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“一流专业”下土木工程结构实验思政教改实践*

2022-11-25江留慧张梦星华优明

新教育时代电子杂志(教师版) 2022年20期
关键词:一流思政实验教学

江留慧 张梦星 华优明

(江苏大学土木工程与力学学院 江苏镇江 212013)

在“双一流”的建设驱动下,各高校相继落实后继有人的根本大计,推动对人才培养体系的探索与改革,力求培养满足时代发展需要的一流高素质复合型人才,向社会输出可堪大用、能担重任的社会主义建设者和接班人。一流的本科教育作为双一流建设的首要任务和重要支撑,要实现须依托与其相匹配的课程体系。

近年来,随着国家各项建设的迅猛推进,土木工程行业对高素质实验人才的需求也在逐步扩大。土木工程作为一流学科之一的典型应用型专业,其实验是开展实践、验证理论是否正确、提高学生实践技能的重要途径,因此,实验课程体系的构建逐渐引起重视,我校土木工程专业结构实验课程也迎来了新挑战。为适应新时代发展需要,习近平总书记反复强调,高校要坚持把立德树人作为中心环节,要推动课程思政教学改革,梳理高校专业课程中蕴含的德育元素,把思想政治工作贯穿教育教学各个环节,实现“三全”育人[1]。工科专业作为社会发展的基石,对人民生活和国家建设有着深远影响。对工科专业的学生积极引导,加强课程思政教育,进行课堂思政教学改革,是高校培养担当中华民族伟大复兴时代新人的重要环节,是实现中华民族伟大复兴的重要保障。在我校建设一流学科和一流专业的背景下,以加强学生的动手实践能力,厚植爱国情怀和责任担当,培养具备一丝不苟的工匠精神的高素质实验人才为核心,对土木工程实验教学课程进行思政改革探索势在必行。本文以土木工程结构实验中的《钢筋混凝土简支梁正截面受弯破坏试验》教学为例,结合实验教学特点和存在的问题,深度挖掘实验课程中蕴含的德育思政元素,探索在“一流专业”建设背景下培养满足社会生产力与市场发展需要的土木工程高素质实验人才的新方法和新途径。

一、学情分析

高校作为培养高素质人才的重要阵地,肩负着立德树人的使命。为满足当今社会对人才的多样化需求,加强专业内涵建设,一流专业建设要求高校及时调整专业人才培养方案,定期更新教学大纲,适时修订专业教材,科学构建课程体系[2]。工科专业一流课程体系建设的聚焦共性,主要体现在本科实验教学的设计和实施中。土木工程结构实验课程作为实践性和应用性都较强的一门课程,担负着提高学生实践操作能力和综合素养的重任,近年来其重要性逐渐被认识到,实验室定位也正逐渐由辅助环节向主体地位靠拢。

笔者在实验教学中发现:中国高校土木工程结构实验教学中普遍存在课时少内容多,实验仪器少学生多的现象,操作过程中不可避免出现“一人做实验,多人旁观”的现象,难以做到每位同学都能全程动手体验,以至于学生对于实验过程印象不深刻,对实验细节掌握不足,并且传统的线下实验教学无法让学生对实验现场进行预习,学生专注度不够,枯燥的讲解无法调动学生学习兴趣,已不再适合一流专业实验课程建设,因此,非常有必要在土木工程结构实验课堂教学中引入线上线下思政元素,实现专业教育与思想政治教育的有机融合,丰富教学内容,提高实验教学质量和水平的同时,培养学生的职业道德和社会责任感,落实好高校立德树人的根本任务。

二、线上线下思政元素的引入

以《钢筋混凝土简支梁正截面受弯破坏试验》为例,该实验的目的是通过钢筋混凝土简支梁破坏试验,加强对简支梁正截面受弯破坏过程的认识,熟悉三个工作阶段的受力特征;验证受弯构件正截面承载力计算公式和平均应变平截面假定;了解挠度变化及裂缝出现和发展过程。在实验过程中着重灌输解决问题的思路,强调理论知识与实践环节有机结合,培养学生解决实际工程问题的能力,鼓励学生自行设计试验获取知识。一流的实验人才应具备实验方案设计、实施、数据分析以及优化设计的能力。但由于学时少和试件尺寸大制作困难的限制,对于该实验中的钢筋混凝土简支梁通常由实验教师提供结构图纸,通过招标校外单位制作,直接开展线下实验仅通过实验指导教师介绍外观相同的超筋梁、适筋梁和少筋梁,学生难以了解钢筋混凝土梁的具体配筋和制作过程。我校土木工程中心实验室结合该实验教学特点,探索出在实验前开展线上实验预习,帮助学生熟悉如何设计配合比、绑扎钢筋、浇筑成型与养护等整个实验准备工作,并在PPT、视频或者虚拟仿真实验教学项目讲解中融入思政元素,线下实验课程充分调动学生的主体意识,发挥学生的主观能动性,践行思政元素的教学思路。

(一)建设线上实验项目

建立了超星网络教学平台,让学生于实验前在线上学习平台进行预习,并完成线上平台上以学生为中心理念设置的随堂测试题目,最大限度发挥学生在结构实验教学过程中的主体作用和教师的思想引领作用,激发学生自主学习。开展线上实验项目教学可有效解决学时受限的问题,为学生提供自主学习平台,增进学生对该实验整个流程的了解,完成实验预习。具备条件的学校可借助BIM 技术或者虚拟仿真实验平台,帮助学生更为直观地了解整个实验,观察不同配筋对实验现象与结果的影响,其科技感也可以极大提高学生学习兴趣,有助于对理论知识和实验的掌握。

以多媒体为载体通过“如何对大跨度桥梁进行健康监测”的工程应用案例引入本实验目的,介绍实验设备、梳理从试件设计、试件成型直到加载过程的整个实验方案,并将课程思政以隐形和多样化的方式贯穿线上教学全过程,传递专业知识的同时强化家国情怀、使命担当和精益求精的工匠精神。如(1)增强民族自豪感:介绍港珠澳大桥、上海中心等典型混凝土工程,感受中国日新月异的科技进步与强大,潜移默化地引导学生树立民族自豪感和科技报国的责任感。(2)培育职业荣誉感:引入典型的建筑名人事迹,感悟他们追求卓越、不畏艰难的坚毅品格和报效祖国的赤子之心。如梁思成留学归来,勤勤恳恳,毕生投入古建筑文物研究、保护和建筑学教育事业中,为我国建筑学发展做出了不朽的贡献。再如茅以升学成归国架桥,克服重重困难,组织修建了一座座属于中国的现代化大型桥梁,推动了桥梁工程的发展,为国人增强了信心。让学生深刻了解到中国建筑业的发展离不开优秀先辈的苦心孤诣和奉献。他们的家国情怀、爱岗敬业,全身心投入工作的工匠精神值得每一位建筑从业者终身学习。(3)强化安全责任意识:由结构安全和工程安全事故案例,阐述事故带来的损失和危害,引导学生思考和讨论,分析安全事故发生原因。从事故中吸取教训,进而根植高度的安全意识和责任意识,培养职业道德,强调学生未来走向工作岗位要恪守职业道德,以“安全第一”为宗旨,控制不安全因素,严把质量关。也可延伸到日常生活,提醒学生们要懂得居安思危。(4)树立全面发展意识:任何建筑物均是由一个个小构件组成,建筑物的安全也由一个个小构件的安全组成,启发学生勿以善小而不为,勿以恶小而为之,人生如同一个建筑物,不断积累,不留短板,全面发展方可走得长远。(5)增强团队协作意识:钢筋的抗拉性能好、混凝土的抗压性能好,二者有机结合可以极大地提高抗拉压性能,表明工作生活中我们要懂得合作,发挥团队的优势,从而达到“1+1>2”的效果,如同实验小组成员对加载控制、挠度记录、裂缝观察、应变记录进行分工协作才能完成整个实验。

(二)丰富线下实验课程

线下实验边演示操作边讲解,并通过黑板板书强化实验加载程序,让学生能够理解和掌握钢筋混凝土梁的加载实验方法,明确整个实验过程。过程中适时融入思政元素,以鼓励式和启发式为主,引导学生思考如何将理论知识应用到实验操作和结果处理中,促进学生独立思考,培养学生解决实际问题的能力。如(1)鼓励学生勇于尝试:整个操作演示过程充分发挥学生的主体地位和老师的引导作用,鼓励尽可能多的学生动手参与操作体验,消除部分动手能力差的学生对仪器的恐惧心理,一定程度上推动学生全员参与实验。(2)提高实验安全意识:本实验特别强调全员佩戴安全帽以及加载过程中保证安全远离,须反复提醒学生在实验过程中务必听从指挥,注意观察加载千斤顶与实验梁的变化,严防出现不安全因素。告诫学生,安全无小事,无论在未来学习还是工作中都要遵纪守法,时刻保持一颗敬畏之心。(3)培养严谨科学态度:通过实验操作失误案例反复跟同学们强调整个实验操作过程应严格按照规范进行,因为如果实验步骤有误将导致实验结果无法得到正确结论,所以这充分体现出遵守规范的重要性,须养成严谨的科学态度,避免失之毫厘谬以千里的不严谨成为工程安全的隐患。在实验数据误差处理和分析时须保持实事求是的科学精神,尊重原始实验数据。若误差较大,重在分析误差原因。向学生传递保持严谨的科学态度是高素质实验人才和科研人员必备素质的思想。

(三)完善实验教学考评体系

基于现有实验条件的限制,学生分组人数相对较多,存在仅部分学生认真按照要求做实验,部分学生等着抄写同组学生实验结果的现象。因此,仅依据学生实验报告来评定的学生实验成绩可能导致同一组学生分数相差不多,并不能真实反映学生实验过程中的状态。为解决这一现状,在“一流专业”建设驱动下,其实验课程考核方式可遵循全过程和全方位的原则,建立形成不为成绩和学分而实验,重在落实提高学生能力素质的考评体系。

以《钢筋混凝土简支梁正截面受弯破坏试验》为例,要求学生掌握试验设备操作方法、实验数据处理与分析,注重考查学生实践动手能力的表现,可将实验考核细化分成线上预习、预习报告、课堂考勤与互动、实验报告、考试等多个考核模块,针对不同考核模块的特点制定相应的考核方式并根据侧重设置不同占比,修改大纲考核表,从而建立贯穿全过程模式的考核体系。这种考核体系不仅可便于实验教师针对模块考核成绩分析存在的问题做出及时调整,动态掌握整个实验教学过程,也可调动学生互动的积极性,提高学生参与度和实验教学效果。

结语

高校课程思政改革统筹兼顾教学理念和教学体系,将思政教育融入专业知识和课堂,以达到“润物细无声”的隐式教育作用。在“一流专业”背景驱动下,将线上线下思政元素引入土木工程中心结构实验教学各个环节中,以“问题引导式”和“讨论式”教学启发学生运用理论知识去解决实际问题,并完善实验教学考评体系,旨在培养一流土木工程专业人才。在实验教师不懈努力和学生的积极配合下,发现学生学习热情较往年明显提高,考核成绩普遍提升。课堂思政元素的引入不仅激发了学生的学习兴趣,提高了学生实践能力和独立思考解决实际工程问题的能力,也增强了学生安全责任意识和精益求精的工匠精神,从而促进学生全面发展,实现高校立德树人的终极目标。

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