[摘  要]為深入貫徹全國高校思想政治工作會議精神,科學合理拓展專業課程的廣度、深度和溫度,本文以OBE理念為機制保障,以信息化教學手段為輔助工具,以課程思政理念為引領,深入挖掘《工程地質》課程思政元素,利用“智慧職教云課堂”平臺,以時間為軸組織混合式課堂教學,收到了良好的教學效果,為其他專業課的課程思政教學提供一定參考。

[關鍵詞]課程思政  工程地質  OBE模式

基金項目:2022年陜西省地方課程地方教材及教輔資源研究重點課題《“一帶一路”背景下高職工程地質課程英漢雙語活頁式教材開發與應用》(項目編號:20220200101)。

傳統教學理念是以學科為導向的,強調學科知識體系的系統性和完整性,在教學設計上注重強調學科的需要,一定程度上忽視了專業需求。OBE(Outcomes-based Education,即成果導向教育)教學理念是以學生工程能力培養為出發點,考慮到國家、社會、行業、用人單位等的實際需求。在OBE教育系統中,教育者必須對學生畢業時應達到的能力及其水平有清楚的構想,然后尋求設計適宜的教育結構來保證學生達到這些預期目標,即反向設計,正向實施。

2020年5月教育部印發了《高等學校課程思政建設指導綱要》,提出要科學設計課程思政教學體系,對于專業教育課程要深度挖掘提煉專業知識體系中所蘊含的思想價值和精神內涵,科學合理拓展專業課程的廣度、深度和溫度,強調指出工學類專業課程,要注重強化學生工程倫理教育,培養學生精益求精的大國工匠精神,激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。基于OBE理念的課程思政元素融入《工程地質》課堂教學進行初步設計與實踐。

工程地質課程思政建設的背景

隨著國民經濟和科學技術的飛速發展,工程建設中存在的地質問題也不斷涌現,傳統的《工程地質》教學更加注重理論知識的學習,忽略了新形勢下國家、社會、行業、用人單位的實際需求,導致所學知識與社會脫節的現象,為了更好適應未來建設和發展的需要,助力中國夢的實現,將課程思政的理念貫穿于專業教學過程中?!豆こ痰刭|》課程作為高職鐵道工程技術專業的一門專業基礎課程,根據“崗位導向、能力遞進、德技并修、工學結合”的人才培養模式,培養理想信念堅定,具有良好專業精神、職業精神及精益求精的工匠精神,德、智、體、美、勞全面發展,掌握鐵道工程技術專業知識和專業技術技能,具有較強的就業能力和可持續發展能力的復合型技術技能人才。

《工程地質》課程思政元素挖掘

基于OBE理念,根據現代高職教育理論以及教育部、財政部關于高職教育的相關文件精神,鐵道工程技術專業人才培養方案以服務鐵路施工與維護企業為宗旨,按照“對接行業、工學結合、提升質量、服務經濟”的建設思路,以“企業的需要和未來的發展”為出發點,明確鐵道工程技術專業主要就業部門和工作崗位,定位人才培養目標,從下面幾個層面挖掘思想政治教育素材:

1.從地質學的發展歷程中提煉素材

地質學的萌芽期,在開礦及與地震、火山、洪水等自然災害的斗爭中,人們逐漸認識到了地質作用并進行思辨和猜測性的解釋?!对娊洝分芯陀涊d了“高岸為谷、深谷為陵”的關于地殼變動的認識以及人類對巖石和礦物的認識。此外,《山海經》中提到了十幾種可以入藥的礦物?!侗静菥V目》中也有數百種藥用礦物出現。古希臘泰奧弗拉斯托斯的《石頭論》是人類最早對巖礦知識的總結。地質學形成時期,旅行和探險使得地殼成為直接研究的對象,人們對地球的研究從思辨性猜測轉變為以野外觀察為主。明朝末年徐霞客立志走遍天下,考察名山大川、三江五岳,始終抱有不畏艱險、求真求實、鍥而不舍的科學探索精神,最終完成了《徐霞客游記》這本千古奇書。地質學發展時期,隨著工業化的進程,各工業國家都開展了區域地質調查工作,休斯的《地球的面貌》是19世紀地質學研究的總結。進入20世紀,社會和工業的發展使得石油地質學、水文地質學和工程地質學陸續成為獨立的分支學科。了解地質學的各個發展階段可以讓學生認識到人類的工程實踐活動和地質環境之間的相互作用與關聯,激發學生對環境與祖國的熱愛,產生尊重知識、注重實踐、勇于探索的精神。

2.從國內外地質學家的精神中汲取營養

英國地質學家赫頓所倡導的“均變說”為地質學奠定了一塊基石;英國著名地質學家史密斯被譽為“地層學的奠基者”;德國地質學家、近代早期中國地質研究專家李?;舴沂墙袊臀鞣絿铱茖W交流的重要先驅,對近代中國地質學、地理學的發展具有重大影響。劉東生被譽為“黃土之父”,創立了黃土學,帶領中國第四紀研究和古全球變化研究領域躋身世界領先行列;翁文灝建立了我國第一個地球化學實驗室——“沁園燃料研究室”;世界著名地質學家李四光為中國甩掉“貧油”帽子,他曾說過:“地質科學的源泉在野外。這里,也只有在這里,才能產生真正的科學問題和科學理論!”地質學的許多規律性認識需要從大量地質現象中總結,地質學家是科學救國的踐行者,是探索未知的開拓者,是祖國寶藏的挖掘者,通過介紹地質學家的成長道路,讓學生學習老一輩地質學家的創新精神,激勵學生志存高遠、腳踏實地、潛心鉆研,為實現中國夢不懈奮斗。

3.從重大地質災害和工程事故中吸取教訓

我國地域遼闊,自然景觀多變,地質構造十分復雜,新構造運動極為強烈,是地質災害嚴重多發的國家,一方面受自然因素和地質構造因素的影響,另一方面不合理而又頻繁的人類工程活動是造成地質災害的重要外因。

首先是工程選址時未考慮地質環境條件,將居民點、重要工程選在受地質災害威脅的地方。最典型的是三峽移民搬遷湖北省巴東新縣城的建設問題,由于新縣城選址時未做地質災害評估,建在了一個古滑坡群上,致使1995年新縣城連續出現嚴重的滑坡災害,損失慘重。1971年美國圣佛南都地震(6.4級)使圣佛南都隧道在穿越斷層處豎向錯動2.29m,造成嚴重事故。2010年8月7日甘肅省舟曲縣發生特大泥石流,千余人遇難,數百人失蹤。

其次是不適當工程活動誘發的地質災害。比較典型的有1913年10月18日加拿大特朗斯康谷倉的地基失穩傾倒事故。1963年10月9日意大利瓦伊昂拱壩事故。2001年5月重慶武隆縣縣城江北西段,由于規劃選址和高切坡處理不當,造成人為誘發垮塌事故,致使79人死亡、4人受傷。

“十三五”期間,全國成功避險地災4000余起,涉及可能傷亡人員近15萬人,避免直接經濟損失近50億元。慘痛的事實和經驗教訓證明,對于誘發地質災害的自然和人為因素,我們要做好研究,引起重視,在項目建設前期進行地質災害危險性評估,并在后續勘查、設計中采取針對性措施,或避讓或整治,最大限度地與大自然和平共處,保證可持續發展。

4.從超級工程、新技術中激發專業自豪感和專業道路自信

青藏鐵路的建設,全面貫徹“以人為本、服務運輸、強本簡末、系統優化、著眼發展”的鐵路建設新理念,堅持走中國特色自主創新道路,克服了多年凍土、生態脆弱、高寒缺氧這三大世界性難題,實現了人類鐵路建設史上的偉大創舉。繼青藏鐵路之后,我國還有很多超級工程,成昆鐵路、三峽大壩、南水北調、京滬高鐵、港珠澳大橋等,通過讓學生觀看中央電視臺紀錄頻道《超級工程》,從“中國路、中國橋、中國車、中國港”入手展現中國30多年來交通建設領域的重點和亮點。隨著新技術方法在工程地質勘探中被推廣應用,例如:遙感影像定位技術、砂卵石層鉆探與取樣新技術、套鉆和巖芯向鉆進技術、聲波探測、地質雷達、地球物理層析成像技術(CT)、智慧地質等,使地質勘探向數字化智能化發展。從我國的超級工程、新技術中激勵學生樹立技能成才的自信心,樹立學好技能報效祖國的理想信念,讓學生感受到身為工程人的驕傲。

5.以地質環境中的美育提升人文素養,構筑文化自信

蔡元培先生認為,美育的目的在于陶冶人的感情,認識美丑,培養高尚的興趣和積極進取的人生態度。地質美學是地球和藝術有機統一的紐帶,通過體驗巖畫、森林藝術等古老傳統,從藝術作品中感受自然的神秘從而產生敬畏。將地質遺跡科普知識與地方地質環境相結合,從地質美學的角度認識自己的家鄉,認識地球。例如:蘭陽博物館就是現實中的單面山,一方面可以地景融合,另一方面更可凸顯出當地的地理景觀,地質構造可以賦予生活和建筑種種靈感。地質災害遺跡會使原有的地形地貌發生巨變,從而形成一種新的地質之美——殘缺之美。在中華文化中,人們渴望完美,敬畏殘缺,殘缺美給人一種無限遐想的空間,一種自我創造的自由,比如宋朝五大名窯中的哥窯,恰恰是其布滿全身紋路帶來了令人愛不釋手的美感。中國傳統文化中“天人合一”思想表現為地質演化的和諧性和節律性,例如:威爾遜旋回描述了洋陸轉換的周期性,這個過程如同人類繁衍生息的周期性。地層的整合接觸與不整合接觸代表了地殼的抬升與下降,如同太陽的東升西落、海水的潮漲潮落、四季輪回轉換。中國古詩詞中也有許多關于地質地形的描寫,“兩岸青山相對出,孤帆一片日邊來”關乎河流的侵蝕;“折戟沉沙鐵未銷,自將磨洗認前朝”關乎泥沙的沉積;“五岳歸來不看山,黃山歸來不看岳”關乎地殼的抬升;“三巖九洞絕塵寰,問訊真人得縱觀”關于溶洞的生長;“桂嶺環城如雁蕩,平地蒼玉忽嶒峨”反映了桂林山水甲天下的特征。

中國的地理環境遼闊而多樣,跨緯度大,自然條件的差異造就了中國文化的多樣性。而相對封閉的地理環境,一方面培養了中國傳統文化中強烈的民族自豪感和歸屬感,另一方面導致外部世界很難對中國文化產生重大影響,不利于中外文化的交融。在全球化背景下引導學生重新審視中國傳統文化,不故步自封,辯證地分析其優越性和局限性,立足于中國國情,堅持古為今用、洋為中用的原則,實現對外來文化的借鑒和融合。

《工程地質》課程思政信息化教學設計

1.課程設計思路

基于OBE教學理念,根據行業發展需要以及職業崗位群的工作任務和職業要求,按照專業人才培養方案中的育人目標,充分挖掘工程地質課程知識點、技能訓練點中的思政元素,提煉出課程思政目標為培養甘于奉獻、為國筑基的家國情懷,求真務實、精益求精、勇于探索的職業精神,敬畏自然、節約環保的工作理念,將其融入各類教學資源中,采用信息化教學手段,開展線上線下混合式教學。改變以“教”為中心的傳統教學方法,轉為以“學”為中心,學生為主體,教師為主導,通過任務引領和行動導向實現學生自主知識建構。緊緊圍繞完成工作任務的需要來構建課程內容,以工程建設中處理地質問題能力為主線,貫穿課程的始終。從簡單到復雜,從單一到綜合,依照認知順序系統化設計任務,創設工作情境,充分調動學生的學習積極性,培養扎實職業能力。

2.教學設計過程

利用“智慧職教云課堂”平臺,以時間為軸組織混合式課堂教學。以《導言—認識工程地質》為例,讓學生了解工程地質學是一門協調解決工程建設活動與地質環境相互作用相互制約關系的地質學分支學科,研究各類工程建設活動在規劃、設計、施工、運營過程中的工程地質條件和地質問題,讓學生掌握工程地質學的基本任務,研究工程活動與地質環境之間的相互作用規律,按地質規律辦事,解決工程活動中地質方面的問題,使工程建設安全、經濟,又能合理開發和保護地質環境,實現人地和諧。將教學實施過程分為以下三個階段:

(1)課前初步探索階段

根據提煉的課程思政目標,選擇合適的思政切入點,上傳課前教學資源,以“工程地質學與地質學相互間的關系”知識點進行拓展,挖掘地質學的各個發展階段中的思政素材,上傳地質學家故事、武漢長江大橋、三峽大壩等偉大工程視頻,讓學生初步了解工程地質學的產生和發展,認識人類的工程實踐活動和地質環境之間的相互作用和關系,通過榜樣的故事,激發學生求真務實、勇于探索的創新精神,讓學生樹立遠大的人生目標。

(2)課中探究協作階段

通過信息化手段在課堂教學時創設情景融入情感,在課程目標中融入育人目標。2021年是中國共產黨成立100周年,結合黨史學習教育,通過觀看《100年來重塑山河》視頻,了解這100年來中國從山河破碎風雨飄搖到如今的已崛起為全球第二大經濟體,通過頭腦風暴討論中國的發展與工程地質以及我們生活之間的關系,鼓勵學生聯系思政要素,通過課堂討論、學生互評、教師點評,讓學生樹立專業自信,幫助學生培養為國筑基的家國情懷。

良好的工程場地需要具備哪些工程能力,通過提問:“在平坦之地是否房子修在哪個位置都一樣呢?”將加拿大特朗斯康谷倉傾倒前后圖進行對比,讓學生以小組為單位探討事故發生的原因,培養學生團隊精神和協作意識。此工程案例中提煉的思政元素為扁鵲見蔡桓公的故事,讓學生明白最為關鍵的不是遇到問題再解決,而是及早發現問題出現的條件,避免問題的出現。結合專業知識分析地基基礎屬于隱蔽工程,一旦發生事故,影響是巨大的,輕則修改設計方案、增加投資、延誤工期,重則使建筑物完全不能使用或埋下安全隱患,警示學生在提升自己職業技能的同時,要有社會責任感,遵守職業規范。進一步探究問題,即使是平坦之地它的適宜性也是不一樣的,對房屋的影響也是不同的,有時候我們對問題認識不深,往往是由于不注重思考,不注意觀察和不深究所致,因此要鍛煉透過現象看本質的思維能力。

場地工程能力的強弱又與場地的地質環境密切相關,進而引出工程活動是受到地質環境因素(工程地質條件)限制的,工程地質問題的解決是有局限性的。另一方面,工程的修建和使用(工程活動)反過來會影響工程場地地質環境的變化。比如不科學的工程活動,甚至會引發嚴重的地質災害,通過地質災害案例總結經驗教訓,引導學生對大自然要懷有敬畏之心,最大限度地與大自然和諧發展,總結知識點,工程活動與地質環境是相互作用又相互制約的。

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(3)課后總結評價階段

課后通過布置課外拓展作業,觀看紀錄片《過山車成昆鐵路》、閱讀微信文章《什么是成昆鐵路》,完成線上作業,分析討論成昆鐵路在修建過程中遇到了哪些工程地質問題,思考什么是成昆精神,訓練學生查閱資料、收集信息、自主學習、總結歸納的能力。課后學生可以通過“學生總結”和“學生評價”模塊對課堂學習效果進行自我分析和總結,分析學習過程不足之處,相應地調整自主學習計劃,并及時向教師提出關于課堂教學的意見建議,持續改進,養成批判反思精神。學生通過查看“學生表現”模塊可以了解本次課堂教學的活動參與次數、測驗得分以及班級表現排名,及時調整自身的學習狀態和學習方法。課后總結評價階段充分調動了學生的積極性,同時也提高了教師的教學情緒,讓師生教育活動轉變為一場相互學習的良性互動。

結  語

整個教學過程將知識學習和課程思政自然融合,讓“有料”的案例,蘊含著“有用”的知識,讓學生聽起來“有趣”,使得教學過程“有效”,取得了良好的教學反饋,提升了教學吸引力和感染力,促進了學生倫理觀和價值觀的形成,促使課程思政與教書育人同向同行。

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(張晶、張麗萍:陜西交通職業技術學院)

責任編輯:張言