邱燕紅 林敏
國(guó)內(nèi)大土木的發(fā)展趨勢(shì),從“中國(guó)建造”轉(zhuǎn)向“中國(guó)智造”,國(guó)內(nèi)建筑企業(yè)在朝著“專精特新”方向發(fā)展;“綠水青山就是金山銀山”已成為我國(guó)人民的共識(shí),我國(guó)重視工程建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的和諧發(fā)展,要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),我國(guó)需要有高素質(zhì)土木建筑勞動(dòng)力作為支撐。國(guó)家對(duì)土木建筑工程高素質(zhì)人才需求的提高,高等職業(yè)院校作為培養(yǎng)人才的基地,培養(yǎng)適應(yīng)國(guó)家發(fā)展需求的高水平土木建筑工程人才已成為其人才培養(yǎng)的重要任務(wù)。建筑力學(xué)課程是土木建筑工程專業(yè)培養(yǎng)人才的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,課程理論知識(shí)豐富、專業(yè)性強(qiáng)、概念抽象,該課程設(shè)計(jì)直接關(guān)系到學(xué)生的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工理論基礎(chǔ)和相關(guān)工程實(shí)踐能力的培養(yǎng),因此本文提出基于CCDIO工程教育的理念,結(jié)合建筑力學(xué)課程中的思政元素,積極推進(jìn)本課程的教學(xué)改革和設(shè)計(jì),對(duì)本專業(yè)其他學(xué)科的教改具有一定的借鑒作用。
一、建筑力學(xué)課程介紹及存在問(wèn)題
建筑力學(xué)課程是高等職業(yè)院校土木建筑工程教學(xué)中的重點(diǎn),對(duì)于核心專業(yè)課鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和建筑施工技術(shù)的學(xué)習(xí)具有關(guān)鍵的支撐作用。作為專業(yè)基礎(chǔ)課,建筑力學(xué)課程一般在大學(xué)一年級(jí)開課,先修課程包括高等數(shù)學(xué)等公共基礎(chǔ)課。建筑力學(xué)課程的理論體系主要由靜力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)三部分組成[1],該課程的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容是靜力學(xué)基本知識(shí)、軸向拉伸和壓縮、梁的彎曲、靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析及簡(jiǎn)單超靜定結(jié)構(gòu)解法等內(nèi)容。課程教學(xué)目標(biāo)要求學(xué)生能靈活運(yùn)用物體的平衡條件,熟練掌握截面法等力學(xué)基本方法,解決工程實(shí)際問(wèn)題。建筑力學(xué)課程教學(xué)體系如圖1所示。
建筑力學(xué)課程在教學(xué)過(guò)程中存在以下問(wèn)題:第一,課程內(nèi)容涉及面較廣,儲(chǔ)備知識(shí)多,涉及物理學(xué)、高等數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí);第二,建筑力學(xué)內(nèi)容抽象,理解較困難,該課程的靜力學(xué)部分研究對(duì)象是剛體,材料力學(xué)的研究對(duì)象是變形體,課程理論抽象,公式較多,其物理意義較難理解;第三,目前課堂教學(xué)模式單一,學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)主要以原理、理論方法的講授為主,學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不足。[2]
二、建筑力學(xué)課程開展課程思政的必要性建筑力學(xué)是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科,它運(yùn)用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼Z(yǔ)句闡述力學(xué)的概念與規(guī)律,是與土木建筑工程緊密結(jié)合的課程。在實(shí)際工程中,由于設(shè)計(jì)不合理,結(jié)構(gòu)安全驗(yàn)算不準(zhǔn)確,施工不當(dāng)?shù)葘?dǎo)致安全事故屢屢發(fā)生。因此,建筑力學(xué)課程教學(xué)中需融入思政育人元素,強(qiáng)化學(xué)生的工程倫理、工程文化教育,培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神,使學(xué)生受到精神的震撼與教育。結(jié)合建筑力學(xué)課程特點(diǎn)、尊重本課程建設(shè)規(guī)律,本文基于CCDIO 工程教育的理念,從知識(shí)創(chuàng)造、工程實(shí)踐、價(jià)值觀引領(lǐng)的工程文化三方面深入挖掘課程的思政元素,探索思政元素的融入方法,使思政教育無(wú)痕地融入課程教學(xué),達(dá)到“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的效果,通過(guò)“CCDIO工程教育理念+課程思政”在課程教學(xué)中有效融合,不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng),更充分發(fā)揮其立德樹人的功能。
三、CCDIO融合課程思政的教改理念
(一)CCDIO工程教育理念
2016 年 1 月,“CDIO 工程教育聯(lián)盟”成立,確定了《CDIO 工程教育聯(lián)盟章程》,規(guī)范了聯(lián)盟的組織架構(gòu)和運(yùn)行機(jī)制,成為開放性更強(qiáng)的民間性工程教育學(xué)術(shù)交流平臺(tái)。[3]CDIO引入國(guó)內(nèi)后,學(xué)者將學(xué)生未來(lái)職業(yè)發(fā)展(Career)引入 CDIO[4-5],以學(xué)生未來(lái)發(fā)展為主線進(jìn)行工程構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate)而形成的CCDIO,即Career、Conceive、Design、Implement、Operate。[6]國(guó)內(nèi)大土木工程的發(fā)展趨勢(shì),從“中國(guó)建造”轉(zhuǎn)向“中國(guó)智造”,21世紀(jì)工程界發(fā)展以智能為代表的工業(yè)4.0為奮進(jìn)目標(biāo),國(guó)內(nèi)建筑企業(yè)在朝著“專精特新”方向發(fā)展,因此我國(guó)高職院校的土木建筑工程教改應(yīng)根據(jù)新的產(chǎn)業(yè)需求、產(chǎn)業(yè)形態(tài),提出新工科教育改革目標(biāo)。
(二)基于CCDIO工程教育融合課程思政的教改理念
課程思政成為高等職業(yè)院校實(shí)施立德樹人的重要手段。因此,課程思政是課程建設(shè)和教學(xué)設(shè)計(jì)的“主戰(zhàn)場(chǎng)”。基于CCDIO工程教育理念,深入分析工程教育認(rèn)證“建筑力學(xué)”課程支撐的畢業(yè)要求,同時(shí)緊緊圍繞“知識(shí)傳授(知識(shí)創(chuàng)造)、能力培養(yǎng)(工程實(shí)踐)、價(jià)值塑造(以價(jià)值觀引領(lǐng)的工程文化)”三位一體的課程建設(shè)目標(biāo),在教學(xué)設(shè)計(jì)中尋找相關(guān)的落腳點(diǎn),包括:優(yōu)選前沿和工程應(yīng)用的教學(xué)資源案例、改革多元化的教學(xué)模式,突出實(shí)驗(yàn)/現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),體現(xiàn)課程設(shè)置、教學(xué)、考評(píng)模式與培養(yǎng)目標(biāo)的一致性。
四、基于CCDIO理念的“建筑力學(xué)”課程思政教學(xué)改革的實(shí)踐探索建筑力學(xué)是土木建筑工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,是連接高等數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)課程與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、建筑施工技術(shù)等專業(yè)課程的橋梁,在專業(yè)課程體系中具有承上啟下的功能。在建筑力學(xué)課程教學(xué)中,將大批力學(xué)科學(xué)家的生動(dòng)故事融入各建筑力學(xué)知識(shí)點(diǎn);同時(shí),在教學(xué)過(guò)程中,將力學(xué)的哲理思想融入教學(xué),讓學(xué)生體會(huì)建筑力學(xué)思想的豐富性和其蘊(yùn)涵的人生哲理,以潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的方式將正確的價(jià)值追求有效地傳遞給學(xué)生。建筑力學(xué)課程思政的考評(píng)方式采用“知識(shí)+技能+文化”三維一體的方式,重點(diǎn)是正確價(jià)值觀引領(lǐng)的工程文化,可以從師生互動(dòng)、項(xiàng)目匯報(bào)、平時(shí)表現(xiàn)、期末考試等方面切入,將過(guò)程性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)兩者相結(jié)合,能更有效地反映學(xué)生理論基礎(chǔ)知識(shí)的理解、技能應(yīng)用能力等綜合素質(zhì)。
基于 “CCDIO+課程思政”融合的理念,本文將其應(yīng)用于建筑力學(xué)課程教學(xué)改革中,確定主要從知識(shí)創(chuàng)造、工程實(shí)踐、價(jià)值觀引領(lǐng)的工程文化三方面實(shí)施建筑力學(xué)課程思政的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。
(一)建筑力學(xué)的知識(shí)創(chuàng)造
建筑力學(xué)知識(shí)的發(fā)展經(jīng)歷數(shù)千年,產(chǎn)生了一大批著名的國(guó)內(nèi)外科學(xué)家。這些科學(xué)家及其事跡都可以作為建筑力學(xué)的課程思政元素融入課程教學(xué)。每個(gè)知識(shí)創(chuàng)造思政元素的教學(xué)設(shè)計(jì)及教學(xué)實(shí)施流程都包括教學(xué)內(nèi)容導(dǎo)引、師生研討、教學(xué)方法、教學(xué)手段和思政落腳點(diǎn)。在課程思政教學(xué)過(guò)程,師生共同參與,將德育融入并貫穿課堂教學(xué)全程。設(shè)計(jì)的部分建筑力學(xué)的知識(shí)創(chuàng)造思政案例如表1所示。
(二)建筑力學(xué)工程實(shí)踐——德育融入教學(xué)
本課程思政教學(xué)改革結(jié)合建筑力學(xué)課程特點(diǎn),由淺入深找出課程思政切入點(diǎn),圍繞愛(ài)國(guó)、愛(ài)黨、愛(ài)人民的主線,從力學(xué)史上典型的石拱橋趙州橋、廣州南沙鳳凰三橋和港珠澳大橋等工程案例入手。針對(duì)職業(yè)院校的土木建筑工程相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)特點(diǎn),課程教學(xué)在加強(qiáng)建筑力學(xué)理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,要求學(xué)生掌握其在實(shí)際工程中的應(yīng)用。例如在簡(jiǎn)單超靜定梁教學(xué)過(guò)程中,以廣州南沙鳳凰三橋的引橋和港珠澳大橋?yàn)橐?,通過(guò)對(duì)比兩種結(jié)構(gòu)的差異,引出超靜定結(jié)構(gòu)。按上述啟發(fā)式教學(xué)方式,通過(guò)工程案例導(dǎo)入教學(xué)知識(shí)點(diǎn),由淺入深,既能理論聯(lián)系實(shí)際,讓學(xué)生容易理解抽象的理論知識(shí),又能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)國(guó)家的文化自信,對(duì)民族的自豪感,讓學(xué)生學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀工程人員嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),精益求精的科學(xué)精神。學(xué)生通過(guò)開展自主調(diào)研國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀建筑物,亦能從中了解建筑模型設(shè)計(jì)的精髓,學(xué)會(huì)從自然辯證法的哲學(xué)思維角度去思考問(wèn)題。教學(xué)設(shè)計(jì)的部分建筑力學(xué)思政工程案例如表2所示。
(三)價(jià)值觀引領(lǐng)的工程文化
工程和文化的有機(jī)統(tǒng)一構(gòu)成了工程文化[7],工程設(shè)計(jì)水平取決于工程設(shè)計(jì)師的理念和文化底蘊(yùn)。在學(xué)習(xí)和閱歷中積累的工程文化修養(yǎng)會(huì)深深地影響著工程設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念和文化底蘊(yùn)。我國(guó)古代勞動(dòng)人民在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中,積累了豐富的力學(xué)知識(shí),取得了豐碩成果,因此力學(xué)是古代人們?cè)谂c自然做斗爭(zhēng)的過(guò)程中產(chǎn)生、逐漸發(fā)展起來(lái)的,形成了以建筑力學(xué)為基礎(chǔ)的工程文化。古代力學(xué)所取得的成就頗多,不僅掌握了基本的力學(xué)法則,對(duì)物體的動(dòng)靜狀態(tài)及重心和平衡有著深刻的認(rèn)識(shí),還在簡(jiǎn)單機(jī)械運(yùn)用方面涌現(xiàn)了許多關(guān)于斜面、杠桿、滑輪的發(fā)明創(chuàng)造,又在固體物理學(xué)方面發(fā)現(xiàn)了彈性定律和研究了晶體。相傳在東周時(shí)期,人們已知曉動(dòng)力與物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,并善于運(yùn)用力來(lái)改進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),例如墨瞿所著《墨經(jīng)》中記載“力,形之所以?shī)^也”。早在北宋時(shí)期,人們已懂得將約束靈活運(yùn)用在古代建筑當(dāng)中,例如沈括在《夢(mèng)溪筆談》中記載了北宋巧匠運(yùn)用實(shí)釘?shù)确椒ㄔ鰪?qiáng)對(duì)建筑物的約束,有效解決了古代常見(jiàn)木結(jié)構(gòu)木塔晃動(dòng)的難題。以上足矣顯示凝聚了中國(guó)千年精髓的力學(xué)文化是新時(shí)代背景下土木建筑工程專業(yè)重要的課程思政元素,同時(shí)以正確價(jià)值觀作為指引,有助于培養(yǎng)具有“科學(xué)素養(yǎng)、工匠精神、家國(guó)情懷、創(chuàng)新意識(shí)”的土木建筑類高素質(zhì)職業(yè)人才。
五、結(jié)語(yǔ)
新時(shí)代下CCDIO理念融合課程思政要求給建筑力學(xué)課程提高土木建筑工程類人才培養(yǎng)水平帶來(lái)新的抓手,要求打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,通過(guò)打造多元化的教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)課程改革。文章以建筑力學(xué)課程為例,嘗試從知識(shí)創(chuàng)造、工程實(shí)踐、價(jià)值觀引領(lǐng)的工程文化三個(gè)視角發(fā)掘建筑力學(xué)知識(shí)與思政育人的融合點(diǎn),教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施中有效、自然融入課程思政元素,教學(xué)內(nèi)容中添加前沿技術(shù)和典型工程案例,考核模式采用創(chuàng)新德智體美勞過(guò)程性評(píng)價(jià)方法,充分體現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)融合,達(dá)到潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的育人效果。
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責(zé)任編輯 何麗華