《結構力學》“課程思政”示范課程的建設與實踐

魯彩鳳?盧麗敏?張營營?呂恒林

摘 要｜專業課程是課程思政最主要的依托，專業課的思政示范課程建設會起到落實立德樹人引領作用。本文以國家級一流本科課程及我校課程思政示范課程《結構力學》思政建設實踐為例，從課程思政建設的總體設計、思政元素的挖掘及課程思政實踐途徑（含混合式教學模式、創新實踐應用及綜合考核模式）等方面，對專業課程的教學與課程思政的有機融合進行了探討，以實現知識傳授、能力培養和價值引領“三位一體”育人目標。

關鍵詞｜結構力學；課程思政；線上線下混合式；思政元素；實踐教學

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隨著《關于深化新時代學校思想政治理論課改革創新的若干意見》（國務院辦公廳）、《高等學校課程思政建設指導綱要》（教育部）等文件的頒布，課程思政在高校人才培養體系中的地位及作用不斷凸顯。那如何把課程思政建設工作落細、落實，成為每一所高校都無法回避的難題［1-3］。2020年7月江蘇省教育廳頒布的《省教育廳關于深入推進全省高等學校課程思政建設的實施意見》（蘇教高（2020）3號），通過課程思政示范學校、示范專業及示范課程三級課程思政示范教學改革與建設來全面、深入推進高校課程思政建設工作。

《結構力學》是土木工程專業基礎核心課程，為工程規劃、設計、施工、檢測、鑒定及加固等多個領域提供必要的力學基礎［4，5］。該課程理論性很強，知識點多、教學內容抽象，導致學生易對課程學習產生畏難情緒，學習興趣受到一定的影響。同時，該課程基于工程實踐又服務于工程實踐，這對課程教學又提出了更高的要求。長期以來，在結構力學課程教學中偏重于學科知識與專業技能，而忽視了科學倫理及社會主義核心價值觀的教育與引導，這極易導致學生缺失對工程知識技能和技術價值觀的判斷標準。

我校《結構力學》課程是國家首批一流本科課程（線上線下混合式），2021年被認定為學校首批課程思政示范課程。本文以我校結構力學課程思政教學實踐為例，從課程思政總體設計、思政元素的挖掘、線上線下教學模式、課程創新應用及考核模式等方面介紹課程思政示范課建設的重要舉措，以期對相關課程建設工作提供些許借鑒。

1 優化課程內容，凸顯課程“三維目標”，夯實課程思政基礎

根據我院土木工程專業“以地下土木、力學為牽引，智能建造、建筑工程、防災減災、橋隧及地下工程等協調發展”的學科特點，以及行業發展狀況，基于目標導向教育理念，貫徹落實知識傳授、能力培養與價值引領“三位一體”的課程建設目標。通過本課程的學習，學生具備對各類桿件結構的內力及位移的計算能力；具備對計算結果的合理性進行定性判斷的能力（知識目標）；具備針對土木工程專業復雜工程問題選用相應結構力學方法及力學計算軟件進行力學分析的能力（能力目標）。同時，將思政教育貫穿課程教學全過程，引導學生領略力學智慧、厚植工程倫理、培養科學探索及大國工匠精神，并將其作為課程思政的建設方向和重點（思政目標）。

通過對課程教學內容的梳理和優化，科學合理拓展課程知識體系的深度、廣度和溫度，增設以工程應用和科研創新為導向的創新應用（6學時）及課外實踐環節（16學時）。深度挖掘課堂教學、創新實驗及課外實踐環節中蘊含的思想價值和精神內涵。課堂教學著重培養學生追求真理的科學探索精神、精益求精的大國工匠精神等；創新應用環節著重培養學生勇于探索的創新創業精神；課外實踐環節著重培養學生的艱苦奮斗品質、良好的職業素養等。設計課程思政教學體系，修訂現有課程質量標準，明確課程內容、教學方法、實踐教學及考核評價中課程思政切入點及融入方式，實現課程思政課程運行過程全覆蓋。

2 挖掘課程思政元素，實現“有靈魂”的力學教育

結構力學課程思政首先要求授課教師要善于發掘課程中原本蘊含的思想政治教育元素。通過合理拓展課程知識體系，從課程所涉及的力學發展史、卓越人物、工程成就、國家戰略、行業發展及職業素養等角度，全面梳理結構力學課程在育人中承擔的任務，挖掘提煉課堂教學、創新應用及課外實踐環節中所蘊含的思想價值和精神內涵，建立課程思政建設的典型案例庫。

2.1 融入古今中外力學科學家的事跡，使學生領略科學家們的探索精神

通過介紹力學科學家的事跡，讓學生在相對輕松的環境中學好力學知識，并鼓勵他們大膽思考、勇敢創新。

比如，在講桁架橋結構內力分析時，就不得不提中國“橋梁之父”茅以升（1896.1—1989.11）。他用3年多時間（1934.8—1937.9）主持修建了公路鐵路兼用的錢塘江大橋，這是中國人自己設計、建造的第一座現代化雙層桁架梁橋。但在通車不到3個月時，為阻斷侵華日軍南下，茅以升又親手將其炸毀。他曾說過：“建橋，是愛國，炸橋，也是愛國！”抗日戰爭勝利后，他又主持修復了大橋。

當然，創新也并不是只有科學家才能完成。比如結構位移計算，麥克斯韋-莫爾建立的積分計算式存在分段積分的繁瑣，可以用圖乘法來代替積分運算。據說，圖乘法是由前蘇聯莫斯科鐵路運輸學院的一名學生為逃避作業計算量而發明的算法，為實際工程應用帶來了巨大的便利。

2.2 結合力學發展史，讓學生領略中國力學智慧，培養大國工匠精神

歷史中留下的很多中華古典建筑及橋梁，無論從藝術或技術的角度來看，它都體現了中國古代勞動人民的精湛工藝。比如，在計算簡圖時，我們會講到在混凝土及鋼結構中廣泛應用的結點類型有鉸結點、剛結點及組合接點。但在幾千年前，沒有現代建筑技術的情況下，我們的祖先就創造了獨一無二的斗拱結構用于梁柱的連接，它是我國古代木架結構建筑的象征。

又比如，在分析結構幾何組成時，我們會引導學生思考為什么中國古代聯拱橋大多為奇數孔？這里可以以盧溝橋為例。盧溝橋是北京市現存最古老的11孔石造聯拱橋。近千年前，人們就知道要將拱橋建成奇數孔，因為只有這樣才能成為幾何不變體系。另外，通過盧溝橋，學生們還會聯想到“七七事變”。再比如，在學習拱結構內力分析時，我們可以引入河北趙州橋。它是當今世界上現存最早、跨度最大、保存最完整的古代單孔敞肩石拱橋，已有1400余年的歷史，其獨特的建造工藝蘊含了豐富的力學知識，被稱為“中國工程界一絕”。

2.3 結合大國超級工程，培養愛國主義精神，增強學生的自信心和民族自豪感

結合中國路、中國橋、中國港等超級工程，讓學生在學習專業知識的同時，認識到我國偉大工程的意義，從而增強民族自豪感。比如，上海中心大廈屬于結構力學課程里需要重點學習的超靜定結構類型。這座開建于2008年的教科書般的超高層建筑，在超高層樁基和基坑工程、超高層巨型結構設計、超高層巨型混凝土結構建造、超高層巨型鋼結構建造、超高層數字建造及綠色建筑等多個關鍵技術方面都彰顯了我國超高層建造技術國際領先的綜合實力。

此外，在學習多跨連續梁結構時，引導學生查閱另一項超級工程——港珠澳大橋，它被譽為“現代世界七大奇跡”之一，創造了“世界最長的跨海大橋”“世界最長的海底沉管隧道”“世界最深的海底沉管隧道”等多個“世界之最”，體現了中國人民勇創世界一流的民族氣概。

再比如，學習拱結構合理軸線時，可以引導學生學習討論為什么常見隧洞都是圓形？可以以“南水北調”工程為例，先讓學生了解我國這個戰略性工程，再引導討論南水北調中線“穿黃工程”隧洞為什么是圓形的？這就涉及到要學的知識點：水壓力下圓形拱軸為合理軸線。另外，“穿黃工程”隧洞施工首次采用盾構技術穿越黃河。

2.4 以工程事故為著眼點，培養學生良好的職業道德和職業素養

“橋歪歪”“樓脆脆”等一些工程事故時有報道，還有一些因不當使用造成的工程事故。通過對這些工程事故中力學問題的深入分析，使學生學習力學知識的同時，堅信良好職業道德及職業素養是立業之根本。

2019年10月10日傍晚，無錫市錫港路上的高架橋出現橋面側翻（圖1），事故共造成3人死亡，2人受傷。該事故直接原因系運輸車輛嚴重超載、偏載引起梁橋發生傾覆破壞，這里可以引導學生從力學角度分析獨柱墩橋梁本身的設計問題。獨柱墩雖具有成本低、橋下通行性好等優點，但由于其不具備抗扭能力，在超偏載的情況下就需高度重視其橫向抗傾覆體系的設計（圖2）。其實，鑒于這種獨柱墩式橋梁設計的自身缺陷，從2019年開始逐步在工程中被淘汰。

3 靈活使用課程思政融入路徑，建立課程思政教學質量綜合評價體系

結構力學課程思政元素，要以潤物無聲的方式有機融入課程教學，要貫穿于課堂授課、教學研討、課內外作業及創新實驗等各環節。

3.1 基于自建的MOOC課程，推進線上線下混合式教學模式

基于自建的MOOC課程，全面推進傳統課程、在線課堂、慕課堂及翻轉課堂“四堂融合”的線上線下混合式教學模式。即安排約30%的教學學時（側重于基本知識的學習）實施學生線上自主學習，并與線下面授有機結合開展翻轉課堂教學。線上課堂充分利用課前課后討論、案例分析等方式不僅可以督促學生自覺加深對所學知識的理解，還可培養自主學習、科學探索的精神。線下翻轉課程結合分組討論、隨堂練習、示例詳解、調查問卷及綜合拓展等方式作為思政元素融入的有效手段，突出學生主體地位和教師主導作用，加強師生互動、生生互動，注重知識與技能、情感與價值觀的有機融合。

3.2 創新課程實踐教學環節，挖掘課程思政增長點

依托我院3個國家級、7個省級教學科研平臺及30多個高水平產學研合作基地，結構力學課程充分利用增設的16課外學時，將傳統課堂轉移到科研實驗室、對口企業、施工現場等“社會課堂”，讓學生圍繞“真問題”進行有使命的學習，通過實踐讓學生了解行業最新發展現狀、增強自身投身國家建設的責任感。

此外，結構力學還增設了6學時的創新應用。這主要是結合大學生結構設計創新大賽及大學生科研訓練等，對創新應用環節實行多元化選題、分層分類指導并加強過程監督，注重學思結合、知行統一，培養學生創新應用、動手能力、遵守行業規范并強化團隊協作精神等。近些年，論文作者指導學生獲得全國大學生結構設計競賽二等獎、全國大學生結構設計競賽江蘇分區賽特等獎及二等獎等共六項，指導學生完成國家級、省級等各級創新訓練項目近20項。

3.3 堅持考核多元化，提高課程思政的效果

在新修訂的培養方案中，該課程實行多元化考核方法，考核評價覆蓋學習全過程，尤其將學生在線上、線下參與案例分析討論、創新應用等列入課程計分，如圖3所示。在線上線下混合式教學中，學生的在線學習進度、線上討論參與情況及在線階段性測試等MOOC學習表現在MOOC后臺均有完整的綜合性記錄。在線下翻轉課堂中，授課教師通過“慕課堂”智慧教學工具及時記錄課堂表現、案例分析、小組討論及隨堂練習等情況。在線上線下階段測試以及結課考試中，均要求基于知識點及重點、難點，合理設置相關的思政考題。利用線上平臺搜集學生在課前、課后等不同階段對線上討論、案例分析的思政感悟。線下課堂利用智慧教學工具通過教師評價、學生自評及小組互評等方式了解學生對課程思政內容的掌握程度。

4 小結

近年來，學生及學校教學督導專家對課程主講教師的教學態度、教學內容、教學方式、教學效果及課程思政實踐情況等均給出優秀評價。該課程先后被評為國家級一流本科課程、江蘇省優秀課程、校課程思政示范課程。教學團隊曾獲國家教學成果二等獎、江蘇省高等教育研究成果三等獎、江蘇省高校微課教學比賽二等獎、江蘇省青年教師講課競賽特等獎、校課程思政示范團隊等榮譽。團隊主編的多媒體立體化教材《結構力學》（上、下冊及指導書）被列為江蘇省高等學校重點教材、住建部規劃教材和煤炭行業優秀教材。目前，我校《結構力學》（上、下）MOOC課程已于“中國大學MOOC”平臺向全網免費公開授課12次，課程教學網址分別為：https：//www.icourse163.org/course/CUMT-1206220811（上冊）、https：//www.icourse163.org/course/CUMT-1206217804（下冊）。

在未來的課程建設中，一方面，持續優化線上線下課程知識體系及思政資源，探索如何更有效地將“課程思政”貫穿線上線下混合式教學全過程。另一方面，通過將課程內容與思政元素有機融合，打造《結構力學》“課程思政”示范教材。這不僅有助于培養學生的職業素養、樹立正確的人生觀和價值觀，也有助于教師課程思政教學的實施。這對課程思政教學改革具有重要的推動作用，同時也為其他專業課程的思政建設起到示范和引領作用。

參考文獻

［1］劉玉兵，姜桂娟，于慶蘭．繼續教育類課程思政教學改革的探索與實踐——以國家級繼續教育課程思政示范課“焙烤食品加工技術”為例［J］．大學，2022（12）：124-127．

［2］張俊云，馮君．土力學“課程思政”示范課的教學實踐［J］．高等建筑教育，2021，30（6）：61-66．

［3］田園．課程思政示范課建設實踐研究［J］．教育教學論壇，2021（37）：173-176．

［4］呂恒林，魯彩鳳，張營營．結構力學（上）［M］．北京：中國建筑工業出版社，2021．

［5］呂恒林，魯彩鳳，張營營．結構力學（下）［M］．北京：中國建筑工業出版社，2021．

Construction and Practice of Demonstration Course of Structural Mechanics Curriculum Ideology and Politics

Lu Caifeng Lu Limin Zhang Yingying Lv Henglin

School of Mechanics and Civil Engineering， China University of Mining & Technology， Xuzhou

Abstract： Professional courses are the most important support for ideological and political education， and the ideological and political demonstration courses will play a leading role in implementing morality and cultivating people. Taking the national first-class undergraduate course and the ideological and political demonstration course “Structural Mechanics” as an example， this paper discusses the effective integration of professional course teaching and curriculum ideology and politics from the aspects of the overall design ， the mining of ideological and political elements， and the practical ways of ideological and political construction （including mixed teaching mode， innovative practical application and comprehensive assessment mode）， so as to achieve the trinity education goal of knowledge transfer， ability training and value guidance.

Key word： Structural mechanics; Curriculum ideology and politics; Online and offline hybrid; Ideological and political elements; Practical teaching