摘要
课程思政是落实立德树人根本任务的重要举措，深入挖掘课程教学中蕴含的思想政治教育资源是当前教育教学最基础也是最紧迫的工作。由于工学类专业课程与思想政治课教学内容有较大差别，如何充分挖掘和利用专业课中的隐性思政元素，达到课程思政和思政课程的协同育人效果，是目前专业课教师面临的新挑战。工学类专业课程知识点往往立足于力学原理，其中蕴含的哲学思维和美学是易被忽视的重要思政“宝藏”。本文通过分析工学类专业课程特点，提出了专业课程的思政目标，从哲学思维、美学、工程伦理、大国工匠精神、科技报国情怀和使命担当等方面挖掘了课程思政元素，并以桥梁工程课程为例，探索了有效融入途径，可为类似课程教学提供参考。
为深入贯彻落实习近平总书记关于教育的重要论述和全国教育大会精神，教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》（以下简称《纲要》
目前我国普通高等教育本科工学类专业科目主要包括力学、土木、水利、交通运输、建筑、机械、材料、地质、海洋工程和航空航天等31个专业大类，在教育部发布的《普通高等学校本科专业目录（2020年版）》
图1 本科工学类专业人才培养方案总学分及专业课程比例
长期以来，专业知识和技术的群聚效应一定程度上掩盖了专业课“寓价值观引导于知识传授和能力培养之中”的育人守护者角色，通常认为专业课与基础课相对，其主要任务是使学生掌握必要的专业基本理论、专业知识和专业技能，了解本专业的前沿科学技术和发展趋势，培养分析解决本专业范围内一般实际问题的能力。在课程思政被明确提出后，彻底还原了专业课的本真。那么是不是所有课程都要达到相同的思政目标？答案是否定的，因为《纲要》明确指出：“深入挖掘课程思政元素要结合不同课程特点、思维方法和价值理念，从而达到润物无声的育人效果”。
结合OBE（Outcomes-based Education）以学生为中心、产出为导向、持续改进的教育理
图2 课程目标设定的技术路线
正如《纲要》所指出的：“课程思政建设内容要紧紧围绕坚定学生理想信念，以爱党、爱国、爱社会主义、爱人民、爱集体的‘五爱’为主线，围绕政治认同、家国情怀、文化素养、宪法法治意识、道德修养等重点优化课程思政内容，系统进行中国特色社会主义和“中国梦”教育、社会主义核心价值观教育、法治教育、劳动教育、心理健康教育、中华优秀传统文化教育。
课程目标包括知识、能力和思政目标（
图3 工学类专业课程思政目标与思政点切入途径
工学类专业课程大多以建筑或结构作为研究对象，如桥梁工程就是一门典型的以桥梁建筑作为研究对象的专业课程，且是土木工程（道桥方向）和道路桥梁与渡河工程专业（工学土木类专业）的核心课程，一般为4个学分（64个学时或72学时）。桥梁工程授课内容主要包括桥梁结构组成、桥梁施工、桥梁结构计算方法、桥梁结构受力特点、桥梁设计等，涵盖结构构造、施工制造、受力计算、设计等内容。在对这些内容的教学过程中，可发现哲学思维的影子和做人的道理。
（1）结构组成方面。桥梁结构主要由上部结构、下部结构、支座系统和附属设施组成，装配式桥跨结构主要由各片主梁、横隔板和桥面板组成。其中，横隔板作用是加强各片主梁之间的横向联系，提高结构整体的刚度和稳定性。显然，这里涉及马克思主义哲学思想——整体与部分的关系问题。桥梁结构、装配式桥跨结构代指“整体”，寓意国家或集体；结构各组成部分或构件代指“部分”，寓意“人民”或“个人”。整体处于主导地位，统率着部分，部分离不开整体，且整体由部分组成，部分制约整体，关键部分的功能及其变化甚至对整体的功能起到决定作用。
（2）施工制造方面。桥梁建造施工时首先从主体下部结构基础做起，其次是下部结构墩台，再次是支座及上部结构，最后是附属设施。显然，这里涉及哲学思维的主-次矛盾关系、两点论和重点论的统一。主要矛盾（主体结构）在诸多矛盾中处于支配地位，而次要矛盾（附属设施）处于从属地位，主次互相联系，在分清主次时，需抓住主要矛盾和矛盾的主要方面。告诫学生做任何事情要有主次之分，打牢基础方能立于不败之地。
（3）计算方法方面。龙驭球先生曾有言：“花落梦深处，道藏技里边
（4）结构受力特点方面。与受力相比，拱桥主要受压，悬索桥主要受拉。建造时，拱桥采用抗压强度较大的石或混凝土材料，而悬索桥采用抗拉强度较大的钢材，两者均实现了较大的跨越能力，说明“扬长避短、因地制宜”发展的重要性，也体现了“向自己的对立面转化”的辩证法思想。从大跨径组合结构或混合结构的受力特点来看，互学互鉴、取长补短、携手合作，将会获得更大的竞争力，从而走得更远；从温度变化、混凝土收缩徐变、支点沉降对结构产生的次内力来看，刚度越大、约束越多，次内力就会越大，以致结构损伤或破坏。因此，在设计时需要合理、协调地布局，适当降低刚度和释放约束。如连续刚构桥桥墩采用柔性的双肢薄壁墩，桥梁支座布置采用固定支座和活动支座的合理搭配，说明对抗有时候不是解决问题的有效办法，而需要对话和协商，体现了“以退为进”“以柔克刚”的哲学思想。
（5）设计与美学方面。桥梁设计方案的选择，其实就是对设计方案的系统优化，在哲学上称为“整体优化法”。长久以来，一座桥梁或建筑的设计，既有力学与美学的对立，又有两者的相互统一。结构设计以力学为立足点，建筑设计以美学为立足点，两者对立表现在美学上的创意会受到技术和力学的限制，这种限制被形象地比作“戴着镣铐跳舞”；两者统一表现在只有当美学符合力学与其相容时，才会展现出去浮华的“真善美”。事实上，力学中数据矩阵和方程等式的对称性、协调性、可证性、闭合性也是另外一种自然的美。对于拱桥合理拱轴压力线的确定，是力学和美学完美统一的一个最好例证。拱圈压力线要求结构只受压力而不受弯矩，将不利的内力降至最低，所呈现出来的线形多是圆弧线、抛物线或悬链线，这些曲线的形状赋予了建筑结构美学的元素，从而实现力学和美学的统一。
桥梁作为公共建筑，是人文科学、工程技术与艺术相结合的产物。总工程师郑建东曾在一次采访中说道：“好的建筑是力学与美学的统一，形式与功能的统一。”桥梁除了原本交通功能外，逐渐演变为时代的象征、历史的纪念碑和游览胜地。不同的桥型除了有它自身的美学特点，还会给人不同的美学感受。例如，梁式桥具有简洁淳朴的外观，沿水平方向具有强烈伸展的动力感和穿越感；拱桥形如玉带，态似如虹，表现出与环境的易融性，在形态上兼容了人文景观和自然景观相协调的美感；斜拉桥桥塔高耸，显示出一种直指蓝天尽情舒展的动势，纤细的拉索又蕴含着强劲的张力，显示出一种生机盎然、充满活力的气质；悬索桥高大挺拔，气势磅礴，高大的塔与柔性的索，刚柔相济，洋溢着大气、轻灵的美，其流畅的线形极易吸引观赏者的目
工程伦理教育是对学生在工程实践中涉及到的道德价值、职业规范等问题进行正确引
（1）加强教师个人师德师风建设。正如著名教育家陶行知先生所言：“学高为师，身正为范”。教师的道德品质，不仅是规范自己行为的需要，更重要的是用于教育学生的需要。教师职业的特殊性在于育人，不仅用自己的学识育人，更重要的是以自己的品德育人，通过自己的语言去传授知识，用自己的行为去影响学生的“三观”。
（2）以实际桥梁建设案例中的社会伦理问题、环境风险问题、人与自然和谐相处等问题为切入点，基于工程相关背景知识进行合理分析和评价专业工程实践，以及找出解决复杂工程问题方法，指出对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。例如，在建设港珠澳大桥时，大桥规划选线经过中华白海豚国家级自然保护区，为保护现有生态环境，实现白海豚“零伤亡，不搬家”的目标，须合理安排施工时间和地点。通过港珠澳大桥建设项目中各桥型方案比选实例，从结构创新、经济价值、安全保证、社会价值等维度，明确桥梁工程师需要承担的使命，引导学生建立工程伦理意识，培养桥梁工程师的大局观。
（3）随着社会和技术的发展，国家、行业部门及协会制订了一系列法规、条例、规范和章程，这些规范文件既是对人的行为规范，也是对工程设计、生产和开发技术的要求。将这些条文搬进课堂与知识点挂钩，有利于将工程伦理教育潜移默化于学生日常学习中。
（4）近年来，由于盲目设计、施工冒进或管理混乱等问题导致的工程事故造成了大量人员伤亡和巨大财产损失，给人以惨痛的教训。例如，2007年8月13日，湖南凤凰正在建设中的堤溪沱江大桥发生了特大坍塌事故，造成64人死亡，4人重伤，18轻伤，直接经济损失3 974.7万元。从工程伦理角度来看，为防止类似事故发生，政府行政部门应加强工程建设立项审批、招投标、质量和生产等方面的监管，杜绝盲目赶工期；建设单位应按工期合理组织建设，杜绝赶工期抢进度的行为；勘察设计单位应认真执行设计规范和标准，加强后续服务，提高设计对施工的指导；施工单位应按照施工规范和设计要求进行施工，不得任意变更；监理单位应认真履行工程质量安全的监理职责，加强对原材料质量、关键施工工序、关键施工环节的质量控制。另外，也存在认知缺乏和局限导致的事故。例如，由于最初缺乏对风振机理的了解，导致大跨度悬索桥——塔科马桥设计事故的悲剧。这类事故说明新事物发展是曲折性的、迂回的，需做好充分思想准备，不断克服前进道路上的各种困难，勇敢地接受挫折和考验，最终让问题得到解决。
2016年政府工作报告中首次提出“培育精益求精的工匠精神”。工匠精神内涵丰富，包括尽职尽责、敬业乐群、忠于职守；凝心聚力、精益求精、追求极致；坚定执着、有耐心、有恒心；突破自我、追求革新、勇于创新等内容。其中，精益求精的大国工匠精神可以从典型工程案例中挖掘。例如，世界超级工程——港珠澳大桥、世界首创新结构的三索面三主桁公铁两用斜拉桥——武汉天兴洲桥、世界上第一座公铁两用的悬索桥——五峰山长江大桥等，均是中国制造向中国创造迈进的典型，其背后凝聚了中国工程师专注、精益求精和创新的工匠精神。工匠精神除了通过授课讲解案例外，还可借助课程设计操作来达成。为确保每一步数据无误，课程设计过程需通过复杂的计算，不断调整设计尺寸、材料配筋，反复演算直至验算结果满足规范要求。通过这种既枯燥、繁琐，又严谨的过程训练，不断培养学生踏实苦干、无畏艰难、精益求精的职业精神。
从鸦片战争开始到新中国成立之前，我国桥梁建设技术长期处于内外交困的发展环境中，远远落后于西方国家。这一阶段，我国桥梁自主发展几乎停滞，绝大多数桥梁都由外国人设计和建造。为打破这一局面，我国桥梁专家茅以升先生历经艰难，主持建造了杭州钱塘江大桥（曾被外国桥梁专家认为钱塘江不可能建桥），该桥最终的顺利建成，大大鼓舞了中国人自己建桥的决心和意志。在新中国成立初期，正值尖端人才需求之际，很多高校引进了大量高层次人才，他们中大多拥有博士高学历、外海学习或进修的经历，摒弃了国外优厚的待遇，回到国内努力从事科研与教学，体现了他们的赤子之心。将他们的科研之路及其科研最新成果融入课堂教学，培育学生的家国情怀。另外，也可让学生自行查阅资料和了解设计人员的故事，以重温那段特殊的建桥岁月，加强对科技报国等家国情怀精神内涵的认知。
马克思曾经说过：“作为确定的人、现实的人，你就有规定，就有使命，就有任务，至于你是否意识到这一点，那都是无所谓的。这个任务是由你的需要及其与现存世界的联系而产生的。”对于工学类专业课，可从目前存在的、亟待解决的工程或科学问题出发，尤其是低碳、绿色等新时代要求背景下的行业转型、新技术瓶颈等问题，以激发学生肩负使命、勇于担当及积极服务国家和社会的责任感。绿色、低碳、安全、可持续发展是未来交通建设的方向，桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，工程师应树立符合新时代背景下的建设理念。21世纪以来，我国桥梁工程建设规模大、速度快，建设技术水平已有很大提高，甚至在某些领域处于世界领先地位，成为名副其实的桥梁大国。但与发达国家相比，在桥型构思创新、CAD技术、新材料、施工技术，以及项目组织管理等方面，还有一定差距。对于我国桥梁工程技术人员，在实现桥梁强国的道路上仍任重道远。为了树立我国桥梁建设的国际品牌和地位，必须在桥梁自主研发、技术创新、质量提高和美学等方面下狠功夫。然而，面对当前环境破坏、结构性能退化等与实现交通强国之路间不平衡的矛盾，要想实现从桥梁大国走向桥梁强国，亟须新一代年轻人来担负这个重担。
课程思政是落实立德树人根本任务的重要举措，专业课程在课程体系中占比较大，是课程思政建设的重要载体。深入、系统和科学地挖掘专业课程中蕴含的思政元素是当前教学工作最基础，也是最紧迫的任务。本文通过分析工学类专业课程特点，揭示了思政育人与专业知识传授间的融合关系。以《纲要》为依据，从哲学思维及美学、工程伦理、大国工匠精神等方面，指出了工学类专业课程思政目标与思政点切入途径。另外，重点分析了“哲学思维及美学”维度的育人价值，并以桥梁工程课程为例，研讨了课程思政元素的有效融入方式和途径，以实现课程思政和思政课程协同育人目标。
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