“巖石力學”課程思政實踐探索

摘 要：新工科建設背景下，開展“巖石力學”課程思政教學是落實全面推進“大思政課”建設工作的必然要求。基于現階段“巖石力學”課程教學存在問題分析，提出了“可感—可用—可信”知行信一體課程思政教學模式，構建了“知識—能力—價值”三位一體思政教學路徑；并使用顯隱結合的多元融合教學方法，驗證了該路徑在實際教學課程中的可行性與合理性。“巖石力學”課程思政教學實踐證明，學生在專業知識學習過程中更加堅定“四個自信”，實現了知識傳授、能力培養、價值塑造的有機統一。

關鍵詞：新工科；巖石力學；課程思政；創新路徑；立德樹人

中圖分類號：G641" 文獻標識碼：A" 文章編號：

1672-1101（2024）04-0091-08

Exploration on" Ideological" and" Political" Practice" of" the" Course" of" “Rock Mechanics”

ZHANG Qinghe1，ZHANG Ziyang2，QIAN Yuan2

（1.School of Civil Engineering and Architecture，Anhui University of Science and Technology，Huainan，Anhui" 232001，China;2.Party and Government Office，Anhui University of Science and Technology，Huainan，Anhui" 232001，China）

Abstract： Under the background of new engineering construction，conducting" ideological and political teaching" of" “rock mechanics” course is an inevitable requirement for carrying out the construction of “Big ideological and political course” comprehensively.Based on the analysis of the existing problems in the teaching of rock" mechanics at the present stage，this paper puts forward the ideological and political teaching mode of" “perceptibility，availability and trustworthiness”，and constructs the three-in-one ideological and political teaching path of" “knowledge，ability and value”.The feasibility and rationality of this path in practical teaching courses are verified by using the multiple integrated teaching methods of explicit and implicit combination.The ideological and political teaching practice of “rock mechanics” course proves that students are more firm in the" “four self-confidence” in the process of learning professional knowledge，and realize the organic unity of knowledge imparts，ability cultivation and value shaping.

Key words：new engineering; rock mechanics; curriculum ideology and politics; innovation path; foster morality and cultivate people

新工科建設是國家在新經濟發展背景下主動應對新一輪科技革命和產業變革作出的重大戰略決策［1］。黨的二十大報告強調，要全面提高人才自主培養質量，培養造就大批德才兼備的高素質人才［2］。作為高素質人才培養的主陣地，高校的專業課程教學要實現知識傳授、能力培養、價值塑造有機統一。巖石力學又稱巖體力學，是研究巖石在不同力場作用下的變形與破壞規律的學科，近年來在南水北調、西氣東輸、青藏鐵路極高地應力隧道、二氧化碳地下封存等大型工程建設中顯示出了重要應用價值。“巖石力學”是高校土木工程、礦業工程等工程專業的一門必修課程，在高校工科專業課程體系中具有舉足輕重的地位。在新工科與全面推進“大思政課”建設背景下，“巖石力學”教師要創新課程教育教學方式方法，深度挖掘并積極融入思政元素，將價值觀教育寓于專業知識傳授之中，立德樹人、啟智潤心，培養符合新時代需求的創新型工程人才。

一、“巖石力學”課程教學存在的問題及課程思政教學目標設計

課程思政的本質在于“育人”，立德樹人是高校思政課增強適應性的根本任務［3］。《高等學校課程思政建設指導綱要》 （以下簡稱《綱要》） 指出，高校要構建科學合理的課程思政教學體系，堅持學生中心、產出導向、持續改進，不斷提升學生的課程學習體驗、學習效果［4］。巖石力學是一門與多個相關學科，如應用數學、土木工程學、彈塑性力學和地質學等相互交叉的新興學科，內容繁雜，理論性與邏輯推理性較強。當前，高校“巖石力學”課程教學仍存在一些不足。在專業知識教學方面，教師往往忽視學生差異性，教學“滿堂灌”“一刀切”；教學內容嚴重滯后于學科發展，內容較為枯燥乏味；不能以學生為主體開展教學活動，缺乏師生互動、生生互動；學生掌握的知識技能與工程實踐脫節，探究意識和動手能力較弱。在思政教育方面，部分教師課程思政的思想意識不夠強，教學能力不到位，專業知識教學與思政元素結合較為生硬，課堂說教較多，思政育人效果不佳。這些問題導致學生缺乏學習興趣，專業知識掌握與價值觀塑造均難以達到立德樹人要求。

“大思政課”建設背景下，“巖石力學”課程教師要圍繞“培養什么樣的人、如何培養人以及為誰培養人”這個根本問題，在專業知識教學同時，深度挖掘課程內容中蘊含的思政元素，并積極融入具有價值觀教育價值的思政元素，守好一方“責任田”，與思想政治理論課同向同行，形成協同育人效應，落實立德樹人根本任務。基于多年課程教學實踐，筆者認為可從國家、社會、學校及個人4個層面設計“巖石力學”課程思政教學目標（如圖1所示），培養造就一大批多樣化、創新型卓越工程科技人才，為我國產業發展和國際競爭提供智力和人才支撐。

二、“可感—可用—可信”知行信一體的課程思政教學模式

課程思政具有廣泛性、隱教性和多樣性特點［5］。根據圖1所示“巖石力學”課程思政教學目標及課程特點，可形成“可感—可用—可信”知行信一體的思政教學模式。

“可感”指向感性層面，是指使學生對課程內容產生感性認知，對專業知識產生學習興趣與情感共鳴；“可用”則上升到理性和應用層面，主要是指在專業能力培養方面，切實提高學生在該課程方向的思考、探究、動手能力，進而達到學術素養與科研能力的整體提升；在上述基礎上，課程思政的最終指向是“可信”，學生通過課程理論指導實踐、實踐中活用課程所學，將理想信念與科學精神內化于心、外化于行，推進學思用貫通、知行信合一，從而達到啟智潤心、鑄魂育人的最終效果。具體而言，“可感—可用—可信”知行信一體的思政教學模式需要從教師隊伍“主力軍”、課程建設“主戰場”、課堂教學“主渠道”三個方面同時實施，如圖2所示。

（一）教師隊伍“主力軍”：勤反思、勤改進

對于學生理解能力存在差異、學習興趣不高等問題，教師作為課堂“主導者”、教書育人的“主力軍”，在日常教學中不僅要傳授學生知識，還要注意學生的學習效果。授課前，教師可就課程內容設計向學生征求意見，以符合學生心理需求，達到情感認同；教學過程中，教師應積極轉換思維，基于學生的學習效果與評價勤反思、勤改進，讓學生對專業知識“可感”，不斷強化學生的思政認知。

（二）課程建設“主戰場”：科學教育評價

對于教學內容滯后專業前沿、學生掌握的知識技能與工程實踐脫節、學生動手能力弱等問題，課程建設作為教學“主戰場”，在教育評價過程中要以文化課考試評價學生的知識吸收程度，同步實驗與科研實踐，落實創新成果統計，提升學生學術素養和科研創新能力，使學生達到對專業知識的“可用”。

（三）課堂教學“主渠道”：推進新思想進課堂、進頭腦

教師在課堂講授中要抓住思政要素與專業知識的契合點，積極推進習近平新時代中國特色社會主義思想進課堂、進頭腦。通過引經據典、案例分析等形式，討論“巖石力學”課程對推動工業技術進步和社會文明發展的作用，引導學生了解國情、黨情、民情，真正將社會主義核心價值觀內化于心、外化于行，落實“巖石力學”課程的“可信”教育，引導學生追求大國工匠精神。

三、“知識—能力—價值”三位一體的課程思政教學路徑

要將思政教育在“巖石力學”課程中落到實處，還需要建立科學合理的思政教學路徑，將教師隊伍“主力軍”、課程建設“主戰場”、課堂教學“主渠道”三方面有機融合，在實際課程教學中有序推進思政教育。為驗證“可感—可用—可信”知行信一體的思政教學模式可靠性，筆者在教學實踐中建立了“知識—能力—價值”三位一體的課程思政教學路徑，即以思想價值塑造為內核，以知識為基，以能力為要，落實新工科巖石力學專業人才的培養。具體方案如下所述。

（一）挖掘“巖石力學”課程思政要素

思政元素的挖掘是思政教育的關鍵環節，教師需要認真探尋專業知識與思政教育之間的關聯性，深入挖掘蘊含在專業知識中的思政要素，將人文素養和職業素養滲透到具體的教學實踐活動中。為實現思政教育與專業知識教學的深度融合，筆者基于“巖石力學”課程的教學內容與學習任務［6-7］，依據新工科建設要求，深入挖掘各章節專業知識內容中蘊含的思政要素，并積極與其他授課教師學習交流，精心設計了“巖石力學”課程思政教學大綱（如表1所示）。

（二）實施多元化、混合式教學手段

為更好地實現課程思政教育，教師需要研究并實施多元化、混合式的教學手段。

1.“可感”——引入科研創新。“巖石力學”課程教學的主要目的是引導學生學習和掌握巖石的變形破壞規律，能夠理論聯系實際，運用理論知識解決實際巖石工程問題，保證工程安全。因此，為達成“可感”教學目標，教師除了要深耕教材內容外，還應將與教材內容緊密相關的最新科研成果、前沿理論知識、科技創新手段引入課堂，帶領學生感受巖石力學理論在實際工程中的創新型應用，激發學生學習興趣，提升其自主學習認同感，培養其創新精神與創新能力。教學流程如圖3所示。

根據最新研究發現，裂隙巖體加載過程中，裂隙缺陷部位會產生應變局部化帶，并出現聲發射、紅外輻射現象，且這些物理量信號響應與裂隙巖體破壞過程有十分密切的關聯［8］。而且目前已經出現不少能夠實現智能監測與預警裂隙巖體的科技手段，如數字圖像相關技術 （Digital Image Correlation）、聲發射技術（Acoustic Emission）、紅外輻射測溫技術（Infrared Radiation Temperature）等［8-10］。因此，在“巖體的力學變形特性”知識點教學中，教師可以適當引入數字監測技術有關知識點的講解與學習，促進學生對新知識、新趨勢的理解與掌握。此部分的教學流程可以細化為以下4個步驟：

（1）課前做到任務驅動。教師課前向學生發布學習任務，并向學生提供學習資源，或者要求學生自主收集研究資料，使學生帶著任務提前自學，帶著疑問進入課堂教學，在課堂上順利進行裂隙巖體智能監測和預警的PPT（動畫）演示。

（2）課堂講解推進知識內化。通過案例向學生講授巖石裂隙的力學性質及其力學響應等相關理論知識；鼓勵學生主動進行裂隙巖體智能監測和預警的PPT（動畫）演示。

（3）實踐教學推進知識固化。帶領學生參觀學校的巖石力學實驗室，基于帶有單一裂隙和天然復雜裂隙的巖體試樣，向學生講解關于裂隙巖體智能監測和預警的相關試驗設備，并進行監測和預警實驗過程展示。

（4）科研探究推進知識轉化。將學生分組，按組分配科研任務，在指導教師帶領下開展科研實踐活動，提升其學習和實踐能力。

2.“可用”——結合數值仿真。巖體通常處于多場耦合復雜的工程環境中，對其力學特性與變形破壞規律的研究需要歸納大量的試驗數據，或者總結大量巖體工程實踐經驗，“巖石力學”課程能力實踐教學在此方面顯然存在較多困難。而如果將數值仿真模擬技術與有限元思想相結合，通過計算機進行數值計算和圖像顯示，能夠研究各類工程實際或可能發生的問題。目前，已經出現不少將數值仿真技術和巖石力學相結合的數值模擬軟件，如ABAQUS、ANSYS、FLAC3D、COMSOL等。因此，結合數值仿真技術，依據力學、熱學等理論原理能夠有效模擬巖石在不同試驗環境下的力學特性與變形破壞特征，這為實現理論與試驗的同步教學提供了一種行之有效的思路。

結合數值仿真技術的“巖石力學”課堂教學方式，是將理論與實踐相結合的一種教學創新手段，契合“可用”教學目標要求。如圖4所示，學生運用數值仿真軟件對理論知識進行初次實踐，得到初步數據結論后再對其進行試驗，驗證測試數據的準確性。為提高數據的準確性，學生需要多次模擬，持續糾偏完善，不斷調整試件的屬性與實驗模擬環境，使模擬更貼合實際工程應用。這種教學手段的優點體現在：（1）在課堂教學上能夠更為直觀、有趣地展示巖石力學理論內容，使學生有更深刻的理解；（2）在實驗教學上可以提前判斷不同試驗條件下巖石變形與破壞的程度，使學生更有把握做好試驗準備；（3）在工程運用上可以通過不斷調試最后得到實際運用，深化了學生對工程實際的認知，提升了學生的實踐能力。

總的來說，結合數值仿真技術的“巖石力學”課堂教學方式，將馬克思主義的實踐觀、方法論與科學精神培養結合起來，傳達實踐是檢驗真理唯一標準的思想，通過“理論—實踐—再理論—再實踐”的學習過程，提高了學生正確認識問題、分析問題和解決問題的能力，更有助于培養學生的創新精神和實踐能力。

3.“可信”——內化思想價值。實現專業知識傳授和實踐能力、創新精神培養教學目標的關鍵，在于對學生價值觀的塑造。教師在課堂上要善于引經據典，通過真實案例、楷模故事等思政要素洞鑒古今、連通中外，內化思想價值，以真情實感觸動學生內心，促進情感共鳴，達成“可信”教學目標要求。

以“緒論”章節教學為例，此部分內容教學目的主要是在“巖石力學”課程開課之初，讓學生整體了解巖石與巖體基本概念、學科的研究任務及其內容，建立學習興趣，培養愛國情懷。為實現這個目的，教師在課堂教學中則需要引入真實案例進行闡釋。如，可引入中國西部在建的川藏鐵路工程案例，向學生展示該工程對于國家發展的戰略意義，并通過施工現場頻發的巖爆災害現象，向學生揭示在不同應力和地質條件下巖石力學性質發生的重大改變。川藏鐵路沿線，山高谷深，山河相間分布，地形地勢與地質條件極其復雜，氣候環境非常惡劣，所以這條“世界最美鐵路”建設難度極大。工程之所以能夠順利推進，工程施工和技術人員在其中發揮了重要作用，作出了巨大貢獻。面對惡劣環境，他們初心不改，堅韌不拔，一路攻堅克難，展現出令人驚嘆的專業素養與職業素養。教師要積極引導學生形成精益求精、注重細節、堅韌不拔、誠信守義的工程職業素養，樹立正確職業觀、人生觀與價值觀。同時，教師還可以將趙州橋、青藏鐵路、港珠澳大橋、北京地鐵網絡等偉大工程案例引入課堂。一方面，以輕松有趣的形式向學生展示巖石力學理論在這些超級工程建設過程中所發揮的重大作用，向學生強調學科的重要性，激發他們的學習興趣；另一方面，通過觀看案例圖片、音視頻，啟發學生——縱有千難萬阻，中國人始終堅持自信自立自強，前仆后繼、刻苦拼搏、無私奉獻，終能探索出一個又一個屬于中國人自己的核心技術與尖端科技，增強學生的民族自信心與自豪感，引導他們堅持拼搏奉獻、求真務實，與時代同步，與人民同行，牢記“空談誤國、實干興邦”，強化工程實踐學習認同感、專業自豪感。

總之，教師在教學過程中要多渠道引導學生領略多學科交叉的魅力，了解地層巖石演化歷程、力學學科的發展歷史、科學家的研究方法以及不同觀點之間的碰撞，特別是要多關注科學家的理想信念和社會責任感，在知識傳授中呈現其中蘊含的思政要素，讓學生在潛移默化中接受科學文化、人文精神和家國情懷的熏陶，將社會主義核心價值觀內化為精神追求、外化為自覺行動。

（三）巖石力學教學評價，外化于行

為驗證課程建設“主戰場”思政教育教學效果，筆者所在教研團隊經過調研、討論，設計“巖石力學”課程思政教育教學結果考核表（如表2所示），評價主要涉及品行能力形成效果及期末考核兩部分。其中，品行能力形成效果由學生的課堂表現、實驗實踐完成情況、科學實踐完成情況、思政教學心得體會4部分組成；期末成果考核主要由學生的學業成績和科研成果兩部分組成，分別表示理論知識的掌握情況和創新能力的培養情況。

考核目的在于檢驗學生是否在掌握專業知識基礎上將思政知識外化于行，達成教學目標。因此，對于總成績的計算規則有如下規定：總成績=課堂表現成績×10%+實驗實踐完成情況成績×20%+科研實踐完成情況成績×20%+思政教學心得體會成績×25%+學業成績×10%+科研成果成績×15%，突出了思政教學和創新能力培養的重要性。

備注總分計算規則為：

總成績=在課堂的表現成績×10%+實驗實踐完成情況成績×20%+科研實踐完成情況成績×20%+思政教學心得體會成績×25%+學業成績×10%+科研成果成績×15%

四、教學效果反饋及分析

為驗證“可感—可用—可信”知行信一體的課程思政教學模式效果，以及“知識—能力—價值”三位一體的課程思政教學新路徑是否具有可行性與合理性，筆者對執教的土木建筑學院2019級128名本科生生進行了問卷調查，反饋結果如表3所示。問卷主要從教學目標、教學內容、教學方法和教學效果4個方面進行調查。表3顯示，92.19%的學生認為課程思政教學目標具有鮮明的時代意義；93.75%的學生認為挖掘的思政要素能夠充分結合時事，內涵豐富、深刻，有指導意義；97.10%的學生認為思政要素的教學切入時機恰當、自然、不生硬，能與專業知識充分融合；96.09%的學生認可本課程的思政教學方式，認為這樣的教學形式能夠極大地提高他們的學習興趣和動機；92.97%的學生認為課程思政要素與專業知識之間的鏈接巧妙，便于他們對知識點的記憶；94.53%的學生表示他們愿意在日后的工作中將所學到的思政目標外化于行。以上數據充分說明，學生們對“巖石力學”課程思政教學的改革實踐具有較高認同度。

五、結束語

當前，推進高質量發展迫切需要創新人才培養模式，在新工科背景下全面推進課程思政建設，落實立德樹人根本任務，培養合格建設者和可靠接班人。本文通過分析現階段“巖石力學”課程思政教學存在的問題，提出了“可感—可用—可信”知行信一體的課程思政教學模式，構建了“知識—能力—價值”三位一體的課程思政教學新路徑，并通過實踐教學驗證了該路徑的可行性與合理性。基于多年課程思政教學實踐，筆者認為：課程思政教學不僅要考慮課程本身的知識內涵，更要同步考慮到課程的性質特點，兼顧未來行業要求；思政要素的挖掘不僅要貫穿古今、緊跟時代要求，還要契合課堂內容，融入專業知識教學全過程，潤物無聲；課程思政教學要以知識傳授為內核，能力培養為路徑，價值塑造為目標，為國家培養高素質創新型人才。工程學科教師應主動承擔“守好一段渠、種好責任田”重要使命，啟智潤心、鑄魂育人，積極培養符合國家新工科建設要求、對接行業高質量發展需求的高素質創新型工程科技人才，為服務中國式現代化建設提供關鍵人才支撐。

參考文獻：

［1］ 王剛，張雨坤，于俊紅，等.新時代新工科背景下巖石力學課程教學傳承與創新：以山東科技大學巖石力學課程為例［J］.中國多媒體與網絡教學學報，2021（9）：115-117.

［2］ 習近平.高舉中國特色社會主義偉大旗幟"" 為全面建設社會主義現代化國家而團結奮斗——在中國共產黨第二十次全國代表大會上的報告［M］.北京：人民出版社，2022.

［3］ 黃蓉生，楊瑞.高校思政課增強適應性的幾個關鍵問題：學習習近平總書記在中國人民大學考察時的重要講話精神［J］.思想理論教育導刊，2022（7）：95-100.

［4］ 中華人民共和國教育部.教育部關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知［EB/ OL］.［2020-05-28］（2023-05-20）.http：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm.

［5］ 劉建軍.課程思政：內涵、特點與路徑［J］.教育研究，2020，41（9）：28-33.

［6］ 任建喜，張向東，楊雙鎖，等.巖石力學［M］.徐州：中國礦業大學出版社，2013.

［7］ 陳海波，蘭永偉，徐濤.巖體力學［M］.北京：中國礦業大學出版社，2012.

［8］ SUN" X M，XU" H C，HE" M C，et al.Experimental investigation of the occurrence of rockburst in a rock specimen through infrared thermography and acoustic emission［J］. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences，2017，93：250-259.

［9］ 張慶賀，陳晨，袁亮，等.基于DIC和YOLO算法的復雜裂隙巖石破壞過程動態裂隙早期智能識別［J］.煤炭學報，2022，47（3）：1 208-1 219.

［10］ 張慶賀，袁亮，方致遠，等.基于多元監測信息融合的含裂隙類巖石材料破壞規律和預警方法［J］.采礦與安全工程學報，2022，39（4）：797-807.

［責任編輯：吳曉紅］