新工科背景下土力学课程思政教学研究与探讨.docx

    新工科背景下土力学课程思政教学研究与探讨    冯双喜 雷华阳 刘景锦 加瑞Summary：在新工科背景下，土力学课程思政在丰富课堂内容、提高学生全面发展，以及促进青年教师成长方面具有十分重要的作用根据土力学课程思政教学的性质与特点，分析了各章节思政元素，重点从课程大纲、内容设置、教学方法等方面对土力学的教学实践进行了探讨通过课程思政和试验思政，力求双管齐下让学生进入和走出“小课堂”，培养学生知行合一的意识，实现土力学德育和智育深度交叉融合的合力育人新型教学模式Key：土力学;课程思政;新工科;教学实践：G642   文献标志码：A   ：1005-2909（2021）06-0032-07為适应中国新一轮科技革命与产业变革，支撑服务创新驱动发展，2017年2月以来，教育部积极推进“新工科”建设，其核心任务是创新教育教学方式，提升中国工科教育的国际竞争力，为培养和造就一大批多样化、创新型卓越工程科技人才提供战略支撑[1]如何培养人才，培养什么人才是“新工科”建设重点讨论问题思想教育是人才培养的关键和核心环节，只有将思想教育工作贯穿教育教学的全过程，实现全过程育人和全方位育人，才能为国家培养出具有国家情怀、全球视野、创新精神、实践能力和“一专多能”的卓越人才[2]。

在全国高校思想政治工作会议上强调，我国高等教育肩负着培养德智体美劳全面发展的社会主义事业建设者和接班人的重大任务，将各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应，提出“课程思政”是落实“立德树人”根本任务的重要举措，是构建德智体美劳全面培养的教育体系和高水平人才培养体系的有效切入，也是完善全员全程全方位“三全育人”的重要抓手[3]思想政治理论课，即思政课程，承担着大学生系统开展马克思主义理论教育的重要任务，其学科定向和学科边际较为明显，思政教育高度聚焦本科阶段思政课程涉及马克思主义基本原理、中国近现代史纲要、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想概论和思想道德修养与法律基础，旨在培养学生正确认识世界和中国发展大势、正确认识中国特色和国际比较、正确认识时代责任和历史使命、正确认识远大抱负和脚踏实地的政治思想和良好品德土力学是研究土的物理力学性质，以及在荷载作用下，土体中的应力、变形、强度或稳定性、渗流规律的一门学科，是工科类专业基础课，是学生后续学习基础工程、地下工程、隧道工程、土动力学、岩土工程抗震等专业课程，从事科学研究、土木工程施工、设计等工作的重要基础，对培养学生的创新能力和实践技能尤为重要[4]。

在新工科背景下，土力学课程思政的目的是将思政元素无痕融入教学，形成以专业知识为载体，思政教育为灵魂的教学体系土力学课程思政坚持把立德树人作为教学过程的中心环节，这对丰富课堂内容，促进学生全面发展和青年教师成长具有重要作用土力学课程思政以思政课程为基础，两者在政治方向、育人目标和文化认同等方面具有一致性基于此，文章从土力学课程特点及思政元素挖掘、课程大纲和内容设置、教学方法和手段三个方面重点探究土力学课程思政教学，以促进土力学课程思政与思想政治理论课程同向同行，以实现土力学德育与智育深度融合，合力育人一、课程特点及思政元素挖掘（一） 课程特点人类一直在进行着四大科学探索——“上天、入地、下海、登极”，这些都与土力学有深厚的联系，是人类探索自然和揭示自然奥秘的关键一环土力学根据研究内容和手段的不同，分为试验土力学、理论土力学和计算土力学本科阶段土力学课程涵盖三方面的基本内容，共40个学时，10章，包括土的基本物理力学性质和分类;土的渗透性、强度和变形特性;工程应用中的土压力、地基承载力和边坡稳定等，中间穿插土工试验技能训练课程内容广泛，学习主线明确，各章节从不同角度阐述土的变形、强度、渗透及稳定性。

显然，土力学具有完备的课程体系，逻辑性强，在此基础上开展课程思政教学的关键在于厘清各章节思政元素，将思政元素与知识点以“润物细无声”的方式浸润到教学中通过不断的土力学课程思政教学实践，最终形成德育与智育深度融合的教学新模式[5]二） 思政元素挖掘深挖土力学课程思政元素是土力学课程思政建设的关键土力学共分为10章内容，每一章都包涵思政元素，如表1所示由表1可以看出，土力学课程思政元素主要包括爱国主义情怀、求真务实态度、责任与使命感、主要和次要矛盾判别、能屈能伸与厚德载物、主动与被动人生、经验主义与实事求是、环保绿色节约意识、辩证唯物主义等9个方面1.爱国主义情怀在第一章绪论中，结合土木工程课程特点和国家战略需求，将中国发展史与土力学发展史相结合，将天津大学“实事求是”的校训和土力学知识点相结合，培养学生“顶天立地”的使命感和“复兴中国”的责任感2.求真务实态度第二章土的组成，通过介绍“一带一路”“海洋强国”“嫦娥工程”等国家计划背后的工程建设核心技术难题以及前沿知识，揭秘陆-海-空岩土工程特性结合翻转课堂，通过开展土体液塑限、含水量等试验，培养学生求真务实的态度分享黄文熙、曾国熙、张咸恭、高国瑞、李广信等著名学者在软土工程特性、软黏土力学与地基加固、土的微观结构、岩土的本构关系等领域的学术贡献和人生智慧，使学生深切体会土力学对社会产生的影响，激发学生的学习热情和进取精神。

3.责任与使命感第三章土的渗透性及渗流，通过科研项目和相关的科研成果，从工程实际出发，对比分析流砂或流土、管涌和潜蚀等工程失效案例，教育学生要牢记工程师的“匠心”和“良心”，打好学业基础，发挥专业优势，将所学知识服务于中华民族复兴，让学生明白“为什么而学，该怎么学，如何学以致用，做一个对国家和对民族有价值、有贡献的人”4.主要和次要矛盾判别第四章地基中应力分析，重点介绍土的自重应力、基底压力、附加应力和有效应力原理，讲解土的应力计算差异性和假定条件，用哲学观点阐述模型建立过程中的主要矛盾和次要矛盾，培养学生的哲学思维5.能屈能伸与厚德载物第五章、第六章和第七章分享太沙基、库伦、摩尔、卡萨兰德等土力学试验故事，让学生在了解试验基本原理的同时，感悟大师们在困难面前表现出来的能屈能伸的大智慧，从而培养学生厚德载物的爱国情怀6.主动与被动人生第八章将主动和被动思考隐喻挡土墙的主动土压力和被动土压力，帮助学生树立正确的人生观和价值观，深刻理解“幸福是通过奋斗出来的”7.经验主义与实事求是第九章从地基承载力失效案例出发，总结由经验主义导致工程失效的教训，倡导学生具体问题具体分析，培养实事求是的科学态度。

8.环保绿色节约意识第十章结合边坡工程灾害，阐述“绿水青山就是金山银山”发展理念的背景、科学内涵及其深远意义，引导学生树立环保意识，为生态文明建设贡献力量9.辩证唯物主义通过复习归纳、总结土力学的辩证观点，如土体在不同研究背景下其假定条件不同计算土的应力和变形时，将土视为弹性体;研究饱和土一维固结理论时，将土骨架视为弹性体，孔隙水视为粘滞性的流體;在分析二维渗流时，将土骨架假定为刚体，孔隙水为粘滞性流体;在计算土压力、地基承载力和土坡稳定性时，土体视为刚塑性体二、 课程大纲和内容设置土力学思政教学是土木工程专业培养计划要求的重要教学环节[6]其目的在于将思政元素融入课程，起到“智育”和“德育”双重育人功能土力学课程思政教学不仅能巩固课堂所学的基本理论，而且能提高学生的思想境界此外，通过土工试验教学，还可培养学生吃苦耐劳、团结协作等优良品质，增强体魄、磨练意志，接受爱国主义、集体主义教育土力学思政教学大纲是根据学科内容体系和教学计划要求编写的教学指导文件，是开展教学的主要依据，也是指导学生自学、培养学生能力的纲要与培养目标、培养计划以及思政元素紧密结合，将教学分为课程思政和试验思政两个部分。

课程思政要求：（1）掌握土的形成、土的组成、土的结构，培养学生求真务实的态度;（2）掌握土的基本物理性质指标概念、测试及相互换算，培养学生的爱国主义情怀和实事求是的科学态度;（3）掌握无黏性土的相对密实度、黏性土的稠度、土的压实性、土的工程分类，拓宽学生的眼界，培养学生科学严谨的工作态度;（4）掌握地基土的自重应力和附加应力的计算方法，培养学生鉴别主要矛盾和次要矛盾的能力;（5）掌握水在土中的渗透规律：有效应力原理，能判别土的渗透稳定性，培养学生秉持匠心精神，恪守良心情怀;（6）掌握土的压缩性及单向固结理论，能用e-p曲线法和e-lgp曲线法进行地基沉降量计算，能用单向固结理论进行地基土的固结计算，培养学生能屈能伸的生活态度;（7）掌握土的抗剪强度概念、莫尔-库伦强度理论、抗剪强度指标的测试方法、土的剪切性状、三轴试验中的孔隙应力系数，培养学生厚德载物和脚踏实地的精神;（8）掌握朗肯土压力理论和库伦土压力理论，以及各种情况下土压力的计算方法掌握土坡稳定安全系数的定义、无黏性土土坡和黏性土土坡稳定分析方法、非圆弧滑动面土坡稳定分析方法，强化“绿水青山就是金山银山”等发展理念，树立环保意识;（9）掌握地基承载力的概念及地基的破坏形式，掌握临塑荷载、极限承载力和允许承载力的主要计算方法，培养学生实事求是的科学态度。

试验思政：（1）掌握土的颗分、液塑限、含水量、压缩、固结、强度等相关试验，了解动三轴、温控三轴等试验基本原理，培养学生团结合作精神;（2）完成试验作业和总结报告，培养学生分析问题和解决问题的能力通过课程思政和试验思政，双管齐下让学生进入和走出“小课堂”，提升学生的科研创新能力和思辨能力，培养学生正确的人生观、价值观和崇高的思想道德三、教学方法和手段土力学课程思政应与土力学专业教育自然合理衔接，结合工程实例贯穿教学始终，引导学生德立树人，加强启发式教学，充分发挥学生的主动性，培养正确的人生观和价值观;开展互动式的教与学，引导学生积极思考，培养团结合作精神、分析和解决问题的能力为此，文章结合土力学特点及思政元素，归纳总结土力学课程思政教学方法与手段一）列举法在土力学教学中，以工程实例为贯穿主线，将教学内容按照教学目标引入并深化，但不能简单罗列，而应该有重点、有逻辑地讲解，让学生清楚工程灾变背后的土力学问题，培养学生通过现象看本质的能力结合国家工程建设时事热点问题，运用土力学知识解决工程实际问题分享土力学院士、科学家科研故事，激发学生的学习热情，并致力于为中华民族的伟大复兴作贡献在讲解重点理论时，教师可将最新的科研成果带入课堂，帮助学生树立科学敬畏之心。

列举土力学失效和成功的对比案例，利用辩证观点分析问题，学会分析诱发工程事故的主要矛盾和次要矛盾，使学生明白土木工程或岩土工程专业在经济建设中的重要性和所肩负的责任、使命，从而提高学生对专业学习的兴趣，以更加高涨的热情投入到学习中，获得更加良好的学习效果精彩的土力学课程思政课堂出勤率达到100%，吸引了工程地质、水利工程专业的学生旁听通过整理历届考试成绩发现，成绩明显提高，80分以上学生占80%～86%这充分证明了列举法在土力学课程思政中的重要性和可行性二）项目教学项目教学是真题真做，以赛促教的一种模式，这对于培养学生的创新能力，促进其全面发展具有十分重要的作用鼓励学生参加全国大学生岩土力学竞赛、天津大学大学生创新创业训练计划项目、天津大学未来30年“颠覆性创新创想大赛”等，打开“脑洞”，畅想未来，拓宽知识面，提升动手能力根据比赛要求，鼓励学生自主研发新型土工试验装备，创新虚拟数值仿真计算，撰写高水平科技论文和专利，形成师生共同搞科研的浓厚氛围，培养“大胆假设，小心求证”的治学方法通过对比研究发现，参加项目教学的学生在土力学试验课堂中表现突出，对常规的固结试验、压缩试验、渗透试验等土工试验操作更为熟练。

学生的自主创新能力突出，通过科技竞赛自主研发多种土工试设备，如隧道模型试验箱、辐射排水板真空试验系统等（图1）这也充分证明了项目教学的优越性三）立体化教学方法立。