基于OBE理念的土木类力学课程思政体系探索与实践

陈敏志　杜文学　高健

［摘 要］文章对土木类力学课程传统教学模式的痛点进行了分析，对土木类专业全阶段力学课程进行了多层次和多维度的顶层育人体系设计，并以材料力学为例说明了力学课程思政体系探索与实践经验，介绍了常用的四种主要的课程思政教学方法和“三位一体”考核评价体系，为应用型本科院校的土木类力学课程全过程育人提供参考。

［关键词］OBE理念；土木类力学课程；课程思政

［中图分类号］G641［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2024）04-0101-04

2016年，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，各门课都要“种好责任田”[1] ；2020年5月，教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》[2] ，要求高校发挥好每门课程的育人作用，全面提高人才培养质量；2022年，党的二十大报告强调“要坚持立德树人的根本任务”。

力学与土木建筑、机械工业、航空航天和军工事业等“国之重器”直接相关，许多工程领域的核心问题往往可以归纳为力学问题，对我国建设现代化强国至关重要[3]。浙江水利水电学院（以下简称我校）土木类各专业的培养目标不同，培养人才的素质目标也略有不同，但基本指向职业道德、家国情怀、团队合作、科学精神和使命担当等育人元素。土木大类力学课程体系的内容包括工程力学理论力学、材料力学和结构力学，这些课程前后衔接，知识连贯，形成了从力学基础到专业应用的过渡。力学课程蕴含丰富的思政元素，能为培养高素质应用型人才提供有力的支撑[4]。

一、现状分析

传统的力学类课程教学中存在难度大、内容与社会脱节、课程之间衔接不当、课程表与专业课衔接不当、教学课时不足、重知识轻能力素养等问题。近年来，国内已经有部分学者对力学类课程思政进行了探索与实践[5-11]，这些研究成果为进一步建设土木类力学课程思政提供了宝贵的经验，但是部分力学课程还是存在相互独立授课、采用传统的教学方式、以课堂理论讲授为主、以教师为中心的现象，课程思政教学也随之存在很大局限性，导致很难培养出满足国家、行业、学校以及专业需求的高素质人才。

本教学团队从事土木类专业力学课程教学二十余年，根据我校高素质应用型人才的办学定位，课程组将基于成果导向的教育理念（Outcome?Based Education，简称OBE）引入土木类力学课程教学中，通过不断改革与实践，探索出了一种基于OBE理念的土木类力学课程思政体系。本文以材料力学为例，介绍教学团队在课程思政方面的改革经验，为培养新工科高素质复合型人才提供一些参考建议。

二、土木类专业全阶段力学课程育人体系设计

本课程组遵循OBE教学理念，以学生为中心，对土木类力学课程进行了多层次和多维度的顶层育人体系设计（见图1）。课程团队坚守“为党育人、为国育才”的初心和使命，构建了“一普二基三能四创”土木类专业力学课程育人体系：大一通过力学科普講座和趣味力学竞赛初步认识力学知识；大二通过学习基础力学课程和参加周培源竞赛夯实基础；大三通过学习专业力学课程和高阶竞赛培养能力；大四通过毕业设计、工程实习、教师科研等锻炼来培养学生实际工程实践创新能力。

通过全阶段力学课程体系的培养，学生能逐步掌握力的运动特征—力的变形特征—力的传荷机理等知识，逐步具有自主学习能力—力学思维能力—工程应用能力—实践创新能力，逐步成为具有职业道德—团队合作能力—工匠精神—科学精神—使命担当等高素质的人才。

三、土木类力学课程思政体系

（一）土木类力学课程教学总体架构设计

基于OBE理念，对土木类力学课程教学进行总体架构设计[4]，创新设计了“双螺旋进阶式混合教学模式”，即“知识”和“实践”、线上线下双螺旋进行教学，通过知识模块让学生掌握五类杆件的荷载效应问题，促进力学思维和科学思维的养成；通过能力和素养模块培养学生自主学习能力、团队合作能力、工程能力、实践创新能力、职业道德、科学精神和使命担当等等，最终促进学生全面发展，实现土木类人才培养目标达成（见图2）。

（二）力学课程思政教学体系设计

课程组对土木类各门力学课程思政进行了单独的体系化设计，以材料力学为例来说明。材料力学是土木类专业学生入学后最先且较多涉及工程实际的课程，是工程领域进行创新研发的理论基础[12]，在培养学生的工程能力和创新能力方面起着承上启下的关键作用[13]。

课程组经过反复探索和实践，总结了材料力学的课程思政体系，将以实践项目培养学生的工匠精神作为课程思政的主线，在各章节的讲解过程中穿插力学故事、经典工程案例、实践项目、主题讨论和创新活动，将思政元素贯穿材料力学课程始终。每个思政元素视为“点”，同一类思政元素则形成“线”，五类思政元素共同形成“面”，从而形成了思路清晰的四融一提“点—线—面”的课程思政体系（见图3）。

1.一融：力学溯源，培养拥有科技报国的家国情怀和使命担当

在学习绪论时，在回顾中梳理经典力学的发展史线，让学生对课程有宏观感知，对作为人类智慧结晶的经典力学有更深刻的理解[10]，为后续专业课程的学习起到桥梁的作用，对于培养学生基本的科学素养、塑造高尚的科学情操起到重要的作用[5]。回顾中国力学学科发展史时，引用钱伟长的故事激发学生爱国情怀，培养学生科技报国的使命担当。

2.二融：经典工程案例，培养良好的职业道德和社会责任感

课程中引导学生深度讨论赵州桥、太阳桥、悬空寺等经典案例以及多个坍塌工程案例，培养学生良好的职业道德和社会责任感。

3.三融：真实项目实践，培养团队合作精神和精益求精的工匠精神

本课程构建了7个实践项目，如“项目1 ：生活中材料的力学性能调研”，要求团队用五种变形方式破坏生活中的物体，并观察变形和破坏形式，将过程制作成微视频，视频中要含有队名、LOGO、队歌等团队文化；“项目6：纸桥设计、制作与加载”，要求团队完成纸桥制作、加载、PPT汇报和反思、答辩等系列过程，在真实的项目流程中实现成果产出，可以激发学生的内驱力和成就感，在动手的过程中，培养学生团队合作和精益求精的工匠精神，实现知行合一。

4.四融：科研和竞赛等创新活动，培养科学探究精神

设立结构与力学协会，负责组织力学科普讲座、结构设计大赛、力学竞赛、全国和校级周培源大学生力学竞赛、趣味力学竞赛、工程实践等活动，目前已组织了30余场竞赛。设立鲁班实践创新班，为每名学生配备导师，要求学生跟随导师做科研项目，培养科学探究精神。

5.一提：主题讨论，学会辩证思维方法、树立科学的世界观

发掘力学理论、知识、技术中本身蕴含的哲学科学的思维方式，将马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合，通过主题讨论的方式让学生自己得出结论。例如在学习“压杆稳定”时，引用正反工程案例——魁北克大桥因压杆失稳导致的惨案和水西门大桥爆破利用压杆失稳巧妙软着陆的工程案例，组织学生讨论和总结出“事物都有两面性”的辩证唯物主义观，教师转而提出“平庸的人改变结果，优秀的人改变原因，而最高级的人改变思维”，引导学生用亮点思维（辩证思维）处理问题，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力，树立科学的世界观。

通过四融一提“点—线—面”课程思政教学体系，将思政元素贯穿材料力学课程体系始终，从而培养学生的综合素养。

（三）课程思政教学方法

课程组统筹设计课程的育人目标、思政点、采用的教学方法与具体举措，融入教学大纲、教学设计和重点难点之中。课程组积极践行本校推行的“课程思政十法”[14]，主要运用了红色资源法、隐性融入法、总结提炼法和信息技术法。

红色资源法。本课程为理论性较强的专业基础课，课堂教学容易枯燥，往往须加入一定生活、生产中的事例以活跃课堂、生动教学。课程组建立了红色资源库，含36个红色案例，其中12个红色案例通过讲故事或讨论的方式融入教学，24个红色案例则上传至学习通平台供学生课外查阅，从而将职业道德、科学精神、家国情怀、使命担当等思政元素融入力学课程教学中。

隐性融入法。在课程中开展团队合作项目制教学，培养学生团队合作和精益求精的工匠精神。学生在动手实践中，高效地获得真切感受，容易激发内驱力、成就感和归属感，“做”中更有育人效果。

总结提炼法。从力学学科体系解读，总结提炼出辩证唯物主义观中的认识论、唯物辩证法等。如讲解完应力集中理论知识后，引导学生分析因应力集中导致破坏的案例，让学生讨论“应力集中绝对是坏事吗”，最后教师展示利用应力集中便利生活的案例，如瓷砖切割机、包装袋的小开口等。学生从鲜活的实践案例中自己总结出的辩证唯物主义观点，比起单纯听教师讲思政得到的感触要深得多。

信息技术法。积极探索线上课程思政实施方法和手段，选取154个拓展资料放在学习通SPOC课程和新形态教材中，其中含有多个思政案例，包括经典工程案例23个、力学名人12个、创新实验5个等，供感兴趣的同学课下学习；在学习通虚拟社区讨论区，根据章节内容逐步发布典型的“趣味红色疑案”，引导学生进行课前SPOC自主预习和讨论，等等。

（四）“三位一体”教学评价体系

构建知识、能力、态度“三位一体”教学评价体系，学期总评成绩使用百分制评定，主要由两部分构成：一是过程性评价，包含出勤、课后作业、章节学习次数、趣味疑案讨论、在线随堂练习、在线单元测试和实践项目等；二是总结性评价（期末考试），二者各占50%。

其中，出勤、作业、趣味疑案讨论、项目考核指标中均含有思政考核指标。如每次出勤中“上课态度”占50%；作业的“书写态度”占30%（雷同者均为0分）；基本型实验项目中“职业素养”（仪器全部归位、干净整洁）占10%等。综合性项目由技术分和素养分组成，比如项目6的素养分中“制作工艺”（工匠精神）占40%，“团队合作”占20%等。细化考核中的育人指标，让考核成为有效的育人手段。

四、结语

经过为期6年的验证，本文构建的土木类力学课程思政体系取得了良好成效，调查显示，90%以上的学生喜欢教师融入的课程思政案例，80%以上的学生认为力学课程对培养自身的自主学习能力、团队合作能力、实践创新能力和责任感等很有帮助；课程组也取得一定的教学成果，入选第二届全国高等学校力学类专业优秀课程思政案例、获得浙江省教学创新大赛思政赛道二等奖，工程力学、材料力学、结构力学均建设为浙江省一流课程，学生共获得省级以上力学类竞赛奖项50余项。本文设计并实施的土木类专业全阶段力学课程育人体系，激发了学生学习的主动性，教学实践效果良好，具有系统性和普适性，可为应用型本科工科专业课程思政建设和教学实践提供借鉴。

［ 参 考 文 献 ］

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[14] 徐金寿，万军.课程思政指南：以浙江水利水电学院为例[M].北京：中国水利水电出版社，2021.

［责任编辑：雷 艳］