詹 瑒 李奔奔
(1.南京工程學(xué)院建筑工程學(xué)院,江蘇 南京 211167;2.南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,江蘇 南京 211816)
2016年12 月,習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出“要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié),把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程,實現(xiàn)全程育人、全方位育人,努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[1]”,這一論述明確了高校立德樹人的根本任務(wù)。2018年9月10日教師節(jié),習(xí)總書記在全國教育大會上再次強調(diào)“堅持中國特色社會主義教育發(fā)展道路,培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人[2]”。2021年,江蘇省確立了首批課程思政示范高校和示范專業(yè),強調(diào)高校以加強和改進思想政治工作為己任,高度重視課程思政建設(shè)工作,努力實現(xiàn)課程門門有思政,教師人人講育人的“全員育人、全程育人、全方位育人”三全育人新格局,使高校課程思政建設(shè)形成規(guī)模、形成范式、形成體系[3]。
課程思政的提出改變了傳統(tǒng)的教學(xué)理念,將專業(yè)課程和思想德育課程的培養(yǎng)目標(biāo)有機融合起來,將立德樹人的根本目標(biāo)巧妙地拆解在專業(yè)知識的學(xué)習(xí)中,在培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)能力的同時,潛移默化地對學(xué)生的思想意識、行為舉止產(chǎn)生影響,使學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。與此同時,課程思政內(nèi)容的融入可活躍工科課堂的學(xué)習(xí)氣氛,拉進學(xué)生與教師的距離,對于專業(yè)知識的學(xué)習(xí)起到有效促進作用。
課程思政建設(shè)的內(nèi)涵是緊密結(jié)合授課課程,向?qū)W生傳達以社會主義價值觀為核心的思想政治教育元素,包括思想政治教育的理論知識、價值理念及精神追求等內(nèi)容,如國家觀、民族觀、歷史觀、文化觀、職業(yè)素養(yǎng)、家國情懷、大國工匠精神和優(yōu)秀人格等[4]。
建筑業(yè)一直是我國的重要支柱產(chǎn)業(yè),地位舉足輕重,但傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)存在高耗能、重污染、高成本等問題。隨著城鎮(zhèn)化的快速推進和城鎮(zhèn)居民生活水平的不斷提升,建筑領(lǐng)域的碳排放量還將繼續(xù)增加。隨著國家“碳達峰碳中和”重大戰(zhàn)略的實施,建筑業(yè)深度變革勢在必行,必將向集約化、綠色低碳等方向發(fā)展。
南京工業(yè)大學(xué)是首批入選國家“高等學(xué)校創(chuàng)新能力提升計劃”(2011 計劃)的14 所高校之一,是江蘇高水平大學(xué)建設(shè)重點支持高校。南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)科起源于南京建筑工程學(xué)院,作為南京工業(yè)大學(xué)的優(yōu)勢學(xué)科,土木工程學(xué)科更承擔(dān)著學(xué)生培養(yǎng)、建設(shè)高水平大學(xué)和建設(shè)一流學(xué)科的重任。
作為土木專業(yè)學(xué)生的特色課程《綠色建筑工程》,旨在推廣環(huán)境友好型的土木工程材料和結(jié)構(gòu)形式?!毒G色建筑工程》課程面向綠色低碳的工程結(jié)構(gòu)需求,介紹高性能材料與結(jié)構(gòu)、再生材料等綠色低碳建筑材料的基本理念、材料特性與結(jié)構(gòu)形式,使學(xué)生理解綠色低碳建筑材料在全生命周期中對建筑業(yè)減少碳排放的貢獻,掌握各類綠色建筑工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計思路和結(jié)構(gòu)要點。
通過給土木專業(yè)本科生教授《綠色建筑工程》課程,可將本校的特色課程、保護環(huán)境的理念與碳達峰和碳中和的發(fā)展目標(biāo)向?qū)W生宣傳,為減排溫室氣體、解決氣候變暖的生態(tài)環(huán)境問題貢獻力量。
《綠色建筑工程》課程主要圍繞“滿足減少自然資源消耗的特定標(biāo)準(zhǔn)的高性能結(jié)構(gòu)”的定義介紹三種結(jié)構(gòu)形式:現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)工程、裝配式混凝土工程和裝配式鋼結(jié)構(gòu)工程。課程總學(xué)時為32 學(xué)時,教學(xué)內(nèi)容主要為三種結(jié)構(gòu)的構(gòu)件、節(jié)點及結(jié)構(gòu)體系特點,同時,介紹每種結(jié)構(gòu)形式采用的新結(jié)構(gòu)材料、新結(jié)構(gòu)體系、新減碳技術(shù)、新結(jié)構(gòu)分析設(shè)計理論及新研究成果工程實踐。三種結(jié)構(gòu)所占課程的權(quán)重大致相同,相關(guān)內(nèi)容分別占用12學(xué)時、12學(xué)時和8學(xué)時。
《綠色建筑工程》涉及木結(jié)構(gòu)、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)和裝配式鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)容,課程較新,與傳統(tǒng)課程相比,內(nèi)容跨度大,題材豐富,這也導(dǎo)致并沒有合適的教材可以直接選用。由于我校留學(xué)生課程的總學(xué)時數(shù)較少,關(guān)于木結(jié)構(gòu)、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)和裝配式鋼結(jié)構(gòu)的專題書籍不適合直接選做教材,但可以選做參考書。筆者在自編講義時,主要參考了何敏娟等主編的《木結(jié)構(gòu)設(shè)計》[5]、黃靚等主編的《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)》[6]以及鈕鵬等主編的《裝配式鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工》[7],有選擇性地截取相關(guān)知識章節(jié)提供給學(xué)生,并補充一定的習(xí)題及工程案例。同時,在講義中列出課程的重點及難點,便于學(xué)生便捷地掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。
傳統(tǒng)建筑工程在發(fā)展的同時帶來一系列的環(huán)境問題,如土地消耗對野生動物棲息地的破壞,能源消耗導(dǎo)致的空氣污染,水消耗導(dǎo)致的水污染,不可再生資源的消耗帶來的資源損失,而同時室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量也直接影響了人類的健康。在建筑業(yè)發(fā)展的同時,不能無視全球變暖導(dǎo)致的冰川融化對濱海城市安全和極地動物生存空間的影響,草原荒漠化對氣候的影響,空氣污染對人類健康的影響,建筑廢棄物堆積對城市環(huán)境的影響。沒有綠水青山,再多的金山銀山都將付諸東流。而綠色建筑工程正是旨在減少自然資源消耗的高性能建筑。2019年,住建部修訂了綠色建筑工程領(lǐng)域的國家標(biāo)準(zhǔn)《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50378-2019)[8],為貫徹落實綠色發(fā)展理念,推進綠色建筑高質(zhì)量發(fā)展,節(jié)約資源,保護環(huán)境,滿足人民日益增長的美好生活需要保駕護航。
3.1.1 采用可再生建筑材料,助力雙碳目標(biāo)
木材是一種可再生的建筑材料,樹木在50~100年的種植后即可使用,其中,可持續(xù)的森林管理是保證木材的關(guān)鍵。目前,世界范圍內(nèi)對木材的需求量約為3.5億m3/年,到2050年,木材消耗量將會增長到5.2 億m3/年。木材作為建筑材料,在結(jié)構(gòu)的全壽命周期分析中有明顯的優(yōu)勢。建筑中的固化能耗是指在一棟建筑中所用建材從原材料到最終產(chǎn)品在挖掘、加工、制作、運輸和安裝過程中發(fā)生的直接和非直接的總能量消耗。一棟木框架房屋的固化能耗比傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)房屋低53%,比傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)房屋低120%。同時,木結(jié)構(gòu)房屋的二氧化碳釋放量比鋼結(jié)構(gòu)房屋低23%,比混凝土結(jié)構(gòu)房屋低50%,后兩者在鋼材制作或者水泥制品的生產(chǎn)中釋放大量二氧化碳。
3.1.2 觀木結(jié)構(gòu)發(fā)展歷史,揚民族文化自信
木結(jié)構(gòu)建筑在中國有很長的應(yīng)用歷史,大約3500年前,中國開始建造由榫卯連接的重型梁柱木結(jié)構(gòu)。公元857年,佛光寺的東大殿建造完成。大殿寬34m,深17.77m。斗拱尺寸大約是2m×3m,大殿飛檐的懸挑長度長達4m,其三角形人字桁架是在古代木建筑中的首次應(yīng)用。公元1056年,應(yīng)縣木塔建造成功。該塔共九層高67m,截面呈八邊形,全塔的梁柱節(jié)點沒有用1顆釘子,應(yīng)縣木塔是世界上最高的古代木建筑。此外,紫禁城是世界上規(guī)模最大、保存最完整的古代木結(jié)構(gòu)建筑群。傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)的輝煌讓同學(xué)們油然而生一種民族自豪感,對于熏陶同學(xué)們樹立文化自信和民族自信有重要意義。同時,將現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合,體現(xiàn)我國建筑的文化自信,賦予木結(jié)構(gòu)綠色低碳建筑的新內(nèi)涵,用木結(jié)構(gòu)成就建筑之美,成就建筑的綠色低碳發(fā)展,也將是土木學(xué)生為人類社會健康發(fā)展做出的巨大貢獻。
建筑業(yè)綠色智能安全發(fā)展是實現(xiàn)國家“雙碳”戰(zhàn)略的必經(jīng)之路,通過裝配化施工和智能建造等綠色智能施工工藝,形成具有標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、信息化管理、智能化應(yīng)用等特征的新型建筑產(chǎn)業(yè)鏈條,實現(xiàn)工程建設(shè)高效益、高質(zhì)量和低消耗、低排放。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)以混凝土預(yù)制構(gòu)件為主要構(gòu)件,經(jīng)過裝配、連接及部分現(xiàn)澆成為混凝土結(jié)構(gòu)。由于預(yù)制構(gòu)件統(tǒng)一化之后可以實現(xiàn)批量生產(chǎn),可極大提高生產(chǎn)效率,施工速度快,提高建設(shè)速度,且減少了物料的損耗和環(huán)境污染,保障綠色施工。在學(xué)習(xí)這一章節(jié)時,會帶領(lǐng)同學(xué)們前往工廠進行實踐教學(xué),跟隨企業(yè)指導(dǎo)教師進行預(yù)制疊合板的生產(chǎn),在實踐中打造有溫度的課程思政教育,知行合一,加強同學(xué)們的工程責(zé)任意識[9-11]。
3.3.1 鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)迅速發(fā)展,展現(xiàn)大國工匠精神
鋼結(jié)構(gòu)的韌性強、抗震性能優(yōu)異,特別適合用在高層建筑的設(shè)計建造中。中國超高層發(fā)展史上的國貿(mào)大廈(160m)、地王大廈(384m)、京基100大廈(441m)、平安國際金融中心(600m)都離不開“中國摩天大樓第一人”的鋼結(jié)構(gòu)建筑施工領(lǐng)域?qū)<谊懡ㄐ拢般T定”在施工一線40年,從最基層測量員做起,認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn),開發(fā)了一系列國際領(lǐng)先或先進的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù),被評為“全國勞動模范”。
3.3.2 鋼結(jié)構(gòu)模塊化組裝,中國速度展示抗疫精神
2020年初,武漢興建火神山醫(yī)院,使用的是裝配式鋼結(jié)構(gòu)中的模塊化打包箱式房屋,實現(xiàn)模數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計、工廠流水線生產(chǎn)、打包折疊運輸及現(xiàn)場模塊化組裝?;鹕裆结t(yī)院從方案設(shè)計到建成交付僅用10d,被譽為中國速度。
課程思政建設(shè)將思想政治教育元素巧妙地融入課堂知識的學(xué)習(xí)中,從而完成立德樹人的根本目標(biāo)?!毒G色建筑工程》課程介紹以木結(jié)構(gòu)、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)和裝配式鋼結(jié)構(gòu)為代表的環(huán)境友好型土木材料和結(jié)構(gòu)形式,使學(xué)生理解綠色低碳建筑材料在“雙碳”國家戰(zhàn)略目標(biāo)中的重要作用?!毒G色建筑工程》課程中的思政元素包括:減少自然資源消耗,保護環(huán)境;采用可再生建筑材料,降低結(jié)構(gòu)的固化能耗;傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)彰顯民族特色;預(yù)制構(gòu)件實踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生工程責(zé)任意識;助力鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)迅速發(fā)展,學(xué)習(xí)大國工匠精神;通過鋼結(jié)構(gòu)的模塊化組裝,展現(xiàn)中國速度。