[摘 要]地下工程是安全工程專業地下安全方向的一門工程實踐性要求高、跨學科交叉融合性強、安全問題復雜多變的專業核心課程。文章從“思政引領-科研助推”的視角出發,分析了地下工程課程的特點及課堂教學中面臨的挑戰,對該課程在新時代背景下的教學目標進行了剖析,提出了“理論—工程案例—理論”的聯動反饋式教學、前沿科研成果支撐教學培養創新型人才、課程思政引領下全方位育人的地下工程課程教學方法,構建了基于“思政引領-科研助推”的安全工程專業地下工程課程教學模式,推動了地下安全方向課程建設的實踐與創新。
[關鍵詞]課程思政;地下工程;安全工程;聯動反饋;科研助推;課程建設
[中圖分類號]G642.3 [文獻標識碼]A [文章編號]2095-3437(2024)20-0023-05
隨著社會的發展和科技的進步,地下交通系統、地下市政基礎設施系統、地下綜合體、地下防空防災等領域高速發展[1]。地下工程具有結構復雜、施工工序眾多且相互關聯性強等特點,是一個復雜的、脆弱的、不斷變化的巨系統,災害風險呈現出人為因素與自然因素耦合的多災種態勢。當前,地下工程安全事故的易災性、隱蔽性、多樣性、復雜性、耦合性、連鎖性、嚴重性、放大性不斷增強,非傳統安全和新興風險凸顯,安全事故災害仍時有發生[2]。培養好新時代安全工程專業地下安全方向高層次科學技術人才,是提高地下工程安全生產水平的基礎。
地下安全方向是安全工程專業發展的新趨向之一[3],而地下工程是地下安全方向的一門工程性強的專業核心課程,要求學生學習掌握國內外地下工程的發展現狀、核心施工技術、施工組織管理模式、安全防控要點等內容,形成全面、完整的地下工程知識體系,具備防范化解地下工程重大安全風險的能力。黨的二十大報告提出,要“完善思想政治工作體系”,“著力培養擔當民族復興大任的時代新人”。因而,地下工程課程教學既要傳授專業知識和技能,又要將思想政治工作貫穿教育教學全過程,培養優秀的社會主義建設者和接班人。然而,目前學生培養過程中仍面臨著以下挑戰:理論與實踐融合度不足,學生實踐應用水平有待提升[3];“教而不研則淺,研而不教則空”,科研對教學的支撐度有待提高,學生的創新能力難以保證[4];思想政治教育與專業知識教學依然存在各自為戰、相互分離的現象,思政融入課程的深度有待提升[5-6]。
綜上,在服務國家重大需求背景下,亟須開展安全工程專業地下工程課程教學模式的探索與實踐,培養安全工程類地下工程安全領域卓越拔尖科學技術人才。本文以河南省“雙一流”學科——河南理工大學安全科學與工程學科的創建為契機,結合學科在地下領域的傳統特色優勢和資源優勢,以安全工程專業地下安全方向地下工程課程為例,從“思政引領-科研助推”視角出發,分析地下工程課程的特點及課程思政中面臨的挑戰,明確新時代背景下地下工程課程的教學目標,構建課程的主要教學內容框架,提出構建基于“理論—工程案例—理論”、前沿科研成果支撐教學、課程思政引領的教學方法,為安全工程專業地下安全方向課程建設的實踐與創新提供借鑒。
一、新時代背景下地下工程課程特點及教學目標
(一)課程特點
地下工程作為安全工程專業地下安全方向的專業核心課程,主要培養學生運用所學知識開展針對具體地下工程的安全設計、分析解決地下工程各個階段復雜安全工程問題的能力,為學生從事地下工程安全工作打下良好的基礎。
該課程教學內容涵蓋5個核心章節內容(如圖1所示)。第一章為地下工程概論,其教學目標是使學生掌握地下工程安全領域的國內外發展現狀及未來發展趨勢,培養學生的全局意識,增強學生服務社會的意識,并激發學生強烈的責任感和使命感。第二章為地下工程結構設計,其教學目標是使學生掌握地下工程的結構特點、安全等級要求,培養學生設計、獨立工作和決策的能力,充分發揮學生的主觀能動性。第三章為地下工程主要施工工法,其教學目標是使學生能夠對不同施工工法的基本概念、分類、優缺點、適用條件、方法選擇、設備選型、施工條件、附屬設施、輔助工法、安全風險等進行科學分析,掌握各施工階段的具體工序、工藝、工況、施工流程和要點。第四、第五章分別是地下工程輔助作業和施工組織與管理,其教學目標是使學生能夠結合施工現場的實際情況,合理制定工程項目的安全管理措施,以有效促進地下工程的安全施工。
根據上述課程教學內容,該課程具有如下特點:第一,工程實踐性要求高。安全工程專業地下工程課程誕生于工程實踐并在實踐中不斷發展,理論與實踐聯系緊密,注重培養學生解決地下工程各個階段復雜安全工程問題的實踐能力。因此,課程需要與工程實踐銜接起來,通過施工現場觀摩和學習、案例分析、課程設計等實踐環節,讓學生掌握地下工程的設計、施工過程以及存在的安全問題,促進學生對理論知識的理解與吸收。第二,跨學科交叉性強。工程背景下的安全工程專業地下工程課程是一門綜合性課程,與多個領域和學科相互滲透和交叉,如安全工程學、職業安全與健康、工程力學、土力學、水文地質學、工程監察與監理、安全檢測與監控技術、通風與除塵等,要求學生具備較完善的多個領域和學科知識體系。第三,安全問題復雜多變。地下工程具有結構復雜、施工工序眾多且相互關聯性強等特點,是一個復雜的、脆弱的、不斷變化的巨系統,災害風險呈現出人為因素與自然因素耦合的多災種態勢。針對地下工程安全的多場景、多學科環境特點,要求學生能夠運用地下工程安全理論、工程管理與經濟決策方法,借助文獻和工程理論,分析地下工程中復雜安全工程問題的風險因素,掌握地下工程安全方面復雜問題設計和配套檢測檢驗、監控量測等基本設計技術。
(二)課程教學目標
新時代背景下安全工程專業地下工程課程教學,應當順應國家高質量發展的戰略需求,以培養學生的專業知識素養、創新能力和思政素質為總體目標,以前沿科研成果為導向,建立聯動反饋機制,夯實學生的專業基礎,培養學生的實踐能力、創新能力、團隊溝通協作與自主學習意識。同時,在習近平新時代中國特色社會主義思想的指引下,培養學生的思想政治素養和專業自豪感,使學生堅定“四個自信”,將學生培養成為能夠解決新時代地下工程復雜安全問題的高質量人才。
引導學生通過地下工程理論課程學習、地下工程課程設計環節,將理論與實踐相融合,學習地下工程的超前地質預報及監控量測技術、結構設計原理及方法、明挖和暗挖施工方法、輔助作業流程以及施工組織與管理等專業知識,并根據安全工程問題對象特征,學習地下工程安全監測技術復雜問題設計和配套檢測檢驗等技術。讓學生掌握地下工程安全領域發展現狀、設計方法、施工方法、監控量測、施工組織管理、經濟決策,以及安全問題評價、預測和處置要點等方面的知識和專業技能,將地下工程設計與施工的基本原理、前沿科研成果和工程實例有機結合起來,使學生有能力開展地下工程結構形式選型、開挖方法選擇、輔助作業順序以及施工組織管理流程編制,分析地下工程各個階段復雜安全工程問題的風險因素,利用風險辨識、評估和化解等方面的知識,提出有效的安全風險處置結論,形成最優方案來解決地下工程安全問題評價、預測和處置等方面的問題。
二、“理論—工程案例—理論”聯動反饋式教學
安全工程專業地下工程課程具有工程實踐性要求高、跨學科交叉性強等特點。掌握地下工程設計、施工及組織管理等理論知識,無疑是開展地下工程安全工作的基礎和立足點,但課程需要與工程實踐有效銜接,通過施工現場觀摩學習、案例分析、課程設計等實踐環節,讓學生掌握地下工程設計、施工以及安全防控要點。但傳統的“填鴨式”或“大水漫灌式”的教學方式,不能充分調動學生的主動性,難以使學生有效參與到課堂中。
為此,課程教學團隊開展了“理論—工程案例—理論”聯動反饋式教學探索,以學生為中心,設計日常生活與地下工程安全相關、兼具學術和應用價值的工程案例,將帶有安全背景、真實情境的案例結合到理論知識中,培養學生“學習理論、分析工程案例、再發展理論”的意識,讓學生理論聯系實際、學為我用,充分發揮學生的主體作用,調動學生的主觀能動性。基于課堂學習的理論知識,開展地下工程安0fa148f9b067e82c79d5dd9fe1e58dd3全案例的分組討論,讓學生以分組匯報和討論的形式呈現案例場景,分解工程案例任務,提出不同類型、不同層次的問題,共同探討交流。教師及時、有針對性地進行講解與點評,培養學生求知問學的興趣。在分析工程案例的過程中提高學生對工程實踐的認知水平,引導學生通過工程案例分析對理論知識有更進一步的理解,以更加多元開放、自信的心態去迎接實際工程中的各種挑戰,不斷提升學生解決安全工程問題的能力。
新冠疫情暴發后,互聯網教育平臺迅猛發展,學生網絡學習能力有了顯著提升。該背景下,教師可利用好MOOC(慕課)等教學環境與資源,將專業教育與熱點話題、工程前沿相結合;還可以通過網絡教學平臺,構建在線學習社區,借助投屏、連麥、語音、視頻、學習圈等多種功能與學生實時互動,如利用微信、QQ、微博等工具,組織學生分組討論或完成特定任務,培養學生分解任務及溝通協調的能力,并引導學生同步學習CAD、BIM、ANSYS等繪圖及數值模擬軟件。
三、前沿科研成果支撐教學培養創新型人才
科研反哺教學是培養學生創新能力的重要手段[7],教師應緊跟安全工程專業地下安全方向的學術前沿和熱點,注重科技創新,融合課程教學團隊的前沿科研成果,將科研新技術、新理論有機融入課堂教學,探索以前沿科研成果為導向的安全工程專業地下安全方向教學模式,以教師科研成果為支撐反哺教學。將現場工程、科研前沿成果與實際課程銜接起來,使理論知識通過科研前沿成果、工程案例的形式,內化為學生對實際工程的認知。采用任務驅動和小組分工的教學法,根據不同的科研專題進行分組,圍繞教學目標和教學內容,通過聯動反饋式教學,開展地下工程安全前沿科研成果研討,引導學生運用理論知識對復雜科研問題進行剖析。注意在科研成果研討中以學生為主導,讓學生積極參與科研成果研討活動,多層次、多方位、多角度探討前沿工程實際安全問題,培養學生創新能力。
前沿科研成果研討中可能會存在小組成員之間缺乏有效的溝通和合作、各自為政,甚至存在一定的沖突和爭議的情況。還可能存在科研成果研討任務分工和安排不合理的問題,使個別成員承擔過多、過難的任務。因此,要注意調動每一個成員的積極性,鼓勵參與度不高的學生進一步參與到討論中,跳出傳統思維框架,群策群力,集思廣益,提出多元化的觀點和想法去靈活分析工程中面臨的瓶頸,鍛煉學生的創新能力,確保達成新時代創新型人才培養的目標。
四、課程思政引領下全方位育人
習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出,要堅持把立德樹人作為中心環節,把思想政治工作貫穿教育教學全過程,實現全程育人、全方位育人。學校在主抓安全工程專業知識教學的同時,也應注重開展思政教育。專業課是課程思政的基本載體,安全工程專業地下工程課程中蘊含著豐富的思想內涵和價值觀,如愛國主義、工匠精神等意識形態元素,有必要對其進行深層次的挖掘[8],找到有效的切入點,將其有機地融入課程思政教育的各個環節,落實新時代立德樹人的思想理念,牢固樹立“安全第一,預防為主,綜合治理”的“紅線意識”,做到傳道、授業與解惑。通過設計自學、研討、課程論文等教學形式,聚力協同、夯實基礎、強化保障,不斷提升“大思政課”體系建設和鑄魂育人成效。
教師應將課程專業知識、思想政治教育與熱點話題、工程前沿科學相結合。例如,在地下工程概論的教學中,通過對各類地下工程發展歷程的教學,如聯系“816地下核工程”、“成昆鐵路”和“港珠澳大橋”建設精神等,讓學生對我國的地下工程建設和國家的經濟實力有更全面的認知,培養學生的榮譽感、使命感與擔當精神,以及愛崗敬業、吃苦耐勞的工作作風。在地下工程主要施工工法的教學中,引導學生對不同施工工法進行分類和優缺點分析,自主進行施工方案的比選,養成專注、精益求精、大膽創新的工作作風。在地下工程安全案例研討中,讓學生了解相關工程在提升人民生活品質方面創造的價值,激發學生的愛國情懷、堅定學生的民族自信心,從而使學生自愿投身到中國特色社會主義偉大事業的建設中來。
五、結語
安全工程專業地下工程課程具有工程實踐性要求高、跨學科交叉性強、安全問題復雜多變的特點,但目前課程理論與實踐融合共進度、科研對教學的支撐度、思政融入深度均有待提升。本文圍繞安全工程專業地下工程課程,通過將具有安全背景、真實情境的案例與理論知識相關聯,將優質前沿科研成果轉化為育人資源,深入挖掘課程中蘊含的思政元素和價值觀,提出了“理論—工程案例—理論”的聯動反饋式教學、前沿科研成果支撐教學培養創新型人才、課程思政引領下全方位育人的教學方法。這一基于“思政引領-科研助推”的教學模式有助于引領學生將被動式學習轉變成主動式學習,從而更好地培養新時代安全工程專業地下安全方向的高層次科學技術人才。
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[責任編輯:周侯辰]