摘要：基于行業(yè)和社會發(fā)展的需要，將“工匠精神”融入“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”課程中，通過應(yīng)用型大學(xué)土木工程專業(yè)課“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”課程思政教學(xué)模式的探索，從而在達到培養(yǎng)學(xué)生知識和技能目標的同時，培養(yǎng)學(xué)生愛崗敬業(yè)、精益求精、開拓創(chuàng)新的職業(yè)品格和行為習(xí)慣。

關(guān)鍵詞：工匠精神；教學(xué)模式；課程思政

中圖分類號：G71文獻標識碼：A

一、概述

根據(jù)《中國制造2025》，建筑行業(yè)要往綠色、節(jié)能、智能化方向發(fā)展，而鋼結(jié)構(gòu)建筑在土木行業(yè)里是公認的綠色、節(jié)能建筑，也是國家正在致力于推廣的建筑形式之一。為了更好地從行業(yè)視角做好鋼結(jié)構(gòu)方向教學(xué)的頂層設(shè)計，學(xué)校的教師團隊進行了企業(yè)調(diào)研活動，了解企業(yè)、社會的需求和鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。西南交通大學(xué)希望學(xué)院對于鋼結(jié)構(gòu)方向的培養(yǎng)方案為：大二全年學(xué)習(xí)材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)以及土木工程材料，大三上學(xué)期安排“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”，下學(xué)期“建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工”。其中，“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”作為一門理論性較強的土木工程專業(yè)課，在土木教學(xué)體系中起到承上啟下的作用，它是將土木工程材料、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課與后續(xù)的建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計相連接的紐帶，是針對土木工程鋼結(jié)構(gòu)方向的重要的專業(yè)核心課。

二、“工匠精神”融入“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”課程的必要性

2020年教育部制定《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》明確指出，要結(jié)合專業(yè)特點推進課程思政建設(shè)，強調(diào)工學(xué)類專業(yè)課程，要注重強化學(xué)生工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。2020年11月24日，習(xí)近平總書記在全國勞動模范和先進工作者表彰大會上，闡明了“執(zhí)著專注、精益求精、一絲不茍、追求卓越”的工匠精神內(nèi)涵。工匠精神是工科專業(yè)課程思政育人的重要目標，是工科專業(yè)職業(yè)精神的重要內(nèi)容，是工程科專業(yè)育人的重要工作［1］。

此外，隨著中國進入小康社會，中國的主要社會矛盾轉(zhuǎn)變?yōu)椋喝嗣袢找嬖鲩L的美好生活需要與不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾。這需要每個行業(yè)著力于提高產(chǎn)品的質(zhì)量，改善人民的生活品質(zhì)。土木工程行業(yè)作為影響人民生產(chǎn)（工廠的建設(shè)等）、生活居?。ǚ课莸慕ㄔO(shè)等）以及出行（道路的建設(shè)等）的國家重要支柱行業(yè)之一，也亟須轉(zhuǎn)型改革，提升產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，而這需要每個土木人的辛勤付出，需要大量的工匠。大學(xué)作為土木行業(yè)人才的搖籃，需要不斷改革教育，將“工匠精神”融入整個教學(xué)體系中，增強學(xué)生作為國家擔(dān)當(dāng)?shù)睦砟?。而“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”作為土木工程專業(yè)的核心課，也需要進行課程思政教學(xué)改革的探索。通過將“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”與“工匠精神”的深度融合，協(xié)同育人，為社會培養(yǎng)出一批嚴于律己、精益求精的土木人。這要求課程思政不是將專業(yè)課與思政簡單的疊加，而是需要課程的教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動等教學(xué)模式進行研究和實踐。本文針對“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”的特點，以“受彎構(gòu)件”這一章的授課為例，對課程的教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動以及教學(xué)評價的創(chuàng)新改革，探索一種“工匠精神”深入融入“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”的教學(xué)模式，以期望培養(yǎng)出具有“愛崗敬業(yè)”“精益求精”“開拓創(chuàng)新”精神的新時代青年。

三、“工匠精神”融入“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”教學(xué)模式探索

（一）“工匠精神”視域下，確定教學(xué)目標

教學(xué)目標是教學(xué)的核心和靈魂，是整個教學(xué)活動的導(dǎo)向［2］?！颁摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計原理”作為專業(yè)核心課，安排了48個課時，共有6章。根據(jù)本校學(xué)生的學(xué)習(xí)能力以及鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展對職業(yè)提出的要求，將鋼結(jié)構(gòu)課程的總目標定位為：為社會培養(yǎng)“懂設(shè)計”“會施工”“能生產(chǎn)”的鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)技術(shù)人員?！岸O(shè)計”是指學(xué)生有一定的設(shè)計基礎(chǔ)知識，擁有一定的設(shè)計的創(chuàng)新思維，進而為下學(xué)期學(xué)習(xí)開展“建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計”做知識儲備?！皶┕ぁ笔侵笇W(xué)生能讀懂施工圖紙，了解鋼結(jié)構(gòu)的施工的流程、施工的方法，進而為下學(xué)期開展“鋼結(jié)構(gòu)工程施工”做準備。“能生產(chǎn)”是指學(xué)生掌握鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的生產(chǎn)工序，具備鋼結(jié)構(gòu)生成創(chuàng)新能力，能獨立解決生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各種技術(shù)問題并能很好地安排組織工人進行鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)。針對這一總目標，“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”設(shè)計如下教學(xué)目標，見下表。

此外，本文針對教學(xué)總目標，在工匠精神視域下將教學(xué)目標用以下3個維度來結(jié)合：

1.愛崗敬業(yè)

通過“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”專業(yè)知識教學(xué)，鼓勵學(xué)生遇到難題不要退縮，通過不斷尋找突破口，最終解決問題。此外，通過大量案例教學(xué)讓學(xué)生領(lǐng)悟“鍥而不舍”的工匠精神，例如，講解中國鋼材的冶煉歷史，從西漢早期的炒鋼技術(shù)到后來新中國成立時中國在國外層層封鎖的情況下進行鋼鐵冶煉的艱難探尋，到改革開放后，中國通過自身的不斷努力最終鋼產(chǎn)量躍居世界第一。這個過程反映了中國工匠愛崗敬業(yè)、鍥而不舍的精神。無論遇到多大的困難，都不會放棄，通過探尋各種方法，最終獲得了成就。

2.精益求精

通過實踐教學(xué)，讓學(xué)生在解決實際問題中體會到精益求精的精神。例如，安排學(xué)生進行鋼柱的課程設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生不斷尋找合適的鋼柱最優(yōu)截面，即在保證安全的情況下盡量獲得最經(jīng)濟的截面尺寸，從而讓學(xué)生體會工匠精神中“精益求精”的內(nèi)涵。此外，課程中會穿插一些案例，例如，講解鳥巢從設(shè)計到生產(chǎn)最后施工建成過程中經(jīng)歷的各種曲折，最后完美地完成世界史詩般的杰作，讓學(xué)生體會到工匠身上精益求精的精神。鳥巢在設(shè)計初始階段，預(yù)計費用高達40億元，為了保證經(jīng)濟效益，設(shè)計師們通過優(yōu)化設(shè)計（取消開啟屋蓋，擴大屋頂開孔），并對鋼結(jié)構(gòu)截面進行優(yōu)化分析，最終節(jié)約約為23%的用鋼量，將最終的費用降低到31億元。這是土木工程工匠們，在保證了安全的情況下精益求精，不斷優(yōu)化分析各個鋼構(gòu)件的尺寸，優(yōu)化施工方案，最終降低了整個建造費用，提高了整個建筑的經(jīng)濟效益。

3.開拓創(chuàng)新

通過教師對課堂教學(xué)過程的把控和課堂教學(xué)方法的改革，引導(dǎo)學(xué)生理解鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工、生產(chǎn)的基本邏輯，能綜合運用現(xiàn)代技術(shù)、經(jīng)濟、管理的方法，利用計算機輔助手段，解決工程實際問題，提高從事鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)工作的能力，鼓勵學(xué)生在工程實踐過程中學(xué)會發(fā)現(xiàn)其不完善的部分，能提出合理的改進意見及建議。同時，在課堂上講解關(guān)于中國鋼結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的案例。例如，通過講解我國Q460EZ35的發(fā)明以及使用，打破了外國關(guān)于高強度鋼的壟斷，創(chuàng)新是中國復(fù)興的關(guān)鍵。由于鳥巢構(gòu)件厚度較大，普通鋼在焊接過程中容易出現(xiàn)層狀撕裂，為了保證結(jié)構(gòu)的安全性，保證鋼材100%國產(chǎn)，召集國內(nèi)大型鋼鐵廠共同研發(fā)，并由舞鋼承接實施?？蒲腥藛T不斷改善工藝，摸索添加的合金元素的類型以及含量，通過大量的嘗試和試驗后，終于獲得了國產(chǎn)的Q460EZ35，進入了世界領(lǐng)先水平。

（二）“工匠精神”視域下，設(shè)計教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容是學(xué)生學(xué)習(xí)的對象，它包括了事實、觀點、原理和問題及其處理方式，是實現(xiàn)教學(xué)目標的關(guān)鍵。教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計，需要我們“工匠精神”與課程的有機融合。通過教材的修訂，教學(xué)視頻的播放以及多媒體教學(xué)中有意識地加入“工匠金精神”的相關(guān)內(nèi)容，從而達到“工匠精神”融入專業(yè)課教學(xué)的目的。鋼結(jié)構(gòu)的專業(yè)知識中含有較為復(fù)雜的理論推導(dǎo)和理論計算分析，對學(xué)生來說具有一定的難度。利用“工匠精神”的案例教學(xué)與實踐相結(jié)合的方式進行教學(xué)內(nèi)容的改革，鼓勵學(xué)生迎難而上，追求卓越。例如，中國典型的鋼結(jié)構(gòu)案例（鳥巢）進行剖析，剖析鳥巢結(jié)構(gòu)，為了達到鳥巢的外形，工程師們對結(jié)構(gòu)進行了創(chuàng)新性的嘗試，將鳥巢劃分為多個門式剛架，順帶講解門式剛架的特點以及設(shè)計要點，從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的同時傳授了具有一定深度的專業(yè)理論知識；然后給學(xué)生布置門式剛架柱的設(shè)計實踐，通過組織學(xué)生設(shè)計實踐培養(yǎng)了學(xué)生愛崗敬業(yè)、精益求精的“工匠精神”。此外，基于學(xué)生對科學(xué)理論知識掌握的規(guī)律，課程內(nèi)容章節(jié)的編排整體上應(yīng)由淺入深，具有系統(tǒng)性和實踐性。采用基于實際項目為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)模式，通過教師引導(dǎo)和小組成員協(xié)作共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生鋼結(jié)構(gòu)文獻和相關(guān)規(guī)范的學(xué)習(xí)能力、知識的整合能力、團隊的協(xié)作能力，學(xué)生不僅僅理解理論計算的方法，更能掌握理論知識的內(nèi)在邏輯，具備專業(yè)的思維方式。

（三）“工匠精神”視域下，數(shù)字化教學(xué)活動［3］探索

教學(xué)活動是一個復(fù)雜的過程，包括感性認知與理性認知、理論模擬與實踐操作等。數(shù)字化教學(xué)活動，運用現(xiàn)代信息技術(shù)融入教學(xué)活動中，利用各種教學(xué)資源，通過恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)形式和教學(xué)方式，組織學(xué)生探尋教學(xué)內(nèi)容，達到使學(xué)生獲得理論知識和積極的情感體驗、提升實踐技能、增強創(chuàng)新能力的目的，進而培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國工匠精神。依據(jù)應(yīng)用型大學(xué)的特點，“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”數(shù)字化教學(xué)活動探索分為兩部分進行：理論教學(xué)活動和實踐教學(xué)活動。將兩者有機結(jié)合，學(xué)生不僅具備理論知識，還具備動手技能，可以將理論應(yīng)用于實踐，同時實踐又可加深理論知識的掌握，形成螺旋上升的循環(huán)。

1.理論教學(xué)數(shù)字化探索

在理論教學(xué)活動中充分利用教學(xué)動畫、微課視頻、施工動畫等手段，幫助學(xué)生理解課程知識點。在利用數(shù)字化教學(xué)的基礎(chǔ)上，采用尋找任務(wù)式教學(xué)。著力于使學(xué)生自己構(gòu)建知識系統(tǒng)，通過尋找任務(wù)活動來建構(gòu)新知識，讓案例、公式、書本、規(guī)范變成學(xué)生的“參考書”，鼓勵學(xué)生探索答案，強調(diào)學(xué)習(xí)過程，以提問題的方式來傳授知識。根據(jù)教學(xué)目標，將課程分成若干個學(xué)習(xí)模塊，根據(jù)每個學(xué)習(xí)模塊的知識、技能、思政目標尋找對應(yīng)的實際工程項目，通過將實際工程的工程情況發(fā)給學(xué)生，通過不斷的引導(dǎo)學(xué)生思考提問，最終了解該項目是如何設(shè)計、施工以及制作的；通過讓學(xué)生不斷的探尋知識，解決問題，培養(yǎng)學(xué)生“鍥而不舍”“精益求精”的“工匠精神”。例如，在講解鋼結(jié)構(gòu)熱加工中，為了獲取優(yōu)質(zhì)鋼材，鋼坯需要進入火中加熱，然后通過滾輪碾壓，碾壓過程需降溫，再不斷重復(fù)以上步驟，處理的次數(shù)越多，得到的鋼材力學(xué)性能越好。我們的學(xué)生也如鋼坯一樣，需要具備“敬業(yè)”“專注”“精益”“創(chuàng)新”精神，最終成為中國工匠的一員，為中國文明的復(fù)興、為中國生產(chǎn)出質(zhì)量過硬的鋼結(jié)構(gòu)建筑，進而為解決人民日益增長的美好生活需要與不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾出一份力。

2.實踐教學(xué)數(shù)字化探索

數(shù)字化實踐教學(xué)模式則是將PKPM、revit等軟件教學(xué)融入課程教學(xué)中，通過布置課程設(shè)計的方式，讓學(xué)生手算與機算結(jié)果進行對比分析，進而將知識與實踐統(tǒng)一協(xié)調(diào)起來，不僅可以使學(xué)生掌握形式和內(nèi)容完備的知識，同時可以培養(yǎng)學(xué)生的實踐、創(chuàng)新能力。利用學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣點和關(guān)注點進行教學(xué)組織和引導(dǎo)，提高課堂學(xué)習(xí)的趣味性、生動性的同時傳授理論知識，激發(fā)學(xué)生對于專業(yè)的熱愛，進而培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新的“工匠精神”。例如，在課程中穿插鋼柱、鋼梁的課程設(shè)計實踐內(nèi)容，通過指導(dǎo)學(xué)生操作軟件，建立力學(xué)模型，分析模型，計算獲得結(jié)果并對結(jié)果進行理論分析。學(xué)生不僅可以將知識綜合運用于實際案例中，深化對鋼結(jié)構(gòu)的了解，而且可以在這個過程中體會到“精益求精”的內(nèi)涵，在建模中通過多個模型結(jié)果的比較，深入了解力學(xué)模型的建立特點。

結(jié)語

“工匠精神”是工科專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備的職業(yè)素養(yǎng)，以“工匠精神”的視角來進行土木工程專業(yè)課教學(xué)模式的搭建，針對時代對于土木工程行業(yè)發(fā)展的需要，來進行教學(xué)目標和教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計，針對應(yīng)用型高校的特點，加強實踐教學(xué)的課時和內(nèi)容，增加數(shù)字化教學(xué)的探索。人才的培養(yǎng)不是一朝一夕的事，也無法簡單從作業(yè)或者期末考試來評價本門課的學(xué)習(xí)成果，而是需要從學(xué)生工作后長期的表現(xiàn)來體現(xiàn)。因為社會的不斷發(fā)展，知識技術(shù)不斷改革更新，學(xué)生只有具備“工匠精神”勇于探索，不斷學(xué)習(xí)，精益求精，才能跟上時代的洪流，為國家的發(fā)展增磚添瓦。本研究目前處在探索階段，希望經(jīng)過長期的教學(xué)實踐，以及學(xué)生將來工作后的發(fā)聵，不斷改進，能將“工匠精神”完全融入課程中，為國家培養(yǎng)出一批批優(yōu)秀的土木人。

參考文獻：

［1］金立喬.工匠精神融入工科專業(yè)課程思政研究［J］.黑龍江教育（高教研究與評估），2023（03）：8587.

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［3］莫雷.教育心理學(xué)［M］.北京：教育科學(xué)出版社，2007.

基金項目：四川省民辦教育協(xié)會課題項目（項目編號：MBXH22YB304）；校級課程思政建設(shè)項目（項目編號KCSZ2023073）

作者簡介：何悠（1988—），廣西柳州人，講師，研究方向：結(jié)構(gòu)工程。