水工钢筋混凝土结构的担当育人教学实践研究

刘丹 石继忠 吴红梅 周建芬 毛前

摘要：以水工鋼筋混凝土结构产学合作教研为例，教学设计结合水电站发展特点及建设管理，挖掘“担当型”思政素材库，夯实课程教学新基建建设；教学实践通过启发式和团队导向学习法组织实施，丰富“盐融型”课程思政的教学活动，推动育人成效长效性提升。在课程建设的持续改进中，总结了水工专业青年教师双育人能力的赋能提升路径。研究旨在扎实推进该课程专业与思政双育人效果的提质增效，进而为新工科背景下水工卓越人才的培养提供参考。

关键词：水工钢混课程；产教融合；多能互补；风控管理；担当育人

中图分类号：G642               文献标识码：A

Research on Teaching Practice of Hydraulic Reinforced Concrete Structure with Responsible Education

Liu Dan1  Shi Jizhong2*  Wu Hongmei1  Zhou Jianfen1  Mao Qian1

1. Zhejiang University of Water Resources and Electric Power  ZhejiangHangzhou  310018;  2. Zhejiang Huadong Engineering Consulting Co.，Ltd.，  ZhejiangHangzhou  310014

Abstract： Based on the industry-university cooperative teaching and research of hydraulic reinforced concrete structure originated， the teaching design of "Responsibility" ideological and political material library is excavated with the development characteristics and construction management of hydropower station， so as to tamp the new infrastructure construction of curriculum teaching；the teaching practice is organized and implemented through the heuristic and team-oriented learning method， enriching the ideological and political teaching activities of the "molten-salt" course， and promoting the long-term improvement of educational effectiveness. In the continuous improvement of curriculum construction， the ways to enhance the dual educational ability of young hydraulic teachers are summarized. The research aims to improve the quality and efficiency of the course's professional integration of ideological and political education， so as to provide a reference for the cultivation of outstanding talents in hydraulic engineering under the background of new engineering.

Keywords： Hydraulic reinforced concrete course；University-industry collaboration；Multi-energy complement；Risk control management；Ideological and political education

1 概述

高校是高素质专门人才培养的主阵地。高水平本科教育建设与发展，是我国高等教育强国建设的前提条件与基础内容，也是世界高等教育发展的共识与趋势[1]。从“211工程”、“985工程”、“2011计划”到“双一流”建设，标志着我国向高等教育强国迈进的进程。为了推进我国高校“一流本科教育”建设，教育部启动了一流本科专业建设“双万计划”[2]。

“水利水电工程（简称水工）” 属工科专业，重在培养“有理想、有本领、有担当”的专业人才。在该专业主干课程中，《水工钢筋混凝土结构》是专业基础力学之一。《钢筋混凝土结构》课程内容因行业规范不同而差异，相应的课程内容也因教学内容、专业顶层设计的不同各有侧重。其课程思政元素可以从工程建设成就、问题工程案例、传统文化融合等方面挖掘建设，但课堂上的讲授式育人效果往往学生参与度低，且缺乏行动转化。因此，专业与思政双育人效果的协同提升是该课程建设的重难点。

从材料性能角度思考，钢筋混凝土结构可充分利用钢筋受拉优势和混凝土抗压优势，是“多能互补”的体现；从结构设计角度出发，钢筋混凝土结构的适筋设计时，从极限状态函数定性分析到规范定量计算，属“风控管理”过程。因此，本研究开展了该课程的担当育人教学实践研究。

2 强化“多能互补”的担当思维

“多能互补”在我国《能源发展“十三五”规划》全文中七次提及，是能源结构发展的重要战略，在《“十四五”现代能源体系规划》进一步提出，是双碳目标实现的基础。在新发展理念下，“风+光+蓄”“风+火+蓄”“风+核+蓄”“风+蓄”“光+蓄”等被推进，以期提升电力系统实时供给-消纳的动态可控性和协约节能性。“多能互补”担当思维结合《水工钢筋混凝土结构》（第5版）绪论提出。此素质目标在学生对比了解素混凝土简支梁受弯脆性破坏和适筋混凝土简支梁受弯延性破坏知识目标，以及学生能够分析适筋混凝土简支梁相比素混凝土简支梁受力性能改善的能力目标基础上，结合“多能互补”中的水储能工程-抽水蓄能电站本体特点启发思考。

2.1创设情境

学习素混凝土受拉区合理配筋（适筋）后，混凝土抗压和钢筋抗拉性能充分发挥，整体受力性能“互补”改善。适筋梁承载力设计是在准确计算受拉区钢筋面积的基础上根据构造要求选配钢筋，与之相关的钢筋类型、强度、面积、数量、净距和混凝土强度等级、保护层厚度等概念通过绘图查表分析。学习钢筋混凝土结构由构件组成的概念，结合典型抽水蓄能電站中的厂房，了解钢筋混凝土结构构件在结构中的“多能互补”；结合抽水蓄能电站的运行原理和发展历程，进而拓展理解典型抽水蓄能电站在“多能互补”中的时代担当。

2.2启发思考

抽水蓄能电站在我国起步于1950s～1960s，发展于1970s～1990s，飞速增长于1990s [3]，利用闸门和抽水泵将水搬运，在用电低谷期用电储能，用电高峰期用能发电。抽水蓄能电站被大力推进，承担时代担当。如，河北丰宁抽水蓄能电站，装机容量、储能能力、地下厂房规模、地下洞室群规模，均为同期世界第一，拟为华北电网的新能源消纳、系统调节、电力保供能力[4]。通过观看2022年1月8号央视网焦点访谈的“一起向未来、绿色奥运，如约而来”报道，理解丰宁抽水蓄能电站如何为2022年北京冬奥会提供安全可靠的绿色动力。

一方面，讨论第二十四届冬季奥林匹克运动会中的“多能互补”故事，如开幕式《立春》节目中，近400根发光柔性杆整齐划一的排练过程；“赢了！ 首金！”的中国短道速滑混合团体接力过程。在此基础上，总结个人成长期的“多能互补”，亦如抽水蓄能电站的工作原理，有高峰亦有低谷，但无论身处什么时期，都应保持源动力，并在“多能互补”的学习过程提升自己，在“多能互补”的工作平台中活力担当。

3 强化“风控管理”的行为担当

“风控管理”贯穿于水电站的全生命周期，涉及多学科多方合作。从水电站建设角度看，土建部分通常是体量最大的，钢筋混凝土的质量控制尤为关键。在将设计图纸转化为工程实体的过程中，知识的学习方法和合理的应急能力是学生成长期需储备的。钢筋混凝土结构设计计算原理以极限状态设计法为基础，定量分析时，采用分项系数线性化构造规范实用设计表达式 KS≤R （SL191-2008）和（DL/T5057-2009）。其中，承载力安全系数S与结构重要性系数、设计工况系数、结构系数相当，均属“风控管理”。该素质目标结合《水工钢筋混凝土结构》（第5版）“钢筋混凝土结构设计计算原理”提出，在学生了解概率极限状态设计法思路，熟悉新名词相关性及字母符号的知识目标，以及能够SL和DL实用设计表达式初步应用的能力目标基础上，采用团队导向学习法（Team-Based Learning，TBL）组织实施。

3.1团队导向学习作业设计

水工挡土墙设计是综合应用钢筋混凝土结构、水力学、土力学等课程知识的复杂工程问题之一。题目设计选取重力式与悬臂式挡土墙，计算参数引用文献[5-6]，计算要求参照《水工混凝土结构设计规范》SL191-2008的规定。

3.2导向学习作业实施

知识指标以解决问题为导向，重构“核心知识图谱”；能力目标以正确解决问题为目标，有组织的互批纠错；素质目标强化“风控管理”行为担当。在完成作业的过程中，侧重强调学生规避态度问题，如态度欠认真，如公式字母的大小写、正斜体问题，错字、别字问题，公式带数后计算问题等；突破能力欠缺问题，如知识点的理解不到位，对公式的适用条件不明白，对知识的关联知识不清楚等。

能力目标通过有组织的刻意练习实施，过程包括“产生兴趣，变得认真，全力投入，开拓创新”。素质目标通过分享时事担当案例，激发学生共鸣。进一步地分享相关的微信公众号。在感受我国近十年水利发展自信的基础上，总结赴时代之约路上需涵养担当工匠精神，做好日常生活的当下事。

4 赋能水工专业青年教师双育人能力的提升路径

师者也，教之以事而喻诸德。对于高校青年教师，从“被育”到“育人”，要有“站稳讲台”的信心，更要有“站好讲台”的实力。水工专业青年教师如何用好线上优质教学资源，筑好专业课程教学，讲好课程思政故事，是需要自修赋能的。

4.1寓教于行，以能储能

人要不断做那些自己踮起脚才能够着的事。课程需要在研读教材的过程中重构输出。比如，BOPPPS教学模型，能更好地激发学生学习的兴趣，从而更好地实现有效教学的目的，提升育人效果。此外，教师教学不仅仅要在课上的传授授业，也要在课下解惑，以及日常工作中的以身作则与潜移默化。

实践发现，专业知识方面，以课程章节为组织单元，以授课学时为约束，重构“核心知识图谱”，结合“中国大学MOOC（慕课）”为拓展，有助于引导学生积极思考，提高教学有效性。对于网络资源，要有选择的取其精华。如《水工钢筋混凝土结构》（第5版）在河海大学国家级精品课程按章小节顺次编排，可用于知识点的巩固。而MOOC资源，浙江大学《钢筋混凝土结构基本原理》相关《混凝土结构设计规范》GB50010-2010；同济大学《混凝土结构基本原理》按规范GB50010-2010及局部修订编写； 东南大学《结构设计原理》相关JTG D62-2018公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范编写，可用于原理的拓展对比。

4.2寓教于心，以爱育爱

在教学的过程中，要注重把握学生成长规律，争取授之以鱼的同时授之以渔，控制好教学过程中的“生态流量”。《水工钢筋混凝土结构》开设在大三第一学期时，学生尚未进入考研复习的攻坚阶段，大部分同学到课率高，总体是积极上进的，但部分学生的学习状态可能呈现较为明显的极差分化，要分级强化过程管理。

实践发现，针对由于前期基础薄弱而茫然“躺平”的学生，课前可让其针对性准备，通过课堂互动重塑其学习信心；针对“临时抱佛脚”的学生，随堂考核是有助于分级量化的；针对认为不从事本专业工作，有清晰职业规划的“飘过”学生，课上要针对性点名，防止其缺课。此外，采用团队导向学习法（Team-Based Learning，TBL）开展教学活動时，自由组队通常有利于“多能互补”，但也会出现个别学生无队可组。此个别学生学业持续性低谷，轻则在毕业设计的时候无从下手，重则有可能危害身心，需家、校多方重点关注。

结语

综上，从涵养“多能互补”思维，笃行“风控管理”能力方面，挖掘了《水工钢筋混凝土结构》的“担当型”思政素材，并分别采用启发式教学法和团队导向教学法优化组织实施。在此基础上，针对青年教师线上如何利用优质教学资源，以及如何帮助学习困难学生走出困境进行探讨，旨在为学生守正笃实学习动力，老师久久为功笃实育人初心提供参考。

参考文献：[1]刘晓喆.坚守大学之道：建设“双一流”和落实“以本为本”的共同逻辑[J].兰州大学学报（社会科学版），2019，47（03）：190-196.