课程思政融入“大跨空间结构”教学的探索与实践
作者: 芦燕
[摘 要] 高等院校要切实把教育教学作为最基础最根本的工作,深入挖掘各类课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源,让学生通过课程学习,掌握事物发展规律,通晓天下道理,丰富学识,增长见识,塑造品格,努力成为德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。专业课程作为课程思政建设的基本载体,在教学中,要深入梳理专业课教学内容,结合不同课程特点、思维方法和价值理念,深入挖掘课程思政元素,有机融入课程教学,达到润物无声的育人效果。以“大跨空间结构”课程为例,通过梳理课程的具体教学内容,深入挖掘、提炼专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵,科学合理拓展专业课程的广度、深度和温度,增加课程的知识性、人文性,提升引领性、时代性和开放性。
[关键词] 土木工程;大跨空间结构;课程思政建设
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2025)05-0089-04
引言
专业课程是课程思政建设的基本载体。在教学中,要深入梳理专业课的教学内容,结合不同课程的特点、思维方法和价值理念,深入挖掘课程思政元素,有机融入课程教学,从而达到润物无声的育人效果[1]。
天津大学土木工程专业“大跨空间结构”课程通过梳理具体教学内容,深入挖掘、提炼专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵,从而科学合理地拓展课程的广度、深度和温度,增加课程的知识性、人文性,提升引领性、时代性和开放性。
一、“大跨空间结构”课程概述
大跨空间结构是一个国家、地区和城市的标志性建筑,代表了国家建筑科学技术水平,也是社会文明的象征。近年来,随着我国国民经济的高速发展和综合国力的提高,大跨空间结构的技术水平也得到了长足的进步,在体育场馆、会展中心、影剧院、交通枢纽等公共建筑中得到广泛应用。
本课程系统总结了国内外大跨空间结构的科研成果,涉及传统和新型大跨空间结构分析、设计和施工中的基本理论和技术问题,包括结构选型、杆件和节点设计,结构强度、抗震、稳定等分析和工作实例,以及结构制作、安装、防腐和防火等施工技术问题。本课程最大的特色是以理论与工程应用相结合为主旨,力求做到系统、完整、实用。
二、“大跨空间结构”课程思政教学体系构建
以《高等学校课程思政建设指导纲要》为依据和原则,科学设定教学目标、深入挖掘课程思政元素和载体、创新课程思政教学方法,从而科学进行教学评价,深化专业课和思政教育的融合,在知识传授中强调价值引领,以价值传播凝聚知识底蕴。“大跨空间结构”课程思政教学体系包括教学目标、教学素材、教学载体、课程考核等(见图1)。
(一)教学目标
课程思政的目的在于以德育人,让学生在专业课程的学习中明事理、辨是非、知感恩,从而成为有利于国家、社会的有用人才[2]。课程思政教学包括以下教学目标。
1.培养学生的科学思维及工匠精神。通过介绍大跨空间结构分析、设计和施工中的基本理论和技术问题,培养学生严谨、求实的科学思维;通过介绍大跨空间结构的发展历程,培养学生精益求精、追求卓越的工匠精神。
2.培养学生的家国情怀。在课程教学内容上选择国内大型工程作为经典案例,这样既可以提升学生的专业学习兴趣,又可以培养其爱国情怀以及参与国家重大工程的担当意识。
3.培养学生家校情怀。将学科背景、校园文化等与课程内容相结合,使学生全面地了解学校,引导学生热爱母校、感恩母校。
(二)教学素材
教学内容与现实实际相结合、理论与实践相结合,从而促进学生能力的提升和自我学习能力的发展。在课堂上,老师向学生介绍实际工程案例,借助这些案例使理论联系实际,并对学生适时加以引导,从而不仅让学生掌握知识和技能,还可以培养其爱国精神、创新精神、工匠精神以及责任担当意识。本文仅列举其中六个案例。
1.感悟古代仿生学智慧——印第安人棚屋。自古以来,自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。古代人类通过观察并模仿自然界存在的天然空间结构,得以更好地理解和发展大跨空间结构理论,从而在自然界里获得更大自由,这里蕴含着仿生学智慧。例如,古代印第安人为了拥有一个安全、轻便的流动居所,常常以树枝为骨架、以稻草为蒙皮来建造穹顶结构,后来又以皮革或布匹代替稻草,这种能够支撑在地面上为人们遮风避雨的临时居所,便是帐篷的雏形。
2.感悟攻坚克难、创新精神——国家游泳中心“水立方”。被称作“水立方”的国家游泳中心是世界第一座多面体空间钢架结构、规模最大的膜结构工程,其在很多方面开创了世界建筑的先河。为实现“水立方”这一中外建筑师、工程师创新构思的梦幻建筑,项目团队克服国内外无先例可参考、无规范可遵循的巨大困难,经过四年多的科研攻关、自主创新,成功开发了世界首创的多面体空间钢架结构体系,该结构作为大跨度屋盖及支撑墙体的唯一主体结构,满足了奥运比赛要求的世界最大ETFE气枕围护结构体系,为我国成功举办奥运会做出重大贡献。
在课堂上,通过向学生讲述“水立方”建造过程所蕴含的技术创新成果,教育学生要增强敢于创新、敢于实践的勇气。
3.感悟钻研精神、爱校情怀——网架自重荷载标准值公式。在网架结构设计的过程中,估算网架自重荷载标准值所采用的公式是由天津大学团队考虑到不同网架荷载、网架平面尺寸和形式情况下,通过大量统计工作得到的经验公式,目前该公式已被摘录到国家规范(《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010)中。
在课堂上,通过向学生讲述看似简单的经验公式背后所蕴含的天津大学团队刻苦钻研、孜孜不倦的精神,培育学生的爱校荣校情怀,激发学生的爱校热情。
4.感悟低碳新理念——富勒穹顶。巴克敏斯特·富勒的所有设计都贯彻着低碳理念,他坚持用较少的资源办更多的事情的原则,他向美国专利局申请了一项专利,将建筑的穹顶设计成圆形的,并将其命名为“网球格顶”。
网格穹顶拥有轻质、几何美、快速搭建、技术门槛低的特点,空间利用率高,用最少的材料可以实现最大的空间,可作为派对、婚礼等活动场地,也可建成居住房屋。
从巴克敏斯特·富勒设计中所贯彻的低碳理念,可以引出新时代绿色低碳发展的中国理念和中国方案。对于传统建筑行业,要走好绿色发展之路,就要践行科学管理、绿色施工的理念。尊重基地环境,最大限度地节约资源,从而减少对环境负面影响;探索实现节能、节地、节水、节材和环境保护,从而推动绿色发展,守护地球家园。
5.感悟革命精神、爱国精神——天津市平津战役纪念馆。平津战役纪念馆位于天津红桥区,是一座全面介绍平津战役的现代化展馆,也是国内首个大跨度铝合金三角形网格单层网壳结构。平津战役是解放战争中具有决定意义的三大战役之一。平津战役基本上解放了华北全境,这一胜利不仅极大地削弱了国民党在华北的军事力量,也为新中国的成立铺平了道路。
在课堂上,通过向学生讲述平津战役,教育学生要永远铭记革命先烈的英雄壮举,感悟爱国精神、革命精神。
6.感悟心存敬畏、责任担当——大跨空间结构破坏案例。在课堂上,通过向学生展示国内外实际工程的失败案例,并分析其失败原因,从而告诫学生要从失败中汲取经验教训,教育学生深刻理解并自觉实践本行业的职业精神和职业规范,增强责任担当意识。既锻炼了学生的专业思维,又在专业课程教学中融入了思政教学的内容,增强了学生的理解效果。
(三)教学载体
要充分利用网络教学平台和资源,丰富教学手段,使课程思政元素深入融合、持续进行,从而强化教学效果[3]。例如,实行翻转课堂、混合式教学等方式调动学生的积极性,提升学生自主学习、创新思考的能力;在课堂播放与课程思政相关的纪录片、电影、视频剪辑等资源,增强课堂趣味性,提升学生的学习热情,增强了理解效果。
(四)课程考核
课程思政是课程教学的重要组成部分,要建立科学合理、多元化的思政教学考核方案[2]。
1.试题考核。思政教学也涉及知识的分析、推理,在考核中应适当体现。在本课程结束后,让每名学生结合所在家乡的历史及文化特点,设计一个当地的标志性大跨空间结构,最后将设计成果以PPT的形式进行展示。通过本次考核不仅可以考查学生对专业知识的掌握程度,还能够激发学生对家乡的热爱。
2.过程性考核(见图2)。思政教学的目的是使学生知行合一,应更加重视学生在学习实践中的表现。设计过程性评价,从课前、课后任务完成情况,课中参与度与小组任务完成情况等方面进行考核,引导学生养成良好的学习习惯,从而提升学习能力。
结语
全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的重要举措,要利用好课堂这一主要阵地,在传授学生知识的同时渗透更多的思想道德指引,从而形成协同效应,实现“三全育人”[4]。
全面推进课程思政建设,教师是关键[5]。教师首先应注重提升自身的思政意识,将课程思政建设作为必备教学目标,全方位发掘思政元素,合理安排教学内容,多途径实施思政教学。
课程思政不仅是教师立德树人的内在要求,也是提升课程教学质量的有效手段。通过课程思政教学改革,能够让学生在学习专业基础理论知识的同时全方位感受课程思政的熏陶,培养其科学思维及工匠精神和爱国、爱校情怀,增强其科技报国的使命感,从而真正做到为党育人、为国育才。
参考文献
[1]杨晓东,陈冬梅,米红林,等.工科课程思政的探索与实践:以“土力学”课程为例[J].喀什大学学报,2021,42(6):114-116.
[2]刘海春,翁晓光.“电工与电子技术”课程思政教学研究[J].工业和信息化教育,2022(5):16-19.
[3]李秀.“三全育人”背景下高校课程思政教学的实践探索:以“融合教育的理论与实践”课程为例[J].教育与教学研究,2021,35(11):71-81.
[4]仲志远.高校课程思政建设探索与实践:评《课程思政探索与实践》[J].中国教育学刊,2023(1):109.
[5]七类专业课程有机融入、鼓励思政课与专业课教师合作教学教研、纳入教师考核评价:高校课程思政建设全面推进[EB/OL].(2020-06-06)[2023-07-14].http://www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/s5147/202006/t20200608_463695.html.
Exploration and Practice of Integrating Ideological and Political Education into “Long-span Spatial Structure” Teaching
LU Yan
(School of Civil Engineering, Tianjin University, Tianjin 300350, China)
Abstract: Colleges and universities should earnestly regard education and teaching as the most basic and fundamental work, and dig deep into the ideological and political education resources contained in various courses and teaching methods, so that students can learn through courses, master the law of development of things, know the truth in the world, enrich and increase their knowledge, shape their character, and strive to become socialist builders and successors with all-round development of morality, intelligence, physique, aesthetics and labor. Specialized courses are the basic carriers of curriculum ideology and politics construction. In teaching, we should thoroughly sort out the teaching contents of specialized courses, combine different course characteristics, thinking methods and values, dig deep into the ideological and political elements of courses, and organically integrate them into the course teaching to achieve the effect of cultivating talents. Taking the course of “Long-span Spatial Structure” as an example, this paper deeply digs and refines the ideological value and spiritual connotation contained in the professional knowledge system by combing the specific teaching content of the course, scientifically and reasonably expands the breadth, depth and temperature of the professional course, increases the knowledge and humanity of the course, and enhances the leading, contemporary and open nature.
Key words: civil engineering; long-span spatial structure; curriculum ideology and politics construction
[基金项目] 2022年度天津大学第四批课程思政教改项目“大跨空间结构”
[作者简介] 芦 燕(1986—),女,山西运城人,博士,天津大学建筑工程学院教授,主要从事钢结构与空间结构研究。