“材料力學(xué)”教學(xué)中大學(xué)生社會責(zé)任感培養(yǎng)

[摘 要] 具有高度社會責(zé)任感的高校畢業(yè)人才將會是推動社會進步的主力軍。社會責(zé)任感的形成是一個循序漸進的過程，應(yīng)滲透到大學(xué)教育過程中的各個環(huán)節(jié)。在“材料力學(xué)”教學(xué)中，通過剖析工程事故案例的教學(xué)環(huán)節(jié)來激發(fā)學(xué)生的社會責(zé)任感。通過對重大工程事故原因的分析，認(rèn)識到理論知識的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感、安全意識和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲗W(xué)習(xí)作風(fēng)，實現(xiàn)教學(xué)與教育同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)，將育人與教學(xué)融為一體。

[關(guān)鍵詞] 社會責(zé)任感;課程育人;材料力學(xué)

[作者簡介] 肖久梅（1971—），女，山東日照人，博士，北京科技大學(xué)數(shù)理學(xué)院應(yīng)用力學(xué)系副教授，主要從事具有優(yōu)異耐撞特性的車用復(fù)合材料及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計與驗證、液晶聚合物微觀結(jié)構(gòu)與宏觀力學(xué)性能研究。

[中圖分類號] G641? ?[文獻標(biāo)識碼] A? ? ?[文章編號] 1674-9324（2021）52-0165-04? ? [收稿日期] 2021-07-27

一、大學(xué)生社會責(zé)任感培養(yǎng)的重要性

大學(xué)生承擔(dān)著建設(shè)祖國、推動社會發(fā)展的重任，具備高度社會責(zé)任感的高校畢業(yè)人才將會是推動社會進步的主力軍。在具備社會責(zé)任感的前提下，從業(yè)人員才能在就業(yè)過程中切實處理好個人與集體、國家、社會的關(guān)系，承擔(dān)起國家富強、民族振興、人民幸福的責(zé)任。社會責(zé)任感基礎(chǔ)之上的專業(yè)素養(yǎng)，能使大學(xué)生在未來工作過程中發(fā)揮推動人類進步的作用。沒有任何社會責(zé)任感的人，可能會成為危害社會的推手。大學(xué)階段是大學(xué)生從學(xué)生時代走向社會的一個過渡階段，是學(xué)生社會責(zé)任感形成的關(guān)鍵時期。高校對大學(xué)生社會責(zé)任感的形成發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。學(xué)生是有思想、有個性的主體，他們?nèi)艟哂袕娏业纳鐣?zé)任感，就會主動規(guī)劃自己的學(xué)習(xí)和生活，重新建構(gòu)自己的知識體系和價值觀[1]，而當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)及工作的動力為社會責(zé)任感所驅(qū)動時，將會更好地為社會服務(wù)，推動人類社會的進步。

社會責(zé)任感的養(yǎng)成既非一朝一夕，也非簡單地立德樹人和學(xué)科育人口號化、標(biāo)簽化所能實現(xiàn)，而是需要在潛移默化中，循序漸進地培養(yǎng)和形成。社會責(zé)任感的培養(yǎng)應(yīng)有機地滲透到大學(xué)學(xué)習(xí)的各個環(huán)節(jié)。也就是說，每一門課程的教學(xué)并非只局限于專業(yè)知識的傳授，還需融入專業(yè)素養(yǎng)之中的高尚品德的培養(yǎng)，從而實現(xiàn)思想教育與知識體系教育的有機統(tǒng)一[2]。

二、工程事故案例剖析與學(xué)生社會責(zé)任感的培養(yǎng)

“材料力學(xué)”是一門在工程教育中占有重要地位的專業(yè)基礎(chǔ)課程?！安牧狭W(xué)”課程作為工科學(xué)生接觸到的最早涉及工程問題的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、力學(xué)建模和解決復(fù)雜工程問題能力的任務(wù)[3，4]，其主要內(nèi)容是研究構(gòu)件在外載荷作用下的強度、剛度、穩(wěn)定性等問題，在學(xué)習(xí)過程中使學(xué)生獲得材料與工程中有關(guān)力學(xué)方面的設(shè)計和計算能力，為相應(yīng)的工程安全分析和設(shè)計提供理論依據(jù)。

案例教學(xué)（Case Method）被認(rèn)為是代表未來教育方向的一種成功的教育方法。這種教學(xué)方法由美國哈佛大學(xué)法學(xué)院前院長克里斯托弗·哥倫布·朗代爾于1870年首創(chuàng)，后經(jīng)哈佛大學(xué)企管研究所所長鄭漢姆推廣，從美國迅速傳播到世界許多地方，取得了非常好的教學(xué)效果?！安牧狭W(xué)”中的相關(guān)理論在工程實際中的指導(dǎo)意義具體、明確，因此可以工程實際案例展開，進行“材料力學(xué)”案例教學(xué)。尤其是在材料力學(xué)理論應(yīng)用不合理、安全因素考慮不足時，引起的工程事故往往是殘酷的、震撼的，足以引起學(xué)生的重視。所以，本文嘗試在“材料力學(xué)”教學(xué)中引入工程事故案例，并對事故原因進行剖析，以引起學(xué)生關(guān)注，促進學(xué)生社會責(zé)任感的形成[5]。

（一）工程事故案例的引入

本文以以下案例為例展開：1995年6月，位于韓國首爾的三豐百貨店大樓坍塌，五層樓在20秒之內(nèi)全數(shù)塌陷，建筑損毀極其嚴(yán)重，圖1（a）為三豐百貨店大樓坍塌前，圖1（b）圖1（c）圖1（d）為三豐百貨店大樓坍塌后。事故造成五百多人死亡，九百多人受傷。

很顯然，上述工程事故的結(jié)果是慘痛的，學(xué)生在同悲之時，也會渴望探求事故原因，后續(xù)事故原因的分析，對學(xué)生的影響也是深刻的。

（二）學(xué)生社會責(zé)任感與務(wù)實精神的培養(yǎng)

根據(jù)相關(guān)文獻，筆者歸納總結(jié)出此次工程事故的兩個主要原因。

1.整改違背科學(xué)規(guī)律，缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。（1）超過大樓承載柱的承載能力。按最初設(shè)計，大樓將被建設(shè)成四層辦公樓，但當(dāng)時卻被重新設(shè)計成百貨大樓。這一改動，需要騰出空間安裝自動扶梯，很多承重柱被取消。另外，原設(shè)計是四層建筑，后來又增加了第五層，作為餐飲之用，且有些餐館的地面下添加了一層加熱設(shè)備。同時，整幢大樓的空調(diào)設(shè)備都被安裝到樓頂上，共重29噸的空調(diào)設(shè)備為水冷式冷氣機，冷氣機注滿水后，總重量是大樓設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)承重負(fù)荷的4倍之多。調(diào)查人員還發(fā)現(xiàn)，承重的立柱截面尺寸減小了，并且其中的鋼筋數(shù)量減半，從而導(dǎo)致承載能力減少將近一半。承重柱不堪重負(fù)，一個接一個倒下，致使整棟建筑有一大半垮塌到了地下室[5，6]。“材料力學(xué)”當(dāng)中的強度分析理論為承載結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論依據(jù)，即使因為后來需要對上層結(jié)構(gòu)加以改動，根據(jù)材料力學(xué)安全設(shè)計準(zhǔn)則分析，仍可以重新設(shè)計承重柱的截面面積和數(shù)量，以避免強度失效，足見理論知識對工程的重要性。（2）天花板剪切強度不足而失效。1995年4月，三豐百貨店大樓五層的天花板開始出現(xiàn)裂痕，6月29日，頂樓的裂痕數(shù)量急劇增加。調(diào)查小組在進行大樓的骨架與藍圖對比時發(fā)現(xiàn)，柱子與樓板之間沒有可以分散混凝土荷載的托板;為騰出空間加防火墻，工人切開電梯旁的混凝土柱，使大樓進一步減少重要支撐，而且用于支撐的柱子直徑也大幅縮水，太細(xì)的柱子承受過多的重量，天花板因剪切面上剪應(yīng)力過大、剪切強度不夠而遭到破壞，即所謂的“貫穿剪力”，這也是三豐百貨店大樓坍塌的元兇。

從以上工程事故可見，掌握本門課程的理論知識對于后續(xù)工作與學(xué)習(xí)有重要的意義。至此，尊重科學(xué)與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度的重要性已經(jīng)突顯出來。學(xué)生可以深刻地體會到理論知識掌握不牢、責(zé)任心不足，對他人及社會所造成的危害，從而激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，主動產(chǎn)生為避免在今后工作過程中出現(xiàn)類似情況而需要牢固掌握和擴充知識體系的意識，而這也意味著社會責(zé)任感、擔(dān)當(dāng)意識的形成，并逐漸形成務(wù)實、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)和工作作風(fēng)，真正培養(yǎng)出高素質(zhì)的工程人才。

2.利益驅(qū)使，偷工減料，玩忽職守。在項目實施過程中，始終脫離科學(xué)依據(jù)，盲目改造。比如，原本設(shè)計的四層辦公樓被重新設(shè)計成百貨大樓，最終導(dǎo)致很多承重柱被取消，而原本設(shè)計在五層的溜冰場被改成餐廳，種種原因?qū)е聵敲嬷亓看蠓黾樱@些多出的重量從未列入結(jié)構(gòu)計算。另外，為騰出空間加裝防火墻，工人必須切開電扶梯旁的混凝土柱，這樣的行為使大樓減少了25%以上的重要支撐。那么，承重結(jié)構(gòu)又是如何處理的呢？樓的重量在增加，而承重結(jié)構(gòu)的截面尺寸反而減小（按安全標(biāo)準(zhǔn)計算結(jié)果，立柱直徑應(yīng)該為80cm，而實際建筑結(jié)構(gòu)立柱直徑為60cm），其中的鋼筋數(shù)量也減半了（從施工圖注中的16條減少到8條），導(dǎo)致承載能力減少將近一半?？傊?，樓的重量大幅度增加，結(jié)構(gòu)支撐卻大幅度縮水，這兩大因素帶來了致命的后果。更加不可思議的是，原定的建筑承包商因拒絕按照新的設(shè)計繼續(xù)施工，竟然被解雇，大樓責(zé)任方通過更換建筑公司進行施工。

原定的建筑承包商拒絕按照新的設(shè)計繼續(xù)施工，說明改動方案中的錯誤已經(jīng)被認(rèn)識到，盡管此改動方案遭遇強烈的反對，但仍然繼續(xù)按改動方案執(zhí)行，足見相關(guān)人員對科學(xué)的無視，以及社會責(zé)任感的缺失。玩忽職守，一錯再錯，最終賠上了幾百條人命。無論怎樣的追責(zé)與懲罰，也彌補不了對幾百個家庭所帶來的傷害。在本例中，任何需要修改的環(huán)節(jié)，如果以尊重科學(xué)、尊重生命為前提，都可以避免事故的發(fā)生。即使負(fù)責(zé)人員不懂工程相關(guān)的科學(xué)理論，但如果以尊重生命、尊重科學(xué)為前提，任何錯誤的計劃都可以在無數(shù)次的團隊分析與討論中轉(zhuǎn)入正確的軌道。

分析到這里，主導(dǎo)人員的錯誤做法所導(dǎo)致的嚴(yán)重后果，已引起學(xué)生的憤慨，自然而然地，學(xué)生樹立了正確的認(rèn)識及價值觀，即尊重生命、尊重科學(xué)、踏實嚴(yán)謹(jǐn)、清正廉潔。

此案例觸目驚心，而對于此工程失效的力學(xué)原因的剖析，在本門課程之初，甚至首堂課，就應(yīng)該讓學(xué)生認(rèn)識到材料力學(xué)相關(guān)理論掌握不好、工程設(shè)計中力學(xué)強度問題考慮不足、工程設(shè)計不嚴(yán)謹(jǐn)所導(dǎo)致的嚴(yán)重后果。經(jīng)過本學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，足以培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感及腳踏實地、嚴(yán)謹(jǐn)做事的工作態(tài)度。這樣，后續(xù)“材料力學(xué)”課程的學(xué)習(xí)才能是高效的。

（三）在適當(dāng)環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生提出工程事故的解決方案，鞏固理論學(xué)習(xí)

在整個教學(xué)設(shè)計中，可以此為一個隱含線索，學(xué)到適當(dāng)章節(jié)時，回頭來看。比如，學(xué)習(xí)到《剪切與擠壓》章節(jié)時，可以讓學(xué)生分析本事例中需要進行剪切強度分析的位置在哪里，如何從工程中獲得力學(xué)模型，并根據(jù)剪切強度分析本例中的不足，提出改進方案。

三、結(jié)語

大學(xué)生是國家的未來和民族的希望[7]，大學(xué)生的培養(yǎng)是社會持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵要素之一。大學(xué)生社會責(zé)任感的高低，不僅關(guān)乎自身的成長和全面發(fā)展，更決定了我國社會主義事業(yè)的興衰成敗。所以，社會責(zé)任感的建立是人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)和前提。學(xué)生應(yīng)將個人發(fā)展與家庭幸福、社會和諧、祖國強盛、人類和平相結(jié)合[8-11 ]。也就是說，學(xué)習(xí)不僅僅是興趣，還應(yīng)帶有為人類進步而提升專業(yè)能力的使命感。將對知識的渴望和興趣，進一步發(fā)展為運用自己感興趣的知識實現(xiàn)自己更加感興趣的目標(biāo)，即有效運用自己的知識推動人類的進步與發(fā)展。如此良性循環(huán)，學(xué)生將會形成探求知識的更大的動力。

“材料力學(xué)”當(dāng)中對構(gòu)件在外載荷作用下的強度、剛度、穩(wěn)定性的理論對于工程設(shè)計具有非常重要的指導(dǎo)意義。設(shè)計失誤引起的重大工程事故造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失是殘酷的，足以震撼學(xué)生。因此，在教學(xué)過程中，尤其是在課程前三分之一的教學(xué)部分，適當(dāng)引入重大工程事故案例，通過對重大工程事故的原因剖析，體會理論知識的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感、安全意識，以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ骱蛯W(xué)習(xí)作風(fēng)，實現(xiàn)教學(xué)與育人的同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)。

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Cultivation of College Students’ Sense of Social Responsibility in the Course Teaching of Mechanics of Materials： Taking Engineering Accident Cases as an Example

XIAO Jiu-mei

（School of Mathematics and Physics， University of Sciences and Technology Beijing，

Beijing 100083， China）

Abstract： College graduates with a high sense of social responsibility are the main force to promote social progress. The formation of a sense of social responsibility is a gradual process， which should permeate into every link of university education. In the teaching of the Mechanics of Materials course， students’ sense of social responsibility is stimulated by analyzing engineering accident cases. Through the analysis of the causes of major engineering accidents， students realize the importance of theoretical knowledge so as to cultivate their sense of social responsibility， safety awareness and rigorous work and study style， which achieves the synergistic effect of teaching and education by integrating the two.

Key words： sense of social responsibility; curriculum education; Mechanics of Materials