融入哲學(xué)元素的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程思政方式研究

王藝霖 林 彥 曲 爽 張玉明

(山東建筑大學(xué)土木工程學(xué)院，濟南 250101)

一、引言

《結(jié)構(gòu)力學(xué)》是土木工程專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，為后面學(xué)習(xí)混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、高層建筑結(jié)構(gòu)等專業(yè)課程提供必需的力學(xué)基礎(chǔ)。為在此課程中貫徹落實課程思政理念、實現(xiàn)“全方位育人、全過程育人”[1][2，需深入探討課程內(nèi)容與思政的有機結(jié)合方式。為此，陳卓[3]研究了在《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程的教學(xué)過程中滲透人文素養(yǎng)的切入點與視角，有助于實現(xiàn)知識傳授與價值引領(lǐng)的有機統(tǒng)一；吳平川等[4]針對線上教學(xué)情況下的《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程思政開展，從特殊背景素材融入、課題互動交流及增加人文關(guān)懷三個方面介紹了實施思考與體會。但由于《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程的知識客觀性突出、教學(xué)抽象性也很明顯，仍需繼續(xù)挖掘合理的思政元素，才能達到理想的育人效果。

《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程的研究對象與方法主要來源于工程實踐，重要知識點大多由各類具體問題的分析過程抽象升華而來。對于在校生來說，日常學(xué)習(xí)與工程實踐相對脫節(jié)，普遍缺乏實踐經(jīng)驗以及對日常自然規(guī)律的認(rèn)知，因此普遍感覺課程內(nèi)容難以理解、不易吸收，也成為專業(yè)培養(yǎng)中的“痛點”。鑒于此，在課程思政的思想啟迪下，可從加強“聯(lián)系性”入手，將抽象晦澀的概念、理論、知識與具體、形象、生動的生活實景聯(lián)系起來，則有望取得教學(xué)效果與思政育人的雙突破。

這一思想的理論基礎(chǔ)在于馬克思主義哲學(xué)的基本觀點——“事物的普遍聯(lián)系性”：整個世界是一個普遍聯(lián)系著的統(tǒng)一整體，沒有任一事物是孤立存在的；每個事物都處于普遍聯(lián)系之中，從內(nèi)部構(gòu)成及其與周圍事物的聯(lián)系來看都是普遍聯(lián)系的，同時該事物的現(xiàn)狀與其過去、將來的狀態(tài)也是普遍聯(lián)系的[5][6。聯(lián)系性的根源是客觀世界的物質(zhì)統(tǒng)一性。作為人類，必須承認(rèn)并利用這種聯(lián)系的客觀性，進而才能發(fā)揮自身能力去建立新的具體聯(lián)系，體現(xiàn)出唯物論和辯證法的統(tǒng)一[7]。

基于這一哲學(xué)論斷，《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程內(nèi)容的天然客觀性，正說明其與生活實景有著千絲萬縷的聯(lián)系。在挖掘這種聯(lián)系性的基礎(chǔ)上，可將課程中的很多概念與方法用結(jié)合實景的方式來講解，則有望在哲學(xué)思想的引領(lǐng)下達到良好的育人與教學(xué)效果。

更具體來說，可在哲學(xué)理念的引領(lǐng)下，從以下兩方面來突出課程知識與實景的結(jié)合：(1)結(jié)構(gòu)類型與實景的結(jié)合。課程研究了很多種結(jié)構(gòu)類型，各自都有專有名詞。這些專有名詞大多不能“望文生義”，需要專門記憶，增加了學(xué)習(xí)障礙。因此可根據(jù)事物的普遍聯(lián)系性，在介紹這些結(jié)構(gòu)類型的名詞時配上相應(yīng)的實景照片以達到“一目了然”的效果，實現(xiàn)結(jié)合實景的結(jié)構(gòu)類型講解。(2)具體題目與實景的結(jié)合。課程中有很多具體題目，也可根據(jù)事物的普遍聯(lián)系性，將題目的本質(zhì)用實景照片展示出來，實現(xiàn)結(jié)合實景的具體題目輔助學(xué)習(xí)。

采用案例教學(xué)法可方便實現(xiàn)課堂教學(xué)中的具體落實，進而建立融入哲學(xué)元素的《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程思政方式。具體說明如下：

二、結(jié)構(gòu)類型與實景的結(jié)合案例

(一)簡支梁

簡支梁及其受均布荷載的工況是結(jié)構(gòu)力學(xué)中非常常見的一類情況，需要計算相應(yīng)的內(nèi)力、位移等。對此情況可用圖1來進行實景展示。

圖1 均布荷載作用下的簡支梁及實景照片

(二)桁架

桁架也是結(jié)構(gòu)力學(xué)中出現(xiàn)頻率很高的結(jié)構(gòu)類型，它有兩個基本的力學(xué)特征：

1.各結(jié)點處可認(rèn)為是鉸接。一般結(jié)構(gòu)都達不到這種很理想的狀態(tài)，屬于近似對應(yīng)。例如圖2所示的某車庫入口頂棚桁架結(jié)構(gòu)的結(jié)點，采用的是焊接連接，就認(rèn)為不能完全限制轉(zhuǎn)動，可近似為鉸接點。

2.理想的桁架只在結(jié)點處承受荷載。圖3所示就基本屬于這種情況，上部屋面的支撐桿件正好布置在桁架結(jié)點處。

圖3 只在結(jié)點處承受荷載的桁架

(三)懸臂剛架

懸臂剛架屬于靜定結(jié)構(gòu)，圖4生動形象地展示了實際工程中的這類結(jié)構(gòu)。

圖4 懸臂剛架的簡圖及實景

(四)二力桿

二力桿是兩端均為鉸接的桿件，端部不能承受彎矩，桿內(nèi)只能有拉、壓兩種軸力。實際工程中也可以找到很多二力桿的實例，如圖5所示。

圖5 二力桿實景

(五)一類超靜定梁

結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中涉及到一類超靜定梁(如圖6所示)的分析和計算。它對應(yīng)的實景如圖7所示：

圖6 一類超靜定梁

圖7 一類超靜定梁的實景1

圖6中的梁也可以是傾斜布置的，不影響其結(jié)構(gòu)類型，這種情況的實景如圖8所示。圖8中傾斜的葫蘆就相當(dāng)于圖6中的梁傾斜布置。

圖8 一類超靜定梁的實景2

圖6中B點的鏈桿支撐也可以是由上往下的拉結(jié)支撐，不影響其結(jié)構(gòu)類型。這種情況的實景如圖9所示，在實際工程中非常常見。

圖9 一類超靜定梁的實景3

(六)一類超靜定剛架

結(jié)構(gòu)力學(xué)中涉及的一類超靜定剛架及其實例如圖10所示。

圖10 一類超靜定剛架

(七)三角形剛架

剛架不一定都是矩形的，也可以是三角形，如圖11所示。

圖11 三角形剛架實景(濟南植物園南門)

它同樣是典型的超靜定剛架，有3個多余約束。

三、具體題目與實景的結(jié)合案例

(一)某三角形桁架的內(nèi)力計算

某三角形桁架內(nèi)力計算的題目如圖12所示。如果在講解計算方法之前配上圖13所示的實景圖片，顯然可以激發(fā)學(xué)生對內(nèi)力的好奇心，增強學(xué)習(xí)興趣。

圖12 某三角形桁架內(nèi)力計算題目

圖13 三角形桁架實景

(二)某梯形桁架的內(nèi)力計算

某梯形桁架內(nèi)力計算的題目如圖14所示。如果在講解計算方法之前配上圖15所示的實景圖片，也能提升教學(xué)效果。

圖14 某梯形桁架內(nèi)力計算題目

圖15 某梯形桁架實景

(三)超靜定桁架的內(nèi)力計算

某超靜定桁架內(nèi)力計算的題目及其實景如圖16所示。

圖16 某超靜定桁架內(nèi)力計算題目及實景

(四)對稱剛架的內(nèi)力計算

某對稱剛架內(nèi)力計算的題目及其實景如圖17所示。

圖17 某對稱剛架內(nèi)力計算題目及實景1

另一種對稱剛架內(nèi)力計算的題目及其實景如圖18所示。

圖18 某對稱剛架內(nèi)力計算題目及實景2

四、實施效果

基于課堂多媒體技術(shù)的加持，可輕松實現(xiàn)“實景展示入課堂”。教學(xué)實踐表明，融入哲學(xué)元素的課程思政方式具有良好的可行性與有效性。通過深刻理解事物的普遍聯(lián)系性，可以在課堂教學(xué)中提供很多具體形象的實景案例，清楚地傳遞重要知識，加深學(xué)生對重要概念、知識、原理的本質(zhì)性理解，同時能顯著增強學(xué)習(xí)興趣，并引發(fā)深入思考。

問卷調(diào)查和期中教學(xué)檢查中的學(xué)生座談會反饋表明，通過本思政方式的實施：1.學(xué)生明顯感受到了《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程中的思政元素，找到了抽象的哲學(xué)觀點與具體課程知識的結(jié)合點，同時也找到了抽象的力學(xué)知識與現(xiàn)實生活場景的結(jié)合點，切實感受到了結(jié)構(gòu)力學(xué)知識的實用性；2.思維更加開闊與靈活，顯著增強了分析與解決力學(xué)問題的實際能力；3.在哲學(xué)觀念的引領(lǐng)下啟迪了創(chuàng)新意識，利用事物的普遍聯(lián)系性可從看似不相關(guān)的角度入手來解決問題，感受到了創(chuàng)新思維的源泉；4.獲得的思維鍛煉與能力提升也明顯有助于其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，進而促進專業(yè)水平與素養(yǎng)的整體提高。

五、結(jié)語

基于“事物的普遍聯(lián)系性”這一重要哲學(xué)觀點，本文建立了將其融入《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程教學(xué)的課程思政新方式。在實施層面采用案例教學(xué)法實現(xiàn)了專業(yè)知識與生活實景的有機關(guān)聯(lián)，并利用多媒體技術(shù)進行課堂實景展示。應(yīng)用實踐表明，融入哲學(xué)元素的《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程思政方式能在傳遞哲學(xué)理念、宏觀引領(lǐng)課程學(xué)習(xí)的同時，有效破解課程教學(xué)的抽象性與枯燥性，達到良好的課堂教學(xué)效果，幫助學(xué)生建構(gòu)所學(xué)內(nèi)容的意義，感受哲學(xué)智慧的熏陶，并顯著促進工程意識的建立，提升學(xué)習(xí)能力及思考能力。