工科通識課程人文及科學精神培養的方法

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摘要：文章以通識課程《道路橋梁工程導論》的教學為例，探索工科課程對學生人文及科學精神培養的方法。教學實踐表明，學習歷史有助于培養學生的民族自信心、時代責任感，勇于創新、學科融合等人文與科學精神。最后，提出一些更好地發揮教學效果的建議。

關鍵詞：《道路橋梁工程導論》；通識課程；人文及科學精神

一、引言

隨著我國高等教育事業的發展，高等教育的理念開始從成才教育轉變成人教育[1]，通識教育是實現成人教育的重要方式之一[1]。為了適應新的教育理念，武漢大學從2003年開始在全國率先嘗試通識教育，經過10多年的發展，目前已經形成較系統的通識教育課程體系。長期以來，不少人認為，工科課程只能培養學生的科研和實際生產技能；在實際教學中，多數工科課程注重對學生的技能培養，忽視對學生人文及科學精神的培養。本文結合工科通識課程《道路橋梁工程導論》的教學實踐，探索工科課程中如何培養當代大學生的人文及科學精神。

二、民族自信心和自豪感的培養

近現代以來，由于我國的科技水平和經濟落后于西方世界，社會上彌漫著崇洋媚外的風氣，導致部分大學生產生民族自卑感，認為西方優于我國。對于這種現象，在《道路橋梁工程導論》課程講授過程中，教師不要空洞地批駁此類現象，而是用我國古代領先世界的路橋科學技術及輝煌的路橋建設成就進行有力回擊，如在課程學習過程中引用4000多年前我國就開始道路工程并用現代機械工程里的齒差原理制造出的古代導航儀———指南車（見圖1）[1]、3000多年前我國開始把道路分成公路和城市道路并在2000多年前應用現代力學中的溫度應力原理開鑿巖石修建棧道（見圖2）和隧道（見圖3）、1400多年前我國修建的世界上有史料記載的第一座敞胸式石拱橋———趙州橋（見圖4，歷經多次洪水和地震的考驗，至今仍然在使用等）……這些在當時處于世界領先水平的路橋科技史料，讓學生真實地感受到我國古代科技水平的先進程度，從而提高學生的民族自信心和自豪感。

三、時代使命感和工作責任心的培養

我們不僅需要培養學生的民族自信心，還需要培養學生的使命感，可以通過比較我國的路橋工程與西方發達國家的差距來說明。比如，截止到2014年，美國道路總里程達到672.1萬km，而同時期我國道路總里程達到446.35萬km[3]，只有美國公路里程的23，即使到2018年年末，我全國公路總里程也只有484.65萬公里，與美國公路里程還有較大差距。還可以對比路橋材料科技和施工質量控制等的差距，讓學生感受到實現我國路橋科技趕超世界先進水平的緊迫性，培養學生努力學習、立志獻身我國科技事業的時代使命感。現代社會需要每個個體都具有責任心。本課程對大學生責任心的培養方法是，通過失敗的工程案例來反襯工作責任心的重要性。例如，課程中以我國湖南某在建橋梁垮塌，造成64人遇難、22人受傷、近4000萬元損失的慘痛后果，讓學生加強對工作責任心的重視；通過事故后的現場照片（見圖5）和根據國家權威部門調查結果還原的事故過程動畫（見圖6），強化對學生責任心缺失的警示效果。通過失敗案例的警示作用，學生認識到工作責任心的重要性和必要性。

四、勇于創新的科學精神的培養

通過剖析路橋工程不斷完善的過程，使學生認識到科技發展是不斷開拓創新的過程，進而培養開拓創新的科學精神。比如，介紹路面科技的發展，從最初沒有路面開始，到由于沒有路面，道路容易破壞，創新出現石塊或磚塊等塊料路面；塊料路面平整度不好，又創新出現粒料路面；粒料路面容易散落，于是創新出將粒料膠結起來的水泥混凝土路面或瀝青路面。再如，講述橋梁工程發展時，從毫無安全措施和美觀效果的獨木橋開始介紹，一直到有安全欄桿、夜間照明和美觀效果的現代橋梁。在介紹這些科技發展過程時，向學生重點闡述科學規律，即每一次創新解決了舊的問題后又要面對新的問題，讓學生在學習過程中體會到探索科學的道路永無止境，逐步建立科學研究需要的開拓創新意識。

五、學科融合意識的培養

雖然路橋工程是一門工程科學，但其綜合性非常強，不僅需要其他工程科學如材料科學、機械科學和地質科學等，而且需要基礎科學如物理、化學和植物學等，還需要人文科學知識。比如，橋梁的造型設計需要美學的知識，有時還要了解橋梁所處位置的歷史、民族、文化和社會習俗等背景。隨著社會發展，人們對路橋的要求越來越高，還要解決生態問題、環保問題和節能問題等，所牽涉的學科越來越多。此外，路橋工程中的一些新技術和新理念，也可以被其他學科直接采用或者借鑒。講述現代路橋科技時，給學生分析路橋工程與各學科的相互關系，通過這方面的學習，學生能意識到各學科相互依存，進而建立學科交叉融合的意識。

六、結語

通過歷史學習和分析現狀等教學方式，對培養學生的民族自信心、時代使命感、工作責任心、勇于創新和注重學科融合等人文及科學精神起到良好的效果。但為了更好地發揮工科通識教育課程教學效果，教學過程中還要解決以下問題。1.教學方式。工科課程知識相對比較枯燥，學生學習興趣不夠濃厚。目前，采取圖片或小視頻的方法，一定程度上提高了學生的學習興趣。如何進一步改進教學方式，提高學生的學習興趣是教師思考的重要問題。2.課程難度。人文社科專業學生理解工科課程的難度較大，把工科課程科普化不能較深刻體現刻苦鉆研的科學精神。如果難度過大，人文社科專業學生可能由于晦澀難解而失去學習興趣。如何把握好課程的深度，也是教師教學中努力解決的問題。3.課程廣度。努力深挖路橋工程與各學科的聯系，讓各學科的學生都能增強對該課程的學習興趣。

參考文獻：

[1]周葉中.以“成人”教育統領“成才”教育推進通識教育改革[J],中國高等教育,2019,(Z1),24-26.

[2]孫家駟.道路概論[M],北京,人民交通出版社,1997.

[3]周國光.中國與歐美公路網的比較與思考[J]長安大學學報(社會科學版),2016,18(4),26-30.

作者:王書法 單位:武漢大學土木建筑工程學院