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【摘 要】本文指出在高校力学课程中渗透STS教育的重要性，并针对力学课程初步探讨了渗透STS教育的方法，以便为“力学”课程适应科学研究、技术发展、社会进步发挥更好的作用而提供借鉴。
【关键字】STS教育 力学课程
【基金项目】华北科技学院教研基金资助课题（课题编号HKJY201437），课题名称：“力学”教学如何渗透STS教育，课题类别：指导类
【中图分类号】G421 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）34-0069-02
STS（science， technology and society）是一门研究科学、技术、社会三者关系的复杂而庞大的系统学科，它是一个跨学科的新的研究领域。提及STS教育可能不仅学生就连部分教师们都没有听说过，当然更谈不上将其渗透到自己的日常教学中。其实可以这样来理解STS教育，它是将分块化的教育模式改革为模糊边界的教学模式。STS教育不仅着眼于理科生学习人文文化，也着眼于文科生学习科学文化，使其科学、技术成为社会的科学、技术。
随着科学、技术和社会的发展，先后经历了无科学思想的机会技术、无科学思想的自主技术和有科学思想的自主技术。社会中的人们随着社会的发展从科学决定论、社會决定论发展到了科学、技术和社会互动阶段。科学转化为技术，技术推动社会前进，而前进的社会又促进科学的发展。
大学是培养掌握科学的人才，怎样才能培养出适应社会发展，掌握技术，能参与科学技术决策，并能制定科学技术决策和评估科学技术决策的新一代世纪人才呢？现在就把STS教育引入到我们大学的课程中去，把STS教育作为培养新一代人才的一项智力内容，可能会起到意想不到的收获。
我正在教授大学理工科二年级的《材料力学》。在没有引入STS教育之前，我主要是按照大纲要求完成相应的教学任务，分析清楚大纲要求的重难点，做好相应知识的讲解和练习，课后整理好作业中发现的问题，并及时处理学生的答疑工作等。而随着STS教育的引入，我清楚了我的教学有欠缺的地方，没教授相应的本学科与社会之间的关系、本学科如何转化成适应社会的技术、引入本技术带来的社会问题和如何看待科技引起的社会问题等。
对于STS教育最重要的一点就是让学生带着问题去探索科学知识，首先给出问题的整体概况，然后离散该问题分部分探讨，最后将讨论的结果进行整体整合。
下面以我教授《材料力学》中的轴向拉压杆强度的问题为例，说明下我在教学中渗入STS教育的初步探讨。
首先，引入问题，了解概况。你坐在图1的椅子上安全吗？如果放在其上的重量逐渐加重可以吗？椅腿能再细些吗？椅腿能再粗些吗？椅腿可以矮些吗？椅腿可以高些吗？还可以提出问题吗？
其次，离散问题，分析问题。我们的目的是想让具有与之类似的结构安全，使您购置或设计或使用类似的结构时知道衡量它的哪些方面。如果椅子不承重，无所谓安全的问题，而当其承受载荷时可以得到椅腿的受力分析图，如图2。根据圣为南原理，图2上下的分布力都可以简化为一个合力，如图3。如果椅腿可伸缩，在图3的受力下，椅腿要收缩，椅子的高度变矮。椅腿简化为等截面的杆件，受力情况不变，简化的力学模型图如图4。
接着，引入具体问题。60公斤的学生坐在其上，凳腿高40cm，凳腿简化为空心圆柱，其外径为5cm，内径为46cm，所用材料为弹簧钢65，屈服极限为 ，密度为 ，弹性模量为 ，请问该学生坐上安全吗？最主要的方面就是凳腿不能破壞，其次是凳腿保持原有平衡能力不被破坏，再次就是凳腿缩短量非常小。
然后，分析问题。构件的承载能力的安全问题主要考虑强度、刚度和稳定性的问题。凳腿横截面上的应力是由于60公斤的学生和本身的自重产生的。经过应力分析后，凳腿的下端面A受的正应力最大，为了抵抗压应力，而满足强度要求，所以工程实际中的凳腿下端面A的面积制成了（如图1）直径为25cm圆截面。这样可减低压应力，而保证凳腿的下端面A不被压坏。经过最大承载能力分析后，此凳腿可以承载的最大质量为2358Kg，也就是说同时有大约393位60公斤重的学生坐在该凳子上，此时凳腿才会发生破坏，出现危险。因此，坐在此凳子上的学生，只要正确坐姿（保证施加压力），不会压坏凳腿。经过变形分析，凳腿的压缩变形量为52nm，相当于52根头发丝的粗细。因此坐在该椅子上，不会感觉到有突然下沉的感觉。
最后，拓展问题，发现问题，总结问题。工程实际中应用此结构的例子无处不在，例如家庭里的带有支持腿或支撑柱的各类家具，建筑中的门前或厅里的支撑柱，每人身体上的大小腿结构，地下工程中隧道或巷道等的支护等等。
最终，学生们会形成一清晰的分析问题的思路，并且发现学习的问题就在身边，不仅可以学习理论，还可以解决问题，而不是为了学习而学习，从而失去了目标，茫然不知所措。
STS教育应该是完成了从社会中来到社会中去的过程，当然如果所有课程凑这样了教授，可能需要很长的课时，现实要求短期用掌握的知识为社会服务，反过来在社会碰到的问题在到理论中去解决，然后再到社会中去验证。因此，在教学中，虽然节节课都可以渗透STS教育，但是课时有限，只能变相延长课时。在我校的力学课程，首先可以选几次有典型性的知识点的问题作为专题讲座；其次，通过学生自己课余社会性的调查发现问题；最后，通过力学模型的制作来检验解决问题的能力。
参考文献：
[1]孟邵红.STS教育：科技进步与社会发展的融合点[J].黑龙江高教研究，2001，102（4）：15-17.
[2]陈凡，陈佳. 我国当代科技与社会（STS）研究的现状及发展[J].自然辩证法研究，2001，27（12）：15-19.
作者简介：
方秀珍，1977年2月5日出生，女，出生地为吉林省梅河口市，现工作单位为华北科技学院基础部力学教研室教师，职称为讲师，学位为硕士研究生，毕业于东北大学理学院固体力学专业。现在所从事的研究方向是复合材料层合板基于遗传算法理论的铺设角的优化设计以及复合材料层合板后屈曲问题的探究。
【关键字】STS教育 力学课程
【基金项目】华北科技学院教研基金资助课题（课题编号HKJY201437），课题名称：“力学”教学如何渗透STS教育，课题类别：指导类
【中图分类号】G421 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）34-0069-02
STS（science， technology and society）是一门研究科学、技术、社会三者关系的复杂而庞大的系统学科，它是一个跨学科的新的研究领域。提及STS教育可能不仅学生就连部分教师们都没有听说过，当然更谈不上将其渗透到自己的日常教学中。其实可以这样来理解STS教育，它是将分块化的教育模式改革为模糊边界的教学模式。STS教育不仅着眼于理科生学习人文文化，也着眼于文科生学习科学文化，使其科学、技术成为社会的科学、技术。
随着科学、技术和社会的发展，先后经历了无科学思想的机会技术、无科学思想的自主技术和有科学思想的自主技术。社会中的人们随着社会的发展从科学决定论、社會决定论发展到了科学、技术和社会互动阶段。科学转化为技术，技术推动社会前进，而前进的社会又促进科学的发展。
大学是培养掌握科学的人才，怎样才能培养出适应社会发展，掌握技术，能参与科学技术决策，并能制定科学技术决策和评估科学技术决策的新一代世纪人才呢？现在就把STS教育引入到我们大学的课程中去，把STS教育作为培养新一代人才的一项智力内容，可能会起到意想不到的收获。
我正在教授大学理工科二年级的《材料力学》。在没有引入STS教育之前，我主要是按照大纲要求完成相应的教学任务，分析清楚大纲要求的重难点，做好相应知识的讲解和练习，课后整理好作业中发现的问题，并及时处理学生的答疑工作等。而随着STS教育的引入，我清楚了我的教学有欠缺的地方，没教授相应的本学科与社会之间的关系、本学科如何转化成适应社会的技术、引入本技术带来的社会问题和如何看待科技引起的社会问题等。
对于STS教育最重要的一点就是让学生带着问题去探索科学知识，首先给出问题的整体概况，然后离散该问题分部分探讨，最后将讨论的结果进行整体整合。
下面以我教授《材料力学》中的轴向拉压杆强度的问题为例，说明下我在教学中渗入STS教育的初步探讨。
首先，引入问题，了解概况。你坐在图1的椅子上安全吗？如果放在其上的重量逐渐加重可以吗？椅腿能再细些吗？椅腿能再粗些吗？椅腿可以矮些吗？椅腿可以高些吗？还可以提出问题吗？
其次，离散问题，分析问题。我们的目的是想让具有与之类似的结构安全，使您购置或设计或使用类似的结构时知道衡量它的哪些方面。如果椅子不承重，无所谓安全的问题，而当其承受载荷时可以得到椅腿的受力分析图，如图2。根据圣为南原理，图2上下的分布力都可以简化为一个合力，如图3。如果椅腿可伸缩，在图3的受力下，椅腿要收缩，椅子的高度变矮。椅腿简化为等截面的杆件，受力情况不变，简化的力学模型图如图4。
接着，引入具体问题。60公斤的学生坐在其上，凳腿高40cm，凳腿简化为空心圆柱，其外径为5cm，内径为46cm，所用材料为弹簧钢65，屈服极限为 ，密度为 ，弹性模量为 ，请问该学生坐上安全吗？最主要的方面就是凳腿不能破壞，其次是凳腿保持原有平衡能力不被破坏，再次就是凳腿缩短量非常小。
然后，分析问题。构件的承载能力的安全问题主要考虑强度、刚度和稳定性的问题。凳腿横截面上的应力是由于60公斤的学生和本身的自重产生的。经过应力分析后，凳腿的下端面A受的正应力最大，为了抵抗压应力，而满足强度要求，所以工程实际中的凳腿下端面A的面积制成了（如图1）直径为25cm圆截面。这样可减低压应力，而保证凳腿的下端面A不被压坏。经过最大承载能力分析后，此凳腿可以承载的最大质量为2358Kg，也就是说同时有大约393位60公斤重的学生坐在该凳子上，此时凳腿才会发生破坏，出现危险。因此，坐在此凳子上的学生，只要正确坐姿（保证施加压力），不会压坏凳腿。经过变形分析，凳腿的压缩变形量为52nm，相当于52根头发丝的粗细。因此坐在该椅子上，不会感觉到有突然下沉的感觉。
最后，拓展问题，发现问题，总结问题。工程实际中应用此结构的例子无处不在，例如家庭里的带有支持腿或支撑柱的各类家具，建筑中的门前或厅里的支撑柱，每人身体上的大小腿结构，地下工程中隧道或巷道等的支护等等。
最终，学生们会形成一清晰的分析问题的思路，并且发现学习的问题就在身边，不仅可以学习理论，还可以解决问题，而不是为了学习而学习，从而失去了目标，茫然不知所措。
STS教育应该是完成了从社会中来到社会中去的过程，当然如果所有课程凑这样了教授，可能需要很长的课时，现实要求短期用掌握的知识为社会服务，反过来在社会碰到的问题在到理论中去解决，然后再到社会中去验证。因此，在教学中，虽然节节课都可以渗透STS教育，但是课时有限，只能变相延长课时。在我校的力学课程，首先可以选几次有典型性的知识点的问题作为专题讲座；其次，通过学生自己课余社会性的调查发现问题；最后，通过力学模型的制作来检验解决问题的能力。
参考文献：
[1]孟邵红.STS教育：科技进步与社会发展的融合点[J].黑龙江高教研究，2001，102（4）：15-17.
[2]陈凡，陈佳. 我国当代科技与社会（STS）研究的现状及发展[J].自然辩证法研究，2001，27（12）：15-19.
作者简介：
方秀珍，1977年2月5日出生，女，出生地为吉林省梅河口市，现工作单位为华北科技学院基础部力学教研室教师，职称为讲师，学位为硕士研究生，毕业于东北大学理学院固体力学专业。现在所从事的研究方向是复合材料层合板基于遗传算法理论的铺设角的优化设计以及复合材料层合板后屈曲问题的探究。