元素融入鋼結構設計原理課程教學的方法，提出思政元素融入專業課程平時成績考核的改革方案，達到對專業知識與思政教育成果全面評估的目的。

關鍵詞：土木工程；鋼結構設計原理；思政元素

中圖分類號：G642.3;TU391 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2023）02-0175-08

2016年12月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出：“要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發展需求和期待，其他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。” 2017年，習近平總書記在黨的十九大報告中指出：“文化自信是一個國家、一個民族發展中更基本、更深沉、更持久的力量。”高校課程不分文、理、農、工、醫等，均應將思想政治教育貫穿到課程教學過程中，在思想政治理論課程之外，進一步加強大學生的思想政治教育。教育部于2018年先后印發了《高校思想政治工作質量提升工程實施綱要》《教育部關于加強新時代高校“形勢與政策”課建設的若干意見》，在全國范圍內推廣“課程思政”工作［1］。2020年，教育部又印發了《高等學校課程思政建設指導綱要》，將思想政治教育貫穿人才培養體系，全面推進高校課程思政建設，發揮好每門課程的育人作用，提高人才培養質量。為打破長期以來高校思想政治課程與專業課程之間相互隔絕的“孤島效應”，將思政元素融入專業課程教學中，將立德樹人貫徹到高校教學全過程、全方位、全員之中［2］，是當前高校專業課程教學工作面臨的新挑戰［3］。

1949年之前，中國的鋼結構工程大部分由外國人設計和建造，所用鋼材也基本全由國外進口。1949年后，經過70余年的發展，鋼結構建設取得了長足的進步，特別是近年來，隨著金安金沙江大橋、陽寶山特大橋、南京江心洲長江大橋、滬通長江大橋、上海中心大廈、深圳平安金融中心和北京大興國際機場等一系列大型鋼結構工程的建成、運營，我國的鋼結構設計和建造能力逐漸達到世界先進水平，并且掌握了高性能結構鋼的冶煉和研發能力。由此可見，鋼結構的發展是一個從無到有、從弱到強的過程。鋼結構設計原理作為土木工程專業本科生的一門專業核心課程，非常適合開展專業知識與思政教育相融合的教學改革，深入挖掘專業知識中的思政元素，并適時引導學生思考，增強學生的民族自豪感和愛國情懷，踐行社會主義核心價值觀。但是，如果直接將思政元素植入專業課程教學中，將過于生硬，不符合思政教育的初衷，無法達到潤物無聲的育人效果。為此，根據鋼結構設計原理課程特點，探索思政元素融入課程教學的途徑和方法。

一、鋼結構設計原理課程思政建設目標

大學生是國家和民族的希望、未來，大學必須緊緊圍繞培養什么人、怎樣培養人以及為誰培養人這一根本問題，不斷推進大學生思想政治教育［4］。因此，高校專業課教師不僅要精于專業知識，也要提高自身政治理論水平，充分挖掘專業課的思政元素，將價值塑造、知識傳授和能力培養融為一體［5］。習近平總書記在黨的十九大報告中指出：“全黨要更加自覺地增強道路自信、理論自信、制度自信、文化自信，既不走封閉僵化的老路，也不走改旗易幟的邪路，保持政治定力，堅持實干興邦，始終堅持和發展中國特色社會主義。”“四個自信”是習近平新時代中國特色社會主義思想的重要內容［6］，也為高校課程思政建設指明了方向。基于“四個自信”，并考慮鋼結構設計原理課程特點，圍繞制度認同、文化自信、專業道德修養和科學精神等設定課程思政建設目標。課程通過講述鋼結構在我國應用發展的歷史，充分挖掘并融入制度認同和文化自信兩方面的思政元素。在講授專業知識點章節時，通過引入工程事故分析及各知識點的歷史文獻、經典實驗等，培養學生的專業道德修養和科學精神。

二、 思政元素融入鋼結構設計原理課程路徑

通過鋼結構設計原理課程講授，使學生掌握鋼結構基本構件設計的特點和現行規范的背景，掌握鋼結構構件設計所需的基本力學理論知識，具有鋼結構基本構件及連接的設計能力，為適應將來工作崗位的需要奠定基礎。根據鋼結構設計原理課程特點，在課程設計的過程中，圍繞思政建設目標，對課程各部分內容進行分解和提煉，深入挖掘每一部分蘊含的思政教育資源，凝練思政教育要點，總結各章節相應的思政元素融入路徑（表1）。

當前，貴州大學土木工程學院鋼結構設計原理課程共2.0學分，36課時，課堂教學時間有限，在完成專業知識教學后，開展思政教育的時間有限，

因此，

應積極利用互聯網技術開辟第二課堂，基于超星學習通APP建設網絡課程，構建教學案例庫、試題庫，并分享鋼結構工程建設取得的最新成就，讓學生課后學習，鞏固思政教育成果，進一步提高學生的制度認同感和文化自信心，并激發學生的創新創造熱情，樹立精益求精、勇攀高峰的科學精神。

三、 思政元素融入鋼結構設計原理課程案例

思政元素的融入應找準切入點，將專業知識與工程案例、工程建設成就和社會熱點事件等融合［7］，達到潤物無聲的教育目的。為達到思政建設目標，通過鋼結構設計原理課程教學案例，將思政元素融入鋼結構設計原理課程。

（一）制度認同和文化自信的融入案例

1.錢塘江大橋

錢塘江大橋橫貫錢塘江南北，是連接滬杭鐵路、杭甬鐵路、浙贛鐵路的交通要道。錢塘江大橋由茅以升先生主持設計、修建，也是中國自行設計和修建的第一座公鐵兩用橋。該橋始建于1934年，1937年11月全橋通車，為阻斷侵華日軍繼續南下，于1937年12月被炸毀，抗戰勝利后，茅以升先生于1948年5月又主持修復了大橋，并安全使用至今。該案例的課件PPT截圖如圖1所示。

通過講述茅以升先生主持設計、修建錢塘江大橋，但在全橋通車僅一月有余就迫不得已炸毀的這段讓人心痛的歷史，讓學生清楚認識到一個國家，只有擁有強大的政治、經濟、軍事和工業實力，才能不受制于人。在案例中，以“錢塘斷橋膏藥旗，中華之痛永勿忘”概述這段中國人永不應忘懷的歷史，提高學生的愛國情懷。同時，在案例的最后附上今日錢塘江大橋的照片，向學生介紹錢塘江大橋的現狀，通過兩幅照片的對比，讓學生深刻地感受到今日的繁榮安定是先輩們用鮮血換來的，堅定跟黨走的決心和信心。此外，隨著我國經濟的快速發展，錢塘江（杭州段）上已經修建十座造型各異的跨江大橋，其中既有傳統的簡支梁橋、連續梁橋，也有造型美觀、新穎的斜拉橋、連續梁-拱組合橋等。杭州跨錢塘江大橋的數量由一到十的過程，正是我國近現代由亂到治到復興的歷史發展過程的縮影，證明了中國特色社會主義道路的正確性。通過錢塘江大橋案例的講解，今昔對比，讓學生更為深刻地認識到只有堅持和發展中國特色社會主義才能實現中華民族的偉大復興。

錢塘江（杭州段）的十座跨江大橋中，位于錢塘江河口段的九堡大橋，于2012年建成通車，采用3×210 m的連續梁-拱組合橋，是中國第一座全橋采用組合結構的越江橋梁，為推動組合結構橋梁的發展作出重要貢獻。九堡大橋方案設計時，從良渚文化中“玉璜”的構型符號中得到靈感，抽象出橋梁拱圈的造型元素［8］。同時，該橋通過三拱連續，使橋梁靜若玉璜倒映水面，動如澎湃江潮，氣勢雄偉，九堡大橋完美地將橋梁的結構造型與文化品格結合，創造出屬于杭州地域特色的橋梁景觀。“玉璜”起源于良渚文化，是巫師進行宗教禮儀活動時佩戴的一種禮儀性掛飾，上飾或繁或簡的神人獸面圖案，以彰顯其神秘身份。 “玉璜”也是《周禮》一書中“以玉作六器，以禮天地四方”的六器之一。通過九堡大橋從“玉璜”中得到靈感，將傳統文化與橋梁造型完美結合，讓學生看到中華文化的源遠流長和強大的生命力，讓工科學生明白民族文化也可以在實際工程中得到良好體現，增強學生的文化自信心，使學生在學習專業知識的同時，提高對民族文化學習的興趣，增強工科學生的歷史文化視野。

2.南京長江大橋與16Mn鋼

南京長江大橋建成于1968年，采用鋼桁梁結構，跨徑布置為：（128+9×160） m，是長江上第一座由中國人自行設計和建造的公鐵兩用特大橋。在蘇聯不能如約提供鋼材的情況下，1963年，鞍山鋼鐵公司克服萬難，研制出16Mn橋梁鋼（屈服強度fy345 MPa，即當前廣泛采用的Q345q鋼），并生產16Mn鋼1.4萬t，保證了大橋的順利建成通車，如圖2（a）所示。

習近平總書記指出，要加強對歷史的學習，特別是中國近現代史、中國革命史、中國共產黨黨史、中華人民共和國史、中國改革開放史。通過南京長江大橋與16Mn鋼這段歷史的講解，讓學生了解老一輩科學家是如何在一窮二白的條件下，披荊斬棘、攻堅克難，保證社會主義建設的順利進行。此外，南京長江大橋建成后，許世友將軍采用118輛坦克檢驗橋梁承載力，如圖2（b）所示，可以讓學生更為深入地體會當時的中國人民對克服種種困難最終建成南京長江大橋的喜悅感、自豪感和對本國技術的自信心。

在案例的最后，介紹我國2020年建成的世界首座跨徑超千米的公鐵兩用斜拉橋——滬通長江大橋，如圖2（c）所示，特別是該橋鋼桁梁所采用鋼材的屈服強度達500 MPa，是當前我國強度最高的結構鋼。

屈服強度345 MPa的16Mn鋼到屈服強度500 MPa的新型鋼材的這段歷史，讓學生更加深刻地認識到社會主義現代化建設的光明前景，增強學生的制度認同感和民族自豪感，讓學生清楚認識到只有在中國共產黨的領導下堅定不移地走獨立自主的發展道路，才能走向更為繁榮富強的未來。

（二）專業道德修養和科學精神的融入案例

1.綦江彩虹橋垮塌事故

綦江彩虹橋是一座跨徑120 m的中承式鋼管混凝土跨河人行橋。1994年，該橋在未向有關部門申請立項的情況下即開工修建，并于1996年竣工。1999年1月4日，30余名群眾與22名武警戰士通過該橋時，橋梁突然垮塌，橋上群眾和武警戰士全部落水，經全力搶救，僅14人生還，40人遇難。后經專家組取證、分析，該橋的拱架鋼管連接焊縫普遍存在裂紋、未焊透、未熔合、氣孔、夾渣等嚴重缺陷，質量達不到二級焊縫驗收標準；內填混凝土強度不足，普遍低于設計標號的1/3；吊索和鉚具等都有嚴重銹蝕；工程承發包不符合國家建筑管理規定和要求，施工單位系個人掛靠行為，不具備市政工程施工資質。該案例課件的PPT截圖如圖3所示。

在《鋼結構的連接》章節講述此案例，強調焊縫質量對保證鋼結構安全的重要性。綦江彩虹橋的垮塌是一起人為造成的嚴重事故，通過講解該橋建設過程中種種不規范行為，讓學生清楚嚴守專業底線的重要性，使學生認識到今后無論從事設計、施工哪一職業，都必須嚴格遵守國家的相關規范和政策，增強學生的職業道德修養。

2.英國米爾福德港橋垮塌事故

在《板件的穩定和屈曲后強度的利用》章節，引入英國米爾福德港橋垮塌事故案例，課件截圖如圖4所示。米爾福德港橋為一座7跨鋼箱連續梁橋，1970年6月2日邊跨在懸臂安裝過程中，當懸臂長度達59.6 m時，墩頂橫隔板突然發生失穩，導致懸臂段垮塌，并使橋墩墩身因受彎而開裂。該橋采用斜腹板鋼箱梁，腹板所受剪力的水平分力，將對鋼箱梁橫隔板產生軸壓力作用，當時英國的設計、施工規范并未意識到該問題，墩頂橫隔板設計強度不足。隨著懸臂段長度的增加，墩頂箱梁截面的剪力不斷增加，橫隔板所受軸壓力不斷增大，最終達到臨界值而發生屈曲失穩破壞，并導致橋梁懸臂段垮塌。“千里之堤毀于蟻穴，千米之橋毀于失穩。”通過米爾福德港橋垮塌事故案例，讓學生切實認識到開展鋼結構設計和計算分析時，必須全面、細致，應具備精益求精、科學嚴謹的態度。通過這一案例的講解，也讓學生認識到工程事故推動科技進步所需付出的慘重代價，激發學生從事鋼結構研究的學術志向和勇于探索的科學精神。

四、鋼結構設計原理課程考核方式改革

如何將思政元素融入專業課的課程考核中，是當前許多高校工科專業課程教師都在積極嘗試與探索的問題。當前，鋼結構設計原理課程的考核成績由平時成績（30%）和期末考試成績（70%）組成。其中，平時成績由學生的出勤率和作業完成情況組成，期末考試主要考查學生對專業知識的掌握情況。因此，嘗試將平時成績占比提高到50%，并將思政元素引入平時成績考核中，對出勤率考核方式和平時作業進行改革，改革后出勤率占總成績30%，平時作業占總成績20%，具體改革措施如下：

（1）出勤率考核方式。隨著智能手機的應用，“低頭族”已經成為大學課堂上的普遍現象，有的學生雖然到課，但并未集中精力聽課，而是低頭玩手機。傳統點名方式雖然可以讓學生按時上課，但人到心未到。如何將學生的注意力從手機轉移到課堂上來，已成為困擾高校教師的主要問題之一。對于這一現狀，筆者認為宜疏不宜堵，充分利用科技進步帶來的便利性，引導學生將手機用于課程學習。因此，對傳統的學生出勤率考核方式進行改革，首先，將思政元素與專業知識點相結合構建以選擇題和判斷題為主的試題庫；然后，在鋼結構設計原理課程的相應知識點講授后，通過超星學習通APP推送給學生，并在課堂上讓學生作答；最后，統計每個學生的最終得分，作為出勤率考核成績。通過這一方式，可以讓學生在聽課過程中保持注意力，完成課堂答題，取得考核成績，同時也可以考查學生的出勤情況。

（2）平時作業。鋼結構設計原理是一門理論性較強的課程，為提高學生的專業理論水平，過去都是在重點、難點知識講授后，布置教材上相應的習題作為平時作業，讓學生課后完成。但是，這種方式無法杜絕抄襲現象，達不到考察專業知識掌握情況的目的。因此，以“話題討論”或“課題匯報”等開放性的考核方式代替傳統的平時作業考核方式。首先，讓學生在課余時間觀看《大國建造》和《港珠澳大橋》等介紹我國近年來代表性工程的紀錄片，并充分利用學習通APP構建第二課堂；然后，將學生分成若干小組，每一小組針對我國鋼結構建設領域取得的成就、鋼結構的發展趨勢、超大跨徑橋梁和跨海橋梁建設的挑戰與展望等思政元素相互討論、總結；最后，以組為單位提交附有查重報告的總結報告，根據總結報告給出成績。改革后的平時作業可以增強學生獨立思考的能力，使學生認識到科技進步對鋼結構建設帶來的機遇和挑戰，提高學生的團隊協作能力，引導學生形成正確的價值觀，達到對專業知識與思政教育成果全面評估的目的。

五、結語

在當前“大思政”格局下，高校工科專業課程教師應“守好自己的渠”“種好自己的責任田”，在講授專業知識的同時，融入思政元素，達到全方位、全過程和全員育人的目的。工科專業課程內容不同于文科課程，公式多、理論多，學生學習起來多感枯燥，通過融入思政元素，可以活躍課堂氣氛，進一步提高學生學習專業知識的興趣。因此，基于“四個自信”，并結合鋼結構設計原理課程特點，確定了制度認同、文化自信、專業道德修養和科學精神等課程思政建設目標。同時，圍繞課程思政建設目標，

將工程案例、工程建設成就和社會熱點事件等融入專業知識點，探索思政元素的融入途徑和方法，可為其他工科專業課程融入思政元素提供參考，但是改革成效仍需時間檢驗，將在教學實踐后，總結改革效果并探索進一步的改革措施。

參考文獻：

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A preliminary exploration of teaching method of steel structure design

principles course by integrating ideological and political elements

ZHAO Jingang

（College of Civil Engineering， Guizhou University， Guiyang 550025， P. R. China）

Abstract：Integrating the ideological and political elements into the teaching of specialized courses， and forming synergistic effect with the ideological and political theory courses has become a new trend in the teaching of engineering courses in college and universities. However， how to better integrate the ideological and political elements with the teaching of specialized knowledge effectively to achieve the effect of moistening things silently is the emphases and difficulties faced by the teachers of specialized courses. Taking the course steel structure design principles which is a core curriculum of civil engineering as an example， this paper makes a preliminary exploration of the method and path of integrating the ideological and political elements into the teaching of specialized courses. Firstly， based on the “four self-confidence” and combined with the characteristics of the course， the curriculum politics construction objectives of institutional identity， cultural self-confidence， professional moral cultivation and scientific spirit are determined. Then， around the curriculum politics construction objectives， the corresponding ideological and political education points and the implementation paths of each chapter are summarized. And through four teaching cases， this paper briefly introduces the method of integrating ideological and political elements into the teaching of steel structure design principles. Finally， the reform method of integrating ideological and political elements into the usual performance assessment is proposed to achieve the purpose of comprehensive evaluation of specialize knowledge and ideological and political educational achievements.

Key words： civil engineering; steel structure design principles; ideological and political elements

（責任編輯 周 沫）

修回日期：2021-09-18

基金項目：貴州省科技計劃項目（黔科合基礎［2019］1125）

作者簡介：趙金鋼（1984—），男，貴州大學土木工程學院副教授，博士，主要從事橋梁工程研究，（E-mail）jgzhao@gzu.edu.cn。