摘"要:材料力學(xué)課程是理工科高等院校大部分工科專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課,覆蓋面廣、受眾學(xué)生群體大。根據(jù)課程及學(xué)生特點(diǎn),在教學(xué)環(huán)節(jié)中結(jié)合典型工程案例以及對(duì)基本理論和計(jì)算方法的哲學(xué)思考,挖掘課程中相關(guān)的道德人格培育元素,在向?qū)W生傳授專業(yè)知識(shí)的同時(shí),培養(yǎng)提高他們的道德人格素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:材料力學(xué);教學(xué);道德人格;培育
中圖分類號(hào):G4"""""文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A""""""doi:10.19311/j.cnki.16723198.2023.22.081
高等工科院校的畢業(yè)生在國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。作為這些領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人才,他們不僅要具有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí),更要具備正面積極的道德人格,只有這樣才能在擔(dān)負(fù)的崗位中發(fā)揮作用,為社會(huì)的發(fā)展作出積極的貢獻(xiàn)。這就要求高等院校在培養(yǎng)學(xué)生的過程中,不僅要在專業(yè)課程上下功夫,更要注重對(duì)學(xué)生道德人格的培養(yǎng)塑造。在專業(yè)課程的授課過程中,滲透道德人格元素培育是很重要的一種途徑。材料力學(xué)是高等工科院校的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,是眾多工科專業(yè)如機(jī)電工程、材料科學(xué)、土木建筑、航空航天、交通運(yùn)輸?shù)鹊谋匦迣I(yè)基礎(chǔ)課。這門課程的教學(xué)目標(biāo)是通過講解變形體結(jié)構(gòu)和構(gòu)件受力發(fā)生變形或破壞的規(guī)律,為構(gòu)件的合理的設(shè)計(jì)提供強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性方面的理論基礎(chǔ)和計(jì)算方法。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)和工程思維,以及對(duì)工程問題的抽象建模和分析設(shè)計(jì)的能力,為工程構(gòu)件的合理設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)和計(jì)算方法。材料力學(xué)課程在工科院校中,受眾學(xué)生群體多。在該課程教學(xué)中,不僅對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的材料力學(xué)知識(shí)傳授,而且把道德人格教育引入并有機(jī)地融入材料力學(xué)課堂教學(xué)中,這對(duì)培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、專業(yè)技能強(qiáng)、有發(fā)展?jié)摿Σ⑶揖哂姓_的世界觀、人生觀、價(jià)值觀和具有大格局、大奉獻(xiàn)精神的新時(shí)代青年具有重要的社會(huì)意義。
1"培養(yǎng)良好道德人格的含義
道德人格培養(yǎng)包括良好的道德素養(yǎng)和健康的人格的培養(yǎng)兩個(gè)方面。良好的道德情操是文明社會(huì)中每一個(gè)公民的基本素養(yǎng),只有每個(gè)人都把良好的道德素養(yǎng)外化為時(shí)刻遵守的行為規(guī)范,整個(gè)社會(huì)的文明程度才會(huì)提高。健康的人格體現(xiàn)的是一個(gè)人的綜合素質(zhì),既包括思想、意識(shí)形態(tài)的人格,也包括專業(yè)技術(shù)知識(shí)水平。如果說一個(gè)人的思想或?qū)I(yè)人格技能是組成大廈的磚礫,道德素養(yǎng)就是大廈的基石和框架,沒有好的道德作基礎(chǔ)和規(guī)范,再多的專業(yè)知識(shí)堆積也無法成為一個(gè)能為社會(huì)、為人民遮風(fēng)擋雨的堅(jiān)實(shí)大廈。
大學(xué)生的道德人格是指作為大學(xué)生這一特定社會(huì)角色所表現(xiàn)出的道德化自我,具體的內(nèi)涵體現(xiàn)在下列幾個(gè)方面:自知和自律;開放與包容;專注與擔(dān)當(dāng);勇于挑戰(zhàn)、敢于創(chuàng)新。體現(xiàn)在材料力學(xué)學(xué)科上主要表現(xiàn)為,材料力學(xué)作為專業(yè)基礎(chǔ)課,需要一些前期的基礎(chǔ)學(xué)科,如高等數(shù)學(xué)、概率論、線性代數(shù)、大學(xué)物理、工程制圖、理論力學(xué)等;需要學(xué)生了解自己的基礎(chǔ)并對(duì)薄弱環(huán)節(jié)做補(bǔ)充學(xué)習(xí),同時(shí)在學(xué)習(xí)過程中做到主動(dòng)、自律、專注學(xué)習(xí),并善于觀察和思考。材料力學(xué)是不斷發(fā)展的學(xué)科,這就要求學(xué)生多讀參考書、多看國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究資料,通過各種渠道學(xué)習(xí)、了解國內(nèi)外基于力學(xué)的設(shè)計(jì),以開放和包容的心態(tài)了解和學(xué)習(xí)更多、更新的專業(yè)和背景知識(shí)。
作為教育工作者和知識(shí)、思想的傳播者,教師始終要把立德樹人作為自己的踐行規(guī)范,不僅要身體力行,做一個(gè)有德行、術(shù)業(yè)專的人,而且更要在課堂教學(xué)中,結(jié)合自己所講授課程的特點(diǎn),始終把道德人格的培養(yǎng)和教育貫穿其中。在傳授專業(yè)知識(shí)的同時(shí),教師也要結(jié)合時(shí)代發(fā)展的要求,通過潛移默化地滲透,傳授順應(yīng)時(shí)代的道德理念,如科學(xué)精神、責(zé)任感、競爭精神、創(chuàng)新精神、民主與法制意識(shí)、合作與參與意識(shí)等,使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí),更得到道德人格素養(yǎng)的提升。
2"材料力學(xué)課程中融合道德人格教育的途徑
2.1"拓展材料力學(xué)理論發(fā)展中的中國經(jīng)驗(yàn)和智慧
結(jié)合課程體系發(fā)展歷史,使學(xué)生了解中國在力學(xué)體系發(fā)展歷程中的重大貢獻(xiàn)和實(shí)踐成果,提升學(xué)生的民族自豪感,增強(qiáng)學(xué)生的文化自信。
十七世紀(jì)三十年代意大利數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、力學(xué)家伽利略出版了世界上第一本材料力學(xué)教材《兩種新的科學(xué)》,提出了材料的力學(xué)性質(zhì)和強(qiáng)度的計(jì)算方法。這也通常被看作是材料力學(xué)作為一門學(xué)科發(fā)展的歷史起點(diǎn)。但其實(shí)在十二世紀(jì)初的宋代,我國著名建筑學(xué)家李誡在其撰寫的《營造法式》一書中完整地總結(jié)了建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、用料和施工的規(guī)范。書中對(duì)構(gòu)件尺寸做了十分詳細(xì)的規(guī)定,給出了許多經(jīng)驗(yàn)公式。其中寫道“凡梁之大小各隨其廣分為三分,以二分為厚”,意思是房梁要從圓木中截取高與寬之比為3比2的矩形最為合理,這與材料力學(xué)分析的結(jié)論基本吻合。
在軸向拉壓變形章節(jié)中,材料的彈性變形是講解材料力學(xué)時(shí)首先要講解的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)。彈性變形相關(guān)的理論中最重要的是“胡克定律”,該定律是由英國科學(xué)家胡克首先提出來的。其實(shí)我國歷史上也早有對(duì)這一規(guī)律的研究,東漢時(shí)期的經(jīng)學(xué)家和教育家鄭玄就提出了與胡克定律類似的觀點(diǎn),他在為《考工記·弓人》一文的“量其力,有三鈞”一句作注解中寫到:“假令弓力勝三石,引之中三尺,馳其弦,以繩緩擐之,每加一石,則張一尺?!苯沂玖斯膹椓托巫兂烧汝P(guān)系,這比胡克定律的提出早了1500多年。
除了分析我國在材料力學(xué)理論體系發(fā)展中的貢獻(xiàn),還可以結(jié)合一些經(jīng)過歷史長期檢驗(yàn)的典型工程實(shí)例,發(fā)掘更多和中華文明發(fā)展相關(guān)的實(shí)踐內(nèi)容。建于隋代(605年)的河北趙州橋,是一座跨長37.37米,拱圈矢高7.23米的拱橋,利用石料耐壓不耐拉的特性,通過在主拱上面嵌小拱,減輕自身重量并節(jié)省材料。還有氣勢(shì)恢宏的萬里長城,舉世聞名的都江堰水利樞紐,中國古代人民在建筑史上的輝煌成就,不但說明我們的祖先在建筑構(gòu)造學(xué)方面有豐富的知識(shí),而且有構(gòu)件強(qiáng)度、剛度計(jì)算方面的大量經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。
2.2"結(jié)合時(shí)政和工程案例開展道德人格培育
結(jié)合時(shí)政和工程案例分析,培養(yǎng)系統(tǒng)觀、全局觀、責(zé)任感;結(jié)合一些工程案例分析,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和擔(dān)當(dāng)精神。
材料力學(xué)課程是工科學(xué)生接觸到的最早涉及工程問題的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,在材料力學(xué)課堂教學(xué)中,結(jié)合時(shí)政適當(dāng)引入重大工程事故案例,分析工程事故產(chǎn)生的原因,進(jìn)而強(qiáng)調(diào)專業(yè)課學(xué)習(xí)中的系統(tǒng)觀、全局觀和責(zé)任感的重要性。比如1940年美國的塔科馬海峽大橋,因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)分析不周密,設(shè)計(jì)中存在安全隱患,導(dǎo)致其建成四個(gè)月后在風(fēng)中被摧毀;1995年韓國的三豐百貨大樓,因?yàn)椴缓侠淼脑O(shè)計(jì)改動(dòng)以及施工中偷工減料等不嚴(yán)謹(jǐn)、不誠信的行為,僅在20秒內(nèi)全部垮塌;1999年使用不到三年的重慶市綦江彩虹橋,因?yàn)樵O(shè)計(jì)、選材、施工等各方面不規(guī)范發(fā)生垮塌。這些在工程中因?yàn)樵O(shè)計(jì)或者施工不當(dāng)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效引起的生命與財(cái)產(chǎn)的損失,促使即將從事工程設(shè)計(jì)的學(xué)生們,從系統(tǒng)工程和全局角度,始終要抱有對(duì)人、對(duì)社會(huì)高度負(fù)責(zé)的責(zé)任感,做事要具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、精益求精的工匠精神。強(qiáng)調(diào)在學(xué)生階段,學(xué)好專業(yè)課就是責(zé)任感的體現(xiàn)。
2.3"探究學(xué)科知識(shí)點(diǎn)中的道德人格素養(yǎng)元素
從材料力學(xué)知識(shí)點(diǎn)挖掘提煉一脈相通的道德人格素養(yǎng)元素,在講解知識(shí)點(diǎn)的同時(shí),拓展關(guān)聯(lián),既可以加深學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)點(diǎn)的理解,又可以啟發(fā)其對(duì)自己品性人格的思考,樹立正確的人生觀、世界觀。
材料力學(xué)課程的任務(wù)是在滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的要求下,為設(shè)計(jì)既安全又經(jīng)濟(jì)的構(gòu)件提供相關(guān)的理論基礎(chǔ)和計(jì)算方法。結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性可以比作做人的基本道德人格規(guī)范,這是做人的底線,而提供理論基礎(chǔ)和計(jì)算方法則是為了履行自己的社會(huì)責(zé)任而提出的各種專業(yè)工作和具體的解決方案。
比如在講解拉壓桿的超靜定問題時(shí),在由不同剛度的桿構(gòu)成的超靜定桿系結(jié)構(gòu)中,分析結(jié)果表明,剛度越大的桿件分擔(dān)的內(nèi)力越大,從該結(jié)論中擴(kuò)展關(guān)聯(lián)到當(dāng)代大學(xué)生的能力越大,責(zé)任也就越大。
又比如,影響受壓桿件穩(wěn)定性的其中兩個(gè)因素是桿的長度和橫截面的形狀與尺寸,這其實(shí)和個(gè)人承受壓力的能力有相通的地方。學(xué)習(xí)知識(shí)和能力使自己強(qiáng)大,同時(shí)要低調(diào)做人,這樣才能成為社會(huì)或家庭的中流砥柱,承受壓力,抵擋風(fēng)雨,在不同的社會(huì)角色中作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
2.4"引入著名科學(xué)家故事,樹立榜樣人生觀和價(jià)值觀
在講解材料力學(xué)的學(xué)科知識(shí)點(diǎn)時(shí),可以關(guān)聯(lián)一些對(duì)學(xué)科發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家、工程師,以及他們的故事、名言,引導(dǎo)學(xué)生把這些科學(xué)家作為自己人生的榜樣,樹立正確的人生觀和價(jià)值觀。
講解壓桿穩(wěn)定章節(jié)的“歐拉公式”時(shí),可以展開一些關(guān)于科學(xué)家歐拉的個(gè)人經(jīng)歷的介紹。著名數(shù)學(xué)家、自然科學(xué)家歐拉在數(shù)學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)、建筑學(xué)等領(lǐng)域都取得了突出的成就。歐拉一生經(jīng)歷了雙目失明、大量研究成果在一場大火中化為灰燼等各種打擊,但是這些都沒有阻止他科學(xué)研究的工作。他始終以驚人的毅力繼續(xù)進(jìn)行研究,這種堅(jiān)韌頑強(qiáng)的毅力、為科學(xué)傾其一生的孜孜不倦的奮斗精神值得同學(xué)們仰慕和學(xué)習(xí)。
我國著名的科學(xué)家、物理學(xué)家錢學(xué)森先生,在國外優(yōu)厚的待遇面前,毅然選擇了歸國之路,作為我國近代力學(xué)事業(yè)的奠基人之一,在多個(gè)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域取得了杰出的成就。我們著名理論物理學(xué)家、流體力學(xué)家周培源先生,也是始終心系祖國,堅(jiān)守科學(xué)家精神和責(zé)任,作為近代力學(xué)奠基人和理論物理奠基人之一,為我國的力學(xué)事業(yè)作出了卓越貢獻(xiàn)。可以作為榜樣的科學(xué)家還有很多,可以多挖掘一些他們的鮮活事例,在講解知識(shí)點(diǎn)時(shí)穿插這些優(yōu)秀科學(xué)家的故事。在傳授專業(yè)知識(shí)的同時(shí),可以鼓勵(lì)學(xué)生以這些科學(xué)家為榜樣,以他們優(yōu)秀的人格魅力激勵(lì)學(xué)生樹立正確的人生觀、世界觀,培養(yǎng)熱愛祖國的信念,努力學(xué)習(xí),為科學(xué)發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步作出貢獻(xiàn)。只有具有強(qiáng)烈的愛國主義精神,科學(xué)家才能做出有益于國家、社會(huì)發(fā)展的成果和貢獻(xiàn)。
3"結(jié)論
在材料力學(xué)課程教學(xué)過程中,從課程體系發(fā)展歷史、時(shí)政和工程案例分析、重要知識(shí)點(diǎn)講解、新理論和新技術(shù)發(fā)展、有突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家和工程師幾個(gè)方面,發(fā)掘其中的道德人格素養(yǎng)元素。在講解材料力學(xué)專業(yè)知識(shí)的同時(shí),以春風(fēng)化雨、潤物無聲的方式,讓學(xué)生在自然和諧、潛移默化的狀態(tài)下接收和吸收道德人格教育;可以使學(xué)生在掌握專業(yè)知識(shí)的同時(shí),全面提高道德人格素養(yǎng)。完成對(duì)學(xué)生的正確人生觀和價(jià)值觀的培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)教書和育人的統(tǒng)一結(jié)合,實(shí)現(xiàn)立德樹人的教育目標(biāo)。
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