楊從娟 向敏 任劍瑩

[摘 要] 當(dāng)前，立德樹人是檢驗(yàn)課程教育成效的根本標(biāo)準(zhǔn)。為了更好的完成教書育人的目標(biāo)，對“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程開展思想政治教學(xué)探索與實(shí)踐。針對橋梁工程專業(yè)學(xué)生的課程教學(xué)，從課程的基本概念、受力特點(diǎn)及知識點(diǎn)中挖掘提煉思政元素，培養(yǎng)學(xué)生的人文思想，感悟生命哲理，感受生活準(zhǔn)則;從古代、近代及現(xiàn)代的橋梁建造中選取典型案例，培養(yǎng)學(xué)生家國情懷、工匠精神及專業(yè)自信，于潤物無聲中傳遞正確的人生觀和價(jià)值觀。

[關(guān)鍵詞] 橋梁工程;結(jié)構(gòu)力學(xué);課程思政教學(xué)

[基金項(xiàng)目] 2019年度河北省教育廳高等教育教學(xué)研究與實(shí)踐項(xiàng)目“結(jié)合網(wǎng)絡(luò)及思政以‘提升學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力’為目標(biāo)的‘結(jié)構(gòu)力學(xué)’教學(xué)和考核方式研究”（2019GJJG241）;2021年度石家莊鐵道大學(xué)高教研究項(xiàng)目“新時(shí)代背景下‘結(jié)構(gòu)力學(xué)’課程思政教學(xué)創(chuàng)新研究與實(shí)踐”（Z2021-17）

[作者簡介] 楊從娟（1973—），女，河北晉州人，工學(xué)碩士，石家莊鐵道大學(xué)工程力學(xué)系副教授，主要從事結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)及橋梁工程結(jié)構(gòu)力學(xué)行為分析研究;向 敏（1968—），男，山東威海人，工學(xué)碩士，石家莊鐵道大學(xué)土木工程學(xué)院教授，主要從事橋梁工程教學(xué)及橋梁結(jié)構(gòu)力學(xué)行為分析及橋梁抗震研究;任劍瑩（1977—），女，河北平山人，工學(xué)博士，石家莊鐵道大學(xué)工程力學(xué)系副教授，主要從事結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)工作及橋梁動(dòng)力學(xué)研究。

[中圖分類號] G642.0;TU997 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）19-0077-04 [收稿日期] 2022-01-08

教育部發(fā)布的《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見》指出：“課程是人才培養(yǎng)的核心要素，課程質(zhì)量直接決定人才培養(yǎng)質(zhì)量”。當(dāng)前，立德樹人成效是檢驗(yàn)高校工作的根本標(biāo)準(zhǔn)，習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，“要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道，……其他各門課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)?！盵1]

“結(jié)構(gòu)力學(xué)”是土木工程專業(yè)（橋梁工程專業(yè)方向）一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。學(xué)習(xí)該課程需要學(xué)生掌握其基本理論、概念、算法和技巧，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，為將來工作后成為合格的工程技術(shù)人才進(jìn)行必要的知識儲(chǔ)備。在新的教育理念指導(dǎo)下深入挖掘本課程蘊(yùn)含的思政元素，把課程知識和思想政治教育有效結(jié)合，通過潤物無聲的方式傳授給學(xué)生，以更好的完成教書育人的使命，是新時(shí)代本科教育的要求，也是對大學(xué)教師提出的新要求。下面是筆者在“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程授課中思想政治教學(xué)的幾點(diǎn)做法。

一、從課程內(nèi)容本身挖掘其蘊(yùn)含的人文思想、生命哲理和生活準(zhǔn)則

“結(jié)構(gòu)力學(xué)”的力學(xué)基本概念、受力特征和知識點(diǎn)中，課程內(nèi)容本身就蘊(yùn)含著豐富的人文思想和生命哲理，可以在課程學(xué)習(xí)過程中巧妙地滲透思想政治教育[2]。

（一）從“結(jié)構(gòu)”的組成規(guī)則培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)則意識和團(tuán)隊(duì)精神

“結(jié)構(gòu)”是工程中用于承受荷載骨架作用的部件或整體，是一個(gè)建筑物的關(guān)鍵部分。它的構(gòu)成涉及“剛片”“自由度”“約束”等基本概念，以及“幾何不變體系”的組成規(guī)則。不計(jì)材料變形時(shí)，一根“桿件”可看作一個(gè)“剛片”;“自由度”指體系運(yùn)動(dòng)時(shí)可獨(dú)立改變幾何參數(shù)，平面內(nèi)一個(gè)剛片有三個(gè)自由度;“約束”是減少體系獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的裝置，使體系減少一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的裝置稱為一個(gè)約束。地基的自由度為零，與地基連在一起的幾何不變體系自由度為零，幾何不變體系即為“結(jié)構(gòu)”。即若干桿件和地基若要聯(lián)成一個(gè)“結(jié)構(gòu)”，就必須按照一定的“規(guī)則”加入一定的“約束”，組成“自由度”是零的體系?？梢?，要想成為棟梁之材，必須要受到一定的約束，遵循一定的規(guī)則。

由此，引申到人在社會(huì)中生存，如果我們把整個(gè)社會(huì)看作是一個(gè)“結(jié)構(gòu)”，那么在其中活動(dòng)的每一個(gè)個(gè)體的人，就可以看作組成這個(gè)“結(jié)構(gòu)”中的桿件，每個(gè)人必須遵循社會(huì)規(guī)則的限制，才能成為社會(huì)的有用之材。而社會(huì)穩(wěn)定，才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)揮其正常功能，否則只能是一盤散沙。另外，從若干“單個(gè)桿件”可構(gòu)成功能更強(qiáng)大的“結(jié)構(gòu)”這一道理中，我們體會(huì)團(tuán)隊(duì)的力量要?jiǎng)龠^一個(gè)人的單打獨(dú)斗，多方共同協(xié)作，才能使社會(huì)體系的功能更強(qiáng)大，效能更高。

（二）從“多余約束”的概念中培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維和人為素養(yǎng)

在做幾何組成分析時(shí)，我們把不能減少體系自由度的約束稱為“多余約束”。所謂“多余”是指這個(gè)約束在保持體系的幾何不變性方面來說是不必要的，但其并非屬于“無用”的約束。雖然其對于保持體系的幾何不變性來說是“無用”的，但對于改善結(jié)構(gòu)的受力等方面卻是“有用”的。當(dāng)一個(gè)靜定結(jié)構(gòu)加入“多余約束”后，結(jié)構(gòu)就成為超靜定結(jié)構(gòu)，超靜定結(jié)構(gòu)在整體剛度、整體穩(wěn)定及戰(zhàn)略安全方面都優(yōu)于靜定結(jié)構(gòu)，同樣的荷載下，其受力、變形和靜定結(jié)構(gòu)完全不同。正如莊子所言“人皆知有用之用，而莫知無用之用也”（出自《莊子·人世間》），學(xué)生明白了這個(gè)道理，可以培養(yǎng)自己的辯證思維。學(xué)習(xí)之余，可以讀一些“無用”的書，做一些“無用”的事，陶冶情操、滋養(yǎng)精神、提高自己的人文素養(yǎng)，或許有意想不到的收獲。

（三）由“計(jì)算簡圖”的選取，培養(yǎng)學(xué)生做人做事要懂得“抓重點(diǎn)、抓關(guān)鍵”

“計(jì)算簡圖”指在結(jié)構(gòu)計(jì)算中，用以代替實(shí)際結(jié)構(gòu)，并反映實(shí)際結(jié)構(gòu)主要受力和變形特點(diǎn)的計(jì)算模型。其選取原則為：既要反映實(shí)際結(jié)構(gòu)主要受力變形特征，又要便于計(jì)算。計(jì)算簡圖的選取原則體現(xiàn)了一種“抓主要因素，略次要因素”，而其計(jì)算結(jié)果又滿足工程結(jié)構(gòu)分析需要的特點(diǎn)。比如要計(jì)算鋼桁梁、鋼網(wǎng)架這類結(jié)構(gòu)時(shí)，就可以考慮其桿件主要是承受軸力，相比軸力其彎矩和剪力為次內(nèi)力的特點(diǎn)，在分析這類結(jié)構(gòu)選取“計(jì)算簡圖”時(shí)，可將其簡化為“理想桁架”計(jì)算，這樣結(jié)構(gòu)中的各桿件均為“二力桿”。

由此，可引申到每位學(xué)生在大學(xué)期間，有主要任務(wù)和次要任務(wù)之分，在這一階段的主要任務(wù)就是要“好好學(xué)習(xí)”，學(xué)習(xí)知識的同時(shí)，更要學(xué)習(xí)其背后的思維和方法，夯實(shí)了理論基礎(chǔ)和專業(yè)素養(yǎng)，打好人生后期提升的基礎(chǔ)，做到格物致知。同時(shí)，也提醒學(xué)生做事情不要本末倒置，要學(xué)會(huì)“抓大放小、抓重放輕”，要有奮斗的方向和目標(biāo)，在努力的路上做好“統(tǒng)籌兼顧，適當(dāng)安排”。

（四）基于結(jié)構(gòu)受力必須滿足“平衡條件”這一特征，培養(yǎng)學(xué)生良好心態(tài)，感悟生命哲理

“平衡條件”是貫穿結(jié)構(gòu)力學(xué)受力分析的一個(gè)條件，無論靜定結(jié)構(gòu)或超靜定結(jié)構(gòu)，都要滿足“平衡條件”。講課過程中，可以由這個(gè)概念引申開去，達(dá)到提高學(xué)生思想觀、價(jià)值觀的目的。平衡本就是大自然本身的一個(gè)法則，世間萬事萬物之所以能不停地運(yùn)動(dòng)發(fā)展前進(jìn)，一個(gè)重要的方面就是保持了平衡。因此，對于個(gè)人，從小的方面來說，我們應(yīng)該懂得保持平衡的心理狀態(tài)，要善于學(xué)習(xí)、糾正不足、處理好與他人的關(guān)系，盡量做到“勝不驕、敗不餒”“拿得起、放得下”，這樣生命才不會(huì)步入歧途;從大的方面來說，一個(gè)社會(huì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和前進(jìn)也要保持各方面的平衡，這就需要處在其中的每一個(gè)人全心全意維持這個(gè)大系統(tǒng)的平衡，識大體、顧大局，不做法則的破壞者、不做大道的攔路虎，做社會(huì)平衡的維護(hù)者。

（五）基于“影響線（影響面）”的概念，培養(yǎng)學(xué)生傳遞“正能量”時(shí)掌握科學(xué)的研究方法

影響線（影響面）指的是一個(gè)單位荷載（通常是豎直向下的）在平面（空間）結(jié)構(gòu)上移動(dòng)引起結(jié)構(gòu)的某一截面、某一內(nèi)力變化規(guī)律的圖形。其進(jìn)一步的應(yīng)用為解決移動(dòng)荷載在結(jié)構(gòu)上移動(dòng)時(shí)可引起結(jié)構(gòu)的各位置、各內(nèi)力（量值）變化情況的問題。

由此，如果我們把一個(gè)班集體比作一個(gè)“結(jié)構(gòu)”，班集體中每位學(xué)生的所作所為可理解為作用在結(jié)構(gòu)上的“移動(dòng)荷載”，其行為會(huì)對整個(gè)集體的其他構(gòu)成產(chǎn)生作用，或者說影響。正能量行為會(huì)對整個(gè)集體的其他構(gòu)成產(chǎn)生好的影響，如果眾多學(xué)生的行為是正能量，必將對整體引起好的共鳴，對整個(gè)班集體的發(fā)展產(chǎn)生更大的促進(jìn)作用。反之亦然。所以每位學(xué)生做人做事應(yīng)多多傳遞正能量，共同營造一個(gè)積極向上的班集體。

另外，從“影響線（影響面）”的定義來看，做“影響線（影響面）”時(shí)，采用的是一個(gè)“單位集中荷載”在結(jié)構(gòu)上的移動(dòng)，而實(shí)際工程中，移動(dòng)荷載的種類是比較多而且包含多個(gè)集中力或均布荷載。實(shí)際研究時(shí)，不可能把每一種移動(dòng)荷載下某個(gè)量值的變化規(guī)律都一一計(jì)算一遍，這顯然是不現(xiàn)實(shí)的。于是，研究者采用了這些移動(dòng)荷載中包含的一個(gè)基本的“單位力”進(jìn)行“影響線（影響面）”的計(jì)算，然后再利用其計(jì)算實(shí)際移動(dòng)荷載作用下對結(jié)構(gòu)各量值的影響。這本身就是一種科學(xué)而巧妙的研究方法，把煩瑣復(fù)雜的事情簡單化，也是值得學(xué)生思考和學(xué)習(xí)的。

（六）從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析中，培養(yǎng)學(xué)生之間的互助意識，提高抗挫折能力

在結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定分析中，保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的條件時(shí)，應(yīng)將其“壓桿”受到的壓力小于臨界荷載，當(dāng)受到的荷載小于臨界荷載時(shí)，結(jié)構(gòu)受到輕微的干擾偏離平穩(wěn)位置后，還能返回到初始平衡位置，否則它會(huì)遠(yuǎn)離初始平穩(wěn)位置打破原來的平衡形式，距離平衡位置越來越遠(yuǎn)?，F(xiàn)實(shí)中有些橋梁或其他結(jié)構(gòu)發(fā)生失穩(wěn)，通常因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)中壓桿或柱子的失穩(wěn)、梁的空間失穩(wěn)、拱肋（拱橋中）的空間失穩(wěn)。為了增加這三類結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中“單個(gè)構(gòu)件”的承載力，進(jìn)一步提高的整體穩(wěn)定性，常用的做法是：對壓桿或柱子增加側(cè)向約束，對單榀梁增加梁的榀數(shù)通過橫向聯(lián)結(jié)互相支撐組成多榀梁，增加拱肋榀數(shù)通過橫向聯(lián)結(jié)互相支撐組成多榀拱肋。

在人生的道路中，每一個(gè)人就像一個(gè)“受壓的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件”，要想自身處于穩(wěn)定狀態(tài)，前提條件是承受的外界壓力要小于自身能承受的壓力，否則自身會(huì)被壓垮。另外，也可以通過得到周圍人幫助的方法，或與他人協(xié)作互助的方法來提高自身承受外界各種壓力的能力，形成“哥倆好”“1+1>2”的模式，正如那首歌所唱“一個(gè)籬笆三個(gè)樁，一個(gè)好漢三個(gè)幫”。一個(gè)人強(qiáng)大自信了，整個(gè)國家才能更加強(qiáng)大和自信，才能從容面對來自各方面的壓力和聲音。

二、從我國歷代橋梁建設(shè)中挖掘典型案例，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和工匠精神，提升家國情懷和專業(yè)自信

在我國歷代橋梁建造史上，有許多堪稱典范的橋梁建筑讓國人為之驕傲自豪，選取適當(dāng)?shù)陌咐驼n程結(jié)合，對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育[3]。

（一）通過古代橋梁典型案例，激發(fā)學(xué)生民族自豪感

在講“拱結(jié)構(gòu)”的應(yīng)用時(shí)，給學(xué)生介紹我國著名橋梁結(jié)構(gòu)案例——趙州橋。趙州橋由隋代匠師李春設(shè)計(jì)建造，距今已有1400多年歷史，是目前世界上現(xiàn)存年代久遠(yuǎn)、保存最完整的石拱橋。上課時(shí)通過圖片及文字相結(jié)合的方式，讓學(xué)生詳細(xì)了解趙州橋的構(gòu)造、建筑年代、藝術(shù)價(jià)值，特別是其創(chuàng)新點(diǎn)（首次采用圓弧拱、敞肩拱、拱圈并列砌筑等）及其在國際國內(nèi)土木界所具有的地位及“里程碑”式意義。讓學(xué)生深入理解我國古代人民的智慧，激發(fā)他們的民族自豪感，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和工匠精神。

（二）通過近代和建國初期橋梁典型案例，培養(yǎng)學(xué)生的愛國熱情

在講“桁架”結(jié)構(gòu)的應(yīng)用時(shí)，可以結(jié)合我國“近代和建國初期”幾座著名的公鐵兩用鋼桁梁橋講解，比如：錢塘江大橋（我國自行設(shè)計(jì)、建造的第一座雙層公鐵兩用橋）、武漢長江大橋（中華人民共和國第一橋），以及南京長江大橋（自力更生、艱苦奮斗的精神代表）等。特別講述錢塘江大橋的設(shè)計(jì)、建造過程中具有傳奇色彩的故事，和茅以升先生在炸橋前所寫的詩（斗地風(fēng)云突變色，揮淚炸橋斷通途，五行缺火真來火，不復(fù)原橋不丈夫）中反映的精神，了解其在抗日戰(zhàn)爭中的重要意義，讓學(xué)生知道錢塘江大橋是一座包含著民族苦難的大橋，是中國橋梁建筑史上的一座“里程碑”。通過這些橋梁的介紹，讓學(xué)生理解中國橋梁的建設(shè)和發(fā)展的艱辛與不易，以及我國老一輩橋梁人不屈不撓、敢于犧牲、敢為天下先的民族精神，從而培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷，鼓舞新一代青年橋梁人為中國的橋梁事業(yè)繼續(xù)奮斗。

（三）通過現(xiàn)代橋梁的建設(shè)成就，增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)自信

目前，我國土木基本建設(shè)發(fā)展迅速，高速鐵路發(fā)展領(lǐng)先于世界，各種橋梁的建設(shè)也走在世界前列。我國在現(xiàn)代拱橋的建設(shè)方面，各種類型的拱橋，而且跨度最大的橋梁都在我國，這些世界之最，在講“拱結(jié)構(gòu)”時(shí)也可以有機(jī)融入課堂，比如：目前各類跨徑最大的拱橋——山西晉城丹河橋（石拱橋）、廣西平南大橋（鋼管混凝土拱橋）、上海盧浦大橋（鋼箱拱橋）、重慶朝天門長江大橋（鋼桁拱橋、橋梁美學(xué)與工程美學(xué)結(jié)合的精品工程）。另外，可以通過其他方式，比如：視頻，圖片配合教師講解等方式，讓學(xué)生了解祖國現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新成就，如港珠澳大橋、滬通大橋（世界跨度最大公鐵兩用斜拉橋）及五峰山大橋（中國跨度最大公鐵兩用懸索橋）等的建設(shè)，讓學(xué)生了解祖國的強(qiáng)大，從而增強(qiáng)專業(yè)自信。

三、教師于教學(xué)過程的點(diǎn)滴小事中培養(yǎng)學(xué)生的道德情操

除了通過知識點(diǎn)及典型案例融入思想政治教育外，作為教師要以身作則，從點(diǎn)點(diǎn)滴滴的小事中去影響學(xué)生。認(rèn)真做好上課的每一個(gè)環(huán)節(jié)，再課堂上傳遞正能量，傳遞正確的人生觀和價(jià)值觀，嚴(yán)格要求學(xué)生，做到嚴(yán)中有愛、嚴(yán)中有度，對學(xué)生一視同仁，不放棄每一個(gè)學(xué)生，用自己的執(zhí)著與愛心感化學(xué)生，于潤物無聲中培養(yǎng)學(xué)生積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和良好的道德情操。

結(jié)語

本文針對橋梁工程專業(yè)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程中對學(xué)生開展課程思政教學(xué)的部分做法，課題組對這門課程挖掘思想政治教育達(dá)50多個(gè)結(jié)合點(diǎn)，取得了較好的思想政治教育效果。作為教師，深知在新時(shí)代的教育背景下，思想政治教育的道路任重道遠(yuǎn)，需要進(jìn)一步提升教師自身的思想修養(yǎng)、專業(yè)素養(yǎng)及各方面的綜合素養(yǎng)，更好的達(dá)到“三位一體”的育人效果。

參考文獻(xiàn)

[1]習(xí)近平在全國高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào) 把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程 開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[N].人民日報(bào)，2016-12-09（1）.

[2]張斌，于曉明，胡朝斌，等.工程力學(xué)“課程思政”的理論認(rèn)識與實(shí)踐路徑[J].教育現(xiàn)代化，2019（56）：195-196.

[3]宋秋紅，袁軍廳，張俊，等.《材料力學(xué)》課程思政建設(shè)實(shí)踐探索[J].課程教育研究，2019（5）：64-65.

Exploration and practice of Ideological and Political Teaching Base on Bridge Engineering Major： A Case Study of the Course of Structural Mechanics

YANG Cong-juana， XIANG Minb， REN Jian-yinga

（a. Department of Engineering Mechanics， b. School of Civil Engineering， Shijiazhuang Tiedao University， Shijiazhuang， Hebei 050043， China）

Abstract： At present， “building morality and cultivating talents” is the fundamental standard to test the effectiveness of curriculum teaching. In order to better complete the mission of teaching and education， this paper carries out the teaching exploration and practice of ideological and political teaching in the course of Structural Mechanics. Aiming at the course teaching of the students majoring in bridge engineering， this paper excavates and refines the ideological and political elements from the basic concepts， the stress characteristics and the knowledge points of the course to cultivate students’ humanistic thoughts， their philosophical thinking on life， and their awareness of the norms of life. We select typical cases from the ancient and modern histories of bridge construction to cultivate students’ patriotism， the “craftsman spirit” and their professional self-confidence， so as to help the students to establish the correct outlook on life and values imperceptibly.

Key words： bridge engineering; Structural Mechanics; “curriculum ideological and political education” teaching