基于專思創(chuàng)融合的《土力學(xué)》教學(xué)改革探討

張明飛，魏曉剛,2，顧展飛，胡照廣，羅要飛，孫羅卡

(1.鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院 土木建筑工程學(xué)院，河南 鄭州 450046；2.鄭州意合達(dá)建筑科技研究院，河南 鄭州 450046)

創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂，是建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的內(nèi)在需求[1]。尤其在“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)的指引下，在“百年未有之大變局”和中美關(guān)系新框架全球變革的背景下，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)顯得尤為重要。實(shí)施“中國(guó)智造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”、“新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”等重大戰(zhàn)略的目的也是要在變局中開(kāi)新局，要持續(xù)激發(fā)市場(chǎng)活力和社會(huì)創(chuàng)造力。在“大眾創(chuàng)業(yè)，萬(wàn)眾創(chuàng)新”理念的引領(lǐng)下，大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃已成為深化“本科教學(xué)工程”改革的重要舉措[2]。國(guó)家將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提升到了戰(zhàn)略高度，從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明了，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的重要性和急迫性，而高等學(xué)校是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，政府希望高校成為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)，為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供源源不斷的動(dòng)力和智力支撐。在此過(guò)程中，以專業(yè)教學(xué)為改革基礎(chǔ)，輔以課外創(chuàng)新實(shí)踐為拓展，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿始終[3]。

愛(ài)國(guó)熱情、學(xué)習(xí)興趣和心態(tài)、自尊自信、敬業(yè)務(wù)實(shí)、團(tuán)隊(duì)精神、啟智、標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)、規(guī)范意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)、危機(jī)意識(shí)等等本就是新世紀(jì)青年成長(zhǎng)中應(yīng)該具備的素質(zhì)和競(jìng)爭(zhēng)力。各類課程與思政理論課同頻共振、同向同行，是習(xí)近平總書記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上的明確要求。課程思政已成為我國(guó)高等教育改革中的重要內(nèi)容[4]，這進(jìn)一步要求教師要做育人的“大先生”[5]。

超高層建筑、超深隧道、青藏鐵路、港珠澳大橋、南水北調(diào)等幾乎所有工程問(wèn)題都離不開(kāi)《土力學(xué)》。為了貫徹“思政”和“雙創(chuàng)”教育方針政策，本文以《土力學(xué)》專業(yè)課為載體，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和思政元素融入其中。初步探索“專思創(chuàng)融合”課程體系，以“思政”為調(diào)味品和辯證法，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，以“雙創(chuàng)”促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)意識(shí)的培養(yǎng)，在增強(qiáng)民族自尊心、自豪感，深度挖掘?qū)W生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)潛力，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 專業(yè)、思政和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的教學(xué)現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，很多學(xué)者在《土力學(xué)》的專業(yè)、思政和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)改革方面開(kāi)展了非常多的研究和探索工作，也取得了一些成果。

1.1 專業(yè)課程

土是地上建構(gòu)筑物的基礎(chǔ)，也是地下建構(gòu)筑物的載體和環(huán)境，同時(shí)也是一種建筑材料，土體具有天然性、固、液、氣三相性和碎散性的復(fù)雜特性再加上的復(fù)雜地層和工程實(shí)際的復(fù)雜性，這決定了《土力學(xué)》的復(fù)雜性，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一門比較難學(xué)的課程。陳希哲教授將土力學(xué)定義為研究土的物理、化學(xué)和力學(xué)性質(zhì)及土體在外力、水流和溫度的作用下的應(yīng)力、變形和穩(wěn)定性的應(yīng)用學(xué)科[6](見(jiàn)表1)。

表1 《土力學(xué)》內(nèi)容分類表[7]

《土力學(xué)》是巖土工程、道路與橋梁工程、水利工程、交通工程以及海洋工程專業(yè)一門專業(yè)核心基礎(chǔ)課程，有一些抽象的先導(dǎo)概念，比如平面應(yīng)力和應(yīng)變問(wèn)題、莫爾應(yīng)力圓等，不容易掌握。與其他力學(xué)課程相比《土力學(xué)》的不同點(diǎn)包括：學(xué)科發(fā)展起步較晚、對(duì)象是非均一體，各向異性的松散的聚合物、理論較多且來(lái)源于不同學(xué)科(見(jiàn)圖 1)、知識(shí)板塊之間聯(lián)系并不緊密、理論及設(shè)計(jì)多來(lái)自于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、缺少嚴(yán)密的量化推導(dǎo)過(guò)程等[8]。內(nèi)容多、雜，與學(xué)時(shí)少的矛盾較為突出。該課程特點(diǎn)可歸納為：“少、多、碎、廣”，學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多、知識(shí)點(diǎn)瑣碎，但在實(shí)踐中應(yīng)用廣泛。

圖1 《土力學(xué)》的理論結(jié)構(gòu)技術(shù)路線圖

同時(shí)教學(xué)中，漫畫也面臨挑戰(zhàn)，雖然隨著微課/慕課/翻轉(zhuǎn)課堂在教學(xué)中的應(yīng)用越來(lái)越多[9]，但對(duì)力學(xué)類課程依舊難以推廣[10]。

1.2 思政元素

由于缺乏對(duì)課程思政的系統(tǒng)研究，使得各專業(yè)課程如何思政取決于教師個(gè)體的理解和能力，課程思政質(zhì)量整體不高，與專業(yè)課程內(nèi)容有效融合度不夠，一是選擇的思政元素過(guò)于簡(jiǎn)單，體系性不強(qiáng)；二是思政元素比較寬泛，且限于理論，沒(méi)有和具體項(xiàng)目相結(jié)合，專業(yè)特征不明顯，存在兩張皮現(xiàn)象；三是缺乏與漫畫和雙創(chuàng)的結(jié)合，顯得單薄，記憶感不強(qiáng)。

《土力學(xué)》本身有一定哲理，是課程思政的良好材料[11]。將思政教育融入《土力學(xué)》教學(xué)，不僅可以提升《土力學(xué)》教學(xué)的趣味性；還可以提升思想水平和三觀的成熟度，對(duì)實(shí)現(xiàn)全方位育人具有重要意義[12]。有學(xué)者將《土力學(xué)》的課程思政通過(guò)工程案例、名人名言等各種方式結(jié)合，培養(yǎng)大國(guó)工匠精神，激發(fā)探索知識(shí)、科學(xué)、技術(shù)的能動(dòng)性，從而實(shí)現(xiàn)把學(xué)習(xí)和工作中的道理融入到教學(xué)當(dāng)中去，實(shí)現(xiàn)土力學(xué)的課程思政教學(xué)[13]?！锻亮W(xué)》課程思政內(nèi)涵的教學(xué)實(shí)踐，主要針對(duì)工匠精神、家國(guó)情懷、報(bào)效國(guó)家的使命擔(dān)當(dāng)三方面的思政元素以及宏觀與微觀的辯證思維和抓住主要矛盾，忽略次要因素的思維方法，在教學(xué)的拓展上與其相呼應(yīng)[13]。也有學(xué)者通過(guò)突出新時(shí)代水利精神內(nèi)涵和水利人“忠誠(chéng)、干凈、擔(dān)當(dāng)”的可貴品質(zhì)；同時(shí)借助失敗的工程事故，引導(dǎo)學(xué)生的責(zé)任感和敬畏感等[14]。

總之，思政理念在每一門課程中都有其獨(dú)特的切入點(diǎn)，專業(yè)教師只有先深入挖掘其中潛在的思政元素，才能將其自然地融入課程[15]。

1.3 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)元素

創(chuàng)新是一個(gè)現(xiàn)代化國(guó)家發(fā)展的靈魂，也是立足于世界之林的內(nèi)在需求，也是在中華民族偉大復(fù)興的必由之路。近年來(lái)，雖然在高校中，“雙創(chuàng)”教育取得了一些成果，以挑戰(zhàn)杯和互聯(lián)網(wǎng)+為代表的比賽中，高校團(tuán)隊(duì)也有不少成果，但創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)和思政教育之間仍然有許多隔閡。學(xué)生對(duì)于新知識(shí)、新技術(shù)、新科學(xué)的探索以及教師對(duì)于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)內(nèi)容的巧妙融入，都是需要繼續(xù)探索和提高的方向。

已有文獻(xiàn)中，有關(guān)《土力學(xué)》與創(chuàng)新的融合較少，雖然目前出版的土建類“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新規(guī)劃教材已有《土力學(xué)》方面的少量教材。有的教材通過(guò)在重難點(diǎn)位置設(shè)置二維碼這種與時(shí)俱進(jìn)的方式，吸引學(xué)生掃碼觀看動(dòng)畫、視頻及文字等，達(dá)到課上課下都能推進(jìn)的目的[16]。商丘師范學(xué)院基于土工實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的“互聯(lián)網(wǎng)+”土工實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)客工作坊建設(shè)，也為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)通識(shí)教育的學(xué)員提供很好的平臺(tái)空間，是實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳播和創(chuàng)新思維訓(xùn)練的有益探索[17]。

2 專業(yè)-思政-創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)體系建設(shè)

教學(xué)改革項(xiàng)目的目標(biāo)是立足學(xué)校土建類專業(yè)教學(xué)基礎(chǔ)，從傳授“學(xué)習(xí)內(nèi)容”，到達(dá)成“學(xué)習(xí)效果”，甚至促進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維；將抽象、復(fù)雜的專業(yè)課程通過(guò)少量“漫畫”的方式，融合最新的思政理念(科學(xué)思維，科學(xué)方法，工程案例)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維，破除學(xué)生學(xué)習(xí)路徑上的思維難點(diǎn)。

2.1 專業(yè)教育

筆者從事《土力學(xué)》教學(xué)工作，并具備實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以漫畫為依托(見(jiàn)圖 2)，構(gòu)建框漫畫的《土力學(xué)》專業(yè)教學(xué)路徑，增強(qiáng)教學(xué)穿透力、感染力、記憶力和傳播力。學(xué)生對(duì)整個(gè)過(guò)程充滿了激情與興趣，整個(gè)過(guò)程對(duì)提升學(xué)生的科研能力有極大的促進(jìn)作用。

2.2 思政教育

思政教育提出了更高的要求，缺少、歪曲是不可以的，過(guò)高、過(guò)多、夸大也是不合適的。以課程體系里相應(yīng)的知識(shí)單元作為立足點(diǎn)，以最新的思政理念(科學(xué)思維，科學(xué)方法，工程案例)為引領(lǐng)，以“專思創(chuàng)融合”為目標(biāo)，以“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”為標(biāo)準(zhǔn)，扎實(shí)推進(jìn)課程思政建設(shè)。

地震液化的漫畫表達(dá)[18]

課程思政融入的方法主要有：(1) 《土力學(xué)》領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外名人(見(jiàn)表2)及事跡的學(xué)習(xí)，感動(dòng)和召喚學(xué)生的內(nèi)心，啟發(fā)學(xué)生的夢(mèng)想性思維，站在巨人肩上擴(kuò)展夢(mèng)想的尺度；(2) 與疫情期間的裝配式快速施工技術(shù)相結(jié)合，啟發(fā)學(xué)生建立正確的人生觀、事業(yè)觀、世界觀，并引導(dǎo)學(xué)生將個(gè)人理想與國(guó)家社會(huì)發(fā)展需要緊密結(jié)合；(3) 通過(guò)工程案例啟智，超高層建筑、超深隧道、青藏鐵路、港珠澳大橋、南水北調(diào)等幾乎所有工程問(wèn)題，提高具體問(wèn)題具體分析的能力，以及領(lǐng)略大國(guó)氣象和自尊心自豪感，學(xué)習(xí)前沿知識(shí)和工程；(4) 以我國(guó)高鐵軌道沉降控制技術(shù)和巖土工程勘察規(guī)范等為載體，指引學(xué)生具有標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)和規(guī)范意識(shí)；(5) 以高質(zhì)量的工程和豆腐渣工程對(duì)比，引導(dǎo)學(xué)生具有工程人的質(zhì)量意識(shí)和擔(dān)當(dāng)意識(shí)；(6) 以工程災(zāi)害和事故案例為載體，分析慘痛教訓(xùn)，提醒學(xué)生在工作、生活中具有危機(jī)意識(shí)。

2.3 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

結(jié)合入駐鄭州航院眾創(chuàng)空間的河南慧比目建筑科技有限公司等進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，以課程體系里相應(yīng)的知識(shí)單元作為落腳點(diǎn)，以兩位入住眾創(chuàng)空間公司的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的指導(dǎo)老師為合作老師，以“專思創(chuàng)融合”為目標(biāo)，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維為重點(diǎn)，切實(shí)推進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維建設(shè)。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)融入的方法主要有：(1) 《土力學(xué)》專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的名人及事跡的學(xué)習(xí)，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維；(2) 用類比、比喻或舉一反三的方法，以及眾創(chuàng)空間公司參與學(xué)生講解的手段，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟團(tuán)隊(duì)合作、內(nèi)部破壞、有效時(shí)間、打牢基礎(chǔ)、創(chuàng)新技術(shù)和管理、產(chǎn)品高效性等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維；(3) 以高質(zhì)量的工程和豆腐渣工程對(duì)比，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新中和做人做事上的質(zhì)量意識(shí)；(4) 以工程災(zāi)害和事故案例為載體，分析慘痛教訓(xùn)，提醒學(xué)生在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、工作、生活中具有危機(jī)意識(shí)；(5) 增加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力，鼓勵(lì)和支持學(xué)生貫徹創(chuàng)新思維并進(jìn)行科學(xué)研究和創(chuàng)造發(fā)明。

表2 國(guó)內(nèi)較早的土力學(xué)課程和教材

2.4 專業(yè)-思政-創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)體系

結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，并適當(dāng)?shù)囊胨颊睾蛣?chuàng)新創(chuàng)業(yè)元素，專業(yè)-思政-雙創(chuàng)體系建設(shè)見(jiàn)表3。

3 結(jié) 語(yǔ)

對(duì)于《土力學(xué)》課程思政應(yīng)挖掘《土力學(xué)》課程體系深處的思政細(xì)胞，而不能僅浮在文字表面和幾個(gè)例子，而是應(yīng)該有機(jī)地將思政元素融入課程體系中，形成完全、無(wú)縫的知識(shí)體系，思政元素起到“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”作用和“梅花撲鼻香”的效果，而不是機(jī)械的插入和斷章“加”義。

本文以“專思創(chuàng)融合”為目標(biāo)，融合最新的思政理念和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維，從科學(xué)思維、科學(xué)方法、技術(shù)規(guī)范、工程案例、辯證思維、創(chuàng)新思維、危機(jī)意識(shí)、管理時(shí)間和團(tuán)隊(duì)、核心競(jìng)爭(zhēng)力、抓住機(jī)遇等方面探討了專思創(chuàng)融合的有效途徑，達(dá)到增強(qiáng)教學(xué)穿透力、感染力和傳播力的目的。

表3 專業(yè)-思政-雙創(chuàng)體系建設(shè)