“CCDIO理念+课程思政”融入建筑力学课程的教学改革研究

文/广东工贸职业技术学院 邱燕红 林 敏

国内大土木的发展趋势，从“中国建造”转向“中国智造”，国内建筑企业在朝着“专精特新”方向发展；“绿水青山就是金山银山”已成为我国人民的共识，我国重视工程建设、经济发展与环境保护的和谐发展，要实现上述目标，我国需要有高素质土木建筑劳动力作为支撑。国家对土木建筑工程高素质人才需求的提高，高等职业院校作为培养人才的基地，培养适应国家发展需求的高水平土木建筑工程人才已成为其人才培养的重要任务。建筑力学课程是土木建筑工程专业培养人才的重要专业基础课程，课程理论知识丰富、专业性强、概念抽象，该课程设计直接关系到学生的建筑工程结构设计、施工理论基础和相关工程实践能力的培养，因此本文提出基于CCDIO工程教育的理念，结合建筑力学课程中的思政元素，积极推进本课程的教学改革和设计，对本专业其他学科的教改具有一定的借鉴作用。

一、建筑力学课程介绍及存在问题

建筑力学课程是高等职业院校土木建筑工程教学中的重点，对于核心专业课钢筋混凝土结构和建筑施工技术的学习具有关键的支撑作用。作为专业基础课，建筑力学课程一般在大学一年级开课，先修课程包括高等数学等公共基础课。建筑力学课程的理论体系主要由静力学、材料力学和结构力学三部分组成[1]，该课程的重点教学内容是静力学基本知识、轴向拉伸和压缩、梁的弯曲、静定结构的内力分析及简单超静定结构解法等内容。课程教学目标要求学生能灵活运用物体的平衡条件，熟练掌握截面法等力学基本方法，解决工程实际问题。建筑力学课程教学体系如图1所示。

图1 建筑力学课程教学体系

建筑力学课程在教学过程中存在以下问题：第一，课程内容涉及面较广，储备知识多，涉及物理学、高等数学等基础知识；第二，建筑力学内容抽象，理解较困难，该课程的静力学部分研究对象是刚体，材料力学的研究对象是变形体，课程理论抽象，公式较多，其物理意义较难理解；第三，目前课堂教学模式单一，学生缺乏学习兴趣，教学主要以原理、理论方法的讲授为主，学生学习主动性不足。[2]

二、建筑力学课程开展课程思政的必要性

建筑力学是一门严谨的学科，它运用严谨的语句阐述力学的概念与规律，是与土木建筑工程紧密结合的课程。在实际工程中，由于设计不合理，结构安全验算不准确，施工不当等导致安全事故屡屡发生。因此，建筑力学课程教学中需融入思政育人元素，强化学生的工程伦理、工程文化教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，使学生受到精神的震撼与教育。结合建筑力学课程特点、尊重本课程建设规律，本文基于CCDIO 工程教育的理念，从知识创造、工程实践、价值观引领的工程文化三方面深入挖掘课程的思政元素，探索思政元素的融入方法，使思政教育无痕地融入课程教学，达到“润物细无声”的效果，通过“CCDIO工程教育理念+课程思政”在课程教学中有效融合，不仅有助于培养学生的专业素养，更充分发挥其立德树人的功能。

三、CCDIO融合课程思政的教改理念

(一)CCDIO工程教育理念

2016 年 1 月，“CDIO 工程教育联盟”成立，确定了《CDIO 工程教育联盟章程》，规范了联盟的组织架构和运行机制，成为开放性更强的民间性工程教育学术交流平台。[3]CDIO引入国内后，学者将学生未来职业发展(Career)引入 CDIO[4-5]，以学生未来发展为主线进行工程构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)而形成的CCDIO，即Career、Conceive、Design、Implement、Operate。[6]国内大土木工程的发展趋势，从“中国建造”转向“中国智造”，21世纪工程界发展以智能为代表的工业4.0为奋进目标，国内建筑企业在朝着“专精特新”方向发展，因此我国高职院校的土木建筑工程教改应根据新的产业需求、产业形态，提出新工科教育改革目标。

(二)基于CCDIO工程教育融合课程思政的教改理念

课程思政成为高等职业院校实施立德树人的重要手段。因此，课程思政是课程建设和教学设计的“主战场”。基于CCDIO工程教育理念，深入分析工程教育认证“建筑力学”课程支撑的毕业要求，同时紧紧围绕“知识传授(知识创造)、能力培养(工程实践)、价值塑造(以价值观引领的工程文化)”三位一体的课程建设目标，在教学设计中寻找相关的落脚点，包括：优选前沿和工程应用的教学资源案例、改革多元化的教学模式，突出实验/现场教学，体现课程设置、教学、考评模式与培养目标的一致性。

四、基于CCDIO理念的“建筑力学”课程思政教学改革的实践探索

建筑力学是土木建筑工程专业的一门专业基础课程，是连接高等数学等基础课程与钢筋混凝土结构、钢结构、建筑施工技术等专业课程的桥梁，在专业课程体系中具有承上启下的功能。在建筑力学课程教学中，将大批力学科学家的生动故事融入各建筑力学知识点；同时，在教学过程中，将力学的哲理思想融入教学，让学生体会建筑力学思想的丰富性和其蕴涵的人生哲理，以润物细无声的方式将正确的价值追求有效地传递给学生。建筑力学课程思政的考评方式采用“知识+技能+文化”三维一体的方式，重点是正确价值观引领的工程文化，可以从师生互动、项目汇报、平时表现、期末考试等方面切入，将过程性评价和总结性评价两者相结合，能更有效地反映学生理论基础知识的理解、技能应用能力等综合素质。

基于 “CCDIO+课程思政”融合的理念，本文将其应用于建筑力学课程教学改革中，确定主要从知识创造、工程实践、价值观引领的工程文化三方面实施建筑力学课程思政的教学实践活动。

(一)建筑力学的知识创造

建筑力学知识的发展经历数千年，产生了一大批著名的国内外科学家。这些科学家及其事迹都可以作为建筑力学的课程思政元素融入课程教学。每个知识创造思政元素的教学设计及教学实施流程都包括教学内容导引、师生研讨、教学方法、教学手段和思政落脚点。在课程思政教学过程，师生共同参与，将德育融入并贯穿课堂教学全程。设计的部分建筑力学的知识创造思政案例如表1所示。

表1 建筑力学的知识创造思政案例示例

(二)建筑力学工程实践——德育融入教学

本课程思政教学改革结合建筑力学课程特点，由浅入深找出课程思政切入点，围绕爱国、爱党、爱人民的主线，从力学史上典型的石拱桥赵州桥、广州南沙凤凰三桥和港珠澳大桥等工程案例入手。针对职业院校的土木建筑工程相关专业人才培养特点，课程教学在加强建筑力学理论学习的基础上，要求学生掌握其在实际工程中的应用。例如在简单超静定梁教学过程中，以广州南沙凤凰三桥的引桥和港珠澳大桥为引例，通过对比两种结构的差异，引出超静定结构。按上述启发式教学方式，通过工程案例导入教学知识点，由浅入深，既能理论联系实际，让学生容易理解抽象的理论知识，又能增强学生对国家的文化自信，对民族的自豪感，让学生学习国内外优秀工程人员严谨的工作作风，精益求精的科学精神。学生通过开展自主调研国内外优秀建筑物，亦能从中了解建筑模型设计的精髓，学会从自然辩证法的哲学思维角度去思考问题。教学设计的部分建筑力学思政工程案例如表2所示。

表2 建筑力学课程思政典型工程案例

(三)价值观引领的工程文化

工程和文化的有机统一构成了工程文化[7]，工程设计水平取决于工程设计师的理念和文化底蕴。在学习和阅历中积累的工程文化修养会深深地影响着工程设计师的设计理念和文化底蕴。我国古代劳动人民在长期的生产实践中，积累了丰富的力学知识，取得了丰硕成果，因此力学是古代人们在与自然做斗争的过程中产生、逐渐发展起来的，形成了以建筑力学为基础的工程文化。古代力学所取得的成就颇多，不仅掌握了基本的力学法则，对物体的动静状态及重心和平衡有着深刻的认识，还在简单机械运用方面涌现了许多关于斜面、杠杆、滑轮的发明创造，又在固体物理学方面发现了弹性定律和研究了晶体。相传在东周时期，人们已知晓动力与物体运动的关系，并善于运用力来改进农业生产，例如墨瞿所著《墨经》中记载“力，形之所以奋也”。早在北宋时期，人们已懂得将约束灵活运用在古代建筑当中，例如沈括在《梦溪笔谈》中记载了北宋巧匠运用实钉等方法增强对建筑物的约束，有效解决了古代常见木结构木塔晃动的难题。以上足矣显示凝聚了中国千年精髓的力学文化是新时代背景下土木建筑工程专业重要的课程思政元素，同时以正确价值观作为指引，有助于培养具有“科学素养、工匠精神、家国情怀、创新意识”的土木建筑类高素质职业人才。

五、结语

新时代下CCDIO理念融合课程思政要求给建筑力学课程提高土木建筑工程类人才培养水平带来新的抓手，要求打破传统的教学模式，通过打造多元化的教学模式实现课程改革。文章以建筑力学课程为例，尝试从知识创造、工程实践、价值观引领的工程文化三个视角发掘建筑力学知识与思政育人的融合点，教学设计与实施中有效、自然融入课程思政元素，教学内容中添加前沿技术和典型工程案例，考核模式采用创新德智体美劳过程性评价方法，充分体现知识传授、能力培养和价值引领的有机融合，达到润物细无声的育人效果。