思政元素融入混凝土結構課程的教學設計

劉陽冰 張樹珺 王爽

摘? 要：土木工程專業的課程思政設計是實現專業課程與思政課同步前行的重要舉措，也是培養社會主義合格建設者和可靠接班人的重要途徑。混凝土結構系列課程在土木工程專業課程體系中占據重要的地位，因此，在對課程教學背景和學情分析的基礎上，以單筋矩形截面梁承載力設計知識單元為例，基于OBE理念，將思政元素融入教學設計，從課程目標、課程內容、教學過程設計、教學方法設計及教學實施方面，探討如何合理、科學地將思政元素引入課程教學設計的各個環節，不僅解決專業教育和思政教育“兩張皮”問題，且對學生的自主學習能力和學習熱情起到積極的促進作用，另外對其他專業課具有引領和示范作用。

關鍵詞：思政元素;混凝土結構;教學設計;教學實施;單筋矩形截面

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）08-0121-04

Abstract： The ideological and political design of specialty courses of civil engineering is an important measure to realize the synchronous progress of specialty courses and ideological and political courses， and also an important approach to train qualified builders and reliable successors of socialism. Concrete Structure courses play an important role in the curriculum system of civil engineering specialty. Based on the analysis of teaching background and learning situation， the knowledge unit of bearing capacity design of rectangular beam with single bar is taken as an example to carry out the study. Based on OBE concept， ideological and political elements are integrated into teaching design. From the course objective， course content， teaching process design， teaching method design and teaching implementation， fusion approach of ideological and political education into all aspects of course teaching design is discussed. It can not only excellently combine the professional education with ideological and political education， but also promote students' independent learning ability and learning enthusiasm. In addition， it has a leading and demonstration effect on other specialty courses.

Keywords： ideological and political elements; Concrete Structure; teaching design; teaching implementation; single rib rectangular section

課程思政是一種將立德樹人作為教育根本任務的綜合教育理念，以構建“三全育人”形式將各類專業課程與思政課程同向同行，形成協同效應[1-3]。課程作為教師與學生互動的主要媒介，不僅是學生獲取知識的主要渠道，更是培養學生嚴謹治學、探索求真的科學思維，辯證思考、理論與實際結合的工程實踐能力的主戰場，同時也是社會評判學校優劣的一個重要標準[4-5]。因此，將思政元素有機融入專業課程，加強課程思政教學設計，實現知識傳授與價值引領的有機統一，對培養具有家國情懷、民族自信和懷揣職業理想的新時代好青年具有不可取代的作用。

專業類課程是土木工程專業人才培養方案的重要組成部分，也是土木工程專業人才培養的關鍵環節。通過對多所地方應用型本科院校土木工程專業人才培養方案調研和統計分析，專業課學分基本均占到總學分的50%以上，以南陽理工學院為例，專業課學分總計92.5學分（共175學分），占比達到52.3%。其中混凝土結構系列課程包括混凝土結構設計原理、混凝土結構設計兩門理論課和肋梁樓蓋、單層工程廠房設計兩門課程設計實踐課程，共計10個學分，占到專業課學分的10%左右。混凝土結構系列課程也是后續高層建筑結構設計、組合結構設計、土木工程施工和畢業設計等課程的基礎。因此，以混凝土結構課程為例，針對具體知識單元探討如何合理、科學地進行土木工程專業類課程思政設計，不僅能解決專業教育和思政教育“兩張皮”問題，將思政元素如鹽入水地引入專業教育，達到潤物細無聲的育人效果，且對其他專業課具有引領和示范作用。

一? 教學背景

混凝土結構系列課程中的混凝土結構設計原理是大土木多個專業的專業基礎必修課和核心課。該課程基于現行的設計規范，知識面廣、實踐性強與實際工程設計和施工密切相關;也是聯系先修的力學課程和后續的設計類和施工類課程的“橋梁”。學生對該課程的掌握程度直接影響畢業后能否勝任專業崗位的要求。

鋼筋混凝土受彎構件正截面受彎承載力的分析與計算是該課程的第三個知識單元，該單元的基本理論不僅是后續受壓、受拉構件承載力計算的基礎，其分析和學習方法同樣適用于各類構件的學習。因此，選用本單元單筋矩形截面受彎構件正截面受彎承載力計算知識單元為樣本，進行思政教學設計和教學實施具有代表意義。

二? 教學設計

（一）? 學情分析

課程授課對象為大三學生，學生已經初步具備了專業基礎知識，正處于對專業知識實際應用的渴求階段。該課程也是培養學生具備良好的職業道德、工程素養和嚴謹科學態度，以及應用理論知識解決實際工程問題能力的核心課程。因此，其既可通過與先修專業基礎課程的聯系構建學生的整個專業知識體系以及加強專業知識的融會貫通，又可通過工程實踐激發學生的學習積極性、主觀能動性，以及樹立正確的人生觀和價值觀。

但這個階段的學生，傳統的教學方法和手段已經不能滿足需求，在各種多媒體網絡設備的吸引下，部分學生自控能力較差，沉迷于手機和網絡，不能接受知識型傳授和填鴨式教育的課堂。他們更希望能參與課堂教學，希望課堂教學比手機更有趣，更能吸引注意力，渴望實踐。

通過對在校授課班級2020級土木工程專業學生以及往屆畢業學生的調查發現，絕大部分學生普遍認為，無論從事房地產開發、結構設計及工程施工等工作，還是繼續深造，都需要掌握或理解本課程知識。但由于本課程綜合性強、實踐性強、原理抽象、公式復雜和實驗多等特點，雖然學生非常重視本課程，也付出了較多學習時間，但不及格現象仍然很多，為最容易掛科的課程之一。

（二）? 教學設計

基于以上的學情分析，課程的教學設計就顯得尤為重要。想要解決學生學和教師教之間的問題，就需要通過各種課程教學設計的實施使學生愛上學習、主動學習。從OBE教學理念出發，將思政元素與教學有機融合，從教學目標、教學內容組織、教學過程和教學方法四個方面進行教學設計。

1? 教學目標

基于OBE理念反向設計教學目標，由社會、行業和專業發展需求決定人才培養目標，由人才培養目標確定學生畢業時所需達到的要求，再由畢業要求構建課程體系。根據土木工程專業的畢業要求，制定課程的教學目標，進而確定單筋矩形截面受彎構件正截面受彎承載力設計的思政和專業教學目標。

思政目標：培養學生具有高尚的品德修養、責任擔當和職業操守，良好的愛國情懷、工程素養和追求卓越的工匠精神。

專業目標：能夠推導單筋矩形截面受彎構件正截面受彎承載力計算的基本公式，并能熟練應用公式進行單筋矩形截面受彎構件縱向受拉鋼筋的配筋計算（截面設計）和截面復核。

2? 教學內容組織

在內容組織上，分為三個層次，即基本知識層次、分析能力層次和工程應用能力層次。基本知識層次包括受彎承載力計算公式;分析能力層次包括設計步驟和典型例題、實際工程案例分析;工程應用能力層次包括實際構件設計和實際工程問題解決方案。

3? 教學過程設計

教學設計本著“以學生為中心，以教師為主導”的教學理念，將思政元素有機融入教學案例，進行教學過程設計，具體流程如圖1所示。

學生課前預習，收集房屋或橋梁結構破壞工程案例，查閱資料，分組討論，初步分析造成結構破壞原因;思考作為土木人，應該怎么做可以避免這些破壞發生？

課中5～8分鐘典型事故分析個人展示，以培養學生的自學能力、表達能力、查閱資料能力。教師引入汶川地震房屋破壞和橋梁坍塌工程案例（圖2），引導學生回憶相關內容，并運用已學知識，分組討論分析梁、板破壞的原因和事故產生后所應承擔的責任（圖3）。培養學生安全意識和責任擔當的同時，使學生深切體會到，知識的力量、設計、施工的重要性，作為土木人的職業擔當;從而教會學生責任與擔當，教會學生做人、做事，培養學生的職業意識和職業操守，增強社會的責任感和使命感。

在啟發學生深入思考造成梁、板破壞的力學原因的基礎上，從工程實際需要出發給出本節課的教學目標。圍繞課程目標，羅列達成課程目標所必須具備的專業知識——承載力計算的基本公式。然后，教師先進行承載力基本公式知識點講解（圖4），并對知識點進行細化，化為若干子知識點，如承載力公式的依據，縱向鋼筋面積計算的其他方法等設計相關問題。引導學生思考，讓學生參與相關知識的討論，翻轉課堂，并由學生講述部分子知識點（圖5）。另外，通過受彎構件計算過程中要遵循的設計規范，使學生認識到學習和遵守規范、標準要求的重要性，引入“職業修養”和“工匠精神”教育。

知識點學習完成后，學生根據所學知識，給出實際工程問題的解決方案，進行分組討論（圖6）和發言。教師進行點評，判斷方案是否滿足給定的指標要求，如果滿足，就達成課程目標;如果不滿足，繼續完善，直到滿足指標要求。教師在點評過程中，要啟發學生設計時由于所采用的材料不同，估算的截面尺寸不同，設計結果不是唯一的，使學生樹立正確的工程觀和優化設計理念。

課后利用學習通、班級的微信群、QQ群發布課外學習視頻、學習資料和課外作業，加強知識點鞏固和知識拓展，并時時為學生答疑和溝通交流。

4? 教學方法設計

在教學方法上，合理應用多元化的教學方法和課堂組織形式，充分調動學生的主觀能動性，提高其學習積極性。主要采用的教學方法和教學形式有啟發式教學、小組討論、工程案例教學和情景現場教學。

啟發引導，從學生被告知到學生自己認知，使學生參與到課堂教學中，使學生在學習過程中更具主動性。小組討論相對于教師課堂講授更能活躍課堂氣氛，學生會更積極地融入課堂，增加對課程的學習興趣。同時培養學生獨立思考問題的能力和創新意識，從而提高學生主動探索的能力。在本知識單元中，針對工程事故的原因分析、實際工程問題的設計方案問題開展學生小組討論。

工程案例教學和情景現場教學不僅使學生能身臨其境地感受到實際工程的復雜性和挑戰性，而且能增強其責任擔當，培養勇于面對挑戰和迎接挑戰的勇氣。另外，通過典型案例分析，更能加深學生對知識的理解和提高解決實際工程問題的能力。通過引導學生觀察教學樓和上課教室的結構構件，啟發學生找出教學樓中常見的受彎構件，以及哪些受彎構件可以按照單筋矩形截面進行設計和復核。

四? 教學實施

（一）? 教學實施過程

具體的教學實施過程分為三個步驟：課前自主預習、課中積極學習和課后主動鞏固與拓展。課前預習通過在學習通上發布自主學習任務，同學自由分組，完成相關結構破壞工程案例收集，并進行初步分析，選出小組代表進行課堂發言。在學習通上查閱課程課件并分組進行知識點預習（圖7）。通過這幾項工作的完成，學生能在老師的引導下，逐漸進入本單元知識的學習狀態，從以前老師講、學生聽的方式，轉化為老師帶領學生自己發掘知識;通過分組和小組共同學習，也可以培養學生的協作能力和團隊精神。

課中學習，學生需要在課堂中完成單筋矩形截面受彎構件承載力計算的學習，學習承載力計算的基本公式，學習如何應用基本公式解決實際工程問題。并需要分組發言，與同學分享實際問題的解決方案。老師引入工程案例并提出問題、學生分組發言，老師總結和歸納;給出實際工程中所需要解決的問題（樓板、樓梯和梁的負彎矩區截面的設計和復核），從而確定課程的學習目標。學生帶著學習目標進行知識點的進一步學習，學習過程中，教師啟發學生主動思考，參與到教學活動中。知識點講解完成后，給出實際工程問題，學生分組課堂討論，選出小組代表講解解決方案（圖8）。教師最后進行點評、歸納和總結。通過課堂學習，學生掌握了知識，并應用所學基本知識，解決了實際工程問題，感受了學習的快樂和成就感，為后續課程的學習打下了基礎。同時，培養了學生的科學思維能力和理論素養以及表達能力。

最后一個步驟為課后鞏固與拓展，要求所有學生完成課后作業及課后知識點拓展學習。教師課后通過學習通或學習群，上傳學習資料和課外學習視頻，學生提交課后作業，并在網上提交知識點拓展作業（圖9）。

通過以上完整的教學實施過程，將思政元素有機地融入到課程學習的各個環節，讓學生在達到課程所要求的專業目標的同時，讓德育入腦入心，不只流于表面，真正做到立德樹人。

（二）? 教學實施效果

通過課程建設與教學改革，學生對混凝土結構系列課程的網上評教、課程目標達成情況調查以及課程情況評價調查均接近于滿分。課程的考核成績和及格率也穩步增長，以混凝土結構設計原理為例，19級學生的平均成績為65.92，及格率為80.85%，20級學生的平均成績為67.56，及格率為89.92%。混凝土結構設計原理課程在2020年獲批河南省一流課程。另外，學生的創新能力、專業知識應用能力以及團隊協作精神和集體榮譽感也得到了較大的提升，2020級學生混凝土結構原理授課學期，參加各種專業類學科競賽人數比2019級增加了50%，學生在混凝土在結構模型設計大賽、成圖大賽、混凝土材料大賽、高教杯和“互聯網+”等各類比賽中均取得優異的成績。

五? 結束語

混凝土結構系列課程應用理論知識解決實際工程問題的能力。以混凝土結構原理課程中的經典知識單元為例，探討課程思政元素融入的教學設計，使得學生在學好專業知識、提升專業能力的同時，真正將立德樹人落到實處，使學生能夠正確認識混凝土結構在建筑行業發展過程中乃至轉型升級中的重要作用，樹立愛國情懷和民族自豪感，加強集體主意和團隊協作精神，具備追求卓越的工匠精神和“科技報國，強國有我”的使命擔當精神，具備高尚職業道德、工程素養、科學精神、社會意識以及精益求精的學習作風;推動思政課程與課程思政協同前行，對同類設計課程具有積極的引領和實際的借鑒作用。

參考文獻：

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基金項目：河南省一流課程“混凝土結構設計原理”（教高〔2020〕193號）;2019南陽理工學院一流課程“混凝土結構”（南理工院文〔2019〕125號）;2020南陽理工學院教育教學改革項目“以學科競賽為載體的土木工程專業實踐教學研究”（NIT2020JY-079）

第一作者簡介：劉陽冰（1979-），女，蒙古族，河南南陽人，博士，副教授。研究方向為混凝土結構。