【摘""要】文章從新工科人才培養(yǎng)視角，分析中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化在新工科人才培養(yǎng)中的意義，并以工科基礎(chǔ)力學(xué)課程為例，從傳統(tǒng)科技典籍中的力學(xué)應(yīng)用、古典詩(shī)詞語(yǔ)境下的力學(xué)概念、古建筑與傳統(tǒng)界畫(huà)中的力學(xué)模型3方面挖掘中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化在教學(xué)中的融入點(diǎn)，以期在中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的各種形式中對(duì)力學(xué)知識(shí)尋古問(wèn)今，進(jìn)而使學(xué)生樹(shù)立文化自信，提升人文素養(yǎng)，激發(fā)創(chuàng)新熱情，開(kāi)展文化傳承、立德樹(shù)人與力學(xué)素養(yǎng)的融合教育?！娟P(guān)鍵詞】中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化;基礎(chǔ)力學(xué)課程;文化自信;創(chuàng)新能力;人文素養(yǎng)一、引言新工科背景下的教育教學(xué)以立德樹(shù)人為引領(lǐng)，強(qiáng)調(diào)科學(xué)、人文及工程的多元融合。工科基礎(chǔ)力學(xué)兼具理論性與應(yīng)用性，馬克思曾說(shuō)：“力學(xué)是大工業(yè)的真正科學(xué)的基礎(chǔ)”[1]。力學(xué)幾乎與所有的基礎(chǔ)學(xué)科和工程學(xué)科都有交叉，力學(xué)理論在解決高新科技領(lǐng)域發(fā)展突出問(wèn)題時(shí)往往起著關(guān)鍵性作用。如何幫助學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)學(xué)科的能力素養(yǎng)，提高原始創(chuàng)新能力，是我國(guó)力學(xué)教育迫切需要解決的問(wèn)題[2]。著名科學(xué)家錢(qián)學(xué)森曾說(shuō)過(guò)：“一個(gè)有科學(xué)創(chuàng)新能力的人不但要有科學(xué)知識(shí)，還要有文化藝術(shù)修養(yǎng)?！盵3]錢(qián)學(xué)森的這一主張強(qiáng)調(diào)了人文素養(yǎng)是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才不可或缺的重要組成部分。中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化有著燦爛的文明成就，蘊(yùn)含了豐富的人文精神，匯聚多樣的美學(xué)追求。結(jié)合力學(xué)課程對(duì)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化再發(fā)現(xiàn)與再認(rèn)識(shí)，構(gòu)建力學(xué)知識(shí)與思政元素共融的教學(xué)案例，生動(dòng)展現(xiàn)力學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，促進(jìn)專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)交互提升，在對(duì)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的繼承與轉(zhuǎn)化中提高創(chuàng)新能力意義重大。二、中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入工科基礎(chǔ)力學(xué)課程的意義工科基礎(chǔ)力學(xué)課程主要包括“理論力學(xué)”“材料力學(xué)”“結(jié)構(gòu)力學(xué)”等課程，專(zhuān)業(yè)覆蓋面廣，且力學(xué)課程和學(xué)生接觸的時(shí)間往往從大學(xué)一年級(jí)開(kāi)始并持續(xù)兩三個(gè)學(xué)期，因此其具有學(xué)分多、學(xué)時(shí)長(zhǎng)的特點(diǎn)。工科高校培養(yǎng)的工程師，其工程行為無(wú)不與力學(xué)息息相關(guān)，因此，力學(xué)教育對(duì)工科學(xué)生知識(shí)與能力的建構(gòu)、基本科學(xué)素養(yǎng)和工程意識(shí)的培養(yǎng)有著深刻的影響。（一）架設(shè)文理橋梁，改變工科基礎(chǔ)力學(xué)課程學(xué)生畏學(xué)的現(xiàn)狀工科基礎(chǔ)力學(xué)課程內(nèi)容以抽象的力學(xué)模型、嚴(yán)謹(jǐn)表述的概念、復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式和邏輯性強(qiáng)的推導(dǎo)為主，傳統(tǒng)教學(xué)多關(guān)注概念表述的認(rèn)知、公式理論的推導(dǎo)和計(jì)算能力的培養(yǎng)。由于文理分科，學(xué)生對(duì)工科知識(shí)所蘊(yùn)含的精神價(jià)值不夠重視，在面對(duì)一個(gè)個(gè)以西方科學(xué)家名字命名的力學(xué)術(shù)語(yǔ)與公式時(shí)，如泊松比、楊氏模量、歐拉公式等，往往忽視了我國(guó)在力學(xué)學(xué)科發(fā)展上的探索與貢獻(xiàn);學(xué)生對(duì)力學(xué)的應(yīng)用性認(rèn)同感不強(qiáng)，課堂上師生的雙向互動(dòng)與情感交流難以展開(kāi)，在被動(dòng)學(xué)習(xí)中缺乏對(duì)現(xiàn)實(shí)的關(guān)注及創(chuàng)新實(shí)踐的意愿;受短視頻等碎片化信息影響，學(xué)生存在理想情操不高、文化積淀不夠、審美品位從眾的現(xiàn)象;由于缺乏人文知識(shí)的滋養(yǎng)與人文精神的熏陶，學(xué)生心理上常處于焦慮、緊張狀態(tài)[4]。因此，需要在教學(xué)中尋找?guī)熒p方都熟知并有情感認(rèn)同感的內(nèi)容，以激活課堂教學(xué)。中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化作為師生共同的文化體驗(yàn)，歷史悠久、內(nèi)蘊(yùn)深厚，為人文教育提供了豐富的精神文化資源，易于架構(gòu)基礎(chǔ)力學(xué)課程與人文藝術(shù)間的橋梁;同時(shí)，中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化還是一種慣性力量[5]，其作為文化母體的強(qiáng)大活力融入教學(xué)中，可開(kāi)拓人文視野，打破文理知識(shí)壁壘，賦予基礎(chǔ)力學(xué)課程更多的科學(xué)價(jià)值和人文內(nèi)涵，提升學(xué)生人文素養(yǎng)。（二）踐行立德樹(shù)人，推動(dòng)基礎(chǔ)力學(xué)專(zhuān)業(yè)教育與思想政治教育相融合縱觀力學(xué)的發(fā)展歷程，其研究?jī)?nèi)容源于自然現(xiàn)象、生活勞動(dòng)和工程實(shí)踐，理論體系中蘊(yùn)含著大量的自然規(guī)律、哲學(xué)道理和創(chuàng)新創(chuàng)造。無(wú)論是古代的生產(chǎn)、交通工具，還是建筑、水利、橋梁，無(wú)不體現(xiàn)當(dāng)時(shí)能工巧匠的力學(xué)智慧與生活哲學(xué)，將這些人類(lèi)在文明演進(jìn)中的創(chuàng)新創(chuàng)造引入基礎(chǔ)力學(xué)課程中進(jìn)行詮釋?zhuān)商峁┏綍?shū)本的實(shí)踐指導(dǎo)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到中華文明在人類(lèi)文明中做出的重大貢獻(xiàn);浩如煙海的史書(shū)古籍、出土文物記載著眾多力學(xué)的原理與應(yīng)用，蘊(yùn)含著先賢革故鼎新的創(chuàng)新精神、崇尚形神兼?zhèn)涞拿缹W(xué)追求。中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中的自強(qiáng)不息、厚德載物的精神底蘊(yùn)，以民為本、天下為公的價(jià)值觀念，“天下興亡、匹夫有責(zé)”的擔(dān)當(dāng)意識(shí)，與思想政治教育所強(qiáng)調(diào)的價(jià)值規(guī)范具有一致性[6]，將其融入基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)中，既可以提升工科學(xué)生的人文素養(yǎng)，又有助于強(qiáng)化學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng)和家國(guó)情懷。由此可見(jiàn)，中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化可為基礎(chǔ)力學(xué)課程思政提供豐富的思政素材補(bǔ)給，進(jìn)而將專(zhuān)業(yè)教育與思想政治教育有機(jī)融合起來(lái)。三、中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化在工科基礎(chǔ)力學(xué)課程中的融入點(diǎn)挖掘中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化包含經(jīng)典古籍、詩(shī)歌戲曲、文學(xué)名著、建筑文物、圖畫(huà)音樂(lè)等多種形式，工科基礎(chǔ)力學(xué)課程內(nèi)容中從來(lái)不缺少中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的成分，只是缺少對(duì)兩者契合點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，以及將兩者融合的教學(xué)設(shè)計(jì)。在具體的力學(xué)教學(xué)情境中融入與之契合的中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，學(xué)生將發(fā)現(xiàn)所學(xué)內(nèi)容的不凡與價(jià)值，并從這些發(fā)現(xiàn)和感受中體會(huì)創(chuàng)新創(chuàng)造的魅力乃至找到靈感。（一）傳統(tǒng)科技典籍中的力學(xué)應(yīng)用，樹(shù)立文化自信自人類(lèi)文明開(kāi)始，力學(xué)就在人類(lèi)觀察自然、改善自身生存與生活條件的實(shí)踐中發(fā)展。伴隨著力學(xué)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，相關(guān)的記載也出現(xiàn)在一些具有科學(xué)技術(shù)價(jià)值的古籍中。例如，編撰于戰(zhàn)國(guó)初期的《考工記》是我國(guó)現(xiàn)存記述古代手工業(yè)技術(shù)的最早的典籍，總序中“天有時(shí)，地有氣，材有美，工有巧。合此四者，然后可以為良”是中國(guó)古代造物思想的重要原則之一[7]，其可以在“材料力學(xué)”課程中用于解釋“材美——材料質(zhì)地品性?xún)?yōu)良，具有良好的強(qiáng)度、剛度、韌性等力學(xué)性能”“工巧——充分發(fā)揮各材料的性能和功用以成良器”等概念。在《輿人為車(chē)》一節(jié)中還有“凡居材，大與小無(wú)并，大倚小則摧，引之則絕”的表述，意思是強(qiáng)度大小不同的材料裝配在一起使用會(huì)令車(chē)體崩壞斷裂，即小材大用會(huì)造成強(qiáng)度不足。教師可以此讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，在團(tuán)隊(duì)合作中各方要齊頭并進(jìn)，否則失效總是出現(xiàn)在強(qiáng)度較弱的那一方，如同木桶的盛水量由最短的那塊木板決定。明代宋應(yīng)星所著的《天工開(kāi)物》是世界上第一部關(guān)于農(nóng)業(yè)和手工業(yè)的科學(xué)性著作，書(shū)中的一些實(shí)例記載了結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的設(shè)計(jì)制作與材料性能的關(guān)系。例如，解釋古劍的工藝配比“刀劍絕美者……若非鋼表鐵里，則勁力斫施，即成折斷”，描述了鋼與鐵2種不同力學(xué)性能的材料，以及如何根據(jù)劍各部位受力特點(diǎn)來(lái)鑄出一把剛?cè)嵯酀?jì)的寶劍。由此，教師引出“好鋼用在刀刃上”的原理，再解釋“恨鐵不成鋼”的力學(xué)原理。古人認(rèn)為，青銅淬火前是既硬且脆的，水淬后便去掉“脆”性，獨(dú)存“硬性”。煉鋼、淬火的一熱一冷極具畫(huà)面感，易于激發(fā)學(xué)生去探究其中的力學(xué)智慧，也啟發(fā)學(xué)生明白在成長(zhǎng)中必然要經(jīng)歷打磨與淬火才能成就過(guò)硬本領(lǐng)。這些記錄我國(guó)古代科技文明與創(chuàng)新成果的專(zhuān)業(yè)典籍，字里行間流露出格物致知、經(jīng)世致用的科學(xué)態(tài)度，同時(shí)，古文特有的語(yǔ)言韻味和文采辭藻營(yíng)造出的濃厚文學(xué)氣息讓學(xué)生眼前一亮，對(duì)古代先賢的敬畏之心油然而生。我國(guó)古代科技成就蘊(yùn)含的現(xiàn)代科學(xué)方法體系，為工科教育改革打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[8]。尤其隨著考古工作與科技史研究的新進(jìn)展，類(lèi)似的史料越來(lái)越豐富，需要教師挖掘、鑒別、整理后引入到力學(xué)課堂。同時(shí)，建議學(xué)生在各地博物館參觀時(shí)，面對(duì)不同時(shí)代的文明成就，可尋著前人的足跡探索古代科技的發(fā)展，進(jìn)而思索自己將為后人留下什么。（二）古典詩(shī)詞語(yǔ)境下的力學(xué)概念，體會(huì)中文之美古詩(shī)詞可以說(shuō)是融入中國(guó)人血液中的傳統(tǒng)文化形式，是最容易感同身受的文化載體。古詩(shī)詞借景抒情、托物言志，與基礎(chǔ)力學(xué)課程內(nèi)容看似壁壘分明，但如果教師關(guān)注并熱愛(ài)古詩(shī)詞，也不難發(fā)現(xiàn)其中有一些對(duì)力學(xué)研究對(duì)象與現(xiàn)象的描述。例如，唐代杜牧的《阿房宮賦》中寫(xiě)道：使負(fù)棟之柱，多于南畝之農(nóng)夫;架梁之椽，多于機(jī)上之工女;釘頭磷磷，多于在庾之粟?！渲校忝枋隽藟嚎s的柱、彎曲的棟與梁、連接件的釘?shù)葞追N力學(xué)桿件。教師用專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)講解力學(xué)概念的科學(xué)性與規(guī)范性時(shí)，若再用詩(shī)歌語(yǔ)境中的詞匯描繪出與力學(xué)概念形象相一致的力學(xué)之美，可觸發(fā)學(xué)生以往的知識(shí)積累，使學(xué)生在力學(xué)概念的理性與詩(shī)歌語(yǔ)境的感性之間形成聯(lián)想的張力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移，激發(fā)新的靈感。在選取含有力學(xué)概念的古典詩(shī)詞時(shí)，應(yīng)注意詩(shī)詞中文字符號(hào)本身的意義、內(nèi)涵象征與力學(xué)概念本質(zhì)是否具有高度契合性，不可牽強(qiáng)附會(huì)、斷章取義。例如，教師在課堂教學(xué)中講授幾個(gè)常見(jiàn)的力學(xué)概念時(shí)引用了唐代詩(shī)人白居易的詩(shī)句（表1）。詩(shī)句的感染力易于喚醒學(xué)生的人文感知，使學(xué)生在情知交融中感受中文的豐富性與審美意象的多樣性，以拓展知識(shí)的邊界。當(dāng)學(xué)生在競(jìng)爭(zhēng)中遇到挫折時(shí)，可創(chuàng)設(shè)與力學(xué)教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)的情景，用杜甫的“古來(lái)材大難為用”、陸游的“大材小用古所嘆，管仲蕭何實(shí)流亞”等詩(shī)句與之共情，再用李白的“天生我材必有用”詩(shī)句來(lái)鼓勵(lì)學(xué)生。這樣的人文關(guān)懷能夠?qū)⒕唧w知識(shí)點(diǎn)與學(xué)生的實(shí)際相聯(lián)系，新奇的視角、靈活的取材、韻味深遠(yuǎn)的表達(dá)必然被學(xué)生久久銘記。課后還可以給學(xué)生布置閱讀任務(wù)：發(fā)現(xiàn)古文中的力學(xué)描述，并作為過(guò)程性評(píng)價(jià)作業(yè)之一。（三）古建筑與傳統(tǒng)界畫(huà)中的力學(xué)模型，感受工匠精神古建筑是中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化和民族特色最直觀的傳承載體，也是工程技術(shù)與人文藝術(shù)有機(jī)結(jié)合的體現(xiàn)，而力學(xué)則是工程技術(shù)的有力支撐。無(wú)論是整體結(jié)構(gòu)形式，還是局部構(gòu)件的梁、柱、臺(tái)基等，學(xué)生在教材中看到的都是理想化、近似化后的力學(xué)模型，而古建筑實(shí)物則提供了認(rèn)知抽象模型的具體情境。例如，斗拱作為中國(guó)古建筑的代表性符號(hào)，它以榫卯結(jié)合形成了多樣的種類(lèi)，位于立柱和橫梁交接處，承托梁架并出挑屋檐，像彈簧一樣起著變形消能、緩解地震的作用;宮殿和廟宇建筑中使用的木柱給人雄渾莊嚴(yán)的美感，細(xì)究圓柱高度與截面直徑之比，符合壓桿穩(wěn)定中長(zhǎng)細(xì)比的合理設(shè)計(jì);而從棟梁之材中學(xué)生可領(lǐng)會(huì)到梁在建筑結(jié)構(gòu)中的重要性，在欣賞雕梁畫(huà)棟上的精美裝飾時(shí)，聯(lián)想到抬梁式結(jié)構(gòu)的力學(xué)原理，從而明晰自身在競(jìng)爭(zhēng)中如何知重負(fù)重、挑大梁，而這也是很好的融合點(diǎn)。古建筑的一梁一柱、一榫一卯集古韻之美，凝結(jié)了歷代匠師精益求精、嚴(yán)謹(jǐn)執(zhí)著的工匠精神。教師可在課堂上引導(dǎo)學(xué)生借助圖片、視頻等介紹家鄉(xiāng)傳統(tǒng)建筑，并分析其中的力學(xué)原理，進(jìn)而深化學(xué)生對(duì)地域文化和建筑特征的認(rèn)知，引導(dǎo)學(xué)生思考如何用現(xiàn)代化手段對(duì)身邊的物質(zhì)文化遺產(chǎn)進(jìn)行保護(hù);同時(shí)，還可以在實(shí)踐中布置模型制作任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)應(yīng)用材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等知識(shí)設(shè)計(jì)出不同凡響的結(jié)構(gòu)體系，為維護(hù)和加固古建筑提供理論基礎(chǔ)。一些傳統(tǒng)建筑在歷史的云煙中已灰飛煙滅，而傳統(tǒng)繪畫(huà)中界畫(huà)的存在則可以帶領(lǐng)人們穿越時(shí)空感受當(dāng)時(shí)的歷史風(fēng)貌。界畫(huà)以描繪亭臺(tái)樓閣、橋梁舟車(chē)等建筑結(jié)構(gòu)為主要題材，作畫(huà)時(shí)要使用界尺引線，橫平豎直、準(zhǔn)確逼真、合乎實(shí)物比例，堪比現(xiàn)代的“施工圖”。傳世名畫(huà)《清明上河圖》便采用了界畫(huà)的手法，張擇端以寫(xiě)實(shí)的手法，合乎透視的原理，畫(huà)出一座高大的跨汴河木制拱橋，清晰顯示了幾何、力、材料等要素之間的關(guān)系。這種由直木縱橫疊架而成的拱橋是中國(guó)特有的橋梁形式。畫(huà)中寫(xiě)實(shí)的畫(huà)法為橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工提供了有價(jià)值的實(shí)用素材。界畫(huà)講究規(guī)矩準(zhǔn)繩又具有藝術(shù)美感，給學(xué)生提供了別開(kāi)生面的作圖示范，其藝術(shù)審美體驗(yàn)有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的直覺(jué)性和形象性思維，喚醒學(xué)生日積月累的力學(xué)經(jīng)驗(yàn)，并從藝術(shù)感悟與科學(xué)理性中獲得求知的成就感，從而產(chǎn)生無(wú)限的想象力。四、結(jié)束語(yǔ)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化對(duì)于提升學(xué)生的人文素養(yǎng)與創(chuàng)新能力有著獨(dú)一無(wú)二的作用。深入挖掘工科基礎(chǔ)力學(xué)課程中蘊(yùn)含的中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化元素，既是文化傳承，也是創(chuàng)新性教學(xué)，可使學(xué)生在專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)中自然接受文化精髓與精神的滋養(yǎng)，達(dá)到課程思政“如鹽溶水”的育人效果;從傳統(tǒng)文化