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《绿色建筑工程》课程思政建设探索与实践*

2022-02-16李奔奔

砖瓦 2022年12期
关键词:绿色建筑工程木结构装配式

詹 瑒 李奔奔

(1.南京工程学院建筑工程学院,江苏 南京 211167;2.南京工业大学土木工程学院,江苏 南京 211816)

2016年12 月,习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出“要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展新局面[1]”,这一论述明确了高校立德树人的根本任务。2018年9月10日教师节,习总书记在全国教育大会上再次强调“坚持中国特色社会主义教育发展道路,培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人[2]”。2021年,江苏省确立了首批课程思政示范高校和示范专业,强调高校以加强和改进思想政治工作为己任,高度重视课程思政建设工作,努力实现课程门门有思政,教师人人讲育人的“全员育人、全程育人、全方位育人”三全育人新格局,使高校课程思政建设形成规模、形成范式、形成体系[3]。

课程思政的提出改变了传统的教学理念,将专业课程和思想德育课程的培养目标有机融合起来,将立德树人的根本目标巧妙地拆解在专业知识的学习中,在培养学生技术能力的同时,潜移默化地对学生的思想意识、行为举止产生影响,使学生树立正确的世界观、人生观和价值观。与此同时,课程思政内容的融入可活跃工科课堂的学习气氛,拉进学生与教师的距离,对于专业知识的学习起到有效促进作用。

课程思政建设的内涵是紧密结合授课课程,向学生传达以社会主义价值观为核心的思想政治教育元素,包括思想政治教育的理论知识、价值理念及精神追求等内容,如国家观、民族观、历史观、文化观、职业素养、家国情怀、大国工匠精神和优秀人格等[4]。

1 《绿色建筑工程》课程思政建设的意义

建筑业一直是我国的重要支柱产业,地位举足轻重,但传统建筑结构存在高耗能、重污染、高成本等问题。随着城镇化的快速推进和城镇居民生活水平的不断提升,建筑领域的碳排放量还将继续增加。随着国家“碳达峰碳中和”重大战略的实施,建筑业深度变革势在必行,必将向集约化、绿色低碳等方向发展。

南京工业大学是首批入选国家“高等学校创新能力提升计划”(2011 计划)的14 所高校之一,是江苏高水平大学建设重点支持高校。南京工业大学土木工程学科起源于南京建筑工程学院,作为南京工业大学的优势学科,土木工程学科更承担着学生培养、建设高水平大学和建设一流学科的重任。

作为土木专业学生的特色课程《绿色建筑工程》,旨在推广环境友好型的土木工程材料和结构形式。《绿色建筑工程》课程面向绿色低碳的工程结构需求,介绍高性能材料与结构、再生材料等绿色低碳建筑材料的基本理念、材料特性与结构形式,使学生理解绿色低碳建筑材料在全生命周期中对建筑业减少碳排放的贡献,掌握各类绿色建筑工程结构的设计思路和结构要点。

通过给土木专业本科生教授《绿色建筑工程》课程,可将本校的特色课程、保护环境的理念与碳达峰和碳中和的发展目标向学生宣传,为减排温室气体、解决气候变暖的生态环境问题贡献力量。

2 《绿色建筑工程》课程的基本情况

2.1 教学大纲

《绿色建筑工程》课程主要围绕“满足减少自然资源消耗的特定标准的高性能结构”的定义介绍三种结构形式:现代木结构工程、装配式混凝土工程和装配式钢结构工程。课程总学时为32 学时,教学内容主要为三种结构的构件、节点及结构体系特点,同时,介绍每种结构形式采用的新结构材料、新结构体系、新减碳技术、新结构分析设计理论及新研究成果工程实践。三种结构所占课程的权重大致相同,相关内容分别占用12学时、12学时和8学时。

2.2 《绿色建筑工程》教材

《绿色建筑工程》涉及木结构、装配式混凝土结构和装配式钢结构内容,课程较新,与传统课程相比,内容跨度大,题材丰富,这也导致并没有合适的教材可以直接选用。由于我校留学生课程的总学时数较少,关于木结构、装配式混凝土结构和装配式钢结构的专题书籍不适合直接选做教材,但可以选做参考书。笔者在自编讲义时,主要参考了何敏娟等主编的《木结构设计》[5]、黄靓等主编的《装配式混凝土结构》[6]以及钮鹏等主编的《装配式钢结构设计与施工》[7],有选择性地截取相关知识章节提供给学生,并补充一定的习题及工程案例。同时,在讲义中列出课程的重点及难点,便于学生便捷地掌握学习内容。

3 《绿色建筑工程》课程思政元素

传统建筑工程在发展的同时带来一系列的环境问题,如土地消耗对野生动物栖息地的破坏,能源消耗导致的空气污染,水消耗导致的水污染,不可再生资源的消耗带来的资源损失,而同时室内环境的质量也直接影响了人类的健康。在建筑业发展的同时,不能无视全球变暖导致的冰川融化对滨海城市安全和极地动物生存空间的影响,草原荒漠化对气候的影响,空气污染对人类健康的影响,建筑废弃物堆积对城市环境的影响。没有绿水青山,再多的金山银山都将付诸东流。而绿色建筑工程正是旨在减少自然资源消耗的高性能建筑。2019年,住建部修订了绿色建筑工程领域的国家标准《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2019)[8],为贯彻落实绿色发展理念,推进绿色建筑高质量发展,节约资源,保护环境,满足人民日益增长的美好生活需要保驾护航。

3.1 现代木结构工程

3.1.1 采用可再生建筑材料,助力双碳目标

木材是一种可再生的建筑材料,树木在50~100年的种植后即可使用,其中,可持续的森林管理是保证木材的关键。目前,世界范围内对木材的需求量约为3.5亿m3/年,到2050年,木材消耗量将会增长到5.2 亿m3/年。木材作为建筑材料,在结构的全寿命周期分析中有明显的优势。建筑中的固化能耗是指在一栋建筑中所用建材从原材料到最终产品在挖掘、加工、制作、运输和安装过程中发生的直接和非直接的总能量消耗。一栋木框架房屋的固化能耗比传统钢结构房屋低53%,比传统混凝土结构房屋低120%。同时,木结构房屋的二氧化碳释放量比钢结构房屋低23%,比混凝土结构房屋低50%,后两者在钢材制作或者水泥制品的生产中释放大量二氧化碳。

3.1.2 观木结构发展历史,扬民族文化自信

木结构建筑在中国有很长的应用历史,大约3500年前,中国开始建造由榫卯连接的重型梁柱木结构。公元857年,佛光寺的东大殿建造完成。大殿宽34m,深17.77m。斗拱尺寸大约是2m×3m,大殿飞檐的悬挑长度长达4m,其三角形人字桁架是在古代木建筑中的首次应用。公元1056年,应县木塔建造成功。该塔共九层高67m,截面呈八边形,全塔的梁柱节点没有用1颗钉子,应县木塔是世界上最高的古代木建筑。此外,紫禁城是世界上规模最大、保存最完整的古代木结构建筑群。传统木结构的辉煌让同学们油然而生一种民族自豪感,对于熏陶同学们树立文化自信和民族自信有重要意义。同时,将现代木结构与传统技术相结合,体现我国建筑的文化自信,赋予木结构绿色低碳建筑的新内涵,用木结构成就建筑之美,成就建筑的绿色低碳发展,也将是土木学生为人类社会健康发展做出的巨大贡献。

3.2 装配式混凝土结构

建筑业绿色智能安全发展是实现国家“双碳”战略的必经之路,通过装配化施工和智能建造等绿色智能施工工艺,形成具有标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用等特征的新型建筑产业链条,实现工程建设高效益、高质量和低消耗、低排放。装配式混凝土结构以混凝土预制构件为主要构件,经过装配、连接及部分现浇成为混凝土结构。由于预制构件统一化之后可以实现批量生产,可极大提高生产效率,施工速度快,提高建设速度,且减少了物料的损耗和环境污染,保障绿色施工。在学习这一章节时,会带领同学们前往工厂进行实践教学,跟随企业指导教师进行预制叠合板的生产,在实践中打造有温度的课程思政教育,知行合一,加强同学们的工程责任意识[9-11]。

3.3 装配式钢结构

3.3.1 钢结构施工技术迅速发展,展现大国工匠精神

钢结构的韧性强、抗震性能优异,特别适合用在高层建筑的设计建造中。中国超高层发展史上的国贸大厦(160m)、地王大厦(384m)、京基100大厦(441m)、平安国际金融中心(600m)都离不开“中国摩天大楼第一人”的钢结构建筑施工领域专家陆建新,他“铆定”在施工一线40年,从最基层测量员做起,认真严谨,开发了一系列国际领先或先进的钢结构施工技术,被评为“全国劳动模范”。

3.3.2 钢结构模块化组装,中国速度展示抗疫精神

2020年初,武汉兴建火神山医院,使用的是装配式钢结构中的模块化打包箱式房屋,实现模数化标准设计、工厂流水线生产、打包折叠运输及现场模块化组装。火神山医院从方案设计到建成交付仅用10d,被誉为中国速度。

4 结语

课程思政建设将思想政治教育元素巧妙地融入课堂知识的学习中,从而完成立德树人的根本目标。《绿色建筑工程》课程介绍以木结构、装配式混凝土结构和装配式钢结构为代表的环境友好型土木材料和结构形式,使学生理解绿色低碳建筑材料在“双碳”国家战略目标中的重要作用。《绿色建筑工程》课程中的思政元素包括:减少自然资源消耗,保护环境;采用可再生建筑材料,降低结构的固化能耗;传统木结构彰显民族特色;预制构件实践教学,培养学生工程责任意识;助力钢结构技术迅速发展,学习大国工匠精神;通过钢结构的模块化组装,展现中国速度。

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