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课程思政优秀案例(三十一)|《钢结构设计原理》:钢结构中茅以升精神的传承

课程思政优秀案例(三十一)|《钢结构设计原理》:钢结构中茅以升精神的传承

2022-04-28 北京交通大学阅读量: 278

编者按

       为深入贯彻落实教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》等文件精神,进一步改进教学方法,推动案例教学在学校课程思政教学中的应用,加强课程思政经验共享,提升课程思政教学质量,北京交通大学本科生院推出课程思政系列优秀案例。

       2022年1月,本科生院已对教育部首批国家级课程思政示范课程、北京市课程思政示范课程进行推送宣传。近期,课程思政案例版块将陆续为大家展示北京交通大学校级课程思政示范课程的风采。本期推出的是:2020年学校课程思政示范课程《钢结构设计原理》(课程负责人:姜兰潮,教学团队成员:杨娜、邢佶慧、王萌、刘磊、刘智敏、陈爱国、窦超、张建、白凡)课程思政建设案例。

钢结构中茅以升精神的传承

完成人:姜兰潮

审核人:杨娜


课程和案例的基本情况

课程名称:钢结构设计原理

授课对象:土木工程、铁道工程专业三年级本科学生

课程性质:必修课

课程简介:本课程的主要内容包括各类钢结构连接(焊缝连接、螺栓连接)和构件(轴心受力构件、受弯构件、偏心受力构件)的受力机理、破坏模式,和相应的设计理论、方法及构造。

本课程是土木类的专业核心课程,通过学习并掌握钢结构设计的基本原理,为今后学习钢结构房屋、钢桥及其它钢结构专业知识打下基础。本课程在教授专业理论知识的同时,也是培养学生工程与社会、可持续发展、工程师责任意识与家国情怀等非技术能力和素养的重要平台。

本课程获得市级和校级奖项如下:

北京市级:

第一届北京高校教师教学创新大赛一等奖(杨娜、姜兰潮、王萌,2021)

北京市教学成果一等奖(《以学生为中心、理论与实践深度结合的土木工程人才培养模式构建与实施》,2018)

青年教师教学基本功比赛理工类A组一等奖(王萌,2017)

青年教师教学基本功比赛理工类A组最佳演示奖(王萌,2017)

校级:

教学成果特等奖《“厚德强基为先、实践创新并举”土木工程专业学产研融通育人模式构建与实施》(2021)

教学成果一等奖《夯实基础、突出创新、强化实践——产学研融通的建筑工程创新人才培养模式构建与实践》(2021)

教学成果二等奖《纲维有序、寓理于例、如春在花的专业课程思政建设》(2021)

钢结构设计原理课程思政示范课程(2020)

钢结构设计原理线下一流课程(2020)

第一届北京交通大学教书育人最美课堂(姜兰潮,2020)

青年教师教学基本功比赛一等奖(王萌,2016)

青年教师教学基本功比赛最佳教案奖(王萌,2016)

优秀主讲教师(姜兰潮、杨娜、王萌、刘智敏、陈爱国、邢佶慧)

学校课程思政示范课程(课程负责人:姜兰潮,教学团队成员:杨娜、邢佶慧、王萌、刘磊、刘智敏、陈爱国、窦超、张建、白凡,2020)

案例简介:本案例以钢结构桥梁工程为背景,以茅以升精神为灵魂,使当代大学生通过对大桥(钱塘江大桥:北京交通大学原校长茅以升先生主持监造,铆钉连接的早期钢桁架桥)的学习,小桥(茅以升公益小桥:北京交通大学及其他院校师生参与建设)的练习,学习、践行与传承茅以升的工程教育理念和“爱国、科学、奋斗、奉献”的精神,学产研融通,实现知识、能力与价值的渗透融合。内容隶属于第三章钢结构的连接之紧固件连接(铆钉连接和高强度螺栓连接)及第五章受弯构件。

通过本案例,使学生了解早期钢结构的连接方法主要为铆钉连接,而现代的钢结构主要采用高强度螺栓连接,熟悉两种连接方法的发展历史、材料、施工工艺、受力原理、优缺点及工程应用等专业知识点;在教学中以学生熟悉的实际工程案例为依托,以现场的图片、模拟的动画、视频等多媒体素材为载体,以工程力学为理论基础,组织并引导学生对工程设计理念、工程结构创新等环节进行讨论,培养学生的信息获取能力、逻辑思维能力以及技术评价和经济分析能力;以钱塘江大桥的建造历史(建桥、炸桥、修桥)和茅以升公益小桥的实践,培养学生的政治修养和人文情怀,锻炼学生的科学精神与职业素养,传承茅以升先生的爱国精神和工程教育理念(图1)。

图1钢结构中茅以升精神的传承

案例蕴含的思政元素分析

钱塘江大桥为中国桥梁专家茅以升主持设计,是中国自行设计、监造的第一座双层铁路、公路两用钢结构桥梁,1937年建成,是中国桥梁建筑史上的一座里程碑;茅以升公益小桥,2011年启动,至今已建成20余座爱心小桥。

钱塘江大桥蕴含的思政元素有:

文化自信,"增强做中国人的骨气和底气",大桥为自主设计、监造,技术先进,比国外方案节省200万银元;

职业责任,工程师攻坚克难地创新了多项施工新方法、新技术(射水法、沉箱法、浮运法);

爱国精神,为了抗战的需要,预留炸药,对桥梁实施定点爆破(结构拆除技术);

公益小桥蕴含的思政元素有:

茅以升爱国精神的传承,“爱孩子就是爱祖国的明天”,为我国西部贫困地区的少年儿童架设起了安全求学之路,及贫苦山区群众改变命运、通向未来的理想之桥,架起凝聚无数交大师生及校友心血的爱心之桥;

茅以升工程教育理念的传承,“先习而后学,边习边学”、“科研、教学和生产相结合”,为大学生搭建了知行合一、践行公益的平台,搭建了理论与实践结合之桥。

课程思政教学改革中,凝练出“1-2-3-4”课程思政教学模式创新点:

1套纲维有序的思政教学体系(图2);

2种浸润式思政教学实施方式(学产研融通、信息技术交叉融合);

3段渐进法设计教学案例(昨天、今天、明天的交大故事、中国故事);

4步逆向设计闭环贯通的教学环节(课前备课+课后备课+备学生、线下教学、多维互动、全方位考核)。

案例教学整体设计

(一)教学设计

课程思政教学改革中,深入发掘钱塘江大桥和茅以升公益小桥蕴含的思政元素,对标融入钢结构的连接和构件等知识点,逆向设计教学全过程,将工程实践、科学研究引入课堂教学,并反哺科研探索和工程实践,增强共情理解,构筑出闭环的内涵思政教学体系(图2),实现掌握知识、培养能力、训练思维与塑造价值的总目标。

图2 思政教学体系

(二)教学实践

1. 专家讲座,集体备课,互传互帮,建设整体水平高的优秀课程团队。

教学团队组织案例研讨会,邀请支部书记、思政教学名师、教学院长辅导学习党的理论创新成果,交流钱塘江大桥和茅以升公益小桥蕴含的思政元素,提高思政教学水平。

通过教师集体备课,研讨如何将案例蕴含的思政元素潜移默化地融入相关专业知识点,探讨课堂教学中的技巧和心得体会,比如如何引入案例、如何组织讨论、采取何种考核方式等(图3)。

图3 集体备课及专家讲座

2. 进行多角度浸润式的隐性教育,打造学、产、研融通的一体化教学模式。

茅以升公益小桥项目为大学生搭建了知行合一、践行公益的平台,传承茅以升的工程教育理念。教学中对此进行宣传并鼓励学生们利用所学知识参与工程实践,提升解决实际工程问题的能力。

3. 课程思政教学中,信息技术交叉融合助力课程思政,全链条、多维度融入“三全”育人理念。

积极探索“线上+线下”的混合式教学模式,采用开设网上MOOC、雨课堂、录制视频动画等多种教学媒介和教学方式满足学生学习需求。在开阔学生专业眼界、培养创新思维的同时,探寻信息时代思政教学的新思路,促进信息手段与思政教学的融合(图4)。

图4 信息技术交叉融合助力课程思政

(三)教学反思

1.教学效果:

1)课程评价满意度高

历次考试中思政内容达成情况超过课程总目标达成。学生对课程教学的满意度有显著提升,各教师的评教分数均位于前30%。2020年课程被评为校级一流线下课程、课程思政示范课程、最美课堂等。

2)思政教学改革成效显著

通过追踪调查,开展课程思政建设以来,有94.4%的学生对我国钢结构的发展充满自信,并知晓规范内涵的法律意义,97.2%的学生了解我国钢结构产业政策和行业需求,100%的学生理解钢结构建造绿色生态建筑的优势。

3)示范辐射效果好

思政素材案例已与多所兄弟院校共享,用于完善该校钢结构设计原理课堂的数字资源建设,并取得良好教学效果。目前已有近1万人在中国大学MOOC 平台上学习钢结构设计原理,有效扩展了思政教学的影响范围。

2.存在的问题:

1)考核难的问题:主要解决考核形式、指标量化的问题。

2)思政与知识融合难的问题:解决二者对标、互相融入,寓理于例的设计问题。

3)教与学融合难的问题:解决主导与主体、供与需的问题。

3.改进思路:

1)建立健全以提高学生能力为导向的全过程评价体系。

2)适应学生的需要与能力差异,实施因材施教、分类考核。

3)以学生需求为导向,进行科学的教学设计,建设沉浸式课堂。

1.课程思政优秀案例(一)|《信号与系统》:连续时间信号的时域抽样

2.课程思政优秀案例(二)|课程思政融入《城市轨道交通系统运营管理》行车调度指挥教学的研究与实践

3.课程思政优秀案例(三)|《电磁场与电磁波》:法拉第电磁感应定律

4.课程思政优秀案例(四)|《会计学原理》:分析京沪高铁报表 激发爱路报国情怀

5.课程思政优秀案例(五)|《土力学》:一盘散沙的启示

6.课程思政优秀案例(六)|《机械原理》:机构自由度的计算

7.课程思政优秀案例(七)|《大学物理》:静电场中的导体

8.课程思政优秀案例(八)|《无线通信基础》:回顾无线通信发展史,立志科技报国,在伟大梦想中成就事业

9.课程思政优秀案例(九)|《数据库系统原理》:家国情怀、全面发展

10. 课程思政优秀案例(十)|《物流学》:我国物流发展辉煌的历程——自豪与使命

11.课程思政优秀案例(十一)|《经济学原理》:强化思政教育,激发爱国情怀

12.课程思政优秀案例(十二)|《供应链管理》:“啤酒游戏”课堂情境学习项目

13.课程思政优秀案例(十三)|《交通运输设备》:新时代我国交通运输设备建设伟大成就

14.课程思政优秀案例(十四)|《计算机辅助设计与制造技术》:专业课程中的小故事与大道理

15.课程思政优秀案例(十五)|《计算机网络与通信技术》:工科课堂的课程思政教学设计

16.课程思政优秀案例(十六)|《几何与代数(B)》:从一道行列式问题谈秦九韶

17.课程思政优秀案例(十七)|《生活中的生物学》:由宿舍睡眠话题引发的制度自信讨论

18.课程思政优秀案例(十八)|《建筑设计Ⅲ》:一横一纵、多点协同的“建筑设计Ⅲ”课程思政建设

19.课程思政优秀案例(十九)|《知识产权法(A)》:知识产权与经济社会发展

20.课程思政优秀案例(二十)|《大学英语预科课程I、II》:传中华文化思想、塑国际人才信念

21.课程思政优秀案例(二十一)|《广告学概论》:公益广告分析与策划

22.课程思政优秀案例(二十二)|《操作系统》:内存管理之虚拟内存

23.课程思政优秀案例(二十三)|《体育I》:传承太极拳 坚定文化自信

24.课程思政优秀案例(二十四)|《微机原理与接口技术》:思政科教相融的并行接口对分教学设计

25.课程思政优秀案例(二十五)|《经典控制理论》:润物细无声:经典控制理论课程思政建设案例

26.课程思政优秀案例(二十六)|《操作系统(A)》:直面操作系统困局、激励自主可控担当

27.课程思政优秀案例(二十七)|《运输经济学》:见证中国铁路发展,砥砺交通强国之志

28.课程思政优秀案例(二十八)|《运输组织学》:交通运输线网与通道

29.课程思政优秀案例(二十九)|《交通设计》:交通强国战略背景下的《交通设计》

30.课程思政优秀案例(三十)|《集装箱运输与多式联运》:世界一流的集装箱码头,助力交通强国建设


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