唯物辯證法在《工程材料》課程教學中的體現(xiàn)與運用

王軍 付業(yè)俊 鄒開金

【摘要】在《工程材料》課程的教學過程中，通過挖掘其中蘊涵的唯物辯證法知識，將自然科學范疇的材料科學專業(yè)知識與人文科學范疇的哲學知識有機地結合起來，不但能加深學生對本課程的理解和掌握，還能培養(yǎng)學生科學的思維方法。這對大學生知識水平和綜合思維能力的提升具有重要作用。

【關鍵詞】工程材料 ?唯物辯證法 ?思維能力

【基金項目】國家自然科學基金資助項目，硅藻群落生物再生水玻璃舊砂機理研究（51405348）;湖北省級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目（201413240010）。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）05-0224-01

《工程材料》是機械及材料學科的主干課程之一，實踐性和應用性很強，同時有些理論又具有很高的認知難度。由于學生的生活、生產(chǎn)經(jīng)驗有限，學習方法和認知水平上又有所缺乏，造成學習過程中，常常感到非常吃力，難以理解。

對于這樣一門專業(yè)性很強的專業(yè)基礎課程，本文給出一種運用唯物辯證法來學習和理解工程材料相關知識和理論的思路，在教學過程中，教師可以運用唯物辨證主義思維，揭示、并引導學生自己去發(fā)現(xiàn)工程材料學中的內(nèi)在規(guī)律。這樣，不但能使學生較好的掌握專業(yè)基礎知識，還能培養(yǎng)學生的科學思維方法，為今后的學習和工作打下良好的基礎。

1.唯物辨證主義思維運用于自然學科教學的意義

在自然學科的教學過程中，適當、合理的運用唯物辨證法，關鍵是思維方式的轉(zhuǎn)變，從單純的專業(yè)視野拓展到哲學視野，站在哲學的高度重新看待自然科學知識，運用哲學思維進行自然學科課程的解讀與教學，它具有新的意義和價值。

1.1提升了理解方式的新高度。

對于中小學生而言，學習的過程很大成分上就是記憶，而對于大學生而言，由于所學課程涉及到許多艱深晦澀難懂的理論，且信息量大，知識更新快，所以理解的重要性遠大于記憶。但是，理工科學生的理解視野往往是不夠?qū)拸V的，高中階段的文理分科制度使得他們較少接觸人文思想和哲學思維，他們的理解層次主要集中事實和自然科學定律、簡單邏輯、數(shù)理方法等幾個方面。但這對于大學生及研究生來說遠遠不夠，有必要把理解的方式提升一個高度，從哲學和方法論的層面來進行，以提高學生的思維能力和理解水平。

1.2提供了通識教育的新思路。

在知識大爆炸的時代，大學教學中，大家逐漸認同了通識教育的重要性[1]，但實踐效果卻不盡如人意。通識教育價值在于“通”字，一方面指的是各門學科之間的觸類旁通、融會貫通;另一方面指的是在任何時代、任何變遷下，最基本、最不會變的東西。由于不同門類、不同學科之間的知識體系的巨大差異，很難直接相通。而哲學是是自然科學、社會科學和思維科學的概括和總結，因此本文提出把自然科學的知識進行哲學凝練，用哲學的觀點來闡釋自然科學的原理和規(guī)律，在自然科學課程的教學過程中運用，為解決大學通識教育的問題提供了一條新的思路。

2.工程材料中的唯物辨證主義思想

工程材料學是一門技術科學，在理論研究的基礎上更偏重于具體實踐，是基礎科學和工程技術之間的橋梁和紐帶。工程材料科學當中蘊涵著豐富的唯物辨證主義思想[2、3]。

2.1內(nèi)因和外因

唯物辯證法認為：在事物的發(fā)展中，內(nèi)因和外因同時存在，缺一不可，事物的發(fā)展是內(nèi)因和外因共同起作用的結果。內(nèi)因是事物變化發(fā)展的根據(jù)，外因是事物發(fā)展的條件，外因通過內(nèi)因起作用。液態(tài)金屬材料凝固時，在液相中會產(chǎn)生具有固相結構的小核心，這就是凝固的內(nèi)因，足夠大的過冷度是凝固的外因，當外因條件具備時，這些小核心就能長大，直至完全凝固。

2.2 矛盾的普遍性和特殊性

唯物辯證法認為：矛盾是普遍存在的，同時又有其特殊性，掌握矛盾的普遍性，可以做到舉一反三;注意矛盾的特殊性，就不會生搬硬套同義詞。例如，熱處理的根本原理在于通過對材料進行加熱、保溫、冷卻的過程，來改變材料的內(nèi)部組織，獲得所需的性能。一般教材中，熱處理的基本原理和工藝都是以碳鋼為例來講的，但是這種普適性的原理不僅適用于碳鋼，合金鋼、鑄鐵、有色金屬，甚至某些非金屬材料也是適用的，這體現(xiàn)了矛盾的普遍性。對于淬火這種熱處理工藝而言，用在碳鋼上可以使組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，提高了硬度;而用在奧氏體不銹鋼上則使組織轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗嗟膴W氏體，提高了耐蝕性。這就反映了矛盾的特殊性。

2.3 主要矛盾和次要矛盾

唯物辯證法認為：復雜事物發(fā)展過程包含主要矛盾和次要矛盾，主要矛盾在事物發(fā)展過程中處于支配地位、對事物發(fā)展起決定作用，首先應該抓住主要矛盾;另外，主要矛盾和次要矛盾不是絕對不變的，在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。在實際應用中，能夠為零部件正確的選擇不同的工程材料非常重要。對于需要受力的機械零件而言，保證所選材料的力學性能滿足使用性要求就是主要矛盾，首先必須滿足;但對于在腐蝕環(huán)境下使用的機械零件而言，對材料耐蝕性的要求就上升為了主要矛盾，應選用耐蝕性較好的材料。

2.4 矛盾對立統(tǒng)一規(guī)律

唯物辯證法認為：一切存在的事物都由既相互對立、又相互統(tǒng)一的一對矛盾組合而成，看似水火不相容的一對矛盾，也可以統(tǒng)一。例如，碳鋼的力學性能中，強度、硬度與塑性、韌性是一對矛盾，存在著此消彼長的趨勢，強度、硬度越好，那么塑性、韌性往往較差，要提高強度、硬度就會降低塑性、韌性，這正是對立統(tǒng)一規(guī)律的具體體現(xiàn)。

2.5 具體問題具體分析

唯物辯證法認為：世界上沒有完全相同的事物，具體問題要具體分析，避免教條主義和主觀主義。例如，在常用的工程材料中，不銹鋼是耐蝕性較好的材料，但是，在富含Cl-的環(huán)境中它很快就會被腐蝕。因此，對工程材料的耐蝕性評價必須針對不同的具體環(huán)境，具體問題具體分析，而不能一概而論。

2.6 事物的兩面性

唯物辯證法認為：事物都有兩面性，缺點用在另一個地方可能變成優(yōu)點。例如，在碳鋼中，硫元素和磷元素一般被認為是有害的，因為硫會引起鋼的“熱脆”，而磷則會引起鋼的“冷脆”，并且這兩種元素均降低鋼的焊接性能。但是換個角度思考，所謂廢品只不過是放錯了地方的寶貝，是否有能夠用到這些“缺點”的地方呢。利用這種易脆的特性，用來制造炮彈的彈殼，不是正好可以增加彈片的碎化程度，提高炮彈的殺傷力。

3.結語

人們進行任何活動時，都會自覺或不自覺地以辯證唯物主義的世界觀為指導。在自然科學課程的教學過程中，如果能夠把哲學的基本原理與課程的具體內(nèi)容結合起來，不但能幫助學生加深對自然科學課程知識的理解，還能潛移默化的幫助學生樹立正確的世界觀，掌握科學的方法論。

參考文獻：

[1]吳鏘.從博雅教育、通識教育到人文素質(zhì)教育[J].南京理工大學學報（社會科學版），2004，17（2）： 71-75.

[2]王慧龍，丁一剛，鄭家，等.新材料與社會經(jīng)濟技術發(fā)展關系的哲學思考[J].科學技術與辯證法， 2001， 18（2）： 26-29.

[3]陳美寶，蔡強，江宇蓉.關于材料科學研究的哲學思考[J].重慶科技學院學報（自然科學版），2007， 9（4）： 31-34.

作者簡介：

王軍（1976-），男，湖北武漢人，博士，武漢紡織大學機械工程與自動化學院講師。