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基于基因植入式的钢结构基本原理课程思政一体化教学设计与实践

文章来源:网友投稿 时间:2023-09-08 13:25:03

车 伟,杨震柏,孙俊利

(中国地质大学(北京) 工程技术学院,北京 100083)

“蒙以养正,圣功也”。立德树人是高等教育的根本任务,高校的思想政治教育工作是落实这一根本任务的核心阶段,是引导处于“拔节孕穗期”的青年大学生树立正确社会价值观、走正路的关键[1]。大学课堂教学作为开展思政教育的主渠道、主阵地,是提升学生思政教育实效和专业人才培养质量的关键抓手。其中,“思政课程”是思政教育的主动脉,是起引领作用的显性课程。“课程思政”是微循环的毛细血管,是一种潜移默化的隐性课程。如何在畅通主动脉的同时,有效激活课程思政教育的微循环,创新推动思政课程、课程思政与“新工科”建设同向同行,全过程、全方位协同育人,已经成为高校课程思政教学改革的热点[2-3]。

任何一门专业课程都担负着专业教育和思政教育的双重使命和责任,其内容也都蕴含着丰富的思政资源[4]。钢结构基本原理是土木工程专业的一门专业主干课,主要以阐述钢结构的基本概念、基本原理为宗旨,从力学角度使学生对钢结构材料、构件及连接节点的工作性能与设计方法有全面深入的理解和把握,它是一门理论性与实践性、科学性与工程性并重的综合技术型课程[5]。现如今,充满个性的“00后”大学生已成为该课程的教学主体,他们有着相对优越的生活条件,爱好广泛,思想开放活跃,易于接受并尝试新鲜事物,但是过度依赖网络,抗压能力较差,是非辨别能力较弱,对社会、国家、家庭及个人的责任担当意识较淡化,世界观、人生观和价值观尚处于模糊的不确定形成状态[6]。

从专业课程体系角度看,钢结构基本原理是一门承前启后的课程,既是前修房屋建筑学、材料力学和结构力学等课程的综合运用,又是后续建筑结构抗震、高层建筑结构、地下结构等课程的有效衔接。因此,有必要将有温情的思政教育以“润物细无声”或“如盐入水”的方式自然和谐地融入课程教学全过程,让学生入脑入心的同时,逐步提升个人的科学素养、职业认同和创新意识,培养学生的家国情怀、工匠精神和使命担当,使其逐渐树立深厚的专业情感、正确的专业价值观和坚定的专业信念[7-8]。本文以中国地质大学(北京)土木工程专业钢结构基本原理课程作为课程思政教学试点,通过“基因植入”方式将红色基因、爱国基因、工匠精神、工程伦理等课程蕴含的思政元素和承载的思政功能有机融入课程的教学内容、教学方法、教学设计与评价等各个环节,促进思政教育与课程教学目标、教学要素及教学过程的深度、系统融合,构建钢结构课程思政一体化建设新模式。

钢结构基本原理是钢结构工程专业人才培养的起点课程,与工程规范和工程实践密切相关。本文依据专业培养目标,结合学情分析及课程特点,通过“基因植入”的方式将思政元素有针对性地融入课程教学的各个环节[9-10],达到知识-能力-素质-思政互融一体化教学,全方位、多维度贴心育人。

(一)课程教学目标

教学目标制定是课程教学计划的顶层设计,本着“夯实专业基础,激发专业兴趣,匠心育人”的教学宗旨,从知识、能力、素质、思政四个层面重塑课程教学目标,如表1所示。

表1 钢结构基本原理课程教学目标

(二)课程教学内容及实施方法

教学目标解决了“为何学”,教学内容和实施方法将解决“学什么、如何学”的问题。钢结构基本原理课程思政一体化教学设计方案紧紧围绕上述教学目标,依据各章节专业知识的特点,挖掘其蕴含的思政教育元素。同时,找准切入时机,采用讲、看、做、查等灵活多样的基因植入方式融入并实施思政教育,积极拓展线上思政教学时空,达到“大音希声,大象无形”的思政内化教学效果。表2给出了课程各章节具体的教学内容及思政元素的实施路径。

表2 钢结构基本原理课程的教学内容及实施方法

续表2

(三)课程教学评价

工科课程的思政教学具有很强的隐性化、立体化、多样化特点[11]。在课程教学质量评价中,废除单一的“理论知识”评价方式,实施“知识-能力-素质-思政”四位一体综合评价[12]。以理论知识的掌握为明线,以知识技能和综合素质的提升为暗线,引入诊断性评价、过程性评价和总结性评价。知识、能力、素质和思政评价在课程总成绩中所占比例及各自的考核方式如图1所示。

必须强调的是,课程思政教学评价的目的不是约束学生通过或不通过考试,而是让学生在学习过程中体会精神上的愉悦、情感上的共鸣,产生态度和行为方面的转变。同时,课程思政教学评价也是教师对思政情境代入方式及产生效果的反思,其目的是及时改进课程思政的教学方案。

(一)具体案例设计

本案例选取第二章钢结构材料中的“钢材的主要力学性能及影响因素”知识单元进行思政一体化教学活动设计及效果评价。思政目标:塑造百炼成钢的意志,强化科学认识的辩证思维及责任担当。主要在钢材生产过程、钢材化学成分和钢材性能指标三个知识点处恰当引入思政元素。

切入点1:钢材生产过程——百炼成钢

每个人的个性化成长过程与钢材的生产过程极其相似,都需要经历脱掉稚嫩(冶炼环节)、去除杂质(脱氧环节)、调整个性形状(铸造和轧制环节)、破镜练级(热处理环节)的过程,最终实现不断成长与蜕变。我们要珍惜生命价值,在青年时期萌生职业理想,孕育高尚的品德情操,培养坚忍不拔、吃苦耐劳的毅力品质,追求积极向上的生活。中国钢材产量从弱到强的奋斗历程,激励我们“接过前辈的接力棒,跑好当代青年的这一棒”,充分展现自己的价值,时刻铭记“宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来”。

切入点2:钢材化学成分——辩证思维

钢材的化学成分复杂,包含很多有益元素和有害元素,这些元素对钢材的强度、塑性、韧性及可焊性的性能影响显著。碳在钢材中的含量和钢材强度随温度的变化均存在辩证关系。当含碳量在0.8%以下时,随着含碳量的增加,钢材的强度提高,而塑性和韧性降低;
当含碳量在1.0%以上时,随着含碳量的增加,钢材的强度不升反降。钢材的强度在温度低于250℃以下时,随着温度的升高,强度增大;
当温度高于250℃时,强度急速降低。

硫在钢材中多数情况下被作为会产生“热脆”现象的有害元素,但在某些条件下,可以转害为益,成功逆袭。如在含硫易切钢材中,适当提高硫、锰的含量,形成较多的硫化锰,可以改善钢材的切削加工性能。这种辩证关系让我们悟出做人的道理——碰到问题时要辩证地看待对与错、益与害、得与失[13]。

切入点3:钢材性能指标——责任担当

与砌体和混凝土材料相比,钢材具有较高的强度、良好的塑性和韧性,其抗震性能最优。以“汶川抗震精神”故事,通过对比灾前灾后建筑物的情况,让学生真切感受自然灾害的巨大破坏力,引出土木人的责任担当,有义务和责任在未来的职业生涯中设计施工出更安全、更可靠的钢结构建筑。

(二)教学效果评价

为了检验课程思政四位一体化教学方案的实施效果,笔者灵活运用多种方式对学生进行课程思政目标考核。

(1)试题课堂表现,观察每个学生对思政元素嵌入的兴趣程度,从互动讨论交流中考核学生的批判辩证思维意识。

(2)通过期末考试。紧扣钢结构课程的工程特点,开发设置融入思政元素的开放性考题。例如:从工程技术、工程伦理等方面综合分析钢结构事故案例,从而引导学生在钢结构设计(施工)中考虑环保和可持续发展因素、刚柔并济的斗拱节点,体现古人的工匠智慧等。

(3)从学生的平时作业、试验过程及试验报告的细节处挖掘学生勇于探索的创新精神及“工匠”意识。

通过对所在学校土木工程专业2018级钢结构基本原理课程的初步思政教学改革实践发现:有88%的学生对思政元素融入课程及融入方式给予了积极响应,课堂互动气氛比2017级学生明显活跃;
有65%的学生能较全面地从多角度、全方位分析融入思政元素的开放性考题,促进了对专业知识的全面、深入理解。有90%的学生能自主学习、主动搜集文献资料、完成作业、撰写报告,部分学生的报告、作业具有一定的创新性。整个教学实践基本达到了预期教学效果。

在“新工科”建设背景下,如何突出高等教育的“育人导向”,把隐性的思政教育有机融入工科学生的专业课程教学中,实现理论知识教育同社会价值观教育水乳交融、同频共振至关重要。以土木工程专业的钢结构基本原理课程为例,结合“00后”大学生的学情分析及课程特点,构建了一种基于“基因植入式”的课程思政一体化教学方案,并进行了具体案例设计和教学效果评价,得到以下结论:

(1)通过“基因植入”方式将课程蕴含的思政元素和承载的思政功能一体化融入课程教学的各个环节,能有效促进学生对专业理论知识深入全面理解,也有利于青年大学生形成科学正确的世界观和健康的价值观。

(2)采用情境创设等灵活多样的思政切入方式是有效激发学生入脑入心,让有料、有趣、有意义的课程思政教育真正“活”起来的关键。

(3)每个学生由于其成长环境及个人性格等方面存在较大差异,在当下开放式教育环境下会形成不同的意识形态,如何利用大数据和丰富的线上资源为学生提供针对性、个性化的思政教学将是进一步探索的方向。

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