应用型本科院校土木类专业课程思政理念探索与实践<br/>——以土力学课程为例

应用型本科院校土木类专业课程思政理念探索与实践
——以土力学课程为例

2023-10-20于献彬李伟贾传洋

科学咨询 2023年15期

于献彬，李伟，贾传洋

（临沂大学土木工程与建筑学院，山东临沂 276000）

眼中有思政，万物皆思政。“课程思政”不是一门或一类特定的课程，而是一种教育教学理念。课程思政的基本内涵是：大学的所有课程都具有传授知识及进行思想政治教育的双重功能，有培养大学生树立正确的世界观、人生观、价值观的责任。课程思政是一种思维方式，教师在教学过程中，要有意、有机、有效地对学生进行思想政治教育。课程思政体现在教学的顶层设计上，即指教师要把人的思想政治培养作为课程教学的目标，并与专业发展教育相结合。课程思政指以构建全员、全程、全课程育人格局的形式，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应，把“立德树人”作为教育的根本任务的一种综合教育理念[1]。

一、土力学课程简介与教学目标

（一）课程简介

土力学是土木工程、城市地下空间工程、水利工程等专业的核心课程，是一门兼理论分析、实验研究及工程经验的综合性课程，在课程体系中起着承上启下的作用。通过本课程的教学，学生要了解土的形成和工程分类的方法，熟悉土的物理性质指标和物理状态指标；掌握土的应力、变形、强度和渗透性等方面的基本原理和计算方法；掌握挡土结构上的土压力、土坡稳定性及地基承载力的分析方法[2]。教师要培养学生利用理论知识指导工程实践，使学生能够利用土力学的基本原理和方法解决实际岩土工程中有关土的强度、变形、渗流等问题，为今后的工作奠定良好的基础。

（二）教学目标

总体目标：通过将课程教学内容与社会主义核心价值观、社会责任感、工匠精神、创新意识相结合，培养学生掌握土力学的基本理论、基本技能以及本专业的职业素质和职业道德[3]。教师要将时代的、社会的正能量内容引入课堂，培养学生的家国情怀和责任担当，使学生树立正确的人生观。

课程目标1：学生要熟练掌握土力学的基础和先导内容，包括土的物理性质和工程分类、土体中的应力计算。学生要熟练掌握土力学的三大核心理论——渗透特性、变形特性和强度特性。学生要熟悉与土力学相关的工程问题，包括挡土墙上的土压力、土坡稳定分析、地基承载力。

课程目标2：学生能够对岩土工程中的相关应力、变形、渗透问题进行深刻分析，借助或选择合理的力学模型对复杂问题进行简化计算，学会并掌握土力学的理论分析方法。

课程目标3：学生能够根据不同土体的物理力学特性，根据实验的具体要求，完成相应实验方案的设计并获取正确的参数，并在拟定实验方案的基础上，准备、开展对应实验，结合已有的力学、数学、结构等方面的科学原理，对复杂工程进行预测和开展实验室实验模拟。

二、土力学中的课程思政

土力学本身富有哲理，具备融入思政元素的良好条件。学校将思政教育融入土力学教学，坚持把立德树人作为中心环节，把思想教育工作贯穿教育教学全过程，一方面可以提升土力学教学的趣味性，加深学生对专业知识的认识和理解，另一方面可以培养学生的良好品格，培养学生精益求精的精神，激发学生科技报国的家国情怀。学校将思政元素融入土力学课程对于实现全方位育人具有重要意义，能实现思想政治教育与专业知识培养的有机结合[4]。

（一）工程案例

1.正面典型案例

随着社会的进步和科学技术的发展，中国已经完成了很多超级工程，如南水北调、五纵七横公路干线网、三峡工程、北京大兴机场、港珠澳大桥和西气东输项目。这六大超级工程举世瞩目，使国人为之振奋，更是土木工程人的骄傲。港珠澳大桥、南水北调、三峡大坝等工程无不是建立在地基之上的，而研究地基的理论基础之一就是土力学理论。教师要通过介绍超级工程案例，使学生潜移默化地认识到土力学知识的重要性。

教师要以贴近民生的热点问题为引导，场景式地还原事故现场，学生化身为现场负责人，演绎如何发现问题、分析问题、解决问题。教师可要求学生在上课前通过网络资源调研淮北南湖公园的案例。该处以前是农村的坑洼塌陷区，如今已变成生态公园。改造前的基地以塌陷主湖为核心，外围为塌陷坑塘，北、东、南三面为集中的露地。露地以撂荒地为主，有少量的农田和树林。淮北南湖公园原来是采煤塌陷区，经生态修复，现已变成湖阔景美的国家湿地公园。淮北南湖公园的变化是对“绿水青山就是金山银山”理念的实践。教师可以借此案例来培养学生形成理论联系实际、实事求是、学以致用的科学态度。通过案例，教师潜移默化地引导学生理解、领悟、认同并承担土木工程人的责任与使命，将生态文明建设与经济建设、政治建设、文化建设、社会建设协调统一起来。

在教学中，教师可给学生播放《超级工程》纪录片，引入相关的典型工程案例，以标志性工程中的人物为例，从历史、因果的角度出发，增强学生的责任感、使命感，培养学生的工匠精神。教师要对学生进行主人翁意识教育，增强学生的民族自豪感，使学生对行业领域发展保持信心，打下牢固的专业基础，形成良好的职业道德。

2.反面典型案例

土是地球表面的整体岩石在大气中经受长期的风化作用而形成的，是覆盖在地表上碎散的、没有胶结或胶结很弱的颗粒堆积物。土体具有碎散性、三相性和自然变异性三大特点，导致土的性质非常复杂。土木工程人对土的工程性质认识不足，可能会导致严重的工程事故。土体具有强度特性、变形特性及渗透特性三大特性。对应的与土体相关的工程问题可以分为三大类：强度问题、变形问题及渗透问题。近年来，由于对土体的工程性质研究与认识不足而导致的一些工程事故，给工程师敲响了警钟。例如，上海“楼脆脆”倒塌：一栋在建13层住宅楼半分钟内全部倒塌，倒塌后其整体结构基本没有破坏，大楼底部桩基则基本完全断裂，网友戏称其为“楼脆脆”。整体倾倒的楼房如图1所示。教师通过分析工程事故发生的背景和原因，在讲授专业知识的同时，开展科学思维方法训练和科技伦理教育。教师还要培养学生的质疑精神，引导学生学会去伪存真。教师让学生明白土木工程在工程勘察、设计及施工中的科学性、严谨性及职业道德的重要性，避免豆腐渣工程的出现，要教育学生工程建设的底线绝不能触碰，增强学生的法律意识。该次事故是工程界的典型案例之一，值得所有工程人警示。教师要让学生铭记“工程建设无小事”。

图1 整体倾倒的楼房（清华大学土力学课件）

（二）课程体系理论和知识中的辩证唯物主义

土力学本身富有哲理，很多理论知识蕴含着丰富的辩证唯物主义：现象与本质、对立与统一、量变与质变、整体与局部、主要矛盾与次要矛盾、静与动、逻辑、思维等。笔者以土体的三相组成、地下水位升降时自重应力的计算、基底压力的分布规律为例，分析课程体系理论和知识中蕴含的辩证唯物主义。

1.土体的三相组成

土体是由固体颗粒（固相）、水（液相）及空气（气相）三相构成的。固体颗粒形成土体的骨架，水和空气填充在骨架中，土中水、土中气及固体颗粒是相互作用的。教师在讲授过程中，要教育学生用联系的眼光发现问题、分析问题、解决问题。任何事物都不是孤立存在的，教师要引导学生将土体微观结构与其宏观力学特性联系起来，着重说明前者决定后者，引出现象与本质的辩证关系，即宏观力学特性为“现象”，微观结构为“本质”，培养学生“透过现象看本质”的理性视角。

2.地下水位升降时自重应力的计算

教师要结合有效应原理为学生阐述地下水位的下降会引起土中有效自重应力的增加，而有效自重应力是土体变形的主要原因，从知识的角度让学生认可地下水位下降会导致土体发生沉降。随后，教师要为学生引入城市大面积抽水导致地面沉降的工程案例，使学生意识到自然环境是脆弱的，人类不能无节制地滥用自然资源。教师可以利用同样的讲授思路为学生分析地下水位的上升会引起土中有效自重应力的减小，土会产生膨胀，地基土会回弹。人类不能为了发展先破坏自然环境，等发展好了再治理环境，在发展的同时也要保护自然。过度开采地下水会导致城市建筑物、地下管道被破坏。这些问题都值得学生反思。

3.基底压力的分布规律

教师在讲解“基底压力的分布规律”这一内容前，要让学生充分理解建筑结构体系整体和部分的辩证关系。上部结构、基础和地基构成建筑结构体系。在分析具体的地基应力时，工程人要充分考虑整体与局部的有机统一。建筑结构体系（以下简称整体）和地基（以下简称部分）二者不可分割，相互影响。整体的性能状态及其变化会影响部分的性能状态及其变化，部分也制约着整体，甚至在一定条件下，关键部分的性能状态会对整体的性能状态起决定作用。因此，在分析建筑结构体系中的地基应力时，工程人要树立全局观念，充分考虑整体的受荷面积，从而获得地基应力的最优计算结果，管理好局部，使整体功能得到最大发挥。

（三）土力学实验

土力学实验是土力学教学的必修环节。在实验过程中，学生要有合作意识和团队精神，具备协调能力和沟通能力，明确执行所承担的任务，采用正确的实验方法开展实验，对实验结果进行分析并做出合理的判断，撰写内容全面、格式规范、逻辑清晰的实验报告。对于土木工程专业的复杂工程问题，学生要通过书面或口头形式，利用专业化语言与团队成员、业界同行及社会公众进行有效的沟通和交流，使实验结果可以用于分析和解决实际工程问题。

土工试验可以培养学生发现问题、分析问题及解决问题的能力，也可以培养学生的团队协作精神。以三轴试验为例，三轴试验的试验步骤主要包括试样制备与饱和、固结、剪切等。每一个试验步骤，单靠一个学生很难完成，小组之间每位学生必须分工协作，任何一项工作失误都可能导致最终的试验失败。通过土工试验的团结协作，学生可以认识到：一个团队的力量远大于个人；团队协作的本质在于不分彼此、共同奉献；团队协作，取长补短，个人的能力可以得到提高；团队精神的核心就是合作。最终实验报告的撰写，有助于培养学生的质疑精神，使学生学会去伪存真，培养学生养成客观、细致及严谨的学习态度。