徐 兵，王照宇，王 慧

(鹽城工學(xué)院 土木學(xué)院，江蘇 鹽城 224051)

我國(guó)的傳統(tǒng)工程建設(shè)在人類(lèi)史冊(cè)中留下了中華民族特有的篇章[1]。從藍(lán)田遺址到萬(wàn)里長(zhǎng)城，近代的滇緬公路，現(xiàn)代的跨海大橋無(wú)一不向世界展示了中國(guó)民族的建造能力和中華民族的強(qiáng)大實(shí)力[2-4]。近代諸多偉大工程的建成，向全世界展示了團(tuán)結(jié)奮進(jìn)的中國(guó)人民擺脫了貧窮落后，奮力追趕并引領(lǐng)世界工程建設(shè)所做的努力；同時(shí)，相關(guān)工程建設(shè)的完成增強(qiáng)了建設(shè)偉大祖國(guó)的民族自信心和民族自豪感，也向全世界展示了中國(guó)偉大工程的建設(shè)實(shí)力[5,6]。土木工程是人類(lèi)生存的保障，也是人類(lèi)美好現(xiàn)代生活的基礎(chǔ)。土木專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生是建設(shè)現(xiàn)代化偉大祖國(guó)卓越工程的建設(shè)者和實(shí)施者，是讓我國(guó)屹立于世界民族之林的保障。土木專(zhuān)業(yè)教學(xué)集傳道、授業(yè)、解惑、立自信，在培養(yǎng)學(xué)生卓越工程品質(zhì)的同時(shí)，樹(shù)立學(xué)生的職業(yè)自信和民族自信，用良好的世界觀、價(jià)值觀和人生觀來(lái)迎接挑戰(zhàn)。

土木工程將建筑和結(jié)構(gòu)有機(jī)的融合，用結(jié)構(gòu)力學(xué)構(gòu)造框架，使結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，保證結(jié)構(gòu)可靠穩(wěn)定。在工程教育體系中《結(jié)構(gòu)力學(xué)》是極其重要的起著承上啟下的作用[7-10]。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握結(jié)構(gòu)體系分析、結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算的方法，并研究移動(dòng)荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律。授課過(guò)程中探索和實(shí)踐將立德樹(shù)人根本任務(wù)貫穿于人才培養(yǎng)和課堂教學(xué)的全過(guò)程，將社會(huì)主義核心價(jià)值觀教育及思政教學(xué)有效的融入各課程環(huán)節(jié)之中，把課堂思政教育和專(zhuān)業(yè)知識(shí)講述融為一體[11]，在學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)、提高學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀[12-13]。

1 后疫情下《結(jié)構(gòu)力學(xué)》的學(xué)情分析

學(xué)生進(jìn)入學(xué)校學(xué)習(xí)后，經(jīng)歷三個(gè)學(xué)期完成了結(jié)構(gòu)力學(xué)的先修課程學(xué)習(xí)，大多數(shù)學(xué)生能較好地完成課程學(xué)習(xí)。由于疫情的影響，開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)教育過(guò)程中學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)難以監(jiān)控，學(xué)習(xí)效果難以保證。為了排除學(xué)生的畏難情緒，教師在網(wǎng)絡(luò)授課中盡量減少力學(xué)理論的講解，以實(shí)際工程為背景，利用簡(jiǎn)化方法進(jìn)行實(shí)際工程應(yīng)用入手，講解結(jié)構(gòu)內(nèi)力及其規(guī)律；在降低課程學(xué)習(xí)難度的同時(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)，增強(qiáng)師生互動(dòng)。通過(guò)上述過(guò)程，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)條件下，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)的同時(shí)還拓寬了專(zhuān)業(yè)知識(shí)面。關(guān)于力學(xué)概念的建立，需要一定的理論推導(dǎo)，相關(guān)教學(xué)過(guò)程網(wǎng)絡(luò)難以實(shí)現(xiàn)較好的效果，則應(yīng)進(jìn)行線(xiàn)上線(xiàn)下的有機(jī)結(jié)合，采用多種方式結(jié)合的融合教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，保障學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2 《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程思政元素挖掘

2.1 《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程思政的解釋

《結(jié)構(gòu)力學(xué)》是土木工程的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，授課內(nèi)容多、學(xué)習(xí)難度大，是諸多學(xué)生為之頭疼的科目之一；而思政課程要求學(xué)生從思想上認(rèn)識(shí)自己、確立自己的位置、樹(shù)立正確的價(jià)值觀和人生觀?；凇督Y(jié)構(gòu)力學(xué)》課程的思政建設(shè)將兩者最本質(zhì)出發(fā)點(diǎn)相統(tǒng)一，將專(zhuān)業(yè)教學(xué)和思政建設(shè)相輔相成互相促進(jìn)的，用思政的方法，激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)斗志，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)認(rèn)知和專(zhuān)業(yè)自信，相關(guān)方法和形式符合教師立德樹(shù)人的本質(zhì)要求，為培養(yǎng)現(xiàn)代化卓越工程品質(zhì)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員服務(wù)。

2.2 《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程中的思政“元素”

土木工程是應(yīng)用性極強(qiáng)的工程學(xué)科，歷經(jīng)人類(lèi)發(fā)展的全部歷史，上下五千年的歷史中留下的很多著名的建筑，成為我過(guò)工程領(lǐng)域的瑰寶。萬(wàn)里長(zhǎng)城、趙州橋、應(yīng)縣木塔、虎丘、懸空寺等等，都是杰出先輩留給后人的傳世之作，也是值得現(xiàn)代土木工程師借鑒的，這些具有悠久歷史的建筑也承載著大量的課程思政元素。一方面這些傳統(tǒng)建筑中的瑰寶，見(jiàn)證了歷史的變遷過(guò)程，其承載時(shí)代文化是中華民族的驕傲；另外一方面，這些建筑是中國(guó)古代勞動(dòng)人民智慧的結(jié)晶，精美的外形、堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)、精巧的設(shè)計(jì)等都是古代人民精湛工藝的體現(xiàn)；此外，建筑工匠對(duì)建筑精益求精努力追求的精神也是建造社會(huì)主義強(qiáng)國(guó)所應(yīng)具備良好品質(zhì)。這些都和課程思政的內(nèi)涵不謀而合，相關(guān)內(nèi)容也可以是課程思政的良好載體。

3 基于課程思政指導(dǎo)的課程教學(xué)設(shè)計(jì)案例

3.1 樹(shù)立自信，激勵(lì)學(xué)習(xí)—課程引入

古代的工匠給人類(lèi)文明留下了許多著名的建筑，如趙州橋、虎丘、應(yīng)縣木塔等?；⑶鹗乔晏K州城的重要標(biāo)志，是一座八角形仿木結(jié)構(gòu)閣樓式磚身木檐塔，為唐末、五代江南仿木樓閣式多層磚石塔的典型代表，為現(xiàn)存江南仿木樓閣式塔年代較早者，還是江南樓閣式塔演變過(guò)程中的活化石。虎丘塔也被稱(chēng)為“中國(guó)的比薩斜塔”，它比西方的比薩斜塔還要早200年。這座塔是江南現(xiàn)存時(shí)代最早，規(guī)模宏大，結(jié)構(gòu)精巧的一座佛塔。這座塔卻是斜而不倒，全國(guó)僅存此例，因此該塔無(wú)論在建筑科學(xué)、造型藝術(shù)、歷史研究等各方面都具有獨(dú)特的重要地位，也是我國(guó)古代建筑工藝的完美結(jié)晶。

和比薩斜塔在建造過(guò)程中即發(fā)生傾斜不同，虎丘的傾斜開(kāi)始于明代，塔身傾斜是由于虎丘地基下陷而引起的，塔身僅發(fā)生2°40′的傾角，塔頂中心偏離底層中心2.3米。近年文保部門(mén)頻繁對(duì)已經(jīng)傾斜的虎丘發(fā)出預(yù)警，要求控制游客數(shù)量并對(duì)塔身加固。為了保護(hù)這棟古老建筑，需要針?biāo)砦灰铺岢龊侠淼谋Ｗo(hù)措施，而這種塔身位移的計(jì)算方法。

3.2 課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

通過(guò)虎丘案例介紹，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感，激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。授課內(nèi)容包含：虛功定義、虛功原理、例題和工程應(yīng)用。授課中以結(jié)構(gòu)的虛功為主線(xiàn)，引導(dǎo)課程教學(xué)全過(guò)程。教學(xué)流程和主要內(nèi)容見(jiàn)圖1。

圖1 教學(xué)流程和授課內(nèi)容

其中工程應(yīng)用呼應(yīng)課程導(dǎo)入中的虎丘塔傾斜位移的求解，做到授課內(nèi)容有始有終。整個(gè)授課過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)理論學(xué)習(xí)的同時(shí)，適度增加土建職業(yè)介紹，強(qiáng)調(diào)大國(guó)工匠精神，為學(xué)生提前樹(shù)立良好的人生觀做準(zhǔn)備。

3.3 授課模式設(shè)計(jì)

在疫情條件下，根據(jù)學(xué)校的統(tǒng)一部署，開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，但是這種模式不適用于已經(jīng)返校的學(xué)生，為了保障課程教學(xué)效果，展開(kāi)了對(duì)已經(jīng)返校學(xué)生的線(xiàn)下教學(xué)和未返校學(xué)生的線(xiàn)上教學(xué)的融合教學(xué)。借助于釘釘平臺(tái)，對(duì)學(xué)生的課程簽到情況，課程學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、聽(tīng)課位置等進(jìn)行跟蹤監(jiān)督，利用群交流、群作業(yè)、群文件編輯等形式反饋學(xué)生學(xué)習(xí)情況，利用群投票和私人留言等形式了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)心里，及時(shí)調(diào)整授課方式和方法。通過(guò)線(xiàn)上和線(xiàn)下的融合教學(xué)，學(xué)生對(duì)課程的滿(mǎn)意度位100%，優(yōu)良率超過(guò)95%。說(shuō)明這種融合教學(xué)模式適應(yīng)于學(xué)生的需求，在后續(xù)正常課程中可以借鑒使用[13]。表1為課程滿(mǎn)意度調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)，說(shuō)明學(xué)生對(duì)于線(xiàn)上線(xiàn)下融合教學(xué)滿(mǎn)意度比較高。

表1 課程滿(mǎn)意度調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)[13] (單位：%)

3.4 結(jié)構(gòu)力學(xué)在線(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在疫情條件下，線(xiàn)上線(xiàn)下的融合教學(xué)成為教學(xué)常態(tài)。為了更好地服務(wù)于新的教學(xué)模式和教學(xué)需求，課程教師將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)搬移至網(wǎng)絡(luò)，利用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)以適應(yīng)當(dāng)下新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)尤其是在線(xiàn)開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的合理設(shè)計(jì)可以對(duì)疫情條件下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供合理的解決方案?；谂囵B(yǎng)工程實(shí)踐能力角度出發(fā)以電測(cè)實(shí)驗(yàn)為例進(jìn)行了在線(xiàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。如圖2為在線(xiàn)電測(cè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)圖。

圖2 在線(xiàn)電測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

3.4.1 在線(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

在線(xiàn)電測(cè)實(shí)驗(yàn)主要包含實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)操作，因此課程設(shè)計(jì)過(guò)程中需要融合教學(xué)和操作兩部分。在教學(xué)中主要講解實(shí)驗(yàn)相關(guān)的電測(cè)原理和實(shí)驗(yàn)儀器操作方法，以微課的方式向?qū)W生講述相關(guān)內(nèi)容。而實(shí)驗(yàn)設(shè)備則以三維模型進(jìn)行展示。實(shí)際操作中給模型預(yù)設(shè)相關(guān)功能開(kāi)關(guān)，讓學(xué)生在查看三維模型的過(guò)程中也能夠得到功能的演示和操作。

3.4.2 在線(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

以多媒體手段，利用互聯(lián)網(wǎng)空間搭建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，以PHP+MYSQL模式管理和維護(hù)學(xué)生及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中合理設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)控件，實(shí)現(xiàn)多種測(cè)量模式下的接線(xiàn)方案操作。在實(shí)驗(yàn)操作的同時(shí)，將學(xué)生的操作結(jié)果實(shí)時(shí)記錄，并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)以供考核使用。

4 結(jié) 語(yǔ)

將思政內(nèi)容融入土木工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)是對(duì)立德樹(shù)人理念的具體執(zhí)行，合理的案例引入可以樹(shù)立學(xué)生良好的民族自尊，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)斗志，提高學(xué)習(xí)效果，增強(qiáng)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用的能力。

由于《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程內(nèi)容多，難度大，學(xué)生很容易產(chǎn)生學(xué)習(xí)倦怠。在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中加入課程思政元素，有利于學(xué)習(xí)和理解相關(guān)力學(xué)知識(shí)，增加相關(guān)理論應(yīng)用背景，便于學(xué)生將理論性較強(qiáng)的力學(xué)課程和行業(yè)應(yīng)用有機(jī)的融合，課程實(shí)施中以知名實(shí)際工程應(yīng)用為背景引入課程，從建筑歷史角度分析建筑，用“課程思政”驅(qū)動(dòng)的方法鼓勵(lì)學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；從傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中提取出課程中的知識(shí)元素，將枯燥的力學(xué)理論的真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景找到，讓學(xué)生掌握學(xué)以致用的基本思想，領(lǐng)悟課程的重要性和實(shí)際工程應(yīng)用的重要意義。培養(yǎng)學(xué)生卓業(yè)工程師素養(yǎng)，樹(shù)立良好的民族自尊心和自信心。