“材料力学”教学中大学生社会责任感培养

[摘 要] 具有高度社会责任感的高校毕业人才将会是推动社会进步的主力军。社会责任感的形成是一个循序渐进的过程，应渗透到大学教育过程中的各个环节。在“材料力学”教学中，通过剖析工程事故案例的教学环节来激发学生的社会责任感。通过对重大工程事故原因的分析，认识到理论知识的重要性，培养学生的社会责任感、安全意识和严谨的工作学习作风，实现教学与教育同向同行，形成协同效应，将育人与教学融为一体。

[关键词] 社会责任感;课程育人;材料力学

[作者簡介] 肖久梅（1971—），女，山东日照人，博士，北京科技大学数理学院应用力学系副教授，主要从事具有优异耐撞特性的车用复合材料及结构的优化设计与验证、液晶聚合物微观结构与宏观力学性能研究。

[中图分类号] G641   [文献标识码] A     [文章编号] 1674-9324（2021）52-0165-04    [收稿日期] 2021-07-27

一、大学生社会责任感培养的重要性

大学生承担着建设祖国、推动社会发展的重任，具备高度社会责任感的高校毕业人才将会是推动社会进步的主力军。在具备社会责任感的前提下，从业人员才能在就业过程中切实处理好个人与集体、国家、社会的关系，承担起国家富强、民族振兴、人民幸福的责任。社会责任感基础之上的专业素养，能使大学生在未来工作过程中发挥推动人类进步的作用。没有任何社会责任感的人，可能会成为危害社会的推手。大学阶段是大学生从学生时代走向社会的一个过渡阶段，是学生社会责任感形成的关键时期。高校对大学生社会责任感的形成发挥着至关重要的作用。学生是有思想、有个性的主体，他们若具有强烈的社会责任感，就会主动规划自己的学习和生活，重新建构自己的知识体系和价值观[1]，而当学生学习及工作的动力为社会责任感所驱动时，将会更好地为社会服务，推动人类社会的进步。

社会责任感的养成既非一朝一夕，也非简单地立德树人和学科育人口号化、标签化所能实现，而是需要在潜移默化中，循序渐进地培养和形成。社会责任感的培养应有机地渗透到大学学习的各个环节。也就是说，每一门课程的教学并非只局限于专业知识的传授，还需融入专业素养之中的高尚品德的培养，从而实现思想教育与知识体系教育的有机统一[2]。

二、工程事故案例剖析与学生社会责任感的培养

“材料力学”是一门在工程教育中占有重要地位的专业基础课程。“材料力学”课程作为工科学生接触到的最早涉及工程问题的专业技术基础课程，承担着培养学生的逻辑思维、力学建模和解决复杂工程问题能力的任务[3，4]，其主要内容是研究构件在外载荷作用下的强度、刚度、稳定性等问题，在学习过程中使学生获得材料与工程中有关力学方面的设计和计算能力，为相应的工程安全分析和设计提供理论依据。

案例教学（Case Method）被认为是代表未来教育方向的一种成功的教育方法。这种教学方法由美国哈佛大学法学院前院长克里斯托弗·哥伦布·朗代尔于1870年首创，后经哈佛大学企管研究所所长郑汉姆推广，从美国迅速传播到世界许多地方，取得了非常好的教学效果。“材料力学”中的相关理论在工程实际中的指导意义具体、明确，因此可以工程实际案例展开，进行“材料力学”案例教学。尤其是在材料力学理论应用不合理、安全因素考虑不足时，引起的工程事故往往是残酷的、震撼的，足以引起学生的重视。所以，本文尝试在“材料力学”教学中引入工程事故案例，并对事故原因进行剖析，以引起学生关注，促进学生社会责任感的形成[5]。

（一）工程事故案例的引入

本文以以下案例为例展开：1995年6月，位于韩国首尔的三丰百货店大楼坍塌，五层楼在20秒之内全数塌陷，建筑损毁极其严重，图1（a）为三丰百货店大楼坍塌前，图1（b）图1（c）图1（d）为三丰百货店大楼坍塌后。事故造成五百多人死亡，九百多人受伤。

很显然，上述工程事故的结果是惨痛的，学生在同悲之时，也会渴望探求事故原因，后续事故原因的分析，对学生的影响也是深刻的。

（二）学生社会责任感与务实精神的培养

根据相关文献，笔者归纳总结出此次工程事故的两个主要原因。

1.整改违背科学规律，缺乏严谨的工作态度。（1）超过大楼承载柱的承载能力。按最初设计，大楼将被建设成四层办公楼，但当时却被重新设计成百货大楼。这一改动，需要腾出空间安装自动扶梯，很多承重柱被取消。另外，原设计是四层建筑，后来又增加了第五层，作为餐饮之用，且有些餐馆的地面下添加了一层加热设备。同时，整幢大楼的空调设备都被安装到楼顶上，共重29吨的空调设备为水冷式冷气机，冷气机注满水后，总重量是大楼设计标准承重负荷的4倍之多。调查人员还发现，承重的立柱截面尺寸减小了，并且其中的钢筋数量减半，从而导致承载能力减少将近一半。承重柱不堪重负，一个接一个倒下，致使整栋建筑有一大半垮塌到了地下室[5，6]。“材料力学”当中的强度分析理论为承载结构设计的理论依据，即使因为后来需要对上层结构加以改动，根据材料力学安全设计准则分析，仍可以重新设计承重柱的截面面积和数量，以避免强度失效，足见理论知识对工程的重要性。（2）天花板剪切强度不足而失效。1995年4月，三丰百货店大楼五层的天花板开始出现裂痕，6月29日，顶楼的裂痕数量急剧增加。调查小组在进行大楼的骨架与蓝图对比时发现，柱子与楼板之间没有可以分散混凝土荷载的托板;为腾出空间加防火墙，工人切开电梯旁的混凝土柱，使大楼进一步减少重要支撑，而且用于支撑的柱子直径也大幅缩水，太细的柱子承受过多的重量，天花板因剪切面上剪应力过大、剪切强度不够而遭到破坏，即所谓的“贯穿剪力”，这也是三丰百货店大楼坍塌的元凶。

从以上工程事故可见，掌握本门课程的理论知识对于后续工作与学习有重要的意义。至此，尊重科学与严谨的工作态度的重要性已经突显出来。学生可以深刻地体会到理论知识掌握不牢、责任心不足，对他人及社会所造成的危害，从而激发学生主动学习，主动产生为避免在今后工作过程中出现类似情况而需要牢固掌握和扩充知识体系的意识，而这也意味着社会责任感、担当意识的形成，并逐渐形成务实、严谨的学习和工作作风，真正培养出高素质的工程人才。

2.利益驱使，偷工减料，玩忽职守。在项目实施过程中，始终脱离科学依据，盲目改造。比如，原本设计的四层办公楼被重新设计成百货大楼，最终导致很多承重柱被取消，而原本设计在五层的溜冰场被改成餐厅，种种原因导致楼面重量大幅增加，而这些多出的重量从未列入结构计算。另外，为腾出空间加装防火墙，工人必须切开电扶梯旁的混凝土柱，这样的行为使大楼减少了25%以上的重要支撑。那么，承重结构又是如何处理的呢？楼的重量在增加，而承重结构的截面尺寸反而减小（按安全标准计算结果，立柱直径应该为80cm，而实际建筑结构立柱直径为60cm），其中的钢筋数量也减半了（从施工图注中的16条减少到8条），导致承载能力减少將近一半。总之，楼的重量大幅度增加，结构支撑却大幅度缩水，这两大因素带来了致命的后果。更加不可思议的是，原定的建筑承包商因拒绝按照新的设计继续施工，竟然被解雇，大楼责任方通过更换建筑公司进行施工。

原定的建筑承包商拒绝按照新的设计继续施工，说明改动方案中的错误已经被认识到，尽管此改动方案遭遇强烈的反对，但仍然继续按改动方案执行，足见相关人员对科学的无视，以及社会责任感的缺失。玩忽职守，一错再错，最终赔上了几百条人命。无论怎样的追责与惩罚，也弥补不了对几百个家庭所带来的伤害。在本例中，任何需要修改的环节，如果以尊重科学、尊重生命为前提，都可以避免事故的发生。即使负责人员不懂工程相关的科学理论，但如果以尊重生命、尊重科学为前提，任何错误的计划都可以在无数次的团队分析与讨论中转入正确的轨道。

分析到这里，主导人员的错误做法所导致的严重后果，已引起学生的愤慨，自然而然地，学生树立了正确的认识及价值观，即尊重生命、尊重科学、踏实严谨、清正廉洁。

此案例触目惊心，而对于此工程失效的力学原因的剖析，在本门课程之初，甚至首堂课，就应该让学生认识到材料力学相关理论掌握不好、工程设计中力学强度问题考虑不足、工程设计不严谨所导致的严重后果。经过本学习环节，足以培养学生的社会责任感及脚踏实地、严谨做事的工作态度。这样，后续“材料力学”课程的学习才能是高效的。

（三）在适当环节引导学生提出工程事故的解决方案，巩固理论学习

在整个教学设计中，可以此为一个隐含线索，学到适当章节时，回头来看。比如，学习到《剪切与挤压》章节时，可以让学生分析本事例中需要进行剪切强度分析的位置在哪里，如何从工程中获得力学模型，并根据剪切强度分析本例中的不足，提出改进方案。

三、结语

大学生是国家的未来和民族的希望[7]，大学生的培养是社会持续发展的关键要素之一。大学生社会责任感的高低，不仅关乎自身的成长和全面发展，更决定了我国社会主义事业的兴衰成败。所以，社会责任感的建立是人才培养的基础和前提。学生应将个人发展与家庭幸福、社会和谐、祖国强盛、人类和平相结合[8-11 ]。也就是说，学习不仅仅是兴趣，还应带有为人类进步而提升专业能力的使命感。将对知识的渴望和兴趣，进一步发展为运用自己感兴趣的知识实现自己更加感兴趣的目标，即有效运用自己的知识推动人类的进步与发展。如此良性循环，学生将会形成探求知识的更大的动力。

“材料力学”当中对构件在外载荷作用下的强度、刚度、稳定性的理论对于工程设计具有非常重要的指导意义。设计失误引起的重大工程事故造成的人员伤亡和经济损失是残酷的，足以震撼学生。因此，在教学过程中，尤其是在课程前三分之一的教学部分，适当引入重大工程事故案例，通过对重大工程事故的原因剖析，体会理论知识的重要性，培养学生的社会责任感、安全意识，以及严谨的工作和学习作风，实现教学与育人的同向同行，形成协同效应。

参考文献

[1]叶志明，汪德江，赵慧玲.课程、教书、育人——理工类学科与专业类课程思政之建设与实践[J].力学与实践，

2020，42（2）：214-218.

[2]王光彦.充分发挥高校各门课程思想政治教育功能[J].中国大学教学，2017（10）：4-7.

[3]徐锋，范剑，许晨光.新工科背景下地方高校材料力学金课建设路径与探索[J].力学与实践，2020，42（2）：226-231. [4]解继红，杜勇，曲晓华.“中国制造2025”视域下机械制图“三位一体化”教学改革研究[J].西南师范大学学报（自然科学版），2019，44（8）：139-143.

[5]朱公志，夏冬生，于彦，等.以工程案例为核心的材料力学教学研究与实践[J].高教学刊，2016（9）：153-154.

[6]杨冰.韩国三丰百货店倒塌事件——质量缩水致502人死亡[J].现代班组，2017（6）：24.

[7]孙怡.肩负历史使命为“中国梦”奋进——谈大学生社会责任感教育[J].财富时代，2020（8）：200-201.

[8]王越.社团公益创业助力大学生社会责任感培养——以武汉纺织大学蓝灯志愿团为例[J].青年与社会，2020

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[9]朱丽德孜·吾坦别克.志愿服务视角下新时代大学生社会责任感培养研究[J].作家天地，2020（15）：149-150.

[10]许曦，张静斐.自媒体时代高校社会责任感教育的路径研究[J].科教导刊（下旬刊），2020（21）：17-18+141.

[11]王敏.大学生社会责任感培育的五个维度[J].现代职业教育，2020（23）：222-223.

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