- 相關(guān)推薦
淺談工程力學(xué)教學(xué)中滲透文史知識案例
工程力學(xué)是一門強調(diào)邏輯性和理論性的工程專業(yè)基礎(chǔ)課程，在教學(xué)過程中引入力學(xué)文史知識案例，可以起到多重效果，下面是小編為你們搜集整理的一篇探討工程力學(xué)融入文史知識論文范文，供大家閱讀參考。
摘要：工程力學(xué)是工程專業(yè)本科教學(xué)中一門的專業(yè)基礎(chǔ)課。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，在力學(xué)教學(xué)中融入文史素材案例，不僅能增加課堂趣味性，提高學(xué)生的求知欲，而且可以在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生工程科學(xué)精神，從而提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生素質(zhì)。
關(guān)鍵詞：工程力學(xué);文史知識;學(xué)習(xí)興趣
一、引言
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，要求大學(xué)教育樹立素質(zhì)教育的觀念，從偏重知識傳授轉(zhuǎn)變到能力素質(zhì)培養(yǎng)上來�！豆こ塘W(xué)》是大學(xué)工科類專業(yè)教育中一門的專業(yè)基礎(chǔ)課，它包括靜力學(xué)和材料力學(xué)兩。本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用力學(xué)理論解決工程理由的能力，同時也是結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)等后繼課程的理論基礎(chǔ)。在2012年我校“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”中，《工程力學(xué)》是輪機工程、熱能與動力工程、工業(yè)工程等專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)必修課程，占有的地位。目前，大學(xué)生本科力學(xué)課程教學(xué)目前狀況并不樂觀。主要體現(xiàn)在學(xué)生對課程知識感到枯燥無味，缺乏學(xué)習(xí)興趣，自主學(xué)習(xí)能力弱，特別是學(xué)生欠缺主動發(fā)現(xiàn)理由和解決理由的動力和能力。自主學(xué)習(xí)能力弱等。這些理由嚴重影響了《工程力學(xué)》教學(xué)質(zhì)量的提高。
現(xiàn)代自然科學(xué)是從力學(xué)開始的[1]，力學(xué)研究成果對自然科學(xué)、工程技術(shù)的發(fā)展和社會進步做出了突出的貢獻，其發(fā)展歷史中蘊含著豐富的人文素質(zhì)教育素材。如果能在實際教學(xué)中結(jié)合相關(guān)知識點，介紹杰出科學(xué)家人生奮斗的歷程，穿插有趣、在益的文史知識案例，一方面可活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;另一方面，將執(zhí)著追求、求實創(chuàng)新的科學(xué)精神在潛移默化中傳輸給學(xué)生，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。在我�！豆こ塘W(xué)》教學(xué)過程中，引用一些代表性的典型力學(xué)文史知識案例，將知識傳授與人文素質(zhì)培養(yǎng)滲透融合，已經(jīng)取得了較好的教學(xué)效果。下面以中國古代力學(xué)成果介紹和魁北克大橋垮塌事故為例說明。
二、引古論今，激發(fā)學(xué)生愛國熱情和歷史責(zé)任感
讀史可以明智。力學(xué)教材中，絕大力學(xué)原理以外國人名命名的，介紹我國古代力學(xué)成就的資料很少。教學(xué)中穿插介紹中國古代力學(xué)成果[2，3]，會產(chǎn)生讓學(xué)生耳目一新的效果。例如：講到力的概念時，可順勢引用春秋時代墨家代表人物墨翟在《墨經(jīng)》中對力的定義：“力，形之所以奮也”。按照字面理解，“形”指物體，“奮”即運動變形，也就是說力是物體產(chǎn)生運動變形的理由。這與牛頓經(jīng)典力學(xué)對力的看法基本一致。材料彈性變形定律是力學(xué)基本定律之一，由英國著名科學(xué)家胡克于1678年提出。東漢著名經(jīng)學(xué)家鄭玄，在為春秋時期文獻《考工記·馬人》“量其力，有三鈞”一句作注解中寫到：“弓力勝三石，引之中三尺，弛其弦，以繩緩擐之，每加物一石，則張一尺”。即測量弓力時，先將弓的弦松開，用繩子松松地套住弓的兩端，然后加重物測量;重量每增加一石，則弓弦就伸長一尺�？梢钥闯�，鄭玄已經(jīng)正確描述了力與變形成線性正比的關(guān)系，比胡克足足早了1500多年。中國盡管沒有發(fā)展出現(xiàn)代科學(xué)，但勞動人民在實踐中總結(jié)出了暗含力學(xué)原理的寶貴經(jīng)驗，確定橫梁高寬比就是中國古代重大力學(xué)成就之一[4]。早在公元前5000年，浙江河姆渡遺址中梁木與木枋的比大約是4∶1，已經(jīng)認識到增大梁木斷面的對于承重的性。宋代李誡在其所著《營造法式》中寫道：“凡梁之大小，各隨其廣分為三分之二為厚。”意思是房梁要從圓木中截取高寬之比為3∶2的矩形最合理。這個比值與理論計算值1.414很接近，兼顧了梁抗彎強度和剛度因素，科學(xué)而規(guī)范，對后世營造起了重大影響。在講到梁彎曲應(yīng)力強度條件時，就可以引用這一素材。凡如此類，結(jié)合課程內(nèi)容，追溯中國古代力學(xué)輝煌成就，體會到了古代中國人民的智慧，將愛國主義教育融入教學(xué)之中，激發(fā)民族自強心和歷史責(zé)任感，從而提高學(xué)生對力學(xué)課的學(xué)習(xí)興趣。
三、以史為鑒，培養(yǎng)學(xué)生工程科學(xué)素質(zhì)
力學(xué)是一門應(yīng)用性實踐性很強的學(xué)科，不僅要求學(xué)生掌握公式定理的推導(dǎo)，更要習(xí)題練習(xí)培養(yǎng)嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度。引用一些典型工程案例，可進行學(xué)生工程科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)。例如，可引用著名的加拿大魁北克大橋(Quebec Bridge)垮塌事故案例。1900年，魁北克大橋開始修建，橫貫加拿大圣勞倫斯河，是當時世界上最長的橋梁。主設(shè)計師庫帕(Theodore Cooper)為了節(jié)省成本，沒有經(jīng)過細致驗算，輕率延長了大橋主跨的長度，由500米增長到了600米。1907年8月29日，當橋梁即將竣工之際，發(fā)生了垮塌事故，75人死亡，多人受傷。事故調(diào)查表明，正是由于庫帕的過分自信，忽略了對桁架重量的精確計算，而導(dǎo)致悲劇的發(fā)生。1913年，大橋的設(shè)計建造重新開始，可血的教訓(xùn)沒有被吸取，1916年9月重建過程中，悲劇再一次重演：由于某個支撐點的材料指標不到位，中間最長的橋身突然塌陷，造成10名工人死亡。該事故被Engineering news稱為“有史以來的最大工程災(zāi)難”，也被認為是懸臂結(jié)構(gòu)的最大災(zāi)難，還被評為20世紀10大工程技術(shù)悲劇之首[5]。庫帕所畢業(yè)的加拿大工學(xué)院也因此聲譽掃地，但是學(xué)校并沒有掩飾、隱瞞這次事故。相反，為了銘記這個教訓(xùn)，它聯(lián)合倡議七所工程學(xué)院籌資買下了大橋的鋼梁殘骸，打造成一枚枚指環(huán)，分發(fā)給每年從工程系畢業(yè)的學(xué)生，取名“恥辱戒指”(Iron Ring)，又名“工程師之戒”。這枚戒指代表著工程師的驕傲、責(zé)任、義務(wù)以及謙遜。從那以后，該校的畢業(yè)生被授予畢業(yè)證的同時，都會領(lǐng)到一枚恥辱戒指。畢業(yè)生們把大橋殘骸制成的恥辱戒指戴在左手小拇指上，告誡自己永遠不要忘記歷史的教訓(xùn)與恥辱，激勵自己奮發(fā)圖強，隨時提醒著工程師對他人生命和財產(chǎn)的責(zé)任。這個案例的介紹，學(xué)生心靈上受到震撼。深切體會到作為一名未來的工程師，應(yīng)常存敬畏之心，尊重自然科學(xué)規(guī)律，嚴謹求實，才能保證工程不出質(zhì)量理由。
《工程力學(xué)》是一門強調(diào)邏輯性和理論性的工程專業(yè)基礎(chǔ)課程，在教學(xué)過程中引入力學(xué)文史知識案例，可以起到多重效果。豐富了力學(xué)教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生由被動應(yīng)付轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃忧笾�，提高學(xué)習(xí)積極性。更的是，這些鮮活的事實案例，培養(yǎng)這些未來工程師提高科學(xué)素養(yǎng)，樹立歷史社會責(zé)任感，以嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度面對自身學(xué)習(xí)、工作遇到的種種理由，從而為他們終生學(xué)習(xí)和今后發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)，達到了大學(xué)素質(zhì)教育的目的。同時，也可以顯著提升教師教學(xué)水平。力學(xué)知識案例的搜集整理，拓寬知識領(lǐng)域，增強了教師自身的知識積累，對學(xué)科理論有了更深刻的理解。同時，教師也能從學(xué)生提問和討論中啟發(fā)，真正做到教學(xué)相長。在實際教學(xué)中，案例搜集要注意豐富典型，與時俱進，可選取近期發(fā)生的國內(nèi)外有重大影響的工程案例。另外，如何選擇合適的時機，從而將教學(xué)知識點與這些案例密切結(jié)合，還在教學(xué)實踐中不斷探索。
總之，將文史知識案例融入基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)中，可以發(fā)揮積極作用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，努力實現(xiàn)傳授知識、培養(yǎng)能力和提高素質(zhì)“三位一體”。
參考文獻：
[1]武際可.力學(xué)史[M].北京：高等教育出版社，2010.
[2]戴世強，張文，馮秀芳.古今力學(xué)思想與策略[M].上海：上海大學(xué)出版社，2005.
[3]老亮.中國古代材料力學(xué)史[M].長沙：國防科技大學(xué)出版社，1991.
[4]戴念祖.中國力學(xué)史札記：螺旋與橫梁高寬比[J].力學(xué)與實踐，1997，(19)：67-68.
[5]肖峰.從魁北克大橋垮塌的文化成因看工程文化的價值[J].自然辯證法通訊，2006，28(5)：12-17.
【淺談工程力學(xué)教學(xué)中滲透文史知識案例】相關(guān)文章：
淺談在《工程力學(xué)》教學(xué)中的創(chuàng)新論文11-19
淺談數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透德育的點滴做法03-29
大學(xué)英語教學(xué)中的文化滲透淺談的論文02-20
淺談德育在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的滲透論文01-19
淺談高中化學(xué)教學(xué)中其他學(xué)科的滲透(一)03-08
淺談初中數(shù)學(xué)思想方法在教學(xué)中的滲透05-26
淺談在語言活動中滲透環(huán)境教育03-27