[摘 要] 作為聯系基礎課和專業課的重要中間紐帶,“結構力學”在土木工程專業整個課程體系中的作用是毋庸置疑的。在分析結構力學的重要性和當前結構力學教學所出現的新問題和面臨的新形勢的基礎上,闡述了在“結構力學”教學過程中,通過融入中華民族的精神力量來提高“結構力學”教學質量的重要意義。然后提出可供實際采取和操作的措施和路徑,將中華民族的精神力量融入“結構力學”的教學之中,使二者形成合理而有益的“同頻、共振、放大”效應,以從根本上提高“結構力學”的教學效果。
[關鍵詞] 結構力學;土木工程專業;教學質量;中華民族的精神力量;中華文化
[作者簡介] 鄭玉國(1978—),男,湖北宜城人,博士,湖南科技大學土木工程學院副教授,主要從事結構力學方面的教學與研究。
[中圖分類號] G641 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324(2022)08-0133-04 [收稿日期] 2021-06-18
一、“結構力學”課程的重要性
作為固體力學的分支之一,結構力學主要研究結構的組成規律、結構在外力和其他因素作用下內力和變形的計算方法、結構穩定性的分析方法等;從結構類型上來講主要分為靜定結構分析和超靜定結構分析兩大類,從荷載類型來講主要包括靜力分析和動力分析兩大塊。
從課程定位來看,在大學本科土木工程專業中,作為聯系基礎課和專業課的重要紐帶,結構力學的重要性不言而喻。先修的“理論力學”和“材料力學”等課程為結構力學提供力學分析的基本原理和基礎,而結構力學又為后續的彈性力學、混凝土結構原理、建筑結構、橋梁工程等專業課提供了力學知識基礎[1]。
從專業目標來看,通過結構力學的學習,一方面為后續學習專業課相關的結構強度、剛度和穩定性驗算等內容打下堅實基礎;另一方面更是為學生在將來從事與土木工程相關的工作時能夠提供結構分析的基本方法,提供解決實際工程問題的基本思路,最終為學生從事土木工程行業的終身發展有所助益。
二、“結構力學”課程教學面臨的新形勢
結構力學的重要性是毋庸置疑的,但“結構力學”當前教學過程中出現的一些新問題和面臨的新形勢也值得引起重視。
首先是“結構力學”的教學內容多,學分高,難度大,常常在土木工程專業的所有課程中不通過率比較高,導致學生還沒開始上課就對該門課產生了一定的畏難情緒,從而導致課未上而膽已怯的現象。
多年土木工程專業諸多課程的教學實踐表明,對于心理素質和自我調節能力還不足夠強的大學生,一旦他們在結構力學上遭遇了“滑鐵盧”,他們在后續的專業課上極有可能出現“多米諾骨牌式的塌方”,從而對整個的專業課程學習造成不利影響。
毫無疑問,當代大學生無疑是最充滿青春活力的一代,他們中的很多人具有蓬勃的朝氣和豐富的想象力、創造力,他們的未來具有無限的可能,也正是因為一代又一代青年所具有的蓬勃生機和積極進取精神,我們偉大的國家和民族才有了今天欣欣向榮的發展局面。然而,仍有一部分青年大學生沒有從傳統的固有思維中轉變過來,他們仍充滿著“大學就是輕松的天堂”這種不當思想,努力擔當、艱苦奮斗、主動作為、奮勇爭先的精神比較缺乏,“靡靡之狀”也是普遍存在的[2]。
除此之外,很大一部分大學生沒有真正意識到:當前世界正處于百年未有之大變局,未來已來,當前大學教育的新變化正在悄然發生,這種變化不僅體現在結構力學上,也體現在很多其他課程之中。在當前工程專業認證的大形勢下,雖然結構力學的內容多,難度大,但是教學課時卻沒有增多,反而還在不斷壓縮,各種新課程的不斷涌現對這些傳統經典課程造成了不同程度的擠壓。
不可否認,教育的新理念期待在更寬的口徑上去培養大學生,把更多的時間交給學生,去讓學生發揮更大的自主性,使他們的未來在不同的方向上和不同的分支上似乎都具有不同的可能。然而這些新變化也導致了一些矛盾和不利的結果,那就是教師在課堂上只能講授最基本的知識點和最基本的方法,沒有更多的空間和時間從多個側面、多個視角去闡釋、發揮和貫聯結構力學的諸多知識點,無法手把手進行大量的解題演示和習題講解,動手的問題很大程度上只能交給學生自己解決。而這些對于剛剛從傳統的應試高中教育中走出來的大學生,顯然是不適應的。
另一方面,這些新變化和新要求與結構力學本身的固有特點形成了矛盾。結構力學整個知識體系內容龐大,內在邏輯聯系緊密,需要教師循循善誘的引導、大量的解題示范學生才能慢慢漸入佳境。結構力學對學生自己動手求解具體問題的能力要求很高,學生必須進行大量的習題訓練才能對結構力學的知識有比較深刻的理解和掌握,他們更需要大量的時間去體悟、去醞釀、去發酵,才能達到對課程內容融會貫通、學一知十、一通百通的目標,才能使結構力學真正起到聯系基礎課和專業課的重要中間紐帶作用。然而各種其他因素對“結構力學”教學的侵蝕,使得教師和學生在這些經典課程上的投入越來越少,無法達到使學生學通、學透該課程的程度。
在“結構力學”教學中出現的這些新問題和面臨的新形勢,既有不以人力為轉移的社會大環境方面的原因,也有授課教師和學生自身能動性方面的原因。整個社會大環境常常非人力所能改變,而自身能動性方面的原因卻是比較容易改變的,也容易在短時間內產生效果。因此,從自身能動性方面入手來解決“結構力學”課程教學所面臨的問題,不失為一條很好的路徑。
三、融入中華民族精神力量的意義
基于結構力學在整個土木工程專業課程體系中的重要作用,針對“結構力學”教學所面臨的問題,結合當前大學教育所面臨的新變局,為了讓結構力學真正成為串起整個土木工程專業各門課程的一根最結實的“線”,最大程度上提高和保證其教學質量就成為重中之重。
從自身能動性上來講,提高“結構力學”課程的教學質量無外乎從兩個大的方面入手,一個是從教學技能方面入手,一個是從精神動力方面入手。
所謂教學技能方面,從教師的角度來講,即指結構力學教師自身過硬的、最大程度上對結構力學內容深入、透徹和根本的掌握,最大程度上鞭辟入里、信手拈來、深入淺出、引人入勝、淺顯易懂地傳授結構力學內容的教學能力和技巧,以及既能適當深入又能有所發揮但不脫離結構力學內容根本的授課能力。從學生的角度來講,即指學生盡最大努力對先修課程最扎實的了解和掌握,一直以來通過各層次教育和培養形成的良好學習、接受、吸收和掌握知識的習慣、能力和技巧。
所謂精神動力方面,既指結構力學教師一貫固有的高尚的人格魅力、昂揚的精神氣質,也指其在教學過程中表現出來的良好精神狀態和對學生所施加的正向精神影響,以及學生一直以來形成的良好的精神品質和為學習知識而具有的良好的精神風貌。眾所周知,這些正向的精神、氣質和品質等,會對戰勝困難、會對學習難度較大的結構力學課程形成很大的正向促進作用。
很顯然,優良教學技能的形成非一日之功,需要日復一日年復一年的磨礪方見成效。而在“結構力學”教學時間日漸壓縮的現狀下,短期內期望通過教學技能方面的大幅改善來提高其教學質量不太現實。
中華民族五千年文明浩浩蕩蕩,精神養分無窮無盡,只要愿意從中汲取養分,永遠是取之不盡用之不竭。而精神的力量是無窮的,短時間可以發揮巨大力量。如果把中華民族的精神力量積極而有益地融入“結構力學”的教學之中,定然可以為提高其教學質量提供巨大的動力。
因此,針對“結構力學”教學當前面臨的比較嚴峻的現狀和問題,通過融入中華民族的精神力量來助力“結構力學”教學,使二者形成合理而有益的“同頻、共振、放大”效應,以從根本上提高“結構力學”的教學效果,當然是值得期待的。
四、助力的途徑和措施
首先從本質上來講,結構力學的教師通過多年的教學實踐,形成一種一貫固有的高尚的人格魅力和正向的精神氣質,是通過中華民族的精神力量來助力“結構力學”教學的重中之重。作為中國人,這種精神氣質一定是源于中華民族自古以來的精神傳承,一定是非常中國式的。世界的目光看東方,而東方的精髓在于中華民族的精神力量。
自萬世師表孔子伊始,所謂大師者無不具有博大而開闊的胸襟、春風化雨潤物無聲的情懷、潛移默化以身行教的氣度、默默耕耘無私奉獻的心胸、腳踏實地不懈奮斗的精神。而這些自古以來的中華民族精神傳承和為師之道,是當下結構力學的教師需要一脈傳承的,需要使它們成為其一貫固有的精神氣質。非有這種大精神,無以培養出大人才。只有老師具有中國式的精神力量,才有可能培養出具有中國式精神力量的學生,才有可能為我國宏偉壯麗的土木工程建設事業培養出具有中國式精神力量的真正后繼人才。
只有結構力學的教師形成這種一貫固有的高尚的人格魅力和正向的精神氣質,真正做到“腹有詩書氣自華”,才能先正己而后正人,從而在教學中自然而然地將這些精神氣質表現出來,潛移默化、潤物無聲、心之正向大能量才能自然而然地發乎情感、語言和行為,才會在教學中自然而然、由內而外地體現、散發。從而對學生形成強大的吸引力,發揮教師精神感染的力量,激發學生學習的動力和信心。教師真正有精神,學生才真正有信心、才會最大程度上信任教師、才會有盡最大努力學好知識的勁頭和渴望,從而克服對結構力學的畏懼,建立征服結構力學這門課程的信心和勇氣。
其次,在當前紛繁蕪雜的大千世界,大學作為“象牙塔”或“人類最后精神家園”的功能正在減弱,師生之間的直接聯系不斷弱化,社會大環境的各種因素對大學的沖擊和影響越來越顯著,正不斷地侵蝕和擠壓著教學。那么為了融入中華民族的精神力量來助力“結構力學”教學,教師必須最大程度上把握好課堂時間。在大部分時間講授課程知識的同時,必須短時、高沖擊力地融入中華民族的精神力量來形成高強的正面激勵[3],恰如其分高強度的“點刺”,把握時機和力度。只有這樣才能對學生打下正向的精神烙印,才會短期內激發學生的動力與激情,學生有了動力和激情,才會更加努力地學習。
與此相適應,在“結構力學”的教學中,結合結構力學課程的特點,在中華民族的精神力量中有豐富的素材和養分可以隨時提取和拈來,從而對“結構力學”的教學形成助力。
中華民族歷來是有志氣、有骨氣、有氣節的,中國人從來都是不屈服、不服輸、迎難而上的,從來都是“為中華之崛起而讀書”的,從來都是“風聲雨聲讀書聲聲聲入耳;家事國事天下事事事關心”的,從來都是“先天下之憂而憂,后天下之樂而樂”的,從來都是胸懷天下的。不服輸、不畏懼任何困難的勁頭,是中華民族精神力量的最好注腳。作為朝氣蓬勃的當代大學生,如果僅僅因為“結構力學”這門課程,在沒有深入和透徹鉆研的情況下就覺得有難度,從而喪失了征服它的勇氣和信心,從而被攔住了繼續學習和前進的腳步,那豈不是志氣太低、眼界太窄、格局太小?通過這種基于中華民族精神力量的激勵和反詰,激發學生學習結構力學的斗志和戰勝它的勇氣。
中華民族精神力量的源泉在于自強不息、艱苦奮斗、持之以恒的行動精神。“梅花香自苦寒來,寶劍鋒從磨礪出”“書山有路勤為徑,學海無涯苦作舟”“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”。這些歷代膾炙人口的詩句都是中華民族精神力量的結晶,它們無不告訴我們:沒有付出、沒有耕耘、沒有磨礪、沒有汗水、沒有艱辛,哪有收獲?世間哪怕一點點的成功無不如此,結構力學的學習何嘗不是呢?通過不斷強調中華民族精神力量的這種內涵,學生在這種激勵下不斷培養和磨煉艱苦奮斗的精神并立即采取行動去勤學巧練,就一定可以把結構力學學好。
“師傅領進門,修行在個人”“合抱之木,生于毫末;九層之臺,起于壘土;千里之行,始于足下”“不積跬步,無以至千里;不積小流,無以成江海”,這些非常中國式的精神遺產無不說明,學得好還是學得不好、學得透還是學得不透,最根本的還在于學生自身。在這種中華民族精神力量的激勵和感召下,學生從當下馬上去行動,去讀百遍書、去千錘百“練”、去日思夜悟,就一定可以真正掌握結構力學的精髓,就一定可以真正提高“結構力學”的教學質量。
新中國建立以來,我們國家的土木工程建設取得了舉世矚目的成就,從三峽大壩、上海中心、中國天眼到港珠澳大橋,從交通強國、海洋強國、一帶一路到川藏鐵路,所有這些土木工程建設成就的取得以及持續不斷的發展,無不凝結著一代又一代土木人持之以恒的奮斗、努力和心血,它們的背后無不潛藏著為國為民謀福利的家國情懷。與取得這些土木工程建設成就所付出的努力相比,當代土木工程專業的大學生,為了掌握和征服結構力學這樣一門“小小”的課程,付出再多的努力又何足掛齒呢?受到中華民族精神力量的這種促動,學生就會充滿了戰勝結構力學這門困難課程的力量,然后立即行動去學好這門課程。
最后,當代的大學生應當學會珍惜時間,勇敢與消耗時間的負面行為去作斗爭,然后將更多的時間應用到正面的學習之上。這對于偏重于訓練、偏重于理性計算的土木工程專業[4]的學習是如此,對于需要大量時間去溫習和體悟知識、去訓練和強化的結構力學課程學習更是如此。“牢騷太盛防斷腸,風物長宜放眼量”,當代的大學生應當眼光長遠,相信時間的力量。因為在中華民族自古以來的精神之中無不如此:“年少不知勤學早,白首方悔讀書遲”“一寸光陰一寸金,寸金難買寸光陰”“少壯不努力,老大徒傷悲”,這些中華民族精神的結晶,無不催人奮進,勸人惜時。
結語
當今世界,西方文明與文化在處理當代所面臨的各種艱難復雜問題上已經顯現出乏力與技窮。21世紀是中國的世紀,中華文明偉大的力量開始顯現,世界問題的解決最終要靠中華民族的精神力量。
通過融入中華民族的精神力量來助力“結構力學”教學,需要學生、老師、學校和社會共同努力以形成良好合力,才能發揮更大作用和取得更好效果。毫無疑問,在其他課程的教學中合理融入中華民族的精神力量,對提高其教學質量也一定是有所助益的。當然,文化的形成和精神力量的顯現非一日之功,需要長久的努力和堅持,畢竟“革命尚未成功,同志仍須努力”。
參考文獻
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[2]鄭玉國.結構力學課程教學應重視工程直覺的培養[J].高等建筑教育,2016,25(1):100-104.
[3]鄭玉國.“結構設計原理”教學激勵機制的設計與評價[J].黑龍江教育(高教研究與評估),2017(2):35-37.
[4]鄭玉國.探索性學習項目在橋梁工程課程教學中的應用實踐[J].高教論壇,2016(2):39-43.
Abstract: As an important intermediate link between basic coursed and professional courses, the Structural Mechanics course plays great role in the whole curriculum system of civil engineering major. Based on the analyses of its importance, the new problems and new situation in its teaching, this paper expounds the importance of integrating the spiritual power of Chinese nation to improve the teaching quality of the course, and then proposes some measures and paths. The spiritual power of the Chinese nation is integrated into the course teaching, so that the two can form a reasonable and beneficial effect of “same frequency, resonance and amplification”, so as to fundamentally improve the teaching effect.
Key words: Structural Mechanics; civil engineering major; teaching quality; spiritual power of Chinese nation; Chinese culture