钢结构设计原理课程思政教学探索

*项目来源：2020南昌航空大学课程思政项目（SZ2169）。

作者简介：黄玲，副教授。

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.10.068

摘  要  钢结构设计原理是土木工程专业的核心课程，以培养基础知识扎实、实践能力强、具有创新意识的高素质人才为目标，在课程中融入思政教育有重要意义。对钢结构设计原理课程进行思政育人方案设计，探讨课程思政与专业课程协同教育的实践路径，为同类专业课程开展课程思政教育提供参考。

关键词  钢结构设计原理；课程思政；工程文化；翻转课堂

中图分类号：G642.0    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2024）10-0068-04

0  引言

钢结构设计原理是土木工程专业主干课程，主要研究钢结构的材料及基本构件的设计问题，在土木工程类课程学习中占有核心地位，对培养钢结构工程技术人才承担着重要作用。2020年，国家发展改革委等印发《绿色建筑创建行动方案》[1]，倡导发展钢结构装配式建筑，以顺应社会经济发展的需求和国家生态文明建设需要，因此，钢结构专业人才的培养更显紧迫。2020年，教育部发布《高等学校课程思政建设指导纲要》[2]，全面推进高校课程思政建设。笔者所在钢结构课程组聚焦地方高校育人理念和办学定位，遵循成果导向教育理念，建立更加符合人才培养要求的课程目标，支撑目标达成；同时以立德树人为引领，积极推进钢结构设计原理课程思政改革，深度挖掘专业知识的精神内涵，使课程满足知识、能力、素质为导向的育人要求。知识上要求学生掌握钢结构基本设计理论，对材料性能、构件设计、连接计算等问题做到概念明确，要求学生具备一定的运用钢结构基本原理分析问题、解决复杂问题的能力，同时将“树立社会主义核心价值观”“树立职业责任感”“树立实践创新精神”的思政目标融入课程，培养具有家国情怀，具备良好工程素养和实践创新能力的工程技术人才。

1  教学内容改革

课程组教师遵循教学规律，以教学目标为导向，对课程内容进行分层设计，并与专业知识进行有机融合，从工程知识、工程实践、工程文化三个维度构建工程教育课程思政模式，形成内容丰富、相互支撑的思政体系，帮助学生建立正确的世界观、人生观、价值观，全面提升学生综合素质。

1.1  工程知识方面

确立以社会主义核心价值观为核心的思想政治教育元素，包括国家观、民族观、历史观、文化观、职业素养等，引导学生将这些理念倾注到自己的专业中去。课程组在每一章节寻找教学切入点，建立教学目标与思政目标的映射，实现思政与专业共建的完整教学体系。

案例一，从钱塘江大桥到港珠澳大桥的建设，展现了我国大型钢结构建设的发展历程和发展成果。这些宏伟工程的建设展现了工程建设者的家国情怀、工匠精神以及科学严谨、认真细致的工作态度与不畏艰辛、直面困难的勇气和精神，通过学习促使学生激发爱国热情、民族自豪感、社会责任感，提升学习的积极性和主动性。

案例二，火神山和雷神山医院装配式钢结构采用模数化标准设计、工厂流水线生产、打包折叠运输及现场模块化组装，从设计到施工完成用了很短的时间，展现了中国特有的集体力量，这是社会主义核心价值观的集中体现。展现以装配式建筑为代表的新型建筑工业化进程中出现的特色小镇、新农村，新兴产业中的康养、仓储建筑等，向学生播种生态文明、可持续发展理念，直面钢结构建筑工业化建造的新模式、新挑战，激发学生专业志趣，强化学生职业素养。

案例三，在讲授轴心受压构件的稳定时，从理想轴心受压杆件屈曲形式、受力计算，到实际压杆的力学缺陷、几何缺陷，再到实际轴压杆件公式的推导，引导学生独立思考，掌握科学的工程思维方法，让学生利用理论指导实践的同时，举一反三、悟得真知。

1.2  工程实践方面

土木工程的安全与人们的生命安全有着密切的联系，从工程事故中汲取教训，是工程科学进步的重要动力和灵感源泉。为提高学生发现问题、解决问题的能力，将工程理论与工程实践相统一，同时深入挖掘工程实践的思想教育内涵，让学生在了解社会、服务社会的同时增强社会责任感，实现价值观的升华。

案例一：材料破坏案例。在讲到“钢结构材料”时，引入某地一大型贮油罐建成2年后突然崩塌，造成巨大的人员伤亡与经济损失的案例。原因是该油罐使用的钢材力学性能合格但化学成分不合格，过高的含硫量使钢材的可焊性降低，焊接过程中产生的热裂纹在外力作用下逐渐扩展，最终使钢材突然断裂，引发重大事故。引导学生重视工程失败教训，理解土木工程师应承担的责任，明白在设计环节应熟知各种材料的性能参数与特性，因地制宜选用合适的材料；在施工过程中，严格按照设计规定选用材料，材料进场时严格按照有关规范复检钢材和连接材料的各项指标，严禁使用不合格材料，激励学生自觉遵守职业规范要求，建立爱岗敬业的价值观，强化工程伦理教育，培养学生精益求精的工匠精神。

案例二：梁的失稳案例。在讲到第五章“梁的设计——型钢梁的设计”时引入典型设计类案例。平台梁的次梁支于主梁上面，次梁采用轧制工字钢，平台板与次梁翼缘焊接牢。通过荷载计算，选择截面Ⅰ36a可满足强度、刚度要求。如平台板与次梁翼缘未焊牢，则需验算次梁的整体稳定性。经过验算发现Ⅰ36a并不能满足整体稳定性要求，需要另选截面，工字钢选为Ⅰ45a，发现截面相应用钢量较Ⅰ36a增加近40%，因此受压翼缘与侧向板件牢固连接，有效节约钢材约30%。因此提醒学生，解决问题的方式可能有多种，要善于灵活处理，换个角度考虑问题可能带来很大的经济效益；工程中解决问题应扬长避短，工程师要解决好问题必须具备扎实的理论基础。

1.3  工程文化方面

工程文化在工程中的作用，就像企业文化在企业中的作用，对工程健康顺利地实施和发展有着至关重要的作用。它包含工程师的行为规范、实践伦理、操作守则、管理理念以及技术视野，体现了工程师的社会责任、人文精神和环境意识，对工程师处理工程问题有着重要的价值[3-7]。在我国由制造中心向技术中心的迈进过程中，在学生心中深耕工程文化的建设理念，培养学生敬业、正直、负责、严谨、认真、细致的职业精神，使其成为合格的工程建设者，课堂教育举足轻重。通过对魁北克大桥坍塌案例的深入发掘，找出深层次的社会组织文化原因，让学生深刻了解工作流程、组织决策、效益文化、工程师道德规范对工程的深刻影响，明白优质的工程需要认真负责、精益求精的精神支撑，劣质工程则是与某种腐败的精神相关联。同时列举有代表性的标杆企业，通过企业文化和企业成就激发学生学习专业知识和培养专业素养的动机。

此外，引导学生在学到知识技能的同时，重视学生良好思想品德的塑造，将日常生活及专业学习过程中处理问题的方式以最真实的情感和语言表达，将做人做事的道理融入其中，培养学生良好行为习惯，这样学生接受程度高，因地制宜、因时制宜，保证课程思政教学的有效性。表1为钢结构课程思政映射与融入点。

2  教学方式改革

钢结构设计原理课程利用线上线下相融合的方式，向学生展示大型钢结构工程、实际工程案例及钢结构发展研究现状与发展趋势，在提升学生解决问题能力的同时，潜移默化强化学生工程伦理教育。采用超星学习通发布人物传记、专题记录，强化学生爱国主义教育；展示工程施工现场，拓宽学生学习视野；发布专业热点问题及实践发展新经验，启发学生创新思维，提升学生创新能力。

深化课堂互动模式，充分利用课堂教学有限的课时，通过抢答、讨论、专题活动让学生在平时学习过程中充分展现自己，提升学生学习的兴趣与注意力，以及学习的主动性与参与热情，让学生在课堂教学过程中有紧张感，同时获得成就感。

通过翻转课堂，让学生主动将校内与校外相结合、理论与实践有机结合，提高学习的主动性与参与度，激发学生求真创新精神。例如：鼓励学生在课后积极查找绿色装配式钢结构建筑的设计实施过程及钢结构住宅产业化的相关资料，通过翻转课堂开阔学生视野，还可引导学生进行职业规划，激发学生创新创业意识，从而使学生从被动思政转化为主动思政。

3  评价体系改革

课程传统的考核评价体系平时成绩主要包括课堂表现、作业完成情况，随着教学改革的推进，平时成绩增加了在线测试、在线参与自主学习等评价指标。作业内容增加了让学生自我挖掘如先进人物先进事迹、经典工程案例分析、对工程文化的理解等，继而完成开放性的课题报告，教师给出评分。翻转课堂分组考查学生团队合作精神、沟通表达能力、实践创新能力，采用教师评分和学生互评方式给分，记入课堂表现评分。此外，还针对扩展课外教学，考查学生对工程实地项目的理解，让学生去工地实习制作视频，写出心得，记入作业加分项；以专利、论文为加分项，锻炼学生写作能力、实践创新能力，从而形成多角度、多层次考核评价体系。

4  结束语

为实现“价值塑造，能力培养，知识传授”三位一体的育人目标，钢结构设计原理课程把隐性的思政教育有机融入教学过程，课程思政元素包括树立社会主义核心价值观、树立职业责任感、树立实践创新精神。钢结构设计原理课程已经过3个学年的建设和完善，学生学习积极性、主动性明显提升，学习成绩改善显著，取得很好的教学效果。

5  参考文献

[1] 住房和城乡建设部 国家发展改革委 教育部 工业和信息化部 人民银行 国管局 银保监会关于印发绿色建筑创建行动方案的通知[A/OL].（2020-07-24）[2023-03-26].https：//www.mohurd.gov.cn/gongkai/zhengce/zhengcefilelib/202007/20200724_246492.html.

[2] 教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》

的通知[A/OL].（2020-06-03）[2023-04-12].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t2020

0603_462437.html.

[3] 郭丽丽，申琪.课程思政与专业课程“同向同行”的铸魂育人路径探究：以钢结构原理课程为例[J].高等建筑教育，2022，31（5）：82-88.

[4] 车伟，杨震柏，孙俊利.基于基因植入式的钢结构基本原理课程思政一体化教学设计与实践[J].高等建筑教育，2022，31（6）：104-109.

[5] 向敏，廖平.新工科背景下“钢结构基本原理”课程思

政教学建设初探[J].宁波工程学院学报，2021，33（1）：

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[6] 罗宁，董纪伟，马占国，等.传承“工匠精神”思政教学探索与实践的研究[J].江苏建筑职业技术学院学报，2022，22（2）：60-62.

[7] 吴发红，于小娟，殷勇，等.土木工程专业课程思政教育的探索与实践[J].高等建筑教育，2022，31（4）：115-121.