当沉睡在课本里的公式在案例中开始睁开双眼,当停留在纸面上的建筑在脑海里逐渐长出血肉,当曾经晦涩难懂的概念在黑板上慢慢生根发芽——这并非天马行空的想象,而是山西大学“工程力学”课堂的真实写照。在这门被工科学子公认为是“硬课”的课堂上,单薄的公式因承载着师生的心跳而变得厚重,模糊的推导过程伴随着激情的演讲而更加清晰,沉默的力学模型在思维的碰撞中也渐渐地有了话语。带着这份好奇与震撼,让大家走进“工程力学”的课堂,循着师生的讲述,探寻那“化繁为简、匠心育人”的教学密码。
知行合一:从抽象公式到工程直觉的跨越
工程力学之所以让学生感到困难,原因往往不在于数学推导的复杂,而在于难以在抽象概念与具体工程世界之间建立有效连接。授课老师刘宏对此有着清晰的认知,他将这门课定位为“由自然科学学习向工程应用学习过渡的一门关键课程”,教学设计的核心目标便是帮助学生完成从理论认知到工程实践的跨越。
实现这一跨越的关键,在于将工程案例与理论讲授深度融合。课程强调了“将重点难点及枯燥的公式与其相关的工程案例及工程背景结合,赋予其鲜活的生命力”。这并非简单的举例说明,而是从根本上改变知识呈现的逻辑——让学生在真实工程情境中理解理论建立的必要性。唐卿云同学回忆,老师讲受力分析时会直接拿工地脚手架、吊车结构举例,让人“直观理解公式的应用场景,而不是死记硬背”。当脚手架被拆解为杆件、节点、荷载与约束的真实系统时,学生面对的便不再是一道抽象计算题,而是一个有血有肉的工程问题。这种教学方式的意义远超“让课堂更有趣”的表层效果,它从根本上塑造着学生的工程直觉,让上过这样课程的学生日后路过建筑工地时,眼中看到的便不再是杂乱堆叠的钢材,而是力的传递路径与结构的受力逻辑。
工程力学的课堂操作采用了“手把手推导+当堂练习”的方式——在黑板上逐步写出推导过程,随后立即让学生动手来做类似题目。这看似朴素,实则暗合认知规律:听懂不等于学会,只有当学生亲手将推导过程复现出来,知识才开始内化为能力。讲好一堂课的标准“并非完成教学内容即可,而是须尽量保障绝大部分同学能够理解掌握”。授课老师时刻关注学生反应,在授课与提问之间灵活切换,留出充分的思考时间。马嘉悦同学回忆,为了攻克画图难点,“一份作业做好几遍,才把知识完全掌握”,这正是反复训练与及时反馈循环的成果。
知行合一并非一蹴而就的顿悟,而是在一次次讲解、练习、纠错中缓慢生长出来的能力。
化繁为简: 以体系建构涵养工程思维
如果“知行合一”解决的是知识落地的问题,那么“化繁为简”所面对的,则是知识在头脑中如何组织的问题。初学者面对一门课程,往往只见枝叶,不见主干,学习容易陷入碎片化困境。工程力学课程的内容体系设计对此早有应对:学习过程中始终把握其主干,是要解决杆件的承载能力,并贯穿课程内容的强度、刚度和稳定性这三根红线,从而掌握课程体系的知识架构。三个核心概念构成工程力学的逻辑主线,抓住了这根红线,散落各章的知识便能串成完整的项链。
有了清晰的体系框架,教学方法便有了着力点。“工程力学”课程秉持着“换位思考,深入浅出”的原则,在案例教学中为抽象概念寻找可感可知的触点,而最令学生们印象深刻的,莫过于课堂上力学概念与人生感悟巧妙打通的个个瞬间。郭儒愿同学对此提到:“老师讲到‘强度’概念时,会自然地引申到生活中的抗压能力。他说材料的强度是抵抗破坏的能力,而人的‘强度’就是面对挫折从不放弃的韧性。起初我只觉得这个比喻颇为新奇,但直到后来作业被一次次退回,我才渐渐理解老师的用意——这门课程不仅专注于传授力学知识,也会悄然帮助我们锻炼内心的抗压能力。”这也揭示了一个容易被忽视的教育成果:在严谨的科学训练中磨砺出的,不仅是专业能力,更有面对困难不退缩的韧性。而这种看似与定义无关的引申,恰恰是“化繁为简”的生动体现:将冷冰冰的“强度”二字,锚定在每个人都能触摸到的生命体验中。唐卿云同学也深有感触:“原本觉得抗弯、抗压全是抽象概念,直到老师的一句‘就像你这个人扛不扛得住’令人茅塞顿开,概念便立即变得鲜活起来。”课堂正是借助这样的“生活化翻译”,让艰深的理论从黑板上走下来,住进了学生的心里。
这种教学方式的长远效果在学生的成长中得到了清晰印证。唐卿云同学说,学完这门课后,“拿到一个受力结构,能快速判断关键受力点、危险截面,并且会用平衡方程定量计算。这种从实际问题到数学模型再回到实际判断的思维方式,对我帮助很大。”培养“工程思维方式和发现问题解决问题的能力”比记住公式更重要。为了帮助学生巩固体系化的理解,课程在训练中更加注重“题在精不在多”——盲目刷题只会陷入机械重复,精选典型题目深度剖析,才能打通知识板块之间的关节。
匠心传承:教书与育人的融通之道
一门真正优秀的课程,其影响从不会仅停留在知识传授的层面。“工程力学”的课堂之所以令人印象深刻,在于它本身就构建了一个“教书”与“育人”相互成就的共生场域。在这里,严谨的公式推导与鲜活的人生智慧并非生拼硬接,而是同根同源,共同生长。
这种融通首先体现在课堂对“完整成长”的自觉承担上。和塑造精通力学的学生相比,“工程力学”课堂更致力于培养善于思考、勇于担当的个体,以至于课堂的每一环节都在传递一个信念:学好专业知识固然重要,但在学习过程中形成的习惯、思维以及解决问题的能力,才是受益终身的财富。面对学生基础参差不齐的现实,授课老师以其包容而有张力的课堂节奏给出了答案——它不以牺牲任何一方为代价,而是通过设置各个章节之间隐隐联系的“隐形检测点”来把控授课节奏,力求“绝大部分同学能够理解掌握”。而郭儒愿同学所感受到的“老师总是耐心指导”,马嘉悦同学所经历的“一份作业做好几遍”,共同描绘出一个以学生成长为中心、不急不躁、允许犯错并鼓励改错的学习共同体。在这里,犯错不是失败的标记,而是通往精通的必经台阶;严谨不是冰冷的训斥,而是负责任的陪伴。
这门课程还展现出一种将专业精神与人格塑造深度融合的独特魅力。它不把“工匠精神”当作空洞的口号,而是将其深深嵌入每一次工程案例分析的血肉之中。当一个因横梁失稳导致桥梁坍塌的真实案例被呈现在课堂上时,“强度、刚度、稳定性”这些概念便瞬间超越了课本,与“责任”和“生命”紧密相连。学生们在学会强度校准的同时,也在心中种下了对职业的敬畏。而课堂中那些从力学“强度”引申到生活“抗压能力”的即兴发挥,更是课堂育人功能的点睛之笔。这种看似信手拈来的“调味品”,实则是课堂设计的一部分,它用温度化解了力学的冰冷,告诉每一位学子:正如一个工程结构需要足够的强度、刚度和稳定性储备,一个人的内心也需要建立起抵抗压力、保持平衡的坚韧品质。这门课希望学生带走的,不仅是书本上的各种公式,更是在一遍遍推导、一次次纠错中沉淀下来的工程思维方式,是面对复杂问题敢于拆解的勇气,是遭遇困难挫折仍能保持乐观的韧性,是把每一个数据都当作不可忽视的责任来对待的职业品格。
从化繁为简的知识传授, 到知行合一的能力锻造 ,再到匠心传承的人格涵育,“工程力学”课堂已然超越了一门专业基础课的功能定位 ,成为学生们在人生成长关键阶段所经历的一段珍贵的教育旅程。在这段旅程中,严谨的力学原理与鲜活的人生智慧交相辉映,冷硬的钢铁构件被赋予了匠心的温度。而这,或许正是一位师者用半生岁月打磨出来的教学答案。
(网易山西 黄晶 通讯员 熊庆 编辑 兰亚丹)
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