材料力学课程教学中融合道德人格培育的探索.pdf

现代商贸工业2023 年第 22 期Modern Business Trade Industry No.22.2023基金项目:上海市高校选拔培养优秀青年教师科研专项(350035)。作者简介:刘静(1977-),女,汉族,山东聊城人,博士,讲师,研究方向为虚拟样机、工程机械 CAD/CAE 技术。材料力学课程教学中融合道德人格培育的探索刘 静(上海理工大学机械工程学院,上海 200093)摘 要:材料力学课程是理工科高等院校大部分工科专业的技术基础课,覆盖面广、受众学生群体大。根据课程及学生特点,在教学环节中结合典型工程案例以及对基本理论和计算方法的哲学思考,挖掘课程中相关的道德人格培育元素,在向学生传授专业知识的同时,培养提高他们的道德人格素养。关键词:材料力学;教学;道德人格;培育中图分类号:G4 文献标识码:A doi:10.19311/ki.1672-3198.2023.22.0811 培养良好道德人格的含义道德人格培养包括良好的道德素养和健康的人格的培养两个方面。良好的道德情操是文明社会中每一个公民的基本素养,只有每个人都把良好的道德素养外化为时刻遵守的行为规范,整个社会的文明程度才会提高。健康的人格体现的是一个人的综合素质,既包括思想、意识形态的人格,也包括专业技术知识水平。如果说一个人的思想或专业人格技能是组成大厦的砖砾,道德素养就是大厦的基石和框架,没有好的道德作基础和规范,再多的专业知识堆积也无法成为一个能为社会、为人民遮风挡雨的坚实大厦。大学生的道德人格是指作为大学生这一特定社会角色所表现出的道德化自我,具体的内涵体现在下列几个方面:自知和自律;开放与包容;专注与担当;勇于挑战、敢于创新。体现在材料力学学科上主要表现为,材料力学作为专业基础课,需要一些前期的基础学科,如高等数学、概率论、线性代数、大学物理、工程制图、理论力学等;需要学生了解自己的基础并对薄弱环节做补充学习,同时在学习过程中做到主动、自律、专注学习,并善于观察和思考。材料力学是不断发展的学科,这就要求学生多读参考书、多看国内外相关领域的研究资料,通过各种渠道学习、了解国内外基于力学的设计,以开放和包容的心态了解和学习更多、更新的专业和背景知识。作为教育工作者和知识、思想的传播者,教师始终要把立德树人作为自己的践行规范,不仅要身体力行,做一个有德行、术业专的人,而且更要在课堂教学中,结合自己所讲授课程的特点,始终把道德人格的培养和教育贯穿其中。在传授专业知识的同时,教师也要结合时代发展的要求,通过潜移默化地渗透,传授顺应时代的道德理念,如科学精神、责任感、竞争精神、创新精神、民主与法制意识、合作与参与意识等,使学生在学习专业知识的同时,更得到道德人格素养的提升。2 材料力学课程中融合道德人格教育的途径2.1 拓展材料力学理论发展中的中国经验和智慧结合课程体系发展历史,使学生了解中国在力学体系发展历程中的重大贡献和实践成果,提升学生的民族自豪感,增强学生的文化自信。十七世纪三十年代意大利数学家、天文学家、力学家伽利略出版了世界上第一本材料力学教材两种新的科学,提出了材料的力学性质和强度的计算方法。这也通常被看作是材料力学作为一门学科发展的历史起点。但其实在十二世纪初的宋代,我国著名建筑学家李诫在其撰写的营造法式一书中完整地总结了建筑设计、结构、用料和施工的规范。书中对构件尺寸做了十分详细的规定,给出了许多经验公式。其中写道“凡梁之大小各随其广分为三分,以二分为厚”,意思是房梁要从圆木中截取高与宽之比为 3 比 2 的矩形最为合理,这与材料力学分析的结论基本吻合。在轴向拉压变形章节中,材料的弹性变形是讲解材料力学时首先要讲解的基础知识点。弹性变形相关的理论中最重要的是“胡克定律”,该定律是由英国科学家胡克首先提出来的。其实我国历史上也早有对这一规律的研究,东汉时期的经学家和教育家郑玄就提出了与胡克定律类似的观点,他在为考工记弓人一文的“量其力,有三钧”一句作注解中写到:“假令弓力胜三石,引之中三尺,驰其弦,以绳缓擐之,每加一石,则张一尺。”揭示了弓的弹力和形变成正比关系,这比胡克定律的提出早了 1500 多年。除了分析我国在材料力学理论体系发展中的贡献,还可以结合一些经过历史长期检验的典型工程实例,发掘更多和中华文明发展相关的实践内容。建于隋代(605 年)的河北赵州桥,是一座跨长 37.37 米,拱圈矢高 7.23 米的拱桥,利用石料耐压不耐拉的特性,通过在主拱上面嵌小拱,减轻自身重量并节省材料。还有气势恢宏的万里长城,举世闻名的都江堰水利枢纽,中国古832现代商贸工业2023 年第 22 期Modern Business Trade Industry No.22.2023代人民在建筑史上的辉煌成就,不但说明我们的祖先在建筑构造学方面有丰富的知识,而且有构件强度、刚度计算方面的大量经验总结。2.2 结合时政和工程案例开展道德人格培育结合时政和工程案例分析,培养系统观、全局观、责任感;结合一些工程案例分析,培养学生严谨的科学态度和担当精神。材料力学课程是工科学生接触到的最早涉及工程问题的专业技术基础课,在材料力学课堂教学中,结合时政适当引入重大工程事故案例,分析工程事故产生的原因,进而强调专业课学习中的系统观、全局观和责任感的重要性。比如 1940 年美国的塔科马海峡大桥,因为设计时对结构分析不周密,设计中存在安全隐患,导致其建成四个月后在风中被摧毁;1995 年韩国的三丰百货大楼,因为不合理的设计改动以及施工中偷工减料等不严谨、不诚信的行为,仅在 20 秒内全部垮塌;1999 年使用不到三年的重庆市綦江彩虹桥,因为设计、选材、施工等各方面不规范发生垮塌。这些在工程中因为设计或者施工不当导致结构失效引起的生命与财产的损失,促使即将从事工程设计的学生们,从系统工程和全局角度,始终要抱有对人、对社会高度负责的责任感,做事要具有严谨的科学态度、精益求精的工匠精神。强调在学生阶段,学好专业课就是责任感的体现。2.3 探究学科知识点中的道德人格素养元素从材料力学知识点挖掘提炼一脉相通的道德人格素养元素,在讲解知识点的同时,拓展关联,既可以加深学生对专业知识点的理解,又可以启发其对自己品性人格的思考,树立正确的人生观、世界观。材料力学课程的任务是在满足强度、刚度、稳定性的要求下,为设计既安全又经济的构件提供相关的理论基础和计算方法。结构的强度、刚度、稳定性可以比作做人的基本道德人格规范,这是做人的底线,而提供理论基础和计算方法则是为了履行自己的社会责任而提出的各种专业工作和具体的解决方案。比如在讲解拉压杆的超静定问题时,在由不同刚度的杆构成的超静定杆系结构中,分析结果表明,刚度越大的杆件分担的内力越大,从该结论中扩展关联到当代大学生的能力越大,责任也就越大。又比如,影响受压杆件稳定性的其中两个因素是杆的长度和横截面的形状与尺寸,这其实和个人承受压力的能力有相通的地方。学习知识和能力使自己强大,同时要低调做人,这样才能成为社会或家庭的中流砥柱,承受压力,抵挡风雨,在不同的社会角色中作出应有的贡献。2.4引入著名科学家故事,树立榜样人生观和价值观在讲解材料力学的学科知识点时,可以关联一些对学科发展作出突出贡献的科学家、工程师,以及他们的故事、名言,引导学生把这些科学家作为自己人生的榜样,树立正确的人生观和价值观。讲解压杆稳定章节的“欧拉公式”时,可以展开一些关于科学家欧拉的个人经历的介绍。著名数学家、自然科学家欧拉在数学、天文学、物理学、建筑学等领域都取得了突出的成就。欧拉一生经历了双目失明、大量研究成果在一场大火中化为灰烬等各种打击,但是这些都没有阻止他科学研究的工作。他始终以惊人的毅力继续进行研究,这种坚韧顽强的毅力、为科学倾其一生的孜孜不倦的奋斗精神值得同学们仰慕和学习。我国著名的科学家、物理学家钱学森先生,在国外优厚的待遇面前,毅然选择了归国之路,作为我国近代力学事业的奠基人之一,在多个科学技术领域取得了杰出的成就。我们著名理论物理学家、流体力学家周培源先生,也是始终心系祖国,坚守科学家精神和责任,作为近代力学奠基人和理论物理奠基人之一,为我国的力学事业作出了卓越贡献。可以作为榜样的科学家还有很多,可以多挖掘一些他们的鲜活事例,在讲解知识点时穿插这些优秀科学家的故事。在传授专业知识的同时,可以鼓励学生以这些科学家为榜样,以他们优秀的人格魅力激励学生树立正确的人生观、世界观,培养热爱祖国的信念,努力学习,为科学发展和社会的进步作出贡献。只有具有强烈的爱国主义精神,科学家才能做出有益于国家、社会发展的成果和贡献。3 结论在材料力学课程教学过程中,从课程体系发展历史、时政和工程案例分析、重要知识点讲解、新理论和新技术发展、有突出贡献的科学家和工程师几个方面,发掘其中的道德人格素养元素。在讲解材料力学专业知识的同时,以春风化雨、润物无声的方式,让学生在自然和谐、潜移默化的状态下接收和吸收道德人格教育;可以使学生在掌握专业知识的同时,全面提高道德人格素养。完成对学生的正确人生观和价值观的培养,实现教书和育人的统一结合,实现立德树人的教育目标。参考文献1 苏继龙.融合型工程案例在“材料力学”课程思政中的应用J.黑龙江教育(高教研究与评估),2020,(8):26-27.2 吴冰.试论大学生道德人格建构的基本思路J.思想文化道德研究,2001,(7):74-75.3 王安强,赵彬,陈瑞卿,等.材料力学课程思政建设与应用J.教育教学论坛,2020,(25):93-94.4 肖丽萍,吴兴瞳,刘兆朋,等.思政元素融入“材料力学”具体案例中的教学探索J.中国多媒体与网络教学学报,2022,(01):33-36.5 张建军,徐鹏等.思政元素在材料力学课程的挖掘、梳理和隐性融合的研究J.教育教学论坛,2020,(2):47-48.932