“新工科+大思政”視角下基礎(chǔ)工程多元融合教學(xué)模式構(gòu)建

向 澤，周 衛(wèi)

（邵陽學(xué)院 土木與建筑工程學(xué)院，湖南 邵陽 422000）

當(dāng)前高等院校思政教育中普遍認(rèn)為“立德”是教授學(xué)生學(xué)科專業(yè)知識及價值觀，新工科課程思政因人才培養(yǎng)定位與認(rèn)知欠缺，此類問題尤為突出。該問題使得新工科課程教學(xué)向知識傾斜，而忽視了專業(yè)知識中蘊(yùn)藏的價值元素，離散了價值育人-專業(yè)知識的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，造成人才培養(yǎng)過程中的“專業(yè)知識”和“思政育人”“以文化人”與“價值追求”背馳[1]。

土木工程屬于典型的傳統(tǒng)工學(xué)類專業(yè)，當(dāng)下存在改造創(chuàng)新的根本問題，而其中關(guān)鍵在于課程教學(xué)?；A(chǔ)工程作為土木工程的專業(yè)核心課程，在教學(xué)過程中，通常過于注重知識的傳授，而忽略了對學(xué)生創(chuàng)新實踐及人文素養(yǎng)的培養(yǎng)。

多元融合式教學(xué)以專業(yè)知識為載體，運用多種教學(xué)手段，融入課程思政、創(chuàng)新實踐兩個元素，致力于落實新時代高等院校“三全育人”方針。如何立足實際，將多元融合式教學(xué)應(yīng)用于基礎(chǔ)工程課程教學(xué)，在新工科建設(shè)中協(xié)同推進(jìn)課程思政，產(chǎn)生“1+1>2”的效果，實現(xiàn)知識-創(chuàng)新-文化的有機(jī)融合，是高等院校土木工程學(xué)科亟須解決的一項教學(xué)改革重大課題。

一 新工科課程思政建設(shè)現(xiàn)狀

新工科理念提出至今，高等院校修訂了人才培養(yǎng)方案，當(dāng)前高校的關(guān)鍵任務(wù)是培養(yǎng)創(chuàng)新型綜合人才[2]。成果導(dǎo)向教育是國外工程教育中比較成功的教育模式，其強(qiáng)調(diào)提高學(xué)生核心能力，對我國新工科教育改革具有借鑒意義[3]。Sherif 等[4]針對土木工程學(xué)生，開展以學(xué)生為中心的創(chuàng)新教學(xué)模式，并基于談話訪問獲取學(xué)生評價反饋信息，據(jù)此評估教學(xué)模式效果，結(jié)果得出，新教學(xué)模式對學(xué)生創(chuàng)新型綜合能力的提高具有顯著作用。土木專業(yè)作為傳統(tǒng)工科專業(yè)的代表，面對快速發(fā)展的技術(shù)和行業(yè)需求，尤其需要改革創(chuàng)新，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，探索和實踐新的教學(xué)模式，以培養(yǎng)適應(yīng)時代需求的專業(yè)人才[5]。土木專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)要加大創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)的融入，以滿足現(xiàn)代化工程人才的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

目前高等院校在專業(yè)課課程思政建設(shè)中取得了一定成果，形成了各類專業(yè)課課程思政標(biāo)桿[6]。在新工科背景下，林健等[7]基于普渡大學(xué)的教學(xué)創(chuàng)新實踐研究表明：專業(yè)課程的教學(xué)目標(biāo)不僅要包含專業(yè)基本知識學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練，還需要深挖專業(yè)知識中蘊(yùn)藏的思政因子，培養(yǎng)學(xué)生工匠精神等綜合素養(yǎng)。需要指出，目前土木專業(yè)通過創(chuàng)新工程教育理念來提升學(xué)生的科技創(chuàng)新和創(chuàng)造能力，往往忽視了學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，特別是人文情懷的塑造。Kirillova 等[8]調(diào)查了俄羅斯下哥羅德國立師范大學(xué)的教學(xué)評價活動并指出：由于教育空間現(xiàn)代化是一個艱難而漫長的過程，高校必須不斷尋找新方式來評估教學(xué)效果。多元融合式教學(xué)模式運用多種教學(xué)手段，匹配相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容，對各項基本素質(zhì)開展高效訓(xùn)練，提升學(xué)生綜合能力[9]。

基于新工科建設(shè)目標(biāo)，對土木專業(yè)新工科課程思政教學(xué)模式開展系統(tǒng)構(gòu)建，特別是如基礎(chǔ)工程類的專業(yè)核心課程，使新工科背景下的專業(yè)課程和思政建設(shè)同頻共振、協(xié)同發(fā)展，促進(jìn)知識學(xué)習(xí)、能力訓(xùn)練與價值培養(yǎng)有機(jī)融合，為培養(yǎng)具有時代內(nèi)涵和中國特色的新工科土木工程創(chuàng)新型人才奠定基礎(chǔ)。

二 多元融合式教學(xué)構(gòu)思

新工科，“新”為方向，“工科”為根本。新工科發(fā)展不是簡單地新增專業(yè)課程或?qū)W科，而是立足地方應(yīng)用型高等院校辦學(xué)宗旨，科學(xué)跟隨形勢發(fā)展，開展多學(xué)科、多專業(yè)的交叉融合，促進(jìn)創(chuàng)新型卓越工程師的培養(yǎng)。為培養(yǎng)兼有專業(yè)知識、創(chuàng)新能力與人文素養(yǎng)的綜合型人才，工科類專業(yè)學(xué)習(xí)應(yīng)以課程思政為導(dǎo)向，科學(xué)融入思政因子，在專業(yè)課程中發(fā)揮思政教育的育人作用，訓(xùn)練認(rèn)識事物基本發(fā)展規(guī)律和判斷事物發(fā)展方向的能力，并能提出改造和應(yīng)對措施。上述特質(zhì)與新工科內(nèi)涵和特點趨于一致，在教學(xué)過程中，多元融合是以專業(yè)知識作為載體，采用案例式教學(xué)、實踐教學(xué)及自主學(xué)習(xí)等多種教學(xué)手段，科學(xué)融入創(chuàng)新思維及思政元素，提升學(xué)生綜合能力。

（一）目標(biāo)定位

基礎(chǔ)工程作為土木工程的專業(yè)核心課程，師生均過于注重知識的講授與學(xué)習(xí)，在一定程度上阻礙了思政元素在課程教學(xué)中的融入。基礎(chǔ)工程以力學(xué)作為基礎(chǔ)，很多工程設(shè)計理論及施工技術(shù)已趨于成熟，不利于訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維，阻礙了新工科學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。在人才培養(yǎng)方面，構(gòu)造多樣-個性化的基礎(chǔ)工程多元融合式教學(xué)模式，讓學(xué)生感知學(xué)科前沿發(fā)展，緊跟新經(jīng)濟(jì)和新產(chǎn)業(yè)下的土木專業(yè)行業(yè)需求，培養(yǎng)具有創(chuàng)新實踐、跨學(xué)科-專業(yè)融合、家國情懷及團(tuán)隊協(xié)作等的高素質(zhì)綜合型土木工程師。在課程建設(shè)方面，形成高質(zhì)量基礎(chǔ)工程多元融合式教學(xué)模式，為新工科課程思政和工程教育專業(yè)認(rèn)證的教學(xué)改革起到示范作用。

（二）總體框架

為貫徹落實教育部《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》及《高校思想政治工作質(zhì)量提升工程實施綱要》，根據(jù)基礎(chǔ)工程課程教學(xué)大綱，結(jié)合新工科課程思政德育功能，構(gòu)建基礎(chǔ)工程新工科課程思政多元融合式教學(xué)模式的總體框架如圖1 所示。通過確立多角度的課程教學(xué)目標(biāo)，引入基礎(chǔ)工程新工藝新方法，立體化教學(xué)資源，增加實踐環(huán)節(jié)，豐富教學(xué)內(nèi)容，并運用多種教學(xué)手段，建立科學(xué)的課程評價體系，實現(xiàn)知識-創(chuàng)新-文化等多元有機(jī)融合。

圖1 總體框架

（三）具體構(gòu)思

基礎(chǔ)工程的多元融合教學(xué)模式旨在科學(xué)融入思政因子，統(tǒng)一專業(yè)知識、能力訓(xùn)練與人文價值，且能培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作精神、創(chuàng)新實踐能力，以及工匠精神等綜合素質(zhì)，便于應(yīng)用型大學(xué)實現(xiàn)跨學(xué)科融合，是推動新工科與課程思政協(xié)同發(fā)展的新型教學(xué)模式。在具體構(gòu)建中，將按照如圖2 所示的“理論梳理—資源開發(fā)—教學(xué)實踐—持續(xù)改進(jìn)”的思路展開，具體如下。

圖2 教學(xué)構(gòu)思

理論梳理：深入剖析新工科和課程思政的內(nèi)涵，探索將創(chuàng)新實踐及思政因子融入土木工程專業(yè)知識的科學(xué)途徑，修訂基礎(chǔ)工程課程教學(xué)大綱。

資源開發(fā)：提出基礎(chǔ)工程新工科課程思政建設(shè)的核心專題，提出資源開發(fā)流程，設(shè)計、開發(fā)課程教學(xué)資源包，并及時更新教學(xué)內(nèi)容。挖掘思政元素，科學(xué)融入基礎(chǔ)工程課程教學(xué)設(shè)計，并將土木工程學(xué)科資源融入教學(xué)素材庫，引入學(xué)科前沿先進(jìn)方法，及時更新教學(xué)內(nèi)容，增加跨學(xué)科跨專業(yè)交流及創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)，提高學(xué)生認(rèn)知批判能力、創(chuàng)新實踐能力及團(tuán)隊協(xié)作意識。

教學(xué)實踐：在核心專題中選取部分內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)實踐，探討優(yōu)缺點、可行性。

持續(xù)改進(jìn)：反思教學(xué)過程的優(yōu)勢及不足，持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)，形成高質(zhì)量基礎(chǔ)工程新工科課程思政的多元融合教學(xué)模式。調(diào)整評價體系，根據(jù)基礎(chǔ)工程課程評價中的成績效應(yīng)，科學(xué)調(diào)整課程教學(xué)評價標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)動學(xué)生積極性，增強(qiáng)師生間的互動環(huán)節(jié)，科學(xué)訓(xùn)練學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維。

三 理實一體教學(xué)設(shè)計與實施

理實一體教學(xué)基于理論與實踐結(jié)合，突破了理論課、實驗課及實踐課的壁壘，使得課程理論學(xué)習(xí)與創(chuàng)新實踐有機(jī)融合，便于直觀與抽象地學(xué)習(xí)知識，著重訓(xùn)練學(xué)生的實際操作能力，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)和探索的意識[10]?；A(chǔ)工程課程的理論與實踐性極高，圖3 給出了該課程的理實一體化教學(xué)設(shè)計，主要包含教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)評價四個方面。

圖3 理實一體化教學(xué)設(shè)計

（一）教學(xué)目標(biāo)

在新工科理念的驅(qū)動下，基礎(chǔ)工程的教學(xué)目標(biāo)之一是培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，同時還要樹立正確的價值觀，將這種能力用于國家的建設(shè)和社會服務(wù)?；诶韺嵰惑w化教學(xué)理念，從課程思政在基礎(chǔ)工程課程教學(xué)實際出發(fā)，解決新工科創(chuàng)新實踐與課程思政協(xié)同發(fā)展的科學(xué)問題，形成適用于課程思政改革的新工科多元融合式教學(xué)模式，提高教學(xué)效率，實現(xiàn)知識-創(chuàng)新-人文有機(jī)融合。

（二）理實一體教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容的安排應(yīng)以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，基礎(chǔ)工程多元融合式教學(xué)內(nèi)容包含理論、實驗及課程綜合設(shè)計教學(xué)，為理論與實踐的綜合設(shè)計，有利于培養(yǎng)學(xué)生的高階思維，培養(yǎng)解決復(fù)雜問題的能力。在理論教學(xué)方面，包含基礎(chǔ)及地基的定義、常見的基礎(chǔ)工程問題、地基處理方法和各類基礎(chǔ)工程的設(shè)計與施工方法，如淺基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)及沉井基礎(chǔ)等；在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，注重實用性和可操作性，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動手實踐能力，如開展地基承載力的淺層平板荷載試驗、樁基檢驗動測法等，讓學(xué)生能接觸到基礎(chǔ)工程領(lǐng)域目前常用的檢測方法及先進(jìn)的建造技術(shù)；在課程設(shè)計環(huán)節(jié)，在于拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維，如將超高性能混凝土（UHPC）應(yīng)用于樁基礎(chǔ)的設(shè)計，并與傳統(tǒng)材料的樁基礎(chǔ)設(shè)計進(jìn)行比較。理論知識應(yīng)服從實踐教學(xué)的需要，要求理論淺顯易懂，簡潔明了，實用性強(qiáng)。

立足基礎(chǔ)工程課程教學(xué)大綱，基于理論與實踐相結(jié)合的理念，根據(jù)教師實際生產(chǎn)與科研等項目，選取典型工程案例，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，形成教學(xué)素材案例庫。案例的選取極為關(guān)鍵，一方面需要考慮新工科創(chuàng)新意識與工匠精神的培養(yǎng)，另一方面還要能夠體現(xiàn)社會主義核心價值觀，幫助學(xué)生樹立正確的價值觀，實現(xiàn)新工科與課程思政的協(xié)同育人效應(yīng)。

（三）教學(xué)方法

教學(xué)方法是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵，基礎(chǔ)工程多元融合式教學(xué)模式采用多樣化教學(xué)方法。對教學(xué)內(nèi)容配以典型的工程案例，科學(xué)融入思政元素，并以互動研討的形式開展教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識及工匠精神；同時以問題導(dǎo)向法，分組解決問題，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，開拓思維，培養(yǎng)協(xié)作精神。對于內(nèi)容較多的章節(jié)，可采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式，借助課堂以外的時間，培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和探索的能力，形成基礎(chǔ)工程課程線上線下混合式教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂能實現(xiàn)課堂與課后時間的有效銜接，給學(xué)生安排項目任務(wù)，學(xué)生自由組合成團(tuán)隊，基于線上網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行項目調(diào)研。在翻轉(zhuǎn)課堂的模式下，學(xué)生可以有效利用碎片化的學(xué)習(xí)時間，完成課堂以外的教學(xué)任務(wù)，既培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、挖掘了潛能，也充實了課余生活，特別是新冠病毒感染疫情期間，還可以利用“云課堂”的線上教學(xué)直播實現(xiàn)課程學(xué)習(xí)的目的。

在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，突出以學(xué)生為主體，學(xué)生要在課堂上“動”起來。在條件允許的情況下，基礎(chǔ)工程課程的實踐教學(xué)可開展室內(nèi)實驗或工地現(xiàn)場勘查，使得學(xué)生能直觀認(rèn)識并理解基礎(chǔ)工程的建造過程，即設(shè)計、施工及檢測養(yǎng)護(hù)等全過程。在實際教學(xué)中，由于通常需要保證學(xué)生安全、實驗經(jīng)費和工程工期安排等因素，實物實驗或工程觀摩可能難以實施。對于不便于開展傳統(tǒng)實驗教學(xué)的重點和難點項目，特別是當(dāng)前疫情常態(tài)化下的課程教學(xué)，可基于現(xiàn)代化VR 技術(shù)開展虛擬仿真教學(xué)，增強(qiáng)實物感知水平，加深對專業(yè)知識的理解[11]。VR 虛擬仿真技術(shù)是基于計算機(jī)信息技術(shù)，在各類實驗教學(xué)中引進(jìn)的一種先進(jìn)技術(shù)，能夠避免傳統(tǒng)實驗成本高、安全系數(shù)低等缺陷，實現(xiàn)土木工程實驗項目的高效教學(xué)，虛實結(jié)合，能幫助學(xué)生強(qiáng)化創(chuàng)新意識、訓(xùn)練工程實踐能力、激發(fā)自主學(xué)習(xí)的積極性及提高計算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用水平。此外，在教學(xué)過程中，向?qū)W生傳授文明規(guī)范、安全操作的知識和技能，并強(qiáng)調(diào)工程倫理在工程建造過程中的重要性。

（四）教學(xué)評價

教學(xué)評價是檢驗課程教學(xué)水平的一個有效途徑，為高校提升基礎(chǔ)工程課程的教學(xué)質(zhì)量，對傳統(tǒng)的課程考核方式進(jìn)行變革迫在眉睫。在考核環(huán)節(jié)中，既要涉及基本理論學(xué)習(xí)、實踐應(yīng)用與創(chuàng)新精神，還要測試學(xué)生的價值觀及專業(yè)知識靈活運用的高階能力。

基礎(chǔ)工程課程考核方式采取“N+1”考評策略，即在教學(xué)過程中開展的N 種過程性考核和在課程結(jié)束后進(jìn)行1 次期末考核，設(shè)置合理的各項考核內(nèi)容所占成績比重，引發(fā)學(xué)生高度重視，全面考查學(xué)生對課堂講授的專業(yè)知識掌握程度、創(chuàng)新意識及人文素質(zhì)提高水平，客觀評價學(xué)生在多元融合教學(xué)模式下的學(xué)習(xí)效果。

四 結(jié)束語

基礎(chǔ)工程課程教學(xué)改革以新工科建設(shè)為導(dǎo)向，通過深化專業(yè)課課程思政體系建設(shè)，培養(yǎng)中國特色新工科土木工程師。深入挖掘基礎(chǔ)工程蘊(yùn)含的思政元素，并科學(xué)融入新工科課程教學(xué)體系，形成基礎(chǔ)工程多元融合式教學(xué)模式，推動新工科與課程思政的協(xié)同發(fā)展。根據(jù)新時代需求探索基礎(chǔ)工程多元融合式教學(xué)改革，建設(shè)案例教學(xué)庫、增加實踐教學(xué)環(huán)節(jié)、引入現(xiàn)代化VR 虛擬仿真先進(jìn)技術(shù)、融合基礎(chǔ)工程專業(yè)知識、新工科創(chuàng)新實踐及人文價值思政元素，并在教學(xué)實踐中持續(xù)改進(jìn)?；A(chǔ)工程多元融合式教學(xué)開拓了教師視野，深入挖掘了專業(yè)課程中蘊(yùn)含的思政因子，并增強(qiáng)了學(xué)科交叉與前沿知識對學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)的重要性。