《结构动力学》课程建设计划

朽木易折，金石可镂。千里之行，始于足下。第页/共页《结构动力学》课程建设计划一、建设现状与背景《结构动力学》是我院相关专业硕士研究生的学位课，向来由课题组教师承担教学。先后被决定为校级重点学位课、首批思政项目课程，近期又被推选为课程思政示范项目。随着课程建设的不断发展，教学团队也面临顺应课程思政、线上教学、互联网+等新时代教学要求的考验，也要面向小学研究生教学的进一步规范要求。同时，也需为示范项目的高质量结题做好决定。二、教学团队发展与分工计划多年来，向来是韩建平教授主讲本课程，2019年春、2021年秋石岩和李大伟博士分离参加课程组，开始承担部分教学任务。随着尚继英博士的参加，加上刘云帅和郑国足教师在结构动力实验方面的支持，目前基本形成了较为强大的教学团队。表1教学任务分工姓名任务与分工教学内容备注韩建平负责人石岩课程建设策划，主讲前3章(绪论、自由振动、谐振)，约8学时李大伟主讲，线上资源完美二人商议分配尚继英主讲，线上资源完美二人商议分配刘云帅课程支撑能力结构动力实验等郑国足课程支撑能力结构动力实验等三、课程思政建设1、坚持专业特色融合，构建多维立体的思政育人体系在教学设计中，挖掘思政元素、归纳思政支撑点、凝练思政特色(如图1)，围绕“国家、精神、人格和科学观”4个维度举行思政教学设计并指定详细的实施方式(如图2)，从而形成多维立体的思政育人体系。图1思政元素的归纳与应用原理图从我国历史上闻名的工程结构、自主承建的国家现代重大工程、热点案例以及工程和科技大师成长道路等多方面挖掘思政元素，培养青年一代的科学精神、民族情怀、社会责任、绿色环保意识等，使课程思政之“盐”不着足迹地融入专业之“水”，达到春风化雨、润物无声的育人效果，实现知识传授、能力培养与价值引领的有机统一。图2课程思政教学设计与实施方式2、部分思政做法和素材（1）大国承担在线上SPOC平台中开设“大国承担”等版块(如表2)，通过超级工程、桥梁巨匠、大国桥梁专题，体现基建强国的特色，增强学生的专业认同感。表2线上课程“大国承担”版块内容专题内容课程内容支撑点超级工程中国高铁桥梁结构、车桥耦合、不匀称沉降港珠澳大桥装配化施工、高阻尼橡胶支座、实时监测桥梁健康情况、海洋混凝土结构耐久性、沉管对接、外海造岛、结构耐久性三峡大坝混凝土重力式、水下混凝土耐久性青藏铁路千里冻土、生态环保、海拔最高桥梁巨匠茅以升主持修建我国第一座马路铁路兼用的现代化大桥--“钱塘江大桥”李国豪“悬索桥李”，解决了武汉长江大桥的振动问题范立础解决了中国大跨、高墩桥梁抗震和减震关键技术项海帆解决我国桥梁风致振动与控制及大跨桥梁抗风设计问题曾庆元创立列车-桥梁时变系统振动分析理论，解决了九江长江大桥、提速高速铁路桥梁等百多座桥梁的横向刚度分析问题及桥梁加固计算问题陈新参加设计南京长江大桥设计、九江长江大桥，发明了“双壁钢围堰钻孔基础”的道桥基础计划方秦汉主持南京、九江等长江大桥的钢梁设计，为实现铁路桥梁的“高强、大跨、轻型、整体”的发展目标做出出色贡献林元培解决了叠合梁结构的斜拉桥抗震裂缝等重大的世界性难题凤懋润高等级马路路线、桥梁CAD系统成套技术开辟，主持设计了“中国第一大桥”--江阴长江马路大桥杨进主持设计“桥梁明珠”--汕头海湾大桥，开创了我国现代化大跨度悬索桥的先河王序森参加主持了我国第一座长江大桥的钢梁设计，主持撰写了《桥梁工程》大国桥梁石板坡长江大桥三向预应力（预应力损失）、箱型截面（混凝土收缩徐变，抗扭设计，有效宽度）、正交异形板、双薄壁墩(偏心受压构件)、悬臂施工朝天门大桥三跨延续钢桁系杆拱桥（合理拱轴线，预应力配筋原则）、受压稳定性、二阶效应苏通长江大桥索力调节、钢箱梁（疲劳，抗风）、群桩基础、高强钢丝钢绞线江阴大桥双塔双索钢箱梁悬索桥、沉井基础、抗风（风嘴）、扁平流线形钢箱梁、挠度理论、大位移效应鹦鹉洲长江大桥三塔四跨钢-混结合加劲梁悬索桥、钢混结合段、钢-混叠合塔（充足发挥钢与混凝土自身特性）（2）哲学的融入教学团队努力将哲学思维和中国传统文化精髓引入课程，旨在采用相关的哲学观点和主意论，对课程内容和研究主意加以概括总结，使学生在学习课程的同时，培养其归纳与演绎、分析与综合的辩证思维，学会用哲学的观点去分析问题与解决问题，以更好地控制专业知识，推进素质教诲的全面发展。同时，借助中国传统哲学思想在人文精神方面的独特优势，从专业视角引入传统文化的魅力，引导学生梳理准确的为人处世、科学研究之道；如儒家讲敢承担，道家重知足看得开，佛家是不执着放得下；研究生在面临科研困境时，借助儒释道的思想精髓，懂得取舍，即可自我化解与疗伤，也可解放思想、提升悟性；在当下以西方科技知识体系为主的背景下，更显民族文化自信，亦是当代知识文化青年应有的精神状态。图3思政体现（选自答辩PPT）3、目前存在的问题和改进计划存在的问题：（1）笼罩面不够，系统性不强；（2）与课程关联性较弱，融入方式生硬；（3）单个人的能力和主意有限；（4）当前的无数材料都是直接抄过来的(如图2)，原创性不足，若不改进，给未来藏匿推广或更高层次的课题申报带来棘手。主要缘故是：日常教学中重视不够，大多都是为了申报项目袭击完成的，没有系统、深入的思量。拟改进措施：（1）在备课、授课过程中，留心挖掘思政元素和融入方式；（2）充足发挥教学团队的能力，众人拾柴火焰高，人多了、主意也多；（3）随时记录思政点，如表3所示。表3思政建设记录表序号关联章节内容思政层面元素融入方式1234、一些思政参考资料（1）课程思政书籍：田洪鋆.批评性思维视域下课程思政的教与学[M].法律出版社，2021.（2）哲学与传统文化：冯友兰.中国哲学简史[M].北京大学出版社，2021.罗素.西方的智慧[M].上海人民出版社，2017.张雷.桥梁之道——中国哲学思想对桥梁工程的启迪[M].中国铁道出版社，2021.薛守义.工程哲学——工程性质透视[M].科学出版社，2011.李伯聪.工程哲学和工程研究之路[M].科学出版社，2022.吴华金.道路工程哲学[M].人民交通出版社，2013.严春风.土木工程哲学[M].四川科学技术出版社,2008.戴公连,于向东.桥梁文化与创新[M].中南大学出版社，2014.（3）科研主意、科学思维：田洪鋆.批评性思维与写作[M].北京大学出版社，2021.张军平.高质量读研：教你如何写论文、做科研[M].人民邮电出版社，2022.（4）科学世界、科研精神：曹则贤.一念非凡[M].外语教学与研究出版社,2016.曹则贤.磅礴为一[M].外语教学与研究出版社,2022.（5）附思政材料的专业相关书籍：富海鹰,杨成,夏嵩.跬步集——西南交通大学土木工程学院课程思政建设[M].西南交通大学出版社,2022.伦云霞,李宗梅,龙娈珍.土木工程材料[M].华中科技大学出版社,2021.刘汉东,刘汉龙.基础工程[M].机械工业出版社,2021.刘江,王云江.市政桥梁工程[M].北京大学出版社，2021.四、教学方式改革与探索1、“感性入手，理性探索”的“3E+3E”工程化教学模式结构动力学是土木专业工程结构领域的专业基础课，具有很强的理论性、逻辑性，教学中通常存在“四重四轻”的现象：重理论轻应用、重逻辑推导轻工程实践、重知识讲授轻能力锻炼、重内容传授轻思维培养。为此，通过搜集与课程内容相关的工程素材或工程案例，形成体系化的工程案例库，既可打破理论枯燥乏味的刻板印象，也突破了理论囿于教室的时空局限，从而增强了内容应用的实践真知；而不断累积的工程素材和案例还为课程承载思政、思政融入课堂提供了“肥沃的土壤”和“丰盛的载体”。基于此，建立“感性入手，理性探索”的“3E+3E”工程化教学模式(如图3)，其前“3E”阶段不再是单纯的理论讲解和知识传授，而是用实际工程引导学生感知并理解理论知识，将解决工程问题的思维和主意逐步渗透到动力学理论教学中，不仅能完成课程的知识学习目标，而且能对学生的工程思维、分析问题和解决问题的能力举行培养，可有效解决“四重四轻”中的重逻辑推导轻工程实践、重内容传授轻思维培养的矛盾。工程化教学理念的前“3E”阶段包括：（1）Exciting：通过工程问题的导入，激发学生的学习兴趣，明确学习目标；（2）Enlightening：基于学生的认知逻辑采用启发、引导、互动研究的教学主意，和学生一起分层次剖析工程问题，探索解决问题的思路和主意；（3）Extracting：总结囫囵分析过程，水到渠成地提炼动力学的基本概念、基本原理和基本主意。在前“3E”阶段的基础上，后“3E”阶段包括：（1）Enhancing：通过多个工程案例让学生对重难点问题举行深度思量，完成参加式学习，从而达到对基础知识的夯实、强化和巩固；（2）Extension：将基本原理和基本主意的精髓通过工程应用的深入举行拓展延伸；（3）Exploration：培养学生的工程直觉和定性分析能力，结合科学前沿知识给学生布置研究性或研究性专题，激发学生的探索欲。“3E+3E”教学中，以工程案例为载体，前“3E”阶段是后“3E”阶段的基础，后“3E”阶段是前“3E”阶段的升华，将知识能力的高阶性、创新性和挑战度，与价值塑造的广度、深度和温度有机融合，实现结构动力学“立德树人为基、两性一度并举”的课程思政建设目标。（参考：[1]曹艳梅,于桂兰,向宏军,徐艳秋,贾影,石志飞.“3E+3E”工程化教学理念下的结构力学一流课程建设[J].高等建造教诲,2022,31(02):110-118.[2]程斌，向升．结构力学课程“3W3E”教学法[J]．高等建造教诲，2020，29(1):119-125．）图4“3E+3E”教学案例表4“3E+3E”素材表序号关联内容3E+3EExcitingEnlighteningExtractingEnhancingExtensionExploration122、科研引领将前沿创新问题渗透教学内容（1）自身科研引领任课教师以身作则，亲述科研经历，增强课程内容的代入感。教学团队借助自身科研优势，把科研思路、成绩引入到教学中，形成资料丰盛、观点新奇、特色鲜明的教学内容，提升教学质量和教学水平到更高层次。表5科研引领序号研究内容前沿热点或自身研究课程内容结合点12（2）前沿学术报告借助丰盛的数字资源，遴选了近百位专家的学术报告，在线上平台开设了院士讲堂、对话大师、专家论坛、热点时评、专业前沿等版块(图5)，鼓励学生自学相关报告，拓展科研视野，提升创新能力。这块内容石岩收拾了无数报告视频，当前线上资源中也有不少，若藏匿课程，可能存在版权问题。图5前沿学术报告3、重视理论基础，坚持应用实践，力求学以致用通过在教学中引入工程案例，同时结合软件应用与编程实践(如表6，选自申报书中，详细性和笼罩面不够)，使课程教学与工程实践同步举行，达到学以致用的目的。表6软件实践编号课程内容软件工具实施方式1地震反应谱(弹性/非弹性)Matlab、Python、SeismoSignal编程计算、既有软件对照2Newmark-β法Matlab、Python编程计算3Duhamel积分法Matlab、Python编程计算4Nigam-Jennings法Matlab、Python编程计算5单自由度体系自由振动Matlab编程计算6单自由度体系简谐振动Matlab编程计算7多自由度体系模型的振型求解Matlab编程计算8地震动的傅里叶谱Python编程计算9结构动力特性分析SAP2000/MIDAS/OpenSees软件操作10地震动特性SeismoSignal软件操作五、线上资源优化与完美1、现状与问题分析2019年基于超星SPOC平台开始建设线上课程，拜访量已超过50万次。目前，线上课程内容框架完美、内容相对齐全，资料比较丰盛。同时也存在一些问题：（1）课程资源中大多内容是通过不同渠道得到的，内部使用上课，藏匿时版权存在问题。（2）采用的授课视频主要有：施博仁（台湾，成体系）、于开平（哈工大，少量，内容偏航空机械振动）、石岩（自己录制，部分内容，质量普通）。因来自不同人的视频，导致知识点凌乱，不具统一性，重点不突出。图6线上课程与教学体系2、线上建设计划（1）逐步录制本团队的课程视频，打造较为完美的线上教学视频体系。团队成员在教学过程中，注重将自己承担的内容分解成不同的知识点，并通过不同方式录制成视频（单条5-10分钟为宜，参考网上的微课教学）。【石岩注：包括我在内的无数人都反感录视频，我个人承担的本科视频录制任务很重，深有体味；从课程建设的角度，我更喜欢自己通过录屏等方式录制一些短视频，形式上固然不巍峨上，但经济、实用、易操作；建议参考同济大学郭小农教师的《结构概念分析与ANSYS程序实现》，全是自己录的，照样拿到了国家一流课程】（2）团队所有人都承担线上课程的建设任务，每个人将自己资料、录制视频等上传，尤其是自己承担的教学内容部分(守好一段渠、种好责任田)。（3）其他方面，发扬集体智慧。表6视频点录制序号章名称节名称知识点主讲教师备注1(1)(2)。。。2六、考核要求和发展展望《兰州理工大学研究生课程思政示范项目实施主意》中所列的考核要求还是比较高，临阵磨枪难以完成，这就需要团队成员提前决定，平时多下功夫。固然，做这些工作不只是针对《结构动力学》这一门课的事情，同样可以推广到其他课程，实际上前述无数做法都是石岩《结构设计原理》一流课程尝试中的。尤其是在当下重视课程思政、金课打造的背景下，学会如打造一流课程，获得教学成绩，对个人发展至关重要。本次计划只是个引子，希翼能够起到抛砖引玉的作用，团队每个人充足发挥自己的长处，多提点子，把这门课以及承担的其他课程打造的更好。七、附件材料1、课程资源（1）教学大纲、PPT(石岩、别人)：按要求参加了思政，但存在前述问题，有待进一步提升。（2）小型题库：近几年收拾了一些作业题、习题等，便于布置作业，也便于出考试题。（3）课程思政示范项目申报书和答辩PPT。2、参考的案例和举措（1）课程思政、一流课程建设相关的教学研究石礼伟：基于建构性教学观的普通物理课程教学创新与课程思政(2022-06-18)新工科与创新人才培养论坛PPT(2019-08-19)李梁：关于课程思政建设若干问题的思量吴岩：全面推进大学课程思政高质量建设大学教师课程思政教学能力培训PPT(2021-11-24)吴王锁：“一流课程”背景下的“课程思政”建设之路(2022-06-18)吴岩：抓好新基建迈向高质量——大力推进慕课与在线教学创新发展（2）部分大学的课程案例北交大：《结构力学I》：高铁建设中的结构力学——力法基本原理北交大：《土力学》：一盘散沙的启示河海大学：《土木工程防灾减灾》研究生课程思政风采展西南大学：思政元素融入《材料科学基础》课程的教学策略与实践由大纲到教改南京林业：《桥梁检测与加固》教诲部课程思政示范展示（3）结题验收要求第十六条示范项目建设满一年，课程负责人向所在学院提交年度发展报告，经学院审核愿意后，报研究生院备案。发展报告内容主要包括课程建设发展、建设经费使用情况和阶段性成绩等。第十七条示范课程建设期内，由研究生院组织课程督导专家举行听课评价。示范课程建设期满后，课程负责人向所在学院提交结项报告及相关材料，经学院审核愿意后，研究生院组织专家举行终期验收。项目终期验收结果分为“优秀”、“合格”

和“不合格”’三类，研究生院按以下条款举行验收。(一)课程督导专家随堂听课评价结果为良好，同时完成以下条款验收结果为合格，否则为不合格。1.完成1份体现课程思政的课程大纲、1套有机融合了思政与课程内容的课件或讲义、5个及以上本课程特色鲜明的课程思政教学案例。2.为发挥示范课程的示范