·140· 福 建 建 筑 2023 年

ABAQUS 建立变截面超宽连续钢箱多尺度模型,运用

界面连接约束实现梁单元与实体单元的耦合,在实现

考虑截面空间效应以及局部应力分布的同时,简化建

模以及结果提取过程。 本文的研究,对于变截面超宽

连续钢箱梁理解空间受力特性、提高设计精度、确保

结构安全,具有积极的意义。

1 工程背景

本项目依托的绍兴城际铁路二期工程金柯桥大道

站原设计线路,为双线铁路运营区。 因实际需求,将增

设车站,需要将双线布设增加至四线布设,而原设计的

桥梁宽度难以满足增加线路的要求。 因此,需要原有

多跨简支混凝土 T 梁更换为变截面超宽连续钢箱梁,

变截面钢箱梁跨径布置为 24 m + 32 m + 24 m,在钢梁

梁底部设置六条滑道,采用横向整体顶推法进行施工。

钢箱梁采用单箱三室斜腹板箱形截面(图 1),沿纵桥向

顶板宽由11. 64 m 逐渐变大至18. 25 m,底板宽由5. 98 m

逐渐扩大至 12. 60 m,顶板悬臂宽 2. 33 m,梁高 2. 4 m;

顶、底板厚度分别为19 mm 与 20 mm 桥面设置 2%双向

横坡。 纵桥向每隔3 m 设置空腹式横肋板,隔板开孔,纵

肋连续通过,变截面连续钢箱梁横向顶推如图2 所示。

图 1 箱梁截面布置

图 2 变截面连续钢箱梁横向顶推示意图

2 多尺度建模基本原理

建立多尺度模型的关键,在于跨尺度界面单元的

连接[7]

,如梁单元与实体单元的连接。 基于位移协调

方法,建立了梁单元和实体单元连接的多尺度模型,

实现了梁单元与实体单元的耦合连接。

图 3 为跨尺度界面不同单元节点位移协调,Si ( i

= 1,2,. . . ,n)和 B 分别为实体单元和梁单元节点,M

和 N 分别为弯矩和轴力,α 为 Y 轴方向转角。 在弯矩

和轴力作用下,当梁单元受力变形时,跨尺度界面的

节点位移方程为:

ΔXsi = ΔXB + Rsi

sinα (1)

ΔZsi = ΔZB + Rsi(cosα - 1) (2)

式中:ΔXsi,ΔXB分别为实体单元节点 Si和梁单元节

点 B 的 X 轴向位移;Zsi和 ZB分别为实体单元节点 Si和

梁单元节点 B 的 Z 轴坐标,ΔZsi ,ΔZB分别为实体单元节

点 Si和梁单元节点 B 的 Z 轴向位移;Rsi = Zsi - ZB。

当实体单元受力变形时,跨尺度界面的节点位移

方程为:

tanα =

ΔXsn - ΔXs1

h

(3)

ΔZB =

1

n

∑

n

i = 1

ΔZsi (4)

ΔXB =

1

n

∑

n

i = 1

ΔXsi (5)

式中:h 为实体单元 Z 轴方向高度。 根据上述原

理,在界面上,以大尺度模型上的节点 B 为主节点,小

尺度模型上的 Si节点为从节点,在 B 节点和 Si节点之

间建立一个刚性梁,保证 B 节点与 Si节点之间的位移

协调,推导出界面连接的约束方程,并通过有限元软

件 ABAQUS,实现多尺度模型的建立。

图 3 节点位移协调示意图

3 钢箱梁多尺度模型建立与结果验证

3. 1 有限元模型建立

为了全面比较梁单元模型与多尺度有限元模型

的计算优劣,验证多尺度有限元模型计算中的有效性

以及正确性,针对上文变截面超宽连续钢箱梁,分别

采用 Midas 软件建立梁单元模型、ABAQUS 软件建立

梁单元模型,用实体—梁耦合模型进行分析计算,箱

梁底部采用六条滑道支撑,如图 4 所示。 多尺度箱梁

模型采用梁单元与实体单元耦合建模,箱梁实体模型

设置在四号滑道的左侧。 箱梁实体采用线性四边形

壳单元(S4R)进行建模,实体长度 6. 8 m,取值为梁高

的 2 - 3 倍,用于分析顶推过程的局部受力性能;而其

2023 年 08 期 总第 302 期 金国海,樊汝刚,梁 鹏,等·基于多尺度模型的变截面超宽连续钢箱梁力学行为分析 ·141·

余钢箱梁采用梁单元(B31)进行建模,便于用于施加

边界条件模拟真实受力。 千斤顶、滑道和分配梁均采

用适用于接触分析的实体单元(C3D8R)进行模拟,单

元总数为 61 746,壳单元有 44 366 个,梁单元有 148

个,实体单元有 17 232 个。

为了实现梁单元与实体单元之间的连接,本文采

用了 Multi Point Constraint(MPC)功能,不需要交接处

的节点几何位置一一对应,即可通过内部生成多点间

的约束,来联接不连续的、自由度不协调的单元网格。

MPC 将需要连接的两部分定义为接触关系,建立连接

对,设置接触单元的接触算法为 MPC algorithm,并且将

接触面行为定义为绑定,就实现了不同单元的连接。

图 4 大跨变截面宽钢箱梁多尺度模型

3. 2 边界条件的模拟

在多尺度模型中,钢箱梁与钢垫块接触采用计算

精度相对较高的面 - 面自动接触类型,以刚度较大的

钢垫块顶面为主面,钢箱梁接触面为从面,接触面之

间采用法向“硬接触”(只受压或脱空,不受拉),切向

无摩擦(一次落架,不关注纵向顶推)。 因不考虑切

向摩擦力,故接触对之间定义为“有限滑移”,如图 5

所示。 钢垫梁与钢垫块之间采用“ tie” 约束,钢垫梁

梁底(即刚体约束参考点)固结。

图 5 顶推接触局部约束

3. 3 计算荷载

限于篇幅,本文仅考虑恒载,其中,梁单元的恒载

同时考虑钢箱梁与钢导梁自重,通过“结构自重 + 横

隔板集中荷载”的形式施加在梁单元。 而横隔板荷载

以集中力的形式,施加在梁单元对应的节点上,大小

为 80 kN。 本研究以 ABAQUS 梁 - 壳 - 实混合多尺

度模型为分析主体,滑道支反力、跨中挠度、跨中弯矩

以及滑道附近箱梁局部应力为分析对象,将其与

Midas 梁等尺度模型和 ABAQUS 等尺度梁模型的上

述响应相差数值作为参数指标,进行箱梁多尺度模

型准确性的验证分析。

3. 4 整体相应结果分析

表 1、表 2 为 ABAQUS 梁 - 壳 - 实混合多尺度模

型与等尺度梁模型( Midas 梁模型与 ABAQUS 梁模

型)的滑道支反力、跨中挠度及跨中弯矩对比。 由上

表可以看出,四号滑道的支反力为 4269 kN,为全桥最

不利的滑道。 基于上述,本文在在四号滑道附近箱梁

实体建模。 此外,三种不同模型的计算结果基本吻

合,三种模型的计算结果的差距在 ± 5% 以内,如图 6

所示。 由此可得出结论:多尺度模型可以在保证模型

计算精度的前提下,大量节约计算成本,提高计算效

率。 需要指出的是,基于位移协调的多尺度界面连接

方法,(MPC)可以实现梁单元宏观模型与实体单元的

不同尺度间的连接,同时,采用多尺度模型通过梁单

元施加边界条件以及荷载作用,避免了实体建模中的

上述问题,简化了建模的过程。

表 1 多尺度模型与等尺度模型滑道支反力对比

滑道编号 Midas 模型/ kN

ABAQUS 多尺

度模型/ kN

ABAQUS 梁

单元模型/ kN

1 号 2740 2729 2674

2 号 2716 2653 2670

3 号 3955 4125 3920

4 号 4269 4396 4292

5 号 3430 3280 3368

6 号 3947 3834 3897

表 2 多尺度模型与等尺度模型跨中挠度及弯矩对比

挠度(mm) 跨中弯矩(kN/ mm)

Midas

模型

ABAQUS

多尺度模型

ABAQUS

梁单元模型

Midas

模型

ABAQUS

多尺度模型

ABAQUS

梁单元模型

第一跨跨中 0. 87 0. 88 0. 87 2240 2307 2391

第二跨跨中 2. 77 2. 78 2. 78 6405 6519 6447

第一跨跨中 1. 08 1. 09 1. 09 3253 3302 3333

·142· 福 建 建 筑 2023 年

图 6 多尺度模型与等尺度模型误差分析

3. 5 滑道附近局部应力结果分析

由上文可知,变截面超宽钢箱梁在横向整体顶推过

程中,四号滑道为最不利滑道。 因此,本文对不同模型

下,四号滑道附近的钢箱梁应力开展分析对比。 表 3 为

四号滑道附近的钢箱梁应力,在恒载作用下,箱梁承受负

弯矩,底部受拉应力,箱梁弯矩分布如图7 所示。

图 7 变截面钢箱梁弯矩图

有限元在采用梁单元分析应力时,遵循平截面假

定。 因此,箱梁梁底的应力值可由式(6)结算所得:

σz =

Mz × yz

Iz

=

10800 × 0. 12

91. 025

= 14. 25 MPa (6)

式中,Iz为箱梁惯性矩,Mz 为四号滑道附近的梁

的负弯矩,计算所得 14. 25 MPa,该值与表 3 基本吻

合。 然而,ABAQUS 多尺度模型中,如图 8 所示,钢箱

梁的最大应力为 93 MPa,如图 7 所示,该值位于钢箱

梁与滑道的接触位置,为等尺度梁模型应力结果的 6

倍。 可以看出,变截面超宽钢箱梁在实际受力过程

中,由于薄壁空心箱梁畸变效应等影响,梁单元的平

截面假定不在适用,采用等尺度梁模型分析钢箱梁,

将导致分析结果严重低估。 局部应力,将是变截面超

宽钢箱梁横向顶推过程的设计控制因素。

表 3 滑道附近箱梁局部应力对比

Midas 模型

ABAQUS

混合模型

ABAQUS

梁单元模型

应力(MPa) 14. 1 93. 1 14. 7

弯矩(kN·m) 10813 11152 11133

图 8 多尺度钢箱梁应力云图

4 钢箱梁局部应力分析

恒载作用下,变截面箱梁各个主要受力构件的最

大等效应力值如表 4 所示。 千斤顶与道岔钢箱梁接触

部分的主要受力构件为:底板、中腹板、横隔板、U 肋,

其中应力峰值出现在底板处,应力值最大为 98. 1 MPa,

中腹板的应力值为 71. 9 MPa,U 肋的应力值为 92. 8

MPa,且这些应力峰值出现在以上各个部件的交接处

和与滑道接触的区域。 以上构件的最大应力值,均小

于 Q345qD 钢材的容许应力值 210 MPa。 由此可以得

出,连续钢箱梁的应力满足要求。

表 4 变截面钢箱梁构件最大等效应力值

底板/

MPa

横隔板/

MPa

顶板/

MPa

U 肋/

MPa

2#中腹板/

MPa

98. 1 73. 1 28. 3 92. 8 71. 9

底板最大等效应力云图(俯视图)如图 9 所示,道

岔钢箱梁的底板应力呈现对称分布,应力最大值出现

在底板与三维千斤顶对应的下部分配梁接触的区域,

且与 1#、2#三维千斤顶对应位置的接触区域前后缘

存在较大的应力。 底板中部的整体应力比两侧底板

整体应力要大。 底板应力呈现出围绕千斤顶与底板

接触区域应力较大,周围应力逐步降低的现象。 因

此,对于底板的应力峰值监测,应布置在与千斤顶接

触区域附近。 当连续钢箱梁底板应力大致呈现对称

分布,但应力峰值位置仍相同,且应力大小依旧处于

容许范围内。

2023 年 08 期 总第 302 期 金国海,樊汝刚,梁 鹏,等·基于多尺度模型的变截面超宽连续钢箱梁力学行为分析 ·143·

图 9 变截面钢箱梁底板应力云图

钢箱梁横隔板最大等效应力云图如图 10 所示。

当道岔钢箱梁处于静止状态时,左右两箱室横隔板呈

现较大应力,并在横隔板开口处的转角出现应力集

中。 中箱室横隔板则是整体应力较小,横隔板下部红

圈处于三维千斤顶对应的分配梁接触区域应力较大,

且红圈内 U 肋和横隔板的焊接处出现较大的应力集

中,应力峰值为 93. 1 MPa;2

#中腹板最大等效应力云

图(侧视图)如图 11 所示。 当道岔钢箱梁处于静止状

态时,中腹板应力峰值出现在与滑道对应位置的分配

梁接触部分,值为 70. 5 MPa,以中腹板与滑道梁接触

区域为中心,周围的应力较高,远离中心的区域则是

应力较小;中腹板后半部分的应力明显较小,是因为

此处存在横隔板共同受力,使得应力较小。 道岔钢箱

梁由于右侧顶推力造成的扭矩,滑道支反力升高,2

#

中腹板应力峰值提高至 73. 5 MPa,变化幅度较小;当

道岔钢箱梁处于顶推状态时,2

#中腹板应力分布和起

顶状态相差不大,应力峰值为 72. 9 MPa。 由上面可

以看出,多尺度模型的计算精度较高,并能展现变截

面超宽钢箱梁细部构造的应力状态分布。

图 10 变截面钢箱梁横隔板应力云

图 11 变截面钢箱梁 1

#中腹板应力云图

5 结论

本文以绍兴城际铁路二期工程金柯变截面超宽

钢箱梁整体横向顶推为工程背景,通过梁 - 实体元多

尺度建模方法,对箱梁滑道支撑位置的复杂应力的分

布规律进行了分析。 主要结论有:

(1)通过等尺度梁模型与梁 - 壳 - 实体的多尺

度模型的对比,发现变截面钢箱梁的支反力、跨中挠

度及跨中弯矩基本相同。 因此,基于位移协调的多尺

度界面连接方法(MPC),可以实现梁单元宏观模型与

实体单元的不同尺度间的连接.

(2)变截面钢箱梁滑道支反力、跨中挠度及跨中

弯矩等尺度梁模型与多尺度模型的分析结果均相吻

合,且多尺度模型的计算精度较高,并能展现结构细

部构造的应力状态分布。

(3)由于无法考虑翘曲和畸变等空间效应,常

规的等尺度梁模型应力将严重低估应力结果。 而本

文采用的多尺度模型分析变截面钢箱梁最不利位置

的局部应力,不仅能实现结构整体受力行为的模拟,

还能反映出关键部位的受力变化,计算效率明显

提高。

参 考 文 献

[1] 陈克朋,涂光亚,裴山. 超宽钢箱梁横向应力与变形研究

[J]. 公路与汽运,2018(04):97 - 100.

[2] 杨震轩,张航,毕伟. 单箱多室宽箱梁桥腹板剪力分配分

析[J]. 城市道桥与防洪,2021(09):64 - 66.

[3] 宋智,李中贤,张阳,等. 大悬臂宽箱梁空间分析与设计

计算方法探讨[J]. 公路工程,2022,47(04):9 - 12.

[4] 张莹,孙广俊,李鸿晶. 混凝土结构多尺度建模界面连接

方法[J]. 东南大学学报(自然科学版),2015,45 (1):

126 - 132.

[5] 王煜. 预应力混凝土宽箱梁建模计算与对比分析[ J]. 工

程建设与设计,2022(05):3 - 6.

[6] 叶列平,陆新征,林旭川. 多尺度有限元建模方法及其应

用[J]. 华中科技大学学报(城市科学版),2008(4):76

- 80.

[7] 程海根,胡康,郑尚敏. 多尺度建模方法在波形钢腹板组

合箱梁力学分析中的应用[ J]. 三峡大学学报(自然科

学版),2021,43(02):61 - 65.

2023 年第 08 期

总第 302 期

福 建 建 筑

Fujian Architecture & Construction

No 08·2023

Vol·302

基于“课程思政”的《土木工程制图》教学改革研究

周 姣 马晓彤 蒋天娇 丁子骁

(天水师范学院 甘肃天水 741000)

摘 要:近年来,“课程思政”已成为高校课程改革的热点之一,《土木工程制图》作为高校工科类专业学生必修的一门

专业基础课程,基于“思政教学”的教学改革势在必行。 因此,从《土木工程制图》课程教学中存在问题着手,在提升教

师思政水平、建设课程思政资源库、融入思政元素做好教学设计和改进教学和考核方式四个方面进行了教学改革探

索。 此外,还从对思政资源库进行补充和更新、增强资源共享和讨论交流、结合 BIM 软件建立全过程案例教学法培养

模式三方面,对今后的教学改革方向进行展望。

关键词: 课程思政;教学改革;工程制图

中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1004 - 6135(2023)08 - 0144 - 05

Research on the Teaching Reform of Civil Engineering Drawing Based on

\"Ideological and political education\"

ZHOU Jiao MA Xiaotong JIANG Tianjiao DING Zixiao

(Tianshui Normal University,Tianshui 741000)

Abstract:In recent years,the ideological and political education has become the key work of curriculum reform in colleges and universities,

and the teaching reform based on the ideological and political education is also necessary for \" Civil Engineering Drawing\" ,which is a compulsory professional foundation course for engineering students in colleges and universities. This paper explores the teaching reform from the

problems in the teaching status of the course \" Civil Engineering Drawing\" ,and explores four aspects of teaching reform:improving teachers?

thinking and politics,building a course thinking and politics resource base,integrating thinking and politics elements into good teaching design and improving teaching and assessment methods. At the same time,this paper combines BIM software to establish a whole - process

case teaching method cultivation mode,supplement and update the Civic Administration resource library,and enhance resource sharing and

discussion and communication to make an outlook on the future direction of teaching reform.

Keywords:Ideological and political education; Reform in education; Engineering drawing

作者简介:周姣(1989. 3 - ),女,讲师。

E-mail:840362476@ qq. com

收稿日期:2023 - 01 - 06

0 引言

习近平总书记曾指出“高校思想政治工作关系高

校培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人这个

根本问题”

[1]

,强调高校要培养德智体美劳全面发展

的社会主义建设者和接班人[2]

。 这需要高校既要指

导学生对学科方面的知识深入研究,强化专业知识,

也要注重培养学生的人文精神、社会学、心理学等方

面的精神素养[3]

。 做好高校思想政治工作,必须用好

课堂教学这个主渠道,使各类课程与思想政治理论课

同向同行,形成协同效应[4]

。 为此,教育部明确提出

要推动以“课程思政” 为目标的课堂教学改革[5]

,普

遍实施“课程思政”,成为近年来深化大学生思想政

治教育改革的生力军[6]

。

在这个大背景下,《土木工程制图》 作为高校工

科类专业学生必修的一门专业基础课程, “ 思政教

学”改革势在必行。 授课教师要积极发掘课程内容中

的思政育人要素,探索如何将这些要素自然的融入教

学内容,实现知识传授和价值引领相互契合,达到立

德树人的目的。 这对应用型本科院校土木工程课程

思政建设,具有重要意义。

1 《土木工程制图》的教学现状

1. 1 课时不足

依据专业教育认证要求,工程专业学生要有扎实

的专业知识,能运用理论指导实际操作,解决实际工

程问题[7 - 8]

。 为加强实践环节,提高学生动手能力,

2023 年 08 期 总第 302 期 周 姣,马晓彤,蒋天娇,等·基于“课程思政”的《土木工程制图》教学改革研究 ·145·

我院工程制图的理论教学课时从 2014 年的 72 课时

逐渐缩减到现在的 48 课时。 通过对授课教师和学生

的调查发现,师生普遍反映该课程目前存在以下问

题:学习内容多、上课时间少、学习兴趣低和课后练习

多。 这些问题说明,目前的教学过程中,重点关注的

仍然是基础理论,需要通过改革教学内容和优化教学

手段,保障教学任务保质保量完成。

1. 2 线上教学效果不理想

2020 年后,线上教学对传统教学方法产生了极

大的影响,混合式教学模式成为了新常态,学校在组

织、制度、要求等方面,也应随之发生变化[9]

。

但根据笔者这两年的教学情况,本校《土木工程

制图》课程学生的线上学习效果并不理想。 主要原

因:一是学生自制力普遍太差,缺少教师约束不能按

要求完成学习任务;二是教师即便改变授课方式,但

是教学观念没有转变,教学过程还是满堂灌,学生学

习兴趣低;三是该课程随着教学深入,面面相交、立体

相贯等内容线条密集,手机等小屏幕很难清晰表达做

题过程,影响学习效果。

1. 3 “课程思政”元素融入太生硬

随着学校课程思政建设的开展,每位教师都进行

了尝试。 但是,当前《土木工程制图》 课程思政元素

融入太死板,融入方式生搬硬套,所蕴含的思政元素

没有充分挖掘,造成内容引出生硬,学生接受困难的

情况。

1. 4 “课程思政”教学效果评价困难

虽然《土木工程制图》 的教学方法一直在改革,

但是考核方式却一直采用书面考核理论知识的方式,

“课程思政”的教学效果无法体现。 因为思政教学是

隐形的,主要表现在对学生的人生观、价值观等思想

层面上的影响,很难用量化指标去评价教学效果。

2 基于课程思政的教学改革

针对目前上述问题,笔者积极尝试思政和专业教

学有效结合的方式,完成价值引领“立德”和传授专业

知识“树人”的目标。 本文从提升教师思政水平、建设

课程思政资源库、融入思政元素、做好教学设计和改进

教学和考核方式四个方面,进行了教学改革探索。

2. 1 提升教师思政水平

“课程思政” 是通过潜移默化的方式,对学生形

成正向的思想引领,助其塑造正确的世界观、人生观

和价值观。 教师作为引路人和实施者,他们的人生阅

历、教学经验、思维水平和科研方向的不同等导致的

个体差异,会对课程思政内容的理解和思考程度产生

差异[10]

。 授课教师一是要改变思政教学只和思政教

师有关系的错误观念,要正确认识到,课程思政和每

位老师都息息相关;二是要正确认识课程思政的内

容,将知识传授与价值引导有机统一,提炼课程所蕴

含的爱国情怀、社会责任、文化自信、人文精神等价

值,对学生在认知、情感和行为方面有正向引导[11]

。

因此,教师个人思政水平对思政教学非常重要。 思政

水平包括理论水平和教学水平两方面,教师可以通过

自学、专家培训、专题讲座、教学案例学习、教师间交

流讨论的方式,提升思政水平;与此同时,还要注重学

生反馈,通过调查问卷、沟通交流和学生评教等方式,

及时收集学生对课程思政内容和教学的理解、接受程

度,改进教学方法。

2. 2 建设课程思政资源库

为了更加有效开展课程思政,授课教师必须先建

设本课程的思政资源库。 对于《土木工程制图》 课

程,目前建设的课程资源库内容包括:

文本类资源:教师根据教学内容,从网页、书本中

查找搜集资料、图片、报道、历史资料等内容,再根据

这些内容总结归纳而成,具体包括:

(1)法律和“国家标准”方面:《中华人民共和国

标准化法》《房屋建筑制图统一标准》等制图标准;旨

在引导学生遵守法律和规章制度。

(2)课程内容有关的传统文化方面:《营造法式》

介绍,《题西岭壁》解析,《天工开物》中关于建筑的内

容介绍,梁思成《 < 营造法式 > 注释》介绍等;旨在引

导学生增强文化和民族民族自信心。

(3)典型事迹:东汉张衡测绘星图事迹,梁思成、

林徽因夫妇爱国事迹,包括考察测绘古建筑物、撰写

《清式营造则例》 《中国建筑史》 等书籍,北平解放前

昼夜圈点禁止炮轰地图、主持设计人民英雄纪念碑、

参与设计中华人民共和国国徽等。 詹天佑主持修建

京张铁路事迹,中国现代桥梁之父茅以升为国建桥又

炸桥、入党等事迹,爱国工程师刘茀褀抗日战争期间

拒绝为日本人工作、主持设计新中国第一座自来水厂

等事迹,八旬工程师张家识手绘“地铁施工图”,为项

目部出谋划策事迹,火神山、雷神山医院建造奇迹等;

旨在培养学生爱国奉献精神和使命感。

图片类资源:包括现存中国国家图书馆等地“样

式雷”家族的样图、“现场活计图”和被称作“烫样”的

建筑模型,梁思成对佛光寺建筑的手绘图,张家识手

绘的“地铁施工图”,老一辈工程师的手绘的工程设计

图等;旨在引导学生感受古今工程师的想象力和工匠

精神,培养学生树立严谨认真的学习工作态度。

·146· 福 建 建 筑 2023 年

视频类资源:该类资源主要以纪录片为主,具体

包括:《超级工程》《辉煌中国》 《大国工匠》系列央视

纪录片,纪录片《百年巨匠———建筑篇》,以及在视频

网站收集的其他资源;旨在增强学生的民族自豪感。

教学过程中,教师合理利用库内资源,既能增加

学生学习兴趣,又能形成正向的引导。

2. 3 融入思政元素进行教学设计

在完成课程思政资源库的建设后,教师需要根据

思政元素与教学内容做好教学设计。 笔者在课程思

政教学过程中,采用了明示和暗示两种方式:明示是

在每一次课堂教学前,向学生下发一个和本节课程内

容相关的思政案例,学生对此案例提前进行学习讨

论,上课后先随机点名学生对案例的主题、意义和反

思进行讲解描述,然后由教师做补充和总结,对学生

进行爱国主义、职业道德、工匠精神、社会主义核心价

值观和“四个自信”等方面的培养。 暗示是将课程内

容中所挖掘的思政元素,在讲解专业知识时自然融

入,让学生在潜移默化中受到正向引导。 这里,暗示

既要教师对教学内容中的思政元素进行深度挖掘,也

需要找准思政元素融入点,才能不生搬硬套。 表 1 是

笔者根据教学内容挖掘的思政元素,以及相应的教学

设计和引入方式。

表 1 土木工程制图引入思政元素教学设计

教学内容 思政元素 教学设计 引入形式

绪论

中国古代

图学智慧

从画法几何与几何的联系及区别引出画法几

何的理论,观看工程图纸图片,说明工程图的

用途,介绍学习这门课的必要性,最后论述工

程制图发展史。

①通过图纸感受工程师的想象力和严谨细致,培养认真负责的

工作态度。

②介绍中国图学发展史:通过古代中国如东汉张衡测绘星图、宋

代《营造法式》、等书籍等,增强民族自信心,激发爱国情怀。

点线面的投影

工匠精神

爱国主义

从工程图的如何绘制引入投影法,介绍其概

念、分类,引出点线面的投影,依次学习点的

三面投影、各种位置直线、直角三角形法、各

种位置平面、平面内的点、线,直线与平面位

置关系等画法几何的基础内容。 这部分内容

为基础理论,较为枯燥,可在授课途中引入部

分思政案例,活跃课堂气氛。

①引导学生思考三维立体和二维图纸如何转化,提升学生创造

力和想象力。

②讲解投影法概念时,通过国家非物质文化遗产———皮影戏举

例,培养文化自信。

③点线面三面投影中,引入多角度全面认识分析问题的哲学思

想,由简单到复杂的认知规律,严格按投影规律绘制图形,引入

工匠精神。

④课堂中插入案例:梁思成、林徽因夫妇、爱国工程师詹天佑、中

国现代桥梁之父茅以升、爱国工程师刘茀褀、八旬工程师张家识

手绘“地铁施工图”等人事迹。 通过案例事迹,激发学生的奉献

精神和爱国情怀,培养学生的使命感。

立体

大国情怀

中国亮点

通过纪录片《超级中国》片段,利用片中工程

图纸和建筑照片对比,引出立体投影图,详细

讲述平面立体和曲面立体的投影图如何绘

制,立体表面的点、截交线、相贯线的作图

方法。

①通过观看纪录片,激发学生的民族自豪感。

②立体表面的点、截交线、相贯线这部分较为复杂,授课时利用

纪录片中案例事迹,鼓励学生不畏困难,大胆创新。

③引导学生多角度看问题,学会寻找不同事物的共同点。

轴测投影

职业素养

创新精神

对比著名建筑师手绘的平面图和立体效果,

说明平面投影图非专业人员无法直观看懂,

引出轴测图概念。 详细讲解轴测投影的基本

知识及画法。

①通过观摩建筑师手绘图,使学生感悟工程人的工匠精神,培养

学生的职业素养。

②讲述轴测投影投射方向时,引入古诗《题西林壁》,感悟中国优

秀传统文化中的人生哲理,培养学生透过现象看本质的职业素

养和创新精神。

制图基本

知识与技能

遵纪守法意识

通过提问引出制图标准的必要性,介绍制图

基本知识与国家标准。

通过《中华人民共和国标准化法》 “设计终身负责制” 强调标准

的严肃性,强化遵纪守法意识。

组合体和

工程形体

爱国奉献

敢于攻坚

勇于奋斗

工匠精神

通过纪录片片段及火神山、雷神山医院引出

组合体,详细讲述组合体三面图画法、投影法

和视图配置。 通过梁思成手绘的佛光寺剖面

图引出 剖 视 图, 详 细 介 绍 剖 面 图、 断 面 图

做法。

①通过纪录片《中国桥》及火神山、雷神山医院建造,感悟“中国

奇迹”,培养学生敢于攻坚、勇于奋斗、乐于奉献的精神。

②通过对比佛光寺的实物图,手绘图和计算机绘图,让学生感悟

大师的工匠精神,培养学生严谨、细致、认真、一丝不苟的工匠

精神。

房屋建筑图

土木人

爱国情怀

学生专题报告,教师点评。

结合讲述“大国工匠”的事迹,向学生传达爱国主义精神,培养热

爱本职、脚踏实地,精益求精的工作态度。

2023 年 08 期 总第 302 期 周 姣,马晓彤,蒋天娇,等·基于“课程思政”的《土木工程制图》教学改革研究 ·147·

2. 4 改进教学和考核方式

思政内容融入教学设计中后,需要教师在实际教

学中落实。 传统教学中,教师在授课过程中需要对于

课程的专业内容和思政内容内容进行全面解读,随着

课程改革后课时量的减少,我院该课授课教师均反映

专业教学内容完成比较困难。 近年来我校一直采取

线上线下结合混合式的教学方法,该种方式比较考验

学生的学习自觉性。 这里专业内容,可以通过测试或

者作业来确保教学效果和学习质量;思政方面,通过学

生自行收集思政案例和每节课自己讲解案例内容,来

提高学生自主学习效率,最终形成:收集思政资料→线

上视频自学→线下课堂教学→线上学习巩固→学生作

业训练→线上线下集中辅导答疑的教学环节。 图 1 是

笔者根据混合式教学实践设计的教学环节。

图 1 线上线下混合教学环节设计图

课程思政教学效果主要体现在对学生价值观、品

德和社会责任感等思想层次的影响上,常规测试中比

较难以体现。 此外,且教师的授课水平、教学经验、个

人经历、科研水平等因素,也会对教师的教学效果产

生影响。 对课程思政的教学效果,需要教师注重过程

评价。 因此,在教学方式改进后,也需要改进考核方

式,完善综合评分方法。 表 2 是笔者结合自己教学过

程设计的综合评分方法。

表 2 土木工程制图综合评分方法 %

平时成绩

20

线上成绩

20

期末

50

制图大作业

10

出勤 思政案例收集讲解等互动 作业 自学 讨论 测验 考试 手绘图

5 10 5 5 5 10 50 10

这个评分方法中,一方面,直接对学生思政案例

收集和课堂讲解进行计分,督促学生重视;另一方面,

通过学生课堂活动和课后作业等,检验学生责任感、

自觉性等思想层次是否有提升。

除了考核学生之外,也要对教师教学方式方法进

行评教反馈。 除了学校设计的系统评教之外,笔者通

过向学生发放线上调查问卷,收集学生在思想层面的

收获和感受。 评教和调查问卷的结果也会对教师的

思想政治素质、教学能力、教学内容、教学方法作出反

馈,进而促使教师改进教学方式。 图 2 是近三年学生

成绩分布统计。 根据图 2 中数据分析,自 2021 年开

始实施教学改革后学生成绩稍有提升,但是提升不够

明显,且 2022 级因疫情进行线上教学,教学效果受到

影响,成绩有所倒退。 目前,教改实践实施时间不长,

具体效果还需要再进行检验。

图 2 近三年学生成绩分布统计

针对教学过程中爱国情怀、文化自信、工匠精神、

科学认知方面的提升效果,笔者对 2022 级的授课学

生进行了调查问卷,问卷结果如图 3 所示。 根据图 3

中数据分析,爱国情怀、文化自信、工匠精神提升效果

·148· 福 建 建 筑 2023 年

最明显,但是对科学认知能力的培养效果,学生认可

度不高,需要加强。

图 3 思政教学效果调查结果

3 今后改进方向

以上,只是笔者基于近两年“课程思政” 教学实

践中对《土木工程制图》 教学改革的探索,今后的教

学方式方法还需继续改进。

3. 1 对思政资源库进行补充和更新

在课程思政方面除授课教师要通过培训和自学,

有意识地提高自己的个人思政水平之外,思政资源库

的更新也很重要。 要结合当下,及时搜集和本门课程

有关的最新思政元素,补充思政案例和思政资源。

3. 2 增强资源共享和讨论交流

课题组教师在研讨时,除了专业内容外,也要增

加课程思政的内容,对思政教学方法、教学设计等进

行沟通交流,提升每位教师的思政教学水平。 同时,

每位教师建设的思政资源库可以进行共享,以建设一

个更大的课题组资源库甚至专业思政资源库,有助于

丰富的思政教学内容。

3. 3 结合 BIM 软件建立全过程案例教学法培养模式

目前《土木工程制图》 的教学,大多数主要以画

法几何理论为重点,对工程识图部分涉及较少,没有

和后续课程的《房屋建筑学》做好衔接。 可考虑将这

两门课以及《BIM 技术原理及应用》等形成一个整体,

探索全过程案例教学法的培养模式。 同时,可结合

BIM 软件的应用融入创新能力、团队精神等思政元

素。 这种教学方式,从案例的选择到教学内容的改

变,都需要各科教师协同配合,值得尝试。

4 结语

本文以天水师范学院的《土木工程制图》 为例,

对该门课程基于“课程思政”教学改革研究进行了分

析,从提升教师思政水平、建设课程思政资源库、融入

思政元素,做好教学设计和改进教学和考核方式四个

方面,进行了教学改革探索,并对今后教学改革方向

做了展望。 本文教学改革研究中所使用的方法不仅

适用《土木工程制图》 课程,而且还可以根据不同课

程的授课特点以及教学内容,将其加以改进,运用到

其他课程中,有推广意义。

参 考 文 献

[1] 习近平在全国高校思想政治工作会议上 强调:把思想

政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业

发展新局面[N]. 人民日报,2016 - 12 - 09(1).

[2] 习近平在全国教育大会上强调坚持中国特色社会主义

教育发展道路培养德智体美劳全面发展的社会主义建

设者和接班人[J]. 党建研究,2018(10).

[3] 张晓东. “三全育人”理念下高校图书馆思政教育路径

与对策研究[J]. 图书馆工作与研究,2019(7).

[4] 冯刚. 习近平关于大学生思想政治教育论述的理论蕴涵

[J]. 重庆大学学报(社会科学版),2018 (3):170 - 180.

[5] 教育部发布. 高校思想政治工作质量提升工程实施纲要

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[6] 王晓荣,李雨. 近年来高校课程思政研究述评[ J]. 宝鸡

文理学院学报( 社会科学版) ,2020(10):114 - 118.

[7] 刘鹏,石建平,饶俊. 基于创新思维的画法几何与机械制

图课程教学探索[J]. 中国现代教育装备,2019(13):105

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[8] 秦建桥. 基于 IEET 工程认证的环境工程专业实践教学

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[9] 白晓晶,韩锡斌. 学校借助校外支持力量推进混合教改

的实施策略研究[ J]. 清华大学教育研究,2020,41(3):

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[10] 康乐为,熊嫣,刘桂萍,等. 课程思政在工程制图课程重

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[11] 肖香龙,朱珠. “大思政”格局下课程思政的探索与实践

[J]. 思想理论教育导刊,2018(10):133 - 135.

2023 年第 08 期

总第 302 期

福 建 建 筑

Fujian Architecture & Construction

No 08·2023

Vol·302

以学生为中心的《工程地质》课程之“金课”建设研究

李晓莲

(天水师范学院 甘肃天水 741001)

摘 要:以《工程地质》为依托课程,按照“金课”建设要求,针对当前高校工科类教学现状及问题,提出提高教学质量

的改革措施。 通过改革教学内容与教学方法,在授课时引入课程内容相关的人文素养知识,利用启发式教学、案例式

教学、科研式教学、项目化教学、线上线下混合式教学,配合信息化手段,采用形式多样的考核方式,从而实现《工程地

质》课程的“金课”建设。

关键词: 工程地质;混合式教学;金课

中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1004 - 6135(2023)08 - 0149 - 04

Research on student - centered \"golden course\" construction of Engineering Geology

LI Xiaolian

(Tianshui Normal University,Tianshui 741001)

Abstract:Based on \"Engineering Geology\" as the course, according to the construction requirements of \" golden course\" , aiming at the current situation and problems of engineering teaching in colleges and universities, the reform measures to improve teaching quality are put forward. Through reforming teaching content and teaching methods, humanistic knowledge related to course content is introduced into teaching.

Using heuristic teaching, case teaching, scientific research teaching, project teaching, online and offline mixed teaching, with information

means, using a variety of assessment methods, so as to achieve the \" golden course\" construction of \"Engineering Geology\" course.

Keywords:Engineering geology; Mixed teaching; Golden course

基金项目:国家自然科学基金项目:交通激励下天水古民居木结构的损

伤识别与疲劳寿命研究(52068063);甘肃省科技计划资助项目:天水地

区岩土体边坡稳定性分析与次生灾害研究(20JR5RA495);2023 年度甘

肃省教育厅高校教师创新基金项目(2023B - 138);2021 年天水市科技

计划项目(2021 - FZJHK - 4647);2021 年校级一流课程项目 - 线上线

下混合式教学;2021 年度校列科研项目(CXJ2021 - 15)。

作者简介:李晓莲(1981 - ),女,讲师。

E-mail:86321939@ qq. com

收稿日期:2023 - 01 - 10

0 引言

2017 年 2 月以来,教育部积极推进新工科建设,

先后形成了“复旦共识” “天大行动”和“北京指南”,

并发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》 《关

于推进新工科研究与实践项目的通知》,全力探索形

成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验,助力高

等教育强国建设。 “新工科” 的核心,是建立工科人

才培养的新理念和新方法,培养兼具工程师和科学家

素养的人才。 “新工科”的人才培养要求高校教育必

须进行改革。 因此,无论是从教学方法上,还是从教

学手段和内容上,培养出一批“工程科学家” 类型的

复合型人才。 因此,对于土木工程类专业人才的培

养,教学改革势在必行。 《工程地质》 作为土木工程

类专业的一门专业基础课,改革当走在前列,应以“金

课”建设为目标,以“大国工匠”为核心,以“学生为中

心”,培养高技术高素质的复合型应用人才。

1 当前存在的问题

顺应“新工科”人才培养的需求,信息技术在不

断发展与进步,应用越来越广泛。 高校教育中,教学

方法与技术也在不断变革, “ 金课” “ 慕课” “ 雨课

堂” “云课堂”等新名词盛行。 高校是培养高技能应

用型人才的摇篮,理应为社会培养具有良好的职业

道德、较高的政治思想觉悟的信息化人才,但是,由

于培养体制、学校与企业脱轨、教学条件限制等原

因,这些先进的教学方式并没有完全取代传统的教

学模式,往往存在很多问题,给“ 新工科” 的实现带

来了许多困难。

1. 1 课时少内容多[1]

按照普通本科培养大纲要求,《工程地质》 课程

共包括十一章内容,仅理论部分需至少 36 学时课时。

而目前大多数高校此门课程仅安排 32 个学时理论和

·150· 福 建 建 筑 2023 年

一周校外实习,无室内试验。 对于非地质专业的学

生,在讲解《工程地质》课程基本内容的同时,还要简

单介绍与之相关联的地质学知识,否则很难理解所学

知识,且会影响后续章节中关于边坡稳定、围岩稳定

等问题的理解。 这些内容,无形中占用了本就很紧张

的基本学时,课时偏紧。

1. 2 无辅助教学实验

为了加深学时对各种基本概念及地质特性理解,

《工程地质》 课程中,大部分知识需要配合室内室外

试验、实践来完成。 如地质图的识别、三大岩石及其

他矿物岩石的鉴别等。 但由于课时问题,现有课时仅

能完成理论教学任务,无室内辅助教学试验。 室内辅

助教学试验时,对理论知识的基本补充,能有效帮助

学生理解所学知识,对于地形、地貌、岩石矿物的认识

有更加直观的理解。 如室内辅助试验中的岩石标本

的观察,能帮助学生深刻理解矿物的颜色、光泽、解理

与断口、硬度等物理性质方面的抽象概念;通过阅读

和观察与本地区某公路工程相关的地质图,掌握地质

图的阅读方法,明白地质图与工程选线之间的关系,

分析实际工程中如何进行选线、设计、施工,从而把所

学理论与工程实践结合起来[1]

。 辅助教学实验的缺

失,无疑影响了课程效果。

1. 3 教学技术手段落后

当前,信息技术在不断发展与进步,应用越来越

广泛。 但是,由于各种原因,先进的教学手段进入工

科课堂进度缓慢,慕课等线上资源利用率不高,在高

校教学中并没有普及,仅在高校个别专业个别课程中

应用。 导致一些优质教学资源无法共享,教学手段落

后,学生对专业技术的实施缺乏感性认识,很难将所

学知识系统贯穿连接,缺乏立体概念;在这种传统的

教学环境下培养的学生,毕业后不仅对新技术了解不

多、知识碎片,无法适应“互联网 + ”环境下的虚拟仿

真技术,达不到全面提高人才培养能力的要求,增加

了就业难度。

1. 4 知识传授与政治教育脱节

以往,土木工程专业课程教学内容仅局限于教材

与参考书籍、传授专业技术知识,很少引入与课程相

关联的人文素养知识,没有将课程中潜在的社会责任

感、哲学观与方法论、思想政治教育贯穿在课程具体

内容中。

1. 5 任课教师单打独斗、无人交流问题

各专业课程任课教师教学时,往往只考虑自己所

带课程的教学方法的改革与改进,处于单打独斗局面,

缺乏交流,更缺乏类似课程教学经验之间的互相借鉴。

各专业、各知识点之间脱节,未达到融会贯通的要求。

2 《工程地质》课程教学改革措施

2. 1 教学内容改革

在原有教学培养模式的基础上,对现有教学内容

进行改革,甚至根据市场需求重构教学内容,优化教

学内容体系,丰富土木类专业人才培养方案,培养高

素质、创新性复合型人才。

可在原有教学培养模式的基础上,发掘《工程地

质》课程中思政元素,在不影响课程现有学时的情况

下,引入人文素养教育元素,以“立德树人”为目标,将

把马克思主义立场观点方法教育与科学精神的培养结

合起来,提高学生认识问题、分析问题和解决问题的能

力。 如在讲解岩体与岩石的概念时,可从宏观与微观

之间的联系与区别入手,联系物体的普遍性与特殊性,

介入哲学辩证思维,加强学习的乐趣。

还可以将理论讲授与实践有机结合。 能在实践

中完成的,上课时一句带过。 如岩层产状的测量,可

在实验室内用罗盘仪和地质模型来完成,既直观又便

于理解,还能培养学生的动手能力和团队合作精神。

2. 2 教学方法改革

2. 2. 1 启发式教学

《工程地质》课程具有内容多、学科交叉、理论与

实践结合的特点,难点与重点比较多,如果讲授时不

注意方法,容易使学生觉得枯燥无味,无学习兴趣,从

而丧失学习的激情,轻视本门课程,更谈不上创新。

所以,《工程地质》 需要启发式教学。 可采用讲授与

讨论、提问相结合的授课方式,充分调动学生的学习

兴趣与创新思维,让学生主动学习、主动思考。 在讨

论和提问过程中,建立师生的平等关系,学生和教师

随时可以讨论,甚至是争论[2]

。 在向学生提问时,同

一个问题,可由不同学生回答,教师从正确性及原因

方面及时进行引导式点评。 还可以预留一部分章节

或内容,让学生自主查资料做课件,争取每位学生都

有机会站在讲台上展示自己的成果,培养创新能力、

语言表达能力和查阅资料、 使用现代化技术手段的

能力,将学习由被动变为主动。

2. 2. 2 案例式教学

《工程地质》课程内容繁杂,地质灾害问题突出,

工程问题错综复杂,与人民生活息息相关,身边案例

2023 年 08 期 总第 302 期 李晓莲·以学生为中心的《工程地质》课程之“金课”建设研究 ·151·

随处可见,而且具有一定的区域特点。 从课程的教学

内容来看,地质构造稳定性、地基稳定性、地下水、地

质灾害、工程地质勘察等章节内容都很适合采取案例

式教学。 如在讲解断裂、褶皱构造部分内容时,可根

据区域特点,加入本区域断裂、褶皱案例———官鹅沟。

该区域为典型的第四纪冰川地貌,受喜马拉雅造山运

动的影响,地壳在上升过程中,对三叠纪岩层进行挤

压,最终形成南部老北部新的复式单斜构造、塑变褶

皱和断裂构造,岩层多呈现竖直、弯曲、扭折等形态,

还发育有马刀树、醉汉林等典型的重力地貌,有助于

识别滑坡、泥石流等地质灾害等。 该区域涵盖众多地

形地貌及地质构造特征,在条件许可的情况下,可以

将此地作为工程地质实践基地,理论与实践结合,加

深理解。 在讲解滑坡部分内容时,以天水市北山滑坡

群为例,从具体的工程背景、治理现状、防治措施等方

面入手,以视频、图片、数据、研究成果等方式讲解,还

可以建议学生课余时间去实地考察,加入自身考察结

果及分析结果,分组讨论。 在案例式教学过程中,除

了精选典型案例外,还应注重互动性,包括师生互动、

学生之间的互动。 这对提升学生的学习兴趣、 加深

知识 的 理 解 和 记 忆 以 及 运 用, 是 很 关 键 的 一 个

环节[3]

。

2. 2. 3 科研式教学

教学是科研的基础,科研是教学的发展和提高的

动力[4]

。 在教学过程中,应注重培养学生的自主学习

能力、分析问题能力、独立思考能力和团队合作精神,

激发学生的创新能力与科研能力。 当然,科研式教学

的前提,是教师必须积极参加科研活动,获得最前沿

的学科知识和科研方法。 这样,在教学过程中,就能

站在新的高度,对教学内容进行更新与取舍,丰富教

学内容。 还可以将复杂的地质知识进行深入浅出的

讲解,使学生更易接受。 丰富的知识架构、开阔的知

识视野、先进的科学知识、较高的学术水平,在教学中

自然就会用科研所必要的实践精神和创新精神感染

学生,使学生对未知世界充满好奇,激发探索与研究

兴趣。 如在介绍原位测试这一章内容时,学生很难有

机会去现场观看静力载荷试验、静力触探试验、圆锥

动力触探、标准贯入试验、十字板剪切试验、旁压试

验、波速测试、现场大型直剪试验等具体操作,缺乏直

观感受。 鉴于此,教师可结合自身科研经历,将本校

某学生公寓施工中所做静力载荷试验的视频及相关

照片、数据处理等过程与结果展示给学生,让学生如

身临其境地感受加载的步骤和沉降值的观测,绘制试

验荷载———沉降曲线,通过身边实例说明确定地基承

载力的方法:强度控制法和相对沉降控制法。

2. 2. 4 项目化教学

《工程地质》 课程的研究对象,就是身边的山水

岩土,随处可见,便于研究与观察。 所以,可以将课程

中的某一部分交由学生自己观察、分析、研究,通过实

地观察、收集资料等方式来完成。 如讲解完岩石矿物

的鉴定后,可以让学生自己利用课余时间去观察周边

河坝、山体中的岩石矿物,用现学知识及简易鉴定工

具进行鉴定,最终可形成课件形式,在班级中展示,相

互学习,以增强学生的动手能力、自主学习能力及团

队合作能力。

2. 2. 5 线上线下混合式教学

针对《工程地质》课程课时逐年减少而内容不变

的问题,可以对所有章节内容进行划分,根据课时,将

所有教学大纲中规定内容按照课时分为重点部分和

非重点部分。 重点部分对应线下教学,非重点部分对

应线上教学。 即重点部分内容主要通过线下教师课

堂讲授完成,学生可以利用课余时间学习线上相对应

内容,作为课堂知识拓展与补充,加深印象;非重点部

分内容主要通过线上慕课等优质教学资源完成,且作

为硬性任务完成相应学习任务与测验等内容,教师在

课堂上将此部分内容仅作提纲性讲解。 比如岩石的

成因类型及其工程地质特征、地质构造与地质图、不

良地质作用的工程地质问题、边坡工程地质作用等内

容,可采用线上教学。 学生在课前或课后,可以通过

观看在线教学视频,完成学习内容,教师在课堂上对

此部分内容以提问总结等方式完成。 节省下来的时

间,可以适当增加室内实验,让学生观察实际矿物标

本,辅助理解矿物物理性质中的光泽、透明度、条痕

色、解理与断口、硬度等抽象概念;还可以通过观察地

质构造模型及地质图,加深对褶皱构造、断裂构造、地

质图的认知;观看各种不良地质实例视频,深刻体会

不良地质对工程及人类的危害,激发解决问题的兴

趣。 这样,既可以解决教学学时少内容多的问题,又

可以解决无辅助教学实验的问题,还可以激发学生学

习兴趣、培养学生创新思维能力。

当然,为了便于实施线上线下混合式教学,需要

较丰富的线上教学资源,如中国大学慕课、智慧树、超

星等,教师也可以录制自己的授课视频作为线上教学

资源补充。

·152· 福 建 建 筑 2023 年

2. 3 教学手段改革

课堂教学中,充分利用网络技术和现代化技术手

段,以多媒体教学为主,结合黑板板书、模型,讲授过

程以启发为主。 在多媒体课件中,实例尽量取自周边

实景,将文字、声音、图片、动画、视频有机地结合在一

起;将教材中抽象、静态、枯燥的概念,以具体、动态、

生动的方式呈现,激发学生学习兴趣,培养他们的逻

辑思维能力、创新能力。 在传统的教学模式中,引入

虚拟仿真技术和思政元素,利用翻转课堂等信息化教

学环境,及时、准确、全面地将专业的基本知识以形

象、立体、可视的方式传送给学生;结合信息化技术手

段,建立资源共享平台,形成“慕课” “雨课堂” “云课

堂”等新的教学环境,使传统教学环境向信息化、智能

化方向发展。

如不良地质作用中的地震作用,可通过地震波释

放能量的动画演示及播放汶川地震震动瞬间视频,让

学生直观感受地震的形成过程与危害,并穿插介绍工

程结构及施工质量在抗震中的重要性,引入工程施工

中构件制作由预制板到现浇、再到装配式施工发展过

程中对抗震的设计考虑。 从唐山大地震到汶川大地

震,从工程质量到工匠精神,由抽象到直观,由被动学

习到主动学习。 还可结合 2020 年火神山医院、雷神

山医院建设中体现出的工程师素养,及国内国际疫情

下工程建设中的工匠精神,以“立德树人”为目标,有

效激活课堂,培养学生强烈的社会责任感、积极向善、

向上的乐观主义精神及悲悯情怀,培养学生注重质

量、注重创新的大国工匠精神。

2. 4 考核方式改革

传统的考核方式,仅为学期末的期中考试,分数

组成为 70% 闭卷考试成绩 + 30% 的平时成绩,试卷成

绩主要体现理论知识,平时成绩主要以平时作业、考

勤为主,没有体现学生的自主性与创新性,没有体现

学生的综合素养。

而改革后的考核,可以采用多种灵活多样的形

式。 如以增加学生基本知识学习的深度和广度的小

论文或地勘报告等为基本组成,以适当占分比加入课

堂讨论情况、自主学习情况、创新思维情况等,还可以

加入学生课外作业完成情况成绩等,多方位考察,多

方向评定,将考核的目的定为体现学生综合素养的

培养。

3 “金课”建设

按照“金课” 建设要求,对教学内容与教学方法

及考核方式进行改革;利用现代化技术手段,将传统

的课堂教学改革为线上线下混合式教学。 要充分利

用中国大学慕课、超星等线上教学资源或本校视频教

学资源,结合课堂教学、实验教学开展,不断提升教学

效果和人才培养的质量,解决传统教学模式落后、知

识碎片、理论与实践脱节、课程内容枯燥乏味等问题。

同时,针对不同层次的学生,设定不同的教学内容,分

层次教学改革,让学生发挥各自的特长,达到最佳教

学效果,逐步实现“金课” 建设特征。 创新人才的培

养、虚拟技术的引入、课堂内容引入思政教育,在一定

程度上有利于攻克土木工程领域技术难题,具有一定

的科学价值,也是建设“金课”的必要条件。

4 结语

工程地质是土木工程类专业的一门重要专业基

础课,传统的教学模式使得学生对于这门课程的认知

欠缺,重视程度不够,导致教学质量不高,学习不够深

入。 通过上述一系列教学改革,在授课时适当引入课

程思政内容,采用启发式、案例式、科研式、项目化、线

上线下混合式等教学方法,配合信息化教学手段,加

强实践过程中创新思维能力培养;使用灵活多样的考

核方式,在帮助学生牢固掌握课程知识的同时,启发

学生自主学习、自主思考工程地质问题,培养善于思

考、勇于创新的良好思维习惯,实现《工程地质》课程

的“金课” 建设目标,达到培养创新创业型人才的教

学目的。

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