“新工科+大思政”視角下基礎工程多元融合教學模式構建

向 澤，周 衛

（邵陽學院 土木與建筑工程學院，湖南 邵陽 422000）

當前高等院校思政教育中普遍認為“立德”是教授學生學科專業知識及價值觀，新工科課程思政因人才培養定位與認知欠缺，此類問題尤為突出。該問題使得新工科課程教學向知識傾斜，而忽視了專業知識中蘊藏的價值元素，離散了價值育人-專業知識的內在關聯，造成人才培養過程中的“專業知識”和“思政育人”“以文化人”與“價值追求”背馳[1]。

土木工程屬于典型的傳統工學類專業，當下存在改造創新的根本問題，而其中關鍵在于課程教學。基礎工程作為土木工程的專業核心課程，在教學過程中，通常過于注重知識的傳授，而忽略了對學生創新實踐及人文素養的培養。

多元融合式教學以專業知識為載體，運用多種教學手段，融入課程思政、創新實踐兩個元素，致力于落實新時代高等院校“三全育人”方針。如何立足實際，將多元融合式教學應用于基礎工程課程教學，在新工科建設中協同推進課程思政，產生“1+1>2”的效果，實現知識-創新-文化的有機融合，是高等院校土木工程學科亟須解決的一項教學改革重大課題。

一 新工科課程思政建設現狀

新工科理念提出至今，高等院校修訂了人才培養方案，當前高校的關鍵任務是培養創新型綜合人才[2]。成果導向教育是國外工程教育中比較成功的教育模式，其強調提高學生核心能力，對我國新工科教育改革具有借鑒意義[3]。Sherif 等[4]針對土木工程學生，開展以學生為中心的創新教學模式，并基于談話訪問獲取學生評價反饋信息，據此評估教學模式效果，結果得出，新教學模式對學生創新型綜合能力的提高具有顯著作用。土木專業作為傳統工科專業的代表，面對快速發展的技術和行業需求，尤其需要改革創新，優化教學內容，探索和實踐新的教學模式，以培養適應時代需求的專業人才[5]。土木專業學生的培養要加大創新實踐環節的融入，以滿足現代化工程人才的質量標準。

目前高等院校在專業課課程思政建設中取得了一定成果，形成了各類專業課課程思政標桿[6]。在新工科背景下，林健等[7]基于普渡大學的教學創新實踐研究表明：專業課程的教學目標不僅要包含專業基本知識學習和技能訓練，還需要深挖專業知識中蘊藏的思政因子，培養學生工匠精神等綜合素養。需要指出，目前土木專業通過創新工程教育理念來提升學生的科技創新和創造能力，往往忽視了學生綜合素質的培養，特別是人文情懷的塑造。Kirillova 等[8]調查了俄羅斯下哥羅德國立師范大學的教學評價活動并指出：由于教育空間現代化是一個艱難而漫長的過程，高校必須不斷尋找新方式來評估教學效果。多元融合式教學模式運用多種教學手段，匹配相應教學內容，對各項基本素質開展高效訓練，提升學生綜合能力[9]。

基于新工科建設目標，對土木專業新工科課程思政教學模式開展系統構建，特別是如基礎工程類的專業核心課程，使新工科背景下的專業課程和思政建設同頻共振、協同發展，促進知識學習、能力訓練與價值培養有機融合，為培養具有時代內涵和中國特色的新工科土木工程創新型人才奠定基礎。

二 多元融合式教學構思

新工科，“新”為方向，“工科”為根本。新工科發展不是簡單地新增專業課程或學科，而是立足地方應用型高等院校辦學宗旨，科學跟隨形勢發展，開展多學科、多專業的交叉融合，促進創新型卓越工程師的培養。為培養兼有專業知識、創新能力與人文素養的綜合型人才，工科類專業學習應以課程思政為導向，科學融入思政因子，在專業課程中發揮思政教育的育人作用，訓練認識事物基本發展規律和判斷事物發展方向的能力，并能提出改造和應對措施。上述特質與新工科內涵和特點趨于一致，在教學過程中，多元融合是以專業知識作為載體，采用案例式教學、實踐教學及自主學習等多種教學手段，科學融入創新思維及思政元素，提升學生綜合能力。

（一）目標定位

基礎工程作為土木工程的專業核心課程，師生均過于注重知識的講授與學習，在一定程度上阻礙了思政元素在課程教學中的融入。基礎工程以力學作為基礎，很多工程設計理論及施工技術已趨于成熟，不利于訓練學生的創新思維，阻礙了新工科學生創新實踐能力的培養。在人才培養方面，構造多樣-個性化的基礎工程多元融合式教學模式，讓學生感知學科前沿發展，緊跟新經濟和新產業下的土木專業行業需求，培養具有創新實踐、跨學科-專業融合、家國情懷及團隊協作等的高素質綜合型土木工程師。在課程建設方面，形成高質量基礎工程多元融合式教學模式，為新工科課程思政和工程教育專業認證的教學改革起到示范作用。

（二）總體框架

為貫徹落實教育部《關于開展新工科研究與實踐的通知》及《高校思想政治工作質量提升工程實施綱要》，根據基礎工程課程教學大綱，結合新工科課程思政德育功能，構建基礎工程新工科課程思政多元融合式教學模式的總體框架如圖1 所示。通過確立多角度的課程教學目標，引入基礎工程新工藝新方法，立體化教學資源，增加實踐環節，豐富教學內容，并運用多種教學手段，建立科學的課程評價體系，實現知識-創新-文化等多元有機融合。

圖1 總體框架

（三）具體構思

基礎工程的多元融合教學模式旨在科學融入思政因子，統一專業知識、能力訓練與人文價值，且能培養學生團隊協作精神、創新實踐能力，以及工匠精神等綜合素質，便于應用型大學實現跨學科融合，是推動新工科與課程思政協同發展的新型教學模式。在具體構建中，將按照如圖2 所示的“理論梳理—資源開發—教學實踐—持續改進”的思路展開，具體如下。

圖2 教學構思

理論梳理：深入剖析新工科和課程思政的內涵，探索將創新實踐及思政因子融入土木工程專業知識的科學途徑，修訂基礎工程課程教學大綱。

資源開發：提出基礎工程新工科課程思政建設的核心專題，提出資源開發流程，設計、開發課程教學資源包，并及時更新教學內容。挖掘思政元素，科學融入基礎工程課程教學設計，并將土木工程學科資源融入教學素材庫，引入學科前沿先進方法，及時更新教學內容，增加跨學科跨專業交流及創新實踐環節，提高學生認知批判能力、創新實踐能力及團隊協作意識。

教學實踐：在核心專題中選取部分內容進行教學實踐，探討優缺點、可行性。

持續改進：反思教學過程的優勢及不足，持續優化改進，形成高質量基礎工程新工科課程思政的多元融合教學模式。調整評價體系，根據基礎工程課程評價中的成績效應，科學調整課程教學評價標準，調動學生積極性，增強師生間的互動環節，科學訓練學生自主學習能力和創新思維。

三 理實一體教學設計與實施

理實一體教學基于理論與實踐結合，突破了理論課、實驗課及實踐課的壁壘，使得課程理論學習與創新實踐有機融合，便于直觀與抽象地學習知識，著重訓練學生的實際操作能力，可以激發學生學習的興趣，增強自主學習和探索的意識[10]。基礎工程課程的理論與實踐性極高，圖3 給出了該課程的理實一體化教學設計，主要包含教學目標、教學內容、教學方法及教學評價四個方面。

圖3 理實一體化教學設計

（一）教學目標

在新工科理念的驅動下，基礎工程的教學目標之一是培養學生解決復雜工程問題的能力，同時還要樹立正確的價值觀，將這種能力用于國家的建設和社會服務。基于理實一體化教學理念，從課程思政在基礎工程課程教學實際出發，解決新工科創新實踐與課程思政協同發展的科學問題，形成適用于課程思政改革的新工科多元融合式教學模式，提高教學效率，實現知識-創新-人文有機融合。

（二）理實一體教學內容

教學內容的安排應以教學目標為導向，基礎工程多元融合式教學內容包含理論、實驗及課程綜合設計教學，為理論與實踐的綜合設計，有利于培養學生的高階思維，培養解決復雜問題的能力。在理論教學方面，包含基礎及地基的定義、常見的基礎工程問題、地基處理方法和各類基礎工程的設計與施工方法，如淺基礎、樁基礎及沉井基礎等；在實驗教學環節，注重實用性和可操作性，強調學生的動手實踐能力，如開展地基承載力的淺層平板荷載試驗、樁基檢驗動測法等，讓學生能接觸到基礎工程領域目前常用的檢測方法及先進的建造技術；在課程設計環節，在于拓展學生的創新思維，如將超高性能混凝土（UHPC）應用于樁基礎的設計，并與傳統材料的樁基礎設計進行比較。理論知識應服從實踐教學的需要，要求理論淺顯易懂，簡潔明了，實用性強。

立足基礎工程課程教學大綱，基于理論與實踐相結合的理念，根據教師實際生產與科研等項目，選取典型工程案例，重構教學內容，形成教學素材案例庫。案例的選取極為關鍵，一方面需要考慮新工科創新意識與工匠精神的培養，另一方面還要能夠體現社會主義核心價值觀，幫助學生樹立正確的價值觀，實現新工科與課程思政的協同育人效應。

（三）教學方法

教學方法是實現教學目標的關鍵，基礎工程多元融合式教學模式采用多樣化教學方法。對教學內容配以典型的工程案例，科學融入思政元素，并以互動研討的形式開展教學，培養學生的創新意識及工匠精神；同時以問題導向法，分組解決問題，引導學生積極思考，開拓思維，培養協作精神。對于內容較多的章節，可采用翻轉課堂的形式，借助課堂以外的時間，培養學生主動學習和探索的能力，形成基礎工程課程線上線下混合式教學模式。翻轉課堂能實現課堂與課后時間的有效銜接，給學生安排項目任務，學生自由組合成團隊，基于線上網絡資源進行項目調研。在翻轉課堂的模式下，學生可以有效利用碎片化的學習時間，完成課堂以外的教學任務，既培養了學生自主學習的能力、挖掘了潛能，也充實了課余生活，特別是新冠病毒感染疫情期間，還可以利用“云課堂”的線上教學直播實現課程學習的目的。

在實踐教學環節，突出以學生為主體，學生要在課堂上“動”起來。在條件允許的情況下，基礎工程課程的實踐教學可開展室內實驗或工地現場勘查，使得學生能直觀認識并理解基礎工程的建造過程，即設計、施工及檢測養護等全過程。在實際教學中，由于通常需要保證學生安全、實驗經費和工程工期安排等因素，實物實驗或工程觀摩可能難以實施。對于不便于開展傳統實驗教學的重點和難點項目，特別是當前疫情常態化下的課程教學，可基于現代化VR 技術開展虛擬仿真教學，增強實物感知水平，加深對專業知識的理解[11]。VR 虛擬仿真技術是基于計算機信息技術，在各類實驗教學中引進的一種先進技術，能夠避免傳統實驗成本高、安全系數低等缺陷，實現土木工程實驗項目的高效教學，虛實結合，能幫助學生強化創新意識、訓練工程實踐能力、激發自主學習的積極性及提高計算機信息技術應用水平。此外，在教學過程中，向學生傳授文明規范、安全操作的知識和技能，并強調工程倫理在工程建造過程中的重要性。

（四）教學評價

教學評價是檢驗課程教學水平的一個有效途徑，為高校提升基礎工程課程的教學質量，對傳統的課程考核方式進行變革迫在眉睫。在考核環節中，既要涉及基本理論學習、實踐應用與創新精神，還要測試學生的價值觀及專業知識靈活運用的高階能力。

基礎工程課程考核方式采取“N+1”考評策略，即在教學過程中開展的N 種過程性考核和在課程結束后進行1 次期末考核，設置合理的各項考核內容所占成績比重，引發學生高度重視，全面考查學生對課堂講授的專業知識掌握程度、創新意識及人文素質提高水平，客觀評價學生在多元融合教學模式下的學習效果。

四 結束語

基礎工程課程教學改革以新工科建設為導向，通過深化專業課課程思政體系建設，培養中國特色新工科土木工程師。深入挖掘基礎工程蘊含的思政元素，并科學融入新工科課程教學體系，形成基礎工程多元融合式教學模式，推動新工科與課程思政的協同發展。根據新時代需求探索基礎工程多元融合式教學改革，建設案例教學庫、增加實踐教學環節、引入現代化VR 虛擬仿真先進技術、融合基礎工程專業知識、新工科創新實踐及人文價值思政元素，并在教學實踐中持續改進。基礎工程多元融合式教學開拓了教師視野，深入挖掘了專業課程中蘊含的思政因子，并增強了學科交叉與前沿知識對學生創新思維培養的重要性。