田維鋒 孫測(cè)世

摘要：五大范疇是對(duì)事物最普遍辯證關(guān)系的概括和反映，它從不同側(cè)面揭示了物質(zhì)世界的普遍聯(lián)系和發(fā)展，是思政課的重要教學(xué)內(nèi)容。在橋梁檢測(cè)與加固技術(shù)課程教學(xué)中挖掘和提煉教學(xué)內(nèi)容所蘊(yùn)含的辯證唯物主義思想，通過(guò)幾個(gè)典型案例的闡述將五大范疇融入有關(guān)橋梁專業(yè)課程教學(xué)，探討橋梁專業(yè)課程與思政課同向同行、合力育人的教學(xué)模式，推進(jìn)工程教育的理念創(chuàng)新、模式創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：唯物辯證法;五大范疇;橋梁檢測(cè)與加固;教學(xué)創(chuàng)新;案例教學(xué);思政課程

中圖分類號(hào)：G642.0;TU997 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? 文章編號(hào)：1005-2909（2020）04-0109-08

唯物辯證法的世界觀和方法論是正確、全面認(rèn)識(shí)社會(huì)和自然界的最重要的方法，了解掌握這種方法對(duì)我們的工作、學(xué)習(xí)以及教學(xué)改革有著重要的指導(dǎo)作用。在唯物辯證法的理論體系中，基本規(guī)律揭示了事物總體性全過(guò)程最普遍的本質(zhì)關(guān)系。此外，還有揭示事物聯(lián)系和發(fā)展諸方面問(wèn)題的五大范疇：本質(zhì)和現(xiàn)象、內(nèi)容與形式、原因和結(jié)果、必然性與偶然性、可能性與現(xiàn)實(shí)性，它們都是對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系，是人們?cè)谒季S中對(duì)物質(zhì)世界普遍聯(lián)系和永恒發(fā)展的辯證圖景，以及不同側(cè)面的闡釋和概括[1]。在2019年3月18日學(xué)校思想政治理論課教師座談會(huì)上，習(xí)近平總書(shū)記指出：“思維要新，學(xué)會(huì)辯證唯物主義和歷史唯物主義，創(chuàng)新課堂教學(xué)，給學(xué)生深刻的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的理想信念，學(xué)會(huì)正確的思維方法?！表n愈在《師說(shuō)》中說(shuō)：“師者，所以傳道授業(yè)解惑也?！边@就要求在教學(xué)中，教師除了教授學(xué)生專業(yè)知識(shí)之外，還要“傳道”，即將唯物辯證法應(yīng)用到課堂教學(xué)中，以此實(shí)現(xiàn)教書(shū)育人的高度統(tǒng)一。對(duì)于專業(yè)人員而言，只有專業(yè)知識(shí)沒(méi)有哲學(xué)的思考永遠(yuǎn)只是個(gè)“匠”，只能在前人的基礎(chǔ)上修修補(bǔ)補(bǔ)，扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)與深厚的哲學(xué)思考相結(jié)合才能成為大學(xué)問(wèn)家。這一理念也與“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”和《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020）》，提出的具有人文、科學(xué)與工程綜合素質(zhì)，面向未來(lái)的創(chuàng)新人才的培養(yǎng)要求相契合。因此，高校各類課程與思政課相互融合、滲透，既順應(yīng)社會(huì)與時(shí)代發(fā)展的要求，也是教學(xué)改革與時(shí)俱進(jìn)的結(jié)果[2-4]。

近年來(lái)，在土木工程專業(yè)課教學(xué)中，許多教師開(kāi)展了將唯物辯證法“三大規(guī)律”融入教學(xué)的有益嘗試，在教學(xué)過(guò)程中提煉與相關(guān)內(nèi)容相對(duì)應(yīng)的哲學(xué)命題，滲透辯證唯物主義的教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生從哲學(xué)的高度進(jìn)行思考學(xué)習(xí)，取得了良好的教學(xué)效果[5-7]。然而將“五大范疇”與教學(xué)相互滲透的教改研究卻不多見(jiàn)。

橋梁檢測(cè)與加固技術(shù)課程是土木工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)選修課程。在土木工程專業(yè)中，本科及碩士研究生橋梁方向的多數(shù)專業(yè)課均涉及橋梁檢測(cè)與加固這一內(nèi)容。通過(guò)該課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能較系統(tǒng)地掌握橋梁結(jié)構(gòu)的檢查、檢測(cè)、評(píng)定、維修與加固的基本知識(shí)、原理、技術(shù)和方法，具備橋梁的檢查（檢測(cè)）、荷載試驗(yàn)設(shè)計(jì)、計(jì)算與分析能力，具備常見(jiàn)的梁橋和拱橋的加固分析、設(shè)計(jì)和計(jì)算能力。通過(guò)橋梁加固設(shè)計(jì)的教學(xué)，學(xué)生能較好地掌握橋梁結(jié)構(gòu)理論、橋梁病害診斷、橋梁檢測(cè)方法，以及加固設(shè)計(jì)理論及應(yīng)用體系[8]。然而，由于該課程內(nèi)容覆蓋面廣，信息量大，且課時(shí)有限，學(xué)生普遍反映課程學(xué)習(xí)難度大。筆者和課題組成員依托教改課題，不斷進(jìn)行該課程的教學(xué)改革和教學(xué)研究，嘗試將辯證唯物主義“五大范疇”融入課程教學(xué)中，在傳授專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生利用唯物辯證法分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

一、本質(zhì)與現(xiàn)象

本質(zhì)是由事物內(nèi)在的根本矛盾決定的，是事物的根本屬性和內(nèi)在聯(lián)系?，F(xiàn)象是本質(zhì)的外部表現(xiàn)，是事物的外部聯(lián)系與表面特征以及這些特征之間的外部聯(lián)系[1]。橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)在根本矛盾的兩方是結(jié)構(gòu)抗力與荷載效應(yīng)，橋梁出現(xiàn)的諸多病害及各種加固措施都是這對(duì)矛盾關(guān)系的外在表現(xiàn)。當(dāng)結(jié)構(gòu)抗力小于荷載效應(yīng)則出現(xiàn)各種病害現(xiàn)象，橋梁加固的目的則是使結(jié)構(gòu)抗力大于荷載效應(yīng)。利用本質(zhì)與現(xiàn)象這對(duì)范疇，配合工程案例教學(xué)，可以使學(xué)生對(duì)橋梁病害類型和加固方法等有較深刻的理解。

本質(zhì)與現(xiàn)象之間存在著對(duì)立統(tǒng)一的辯證關(guān)系。其對(duì)立表現(xiàn)在：一方面，現(xiàn)象是外露的，容易被人的感官所感知，本質(zhì)深藏于內(nèi)部，只能靠思維去把握。對(duì)于結(jié)構(gòu)抗力與荷載效應(yīng)的本質(zhì)關(guān)系是不能直接感知的，需要通過(guò)裂縫、下?lián)系炔『ΜF(xiàn)象，經(jīng)過(guò)抽象的分析、思考、推理才能獲得。另一方面，現(xiàn)象是多變的，本質(zhì)具有相對(duì)穩(wěn)定性。常見(jiàn)的加固方法有加強(qiáng)薄弱構(gòu)件、改變結(jié)構(gòu)體系、減輕恒載、增加輔助構(gòu)件、加固墩臺(tái)等五大類。各種加固方法雖然復(fù)雜多變，但是都反映了使結(jié)構(gòu)抗力大于荷載效應(yīng)這一橋梁加固的本質(zhì)。同時(shí)，現(xiàn)象是多變且復(fù)雜的，有些現(xiàn)象會(huì)以歪曲的方式即假象的方式表現(xiàn)本質(zhì)。如對(duì)于T梁橋拓寬加固，最直接的加固方法即表面現(xiàn)象是在T梁下緣增設(shè)縱筋和在原T梁兩側(cè)增設(shè)T梁。而在T梁橋縱橫梁拓寬加固法中，則采用在原T梁橋兩側(cè)各增設(shè)一根抗彎抗扭剛度很大的邊梁，同時(shí)增設(shè)橫系梁使新舊結(jié)構(gòu)連接為整體（圖1）[9]。由結(jié)構(gòu)力學(xué)的原理可知，各梁分配的內(nèi)力與其剛度成反比。這方法是在加寬舊橋的同時(shí)，加強(qiáng)主梁的橫向聯(lián)系，提高舊橋的整體性，降低單片梁承受的荷載，從而達(dá)到提高舊橋承載能力的目的。因此，通過(guò)增設(shè)邊梁這種間接的，看似聲東擊西、歪打正著的加固方法，以假象的形式反映了結(jié)構(gòu)抗力大于荷載效應(yīng)這一加固工作的本質(zhì)。

本質(zhì)與現(xiàn)象是統(tǒng)一的，“現(xiàn)象是本質(zhì)的現(xiàn)象，本質(zhì)是現(xiàn)象的本質(zhì)，兩者具有同一性”[1]。一方面現(xiàn)象離不開(kāi)本質(zhì)，沒(méi)有表現(xiàn)本質(zhì)的純粹現(xiàn)象。任何橋梁加固措施作為現(xiàn)象都反映了使結(jié)構(gòu)抗力大于荷載效應(yīng)這一本質(zhì)，縱橫梁拓寬加固法以假象的形式來(lái)反映這一本質(zhì)。另一方面本質(zhì)也離不開(kāi)現(xiàn)象，任何本質(zhì)都要通過(guò)一定的現(xiàn)象表現(xiàn)出來(lái)，沒(méi)有不表現(xiàn)為現(xiàn)象的赤裸裸的本質(zhì)。結(jié)構(gòu)抗力小于荷載效應(yīng)的本質(zhì)都是通過(guò)各種病害才得以表現(xiàn)，因此本質(zhì)是可以通過(guò)現(xiàn)象來(lái)認(rèn)識(shí)的。

二、內(nèi)容和形式

任何事物都是內(nèi)容與形式的統(tǒng)一體，內(nèi)容是內(nèi)部矛盾、要素、特性、成分、運(yùn)動(dòng)和發(fā)展的趨勢(shì)。內(nèi)容的諸要素不是雜亂無(wú)章地堆積在一起，而是以一定的形式結(jié)合在一起，形成一個(gè)有機(jī)的整體，這種把內(nèi)容的諸要素統(tǒng)一在一起的結(jié)構(gòu)與內(nèi)容的外部表現(xiàn)方式，我們稱之為形式[1]。橋梁結(jié)構(gòu)也是內(nèi)容與形式的統(tǒng)一體，在教學(xué)中引入內(nèi)容和形式的概念，有助于學(xué)生理解橋梁檢測(cè)及數(shù)據(jù)處理的教學(xué)內(nèi)容。

內(nèi)容與形式之間存在對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系，它們相互依存，可以相互轉(zhuǎn)化。例如，橋梁線形檢測(cè)是橋梁特殊檢查中的重要項(xiàng)目之一，對(duì)判斷橋梁健康狀態(tài)起著關(guān)鍵性的作用。在線形檢測(cè)中，橋面各測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高是檢測(cè)的內(nèi)容，各測(cè)點(diǎn)標(biāo)高連線是橋梁線形的組成形式。在“橋梁面相學(xué)”理論中，通過(guò)對(duì)歷次橋面形態(tài)數(shù)據(jù)變化的規(guī)律進(jìn)行分析比較，判斷橋梁當(dāng)前安全狀況[10]。此時(shí)橋面線形則成為研究?jī)?nèi)容。

內(nèi)容與形式又是相互作用的。一方面，內(nèi)容決定形式，形式必須適應(yīng)于內(nèi)容。有什么樣的內(nèi)容就要求有什么樣的形式與之適應(yīng)，內(nèi)容發(fā)生了變化，形式遲早要發(fā)生相應(yīng)的變化[1]。橋梁檢查是對(duì)橋梁缺陷和損傷的檢查，查找、分析橋梁存在病害及其成因，為橋梁技術(shù)狀況評(píng)定提供依據(jù)。按檢查的范圍、深度、方式和目的，橋梁檢查可分為經(jīng)常檢查、定期檢查和特殊檢查。各種橋梁檢查項(xiàng)目構(gòu)成橋梁檢查的內(nèi)容，不同的檢測(cè)項(xiàng)目數(shù)量和種類則對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的檢測(cè)等級(jí)，即橋梁檢查的形式。其中，橋梁經(jīng)常檢查以目測(cè)為主，配合簡(jiǎn)單工具對(duì)橋梁設(shè)施和結(jié)構(gòu)進(jìn)行日常巡查;定期檢查則是在經(jīng)常檢查的基礎(chǔ)上增加橋梁結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度、鋼筋銹蝕、混凝土碳化深度、保護(hù)層厚度等特定的檢查項(xiàng)目;橋梁在遭受洪水、流冰、船舶撞擊等災(zāi)害后，還應(yīng)進(jìn)行特殊檢查，橋梁特殊檢查需要開(kāi)展專門的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)、驗(yàn)算和分析鑒定，提出加固維修的建議[11]。隨著橋梁狀況的變化，檢查的項(xiàng)目和方法也隨之變化，尤其在經(jīng)常檢查和定期檢查所包含的檢查內(nèi)容不能充分查明橋梁病害和全面反映橋梁健康狀況時(shí)，則需要引入特殊檢查這一新的檢查形式。

另一方面，形式對(duì)內(nèi)容有反作用。形式對(duì)內(nèi)容的反作用有兩種不同性質(zhì)的情況，適合內(nèi)容的形式可促進(jìn)事物的發(fā)展，不適合內(nèi)容的形式則阻礙事物的發(fā)展，因此要善于選擇、利用和創(chuàng)造適合事物發(fā)展的形式，破除那些阻礙事物發(fā)展的形式[1]。利用這個(gè)原理，在橋梁加固方法的教學(xué)中，可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)用改變結(jié)構(gòu)形式來(lái)加固橋梁的相關(guān)內(nèi)容。20世紀(jì)七八十年代修建的多跨簡(jiǎn)支梁橋普遍存在設(shè)計(jì)荷載等級(jí)偏低的問(wèn)題，不能適應(yīng)當(dāng)前大交通量和高密度車輛通行的需要。從結(jié)構(gòu)力學(xué)原理可知，在相同荷載作用下，相同跨徑的連續(xù)梁和簡(jiǎn)支梁，前者的跨中彎矩要比后者小近1/3?；诖嗽?，對(duì)于承載力不足的多跨簡(jiǎn)支梁，可以拆除原橋面鋪裝的混凝土和伸縮縫，清除梁端破損混凝土后，連接原梁端主筋，并在頂部增設(shè)承受負(fù)彎矩的鋼筋，在相鄰梁端之間澆筑混凝土，將相鄰主梁連為整體形成連續(xù)梁[11]。這種加固方法改變了主梁間的結(jié)構(gòu)形式，將多跨簡(jiǎn)支梁改變?yōu)槎嗫邕B續(xù)梁，跨中截面承受活載彎矩的能力將提高1/3，加固效果明顯。

三、原因和結(jié)果

引起某種現(xiàn)象的現(xiàn)象就是原因，被某種現(xiàn)象引起的現(xiàn)象就是結(jié)果。查找和分析病害成因是橋梁檢查這一章節(jié)的主要教學(xué)內(nèi)容之一。在教學(xué)中融入原因和結(jié)果這對(duì)范疇，可以幫助學(xué)生正確找到引起橋梁病害及缺陷的原因，為查找橋梁病害成因提供理論指導(dǎo)，橋梁加固才能對(duì)癥下藥。

原因和結(jié)果之間的聯(lián)系有兩個(gè)明顯的特點(diǎn)：第一，兩者是引起與被引起的關(guān)系，總是原因在先，結(jié)果在后，原因與結(jié)果是先行后繼的關(guān)系;第二，原因和結(jié)果是必然聯(lián)系，只要有一定的原因出現(xiàn)，就不可避免地產(chǎn)生一定的結(jié)果[1]。例如，北方嚴(yán)寒地區(qū)為了防止冬季橋面結(jié)冰影響行車安全，需要大量使用氯鹽除冰，這些橋梁中鋼筋銹蝕的病害現(xiàn)象很普遍。在針對(duì)這種病害的成因分析中，可以看到氯鹽除冰在前，鋼筋銹蝕在后，氯離子滲透到混凝土中必然引起鋼筋銹蝕，由此可以建立氯鹽與鋼筋銹蝕的因果關(guān)系。

因果聯(lián)系是辯證的。第一，原因和結(jié)果在一定條件下互相轉(zhuǎn)化，在具體的因果關(guān)系中原因和結(jié)果是確定的，但在錯(cuò)綜復(fù)雜世界普遍聯(lián)系發(fā)展中原因和結(jié)果又是不確定的。同一個(gè)現(xiàn)象在一種聯(lián)系中是原因，在另一個(gè)聯(lián)系中則是結(jié)果[1]。根據(jù)因果關(guān)系的這一特點(diǎn)，在分析橋梁病害時(shí)，可以建立橋梁病害演化的關(guān)系鏈條。例如，側(cè)墻外傾是實(shí)腹式石拱橋常見(jiàn)病害之一，可由“原因—結(jié)果”形成的關(guān)系鏈條分析其成因。某石拱橋的橋面鋪裝破損，橋面積水從橋面鋪裝破損處滲入拱腔填料;拱腔填料含水量增加后改變了填料的力學(xué)性質(zhì);填料的力學(xué)性質(zhì)改變后在相同車輛軸重的情況下，填料對(duì)側(cè)墻的側(cè)壓力增加;當(dāng)側(cè)壓力增加至大于側(cè)墻承載力時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)側(cè)墻外傾的病害現(xiàn)象。第二，原因和結(jié)果是相互作用的，原因引起結(jié)果也可以反過(guò)來(lái)作用于原因，發(fā)生進(jìn)一步的變化，這就是彼此之間互為因果[1]。鋼筋銹蝕是影響橋梁結(jié)構(gòu)耐久性和承載力的主要病害之一。鋼筋銹蝕的直接原因是侵蝕介質(zhì)破壞了鋼筋表面的鈍化膜。鋼筋銹蝕將產(chǎn)生鐵銹，鐵銹體積膨脹，使混凝土表面出現(xiàn)順筋裂縫[11]。這些裂縫又成為更多侵蝕介質(zhì)進(jìn)入混凝土內(nèi)部的通道，加速了鋼筋鈍化膜的破壞。同時(shí)，鋼筋銹蝕產(chǎn)生的腐蝕坑，在鋼筋受力時(shí)會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中的現(xiàn)象，可能造成鋼筋的應(yīng)力腐蝕。在以上因素的組合作用和循環(huán)作用下，形成了鋼筋銹蝕進(jìn)一步加劇，結(jié)構(gòu)性能進(jìn)一步劣化的惡性循環(huán)。在針對(duì)病害的橋梁加固時(shí)，利用上述因果關(guān)系的辯證原理，引入“鏈?zhǔn)綖?zāi)變理論”[12]，阻斷橋梁病害演化的關(guān)系鏈條，打破病害的惡性循環(huán)，便可以達(dá)到有效的橋梁加固效果。

因果聯(lián)系的辯證關(guān)系，還體現(xiàn)在其表現(xiàn)的復(fù)雜多變上。在現(xiàn)實(shí)中，因果關(guān)系呈現(xiàn)出一因多果、一果多因、同因異果、多因多果、復(fù)合因果等多種形式。在教學(xué)中引入因果聯(lián)系的辯證關(guān)系，有助于學(xué)生進(jìn)行病害成因分析和加固方法的決策。例如，某橋出現(xiàn)了跨中下?lián)线^(guò)大的病害，該病害可以由多種原因造成，如在設(shè)計(jì)上可能存在設(shè)計(jì)考慮不周或結(jié)構(gòu)不合理，在施工中可能存在材料有質(zhì)量問(wèn)題或施工方法不當(dāng)，在使用過(guò)程中可能存在有超載車的作用或養(yǎng)護(hù)缺失等。在對(duì)上述下?lián)喜『υ蚍治鰰r(shí)，必須注意區(qū)別內(nèi)因和外因、主要原因和次要原因、主觀原因和客觀原因、間接原因與直接原因，才能有的放矢地制定正確的加固措施。一因多果也屢見(jiàn)不鮮。例如，粘貼高強(qiáng)纖維復(fù)合材料加固法，是采用環(huán)氧樹(shù)脂將高強(qiáng)纖維布（板）直接粘貼在被加固混凝土上，與被加固結(jié)構(gòu)形成整體共同受力。這種加固方法除了增強(qiáng)結(jié)構(gòu)承載力外，還可以限制裂縫發(fā)展與提高混凝土抗碳化和防腐的能力。在多種結(jié)果中有主要結(jié)果，也有次要結(jié)果;既有積極的結(jié)果，也有消極的結(jié)果;有好的結(jié)果，也有壞的結(jié)果，要全面地看到這些，才能對(duì)行為的后果作出正確的評(píng)價(jià)[1]。對(duì)于粘貼高強(qiáng)纖維復(fù)合材料加固法，提高混凝土抗碳化和防腐的能力則是該方法的次要結(jié)果。研究表明，起到防腐作用的主要是環(huán)氧樹(shù)脂，纖維層對(duì)防腐的貢獻(xiàn)有限[11]。因此，單純?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)防腐而提高結(jié)構(gòu)耐久性，采用這種加固方法是不恰當(dāng)?shù)摹?/p>

四、必然性與偶然性

橋梁病害具有明顯的多樣性、偶然性，從偶然的病害中找到必然的病害成因是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。運(yùn)用必然性與偶然性這對(duì)范疇，學(xué)生更容易掌握這一學(xué)習(xí)內(nèi)容。必然性就是事物發(fā)展過(guò)程中不可避免、一定要出現(xiàn)的趨勢(shì)。偶然性是指客觀事物聯(lián)系和發(fā)展過(guò)程中并非一定發(fā)生的，可能出現(xiàn)也可能不出現(xiàn)，可能這樣出現(xiàn)也可能那樣出現(xiàn)的不確定的趨勢(shì)。在事物發(fā)展過(guò)程中，前者起到支配作用，決定事物發(fā)展的前途和方向，后者只能起到加速或者延緩事物進(jìn)程的作用，對(duì)事物發(fā)展起到這樣或那樣的影響[1]。例如，近年來(lái)，重載交通即超載車作用導(dǎo)致的橋梁病害的報(bào)道屢見(jiàn)不鮮。在超載車輛的作用下，必然會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)病害，輕則引起橋面鋪裝破損，重則直接引起橋梁垮塌。然而對(duì)于一起由超載車輛引起的橋梁垮塌事故而言，車輛超載噸位、車輛上橋時(shí)間、橋梁破壞程度等因素則具有偶然性。

必然性與偶然性是對(duì)立的又是統(tǒng)一的。必然性通過(guò)偶然性來(lái)表現(xiàn)，偶然性的背后也存在著必然性。在事物發(fā)展過(guò)程中沒(méi)有純粹的必然性，也沒(méi)有純粹的偶然性，它們總是結(jié)合在一起而發(fā)生作用的[1]。裂縫是橋梁的典型病害現(xiàn)象之一，是反映橋梁結(jié)構(gòu)病害的晴雨表。其中，結(jié)構(gòu)性裂縫是結(jié)構(gòu)在荷載的作用下，混凝土內(nèi)部拉應(yīng)力大于混凝土抗拉極限強(qiáng)度產(chǎn)生的。對(duì)于T梁橋上每一條具體的裂縫來(lái)說(shuō)，裂縫的走向、寬度、深度等特征是隨機(jī)的，這體現(xiàn)出裂縫的偶然性。但就裂縫的分布和走向來(lái)看，抗彎承載力不足會(huì)在跨中梁段出現(xiàn)若干條大致平行，且與底面貫通的豎直裂縫（如圖2①）;在剪力或彎剪共同作用下，在承受剪力較大的支點(diǎn)附近截面會(huì)在腹板兩側(cè)對(duì)稱出現(xiàn)，傾角為30°～50°斜裂縫（如圖2②）。由此可見(jiàn)，偶然出現(xiàn)的每一條裂縫都是結(jié)構(gòu)抗力與外力作用這對(duì)矛盾的必然反映。雖然每條裂縫的特征是偶然的，但不同病害類型對(duì)應(yīng)的裂縫分布區(qū)域和裂縫走向則是必然的。可見(jiàn)，偶然性背后隱藏著必然性并受其制約，沒(méi)有脫離必然性的純粹的偶然性?；谶@個(gè)原理，在橋梁病害分析中，可以根據(jù)裂縫的分布和走向來(lái)反推病害成因。

必然性和偶然性的統(tǒng)一，還體現(xiàn)在兩者一定條件下可以互相轉(zhuǎn)換。一方面，對(duì)個(gè)體是必然的東西，對(duì)整體來(lái)說(shuō)可以變?yōu)榕既?。例如，梁?chǎng)在某批次預(yù)制梁中使用了摻雜含有氧化鎂和硫酸鹽的集料。對(duì)于使用了這種集料的預(yù)制梁來(lái)說(shuō)，發(fā)生混凝土集料膨脹反應(yīng)引起橋梁病害具有必然性。當(dāng)這批次預(yù)制梁架設(shè)到橋梁中，對(duì)于橋梁來(lái)說(shuō)，因混凝土集料膨脹反應(yīng)出現(xiàn)病害的個(gè)別梁體則具有偶然性。反過(guò)來(lái)也是一樣的，例如采用回彈法測(cè)定橋梁結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度，受到測(cè)點(diǎn)位置、回彈儀標(biāo)定、人員操作等因素的影響，各測(cè)點(diǎn)的回彈量是偶然的，但多個(gè)測(cè)點(diǎn)的測(cè)試結(jié)果分布總是呈現(xiàn)出一種穩(wěn)定性，由此可以得到混凝土強(qiáng)度的確定值。另一方面，在一定條件下必然的情況，在另一種條件下可以轉(zhuǎn)化為偶然。橋梁病害與地域、環(huán)境有關(guān)，在嚴(yán)寒地區(qū)，橋梁結(jié)構(gòu)混凝土在凍融循環(huán)的反復(fù)作用下，必然引起混凝土表層剝落、開(kāi)裂等病害現(xiàn)象;而在溫?zé)岬貐^(qū)，橋梁混凝土發(fā)生凍害破壞則成為偶然現(xiàn)象。

在橋梁檢查中，要充分認(rèn)識(shí)必然性和利用必然性。雖然橋梁的病害現(xiàn)象錯(cuò)綜復(fù)雜具有偶然性，但是要從中認(rèn)識(shí)到產(chǎn)生病害現(xiàn)象的必然性，才能有針對(duì)性地提出加固方法，避免盲目性。加固工作不能忽視偶然性的影響，要全面考慮各種可能突發(fā)的偶然情況，做到有備無(wú)患，減少和避免偶然因素帶來(lái)的不利影響。

五、可能性與現(xiàn)實(shí)性

可能性和現(xiàn)實(shí)性揭示的是事物過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)的相互關(guān)系[1]。事物的運(yùn)動(dòng)發(fā)展都要經(jīng)歷由可能向現(xiàn)實(shí)轉(zhuǎn)化的過(guò)程?？赡苄园诂F(xiàn)實(shí)中，預(yù)示事物發(fā)展前途的種種趨勢(shì)，是潛在的尚未實(shí)現(xiàn)的東西。橋梁檢測(cè)與加固是一門發(fā)展的學(xué)科，隨著技術(shù)的進(jìn)步，橋梁檢測(cè)手段和加固方法也在不斷創(chuàng)新和進(jìn)步。雖然現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容是建立在既有知識(shí)體系上的，但是在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)結(jié)合可能性與現(xiàn)實(shí)性這對(duì)范疇，通過(guò)新技術(shù)應(yīng)用的案例分析，鼓勵(lì)學(xué)生勇于創(chuàng)新，善于使用新技術(shù)。

可能性有幾種情況：第一，可能性與不可能性。可能性是在現(xiàn)實(shí)中存在實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，在一定條件下可以實(shí)現(xiàn)的趨勢(shì)。不可能性是在現(xiàn)實(shí)中沒(méi)有任何實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)和條件，不能實(shí)現(xiàn)的東西。在選擇橋梁加固方法和加固材料時(shí)要立足于現(xiàn)有成熟技術(shù)手段，如針對(duì)環(huán)境因素引起的混凝土結(jié)構(gòu)損傷加固，具有可能性的加固方法是增加保護(hù)層厚度、選擇防腐蝕材料等。這些加固方案和加固材料只能延緩混凝土的腐蝕速率，不可能存在一勞永逸解決混凝土腐蝕問(wèn)題的加固方法或材料，因?yàn)檫@是違背唯物辯證法的。第二，區(qū)分現(xiàn)實(shí)的可能與抽象的可能性。現(xiàn)實(shí)的可能性是具備了充分的基礎(chǔ)和條件，目前就可以實(shí)現(xiàn)的可能性。抽象的可能性是指雖有一定根據(jù)，但根據(jù)不充分，不具備必要條件，當(dāng)前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的可能性。在拉索的眾多病害之中，鋼絲銹蝕和鋼絲開(kāi)裂對(duì)拉索的危害性最大[13]?，F(xiàn)在關(guān)于拉索銹蝕的檢測(cè)方法主要有聲學(xué)檢測(cè)、時(shí)域反射法檢測(cè)、漏磁檢測(cè)、射線檢測(cè)、腐蝕電位檢測(cè)、電阻檢測(cè)、光纖檢測(cè)、目檢等，通過(guò)這些方法檢測(cè)拉索銹蝕狀況是具有現(xiàn)實(shí)可能性的。然而，目前各種檢測(cè)方法均存在這樣或那樣的缺陷，無(wú)法全面、快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)拉索銹蝕。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，可能找到一種檢測(cè)方法彌補(bǔ)現(xiàn)有方法的不足，以根本解決拉索檢測(cè)問(wèn)題。由于現(xiàn)階段還沒(méi)有這樣的技術(shù)手段，因此這種技術(shù)只是抽象的可能。第三，要分清兩種相反的現(xiàn)實(shí)可能性——好的可能性和壞的可能性。在役的橋梁結(jié)構(gòu)，在材料老化、荷載增加、環(huán)境侵蝕等因素的影響下，結(jié)構(gòu)的損傷是一個(gè)不可逆的過(guò)程，隨著損傷的累積逐步導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性能力下降，直至出現(xiàn)各類病害。可見(jiàn)，結(jié)構(gòu)損傷有發(fā)展為大病害的壞的可能性，橋梁檢查和加固則有使橋梁保持良好狀態(tài)的好的可能性。第四，要區(qū)分不同程度的可能性。根據(jù)可能性的大小，正確制定自己行動(dòng)的目的和任務(wù)，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，使有利的可能性增加或不利的可能性減少。橋梁結(jié)構(gòu)混凝土病害與橋位的地域和環(huán)境有關(guān)，如在北方出現(xiàn)凍害的可能性較大，在沿海海水飛濺區(qū)氯離子侵蝕是主要的病害。因此，在橋梁檢查中，應(yīng)有針對(duì)性地檢查可能性的較大病害，起到防微杜漸的作用。

可能性和現(xiàn)實(shí)性之間的關(guān)系是對(duì)立統(tǒng)一的，可能性與現(xiàn)實(shí)性之間有著明顯的對(duì)比和區(qū)別，兩者不能混淆;可能性和現(xiàn)實(shí)性又是統(tǒng)一的。一方面，兩者互相依賴，不可分離?，F(xiàn)實(shí)性是由可能性轉(zhuǎn)化而來(lái)，不能離開(kāi)可能性?？赡苄圆荒茈x開(kāi)現(xiàn)實(shí)性，它的內(nèi)在根據(jù)存在于現(xiàn)實(shí)之中。在橋梁檢查時(shí)需要在各測(cè)點(diǎn)安裝傳感器，直接獲取測(cè)點(diǎn)的測(cè)值，再由各點(diǎn)離散的測(cè)值推算出結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)。當(dāng)測(cè)點(diǎn)數(shù)量足夠多，測(cè)點(diǎn)間距足夠小時(shí)，就可以更精確地獲取結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)。理論上，無(wú)限地增加測(cè)點(diǎn)就可以全面、完整、準(zhǔn)確地獲取橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)。可見(jiàn)這種抽象的可能性也是建立在測(cè)點(diǎn)安裝數(shù)量和傳感器測(cè)值這個(gè)現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上的。另一方面，可能性和現(xiàn)實(shí)性在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，現(xiàn)實(shí)性由可能性發(fā)展和轉(zhuǎn)化而來(lái)，它又包含著新的可能性，這種新的可能性又將轉(zhuǎn)化為新的現(xiàn)實(shí)。隨著光纖的發(fā)明，特別是布里淵散射效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，通過(guò)光纖分布式測(cè)量技術(shù)獲取結(jié)構(gòu)上任意位置的應(yīng)力狀態(tài)成為現(xiàn)實(shí)。然而，目前這種測(cè)試技術(shù)還存在精度較低、測(cè)試速度慢等一系列缺陷和不足，需要在現(xiàn)有技術(shù)上進(jìn)一步改進(jìn)和完善。那么，現(xiàn)有技術(shù)就為進(jìn)一步研究工作提供了可能性。

六、結(jié)語(yǔ)

推動(dòng)教學(xué)創(chuàng)新，落實(shí)“所有課程都具有育人功能、所有教師都負(fù)有育人職責(zé)”的要求，深挖各類課程的思政元素和育德功能，形成“思政課程”加“課程思政”的圈層效應(yīng)，努力讓各類課程與思政課同向同行、合力育人。在橋梁檢測(cè)與加固技術(shù)課程教學(xué)過(guò)程中挖掘和提煉教學(xué)內(nèi)容所蘊(yùn)含的辯證唯物主義思想，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M織，與教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，是契合這個(gè)要求的創(chuàng)新實(shí)踐。授之以魚(yú)，不如授之以漁。通過(guò)培養(yǎng)辯證思維能力，學(xué)生才能由此及彼地做到知識(shí)的融會(huì)貫通。同時(shí)，辯證唯物主義觀點(diǎn)的形成，反過(guò)來(lái)又可以幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用專業(yè)知識(shí)，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，有效提升教學(xué)水平。

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Abstract：?The five categories are the generalization and reflection of the most common dialectical relationship of things the universal connection and development of the material world are revealed from different viewpoints. They are the important teaching contents of ideological and political course. The dialectical materialism thoughts contained in the bridge inspection and strengthening technology course are excavated and refined. The five categories are introduced in bridge specialty course teaching by some typical examples. It discussed that the teaching mode in which bridge specialty courses combine ideological with political courses and work together. Meanwhile it promotes the concept innovation and mode innovation of engineering education.

Key words： materialistic dialectic; five categories; bridge inspection and strengthening; teaching innovation; case teaching; ideological and political course

（責(zé)任編輯 王 宣）