以智弘真 以道铸魂
——一名力学教育者的育人求索与使命传承
一、一堂材料力学课的启发
“老师，材料究竟是如何失效的？我们怎么知道它会在哪个时刻破裂？”这是材料力学课堂上，一个学生突然提出的问题。面对这样的求知欲，我没有直接给出答案，而是让他们思考：“如果我们可以通过数据来预测它的失效呢？”从教多年，我一直在思考，如何让学生真正爱上力学，而不仅仅是为了考试去记忆公式。力学不仅仅是一门学科，它塑造了我们的世界，从桥梁到高楼，从航空航天到地下隧道。我的目标是让学生不仅理解力学，更能用力学去探索未来。
二、数据驱动建模与AI的融合
传统的材料力学教学强调理论推导和实验验证，但面对复杂的工程应用，我们如何提升预测能力？数据驱动建模为此提供了新的可能。在一次课堂实验中，我让学生收集不同材料在冲击载荷下的应力-应变数据，然后用机器学习算法训练模型，尝试预测材料的失效点。最开始，学生们并不理解为何要使用AI，但当他们看到训练好的模型准确预测出材料断裂的趋势时，眼中闪烁出了好奇的光芒。“这比我们手算快太多了，而且还能适用于不同材料！”一名学生惊喜地说。这不仅是一次知识的传授，更是一次思维方式的革新。数据驱动的力学研究正在改变传统工程实践，而我的课堂，正是让学生们接触这些前沿理念的起点。
三、虚拟实验室，让不可见变可见
爆炸与冲击力学的研究对象往往涉及极端条件，现实实验成本高昂，危险性大。因此，我引入虚拟实验室，让学生通过计算机仿真观察冲击现象。在一次实验课上，我让学生使用仿真软件，模拟爆炸冲击波作用于混凝土墙体的过程。他们可以调整炸药当量、爆心位置，甚至改变混凝土配方，观察不同参数下的破坏模式。“原来冲击波是这样传播的！能量居然会沿着裂纹扩散！”“如果我们优化材料的结构，是不是可以减少破坏？”虚拟实验不仅提供了直观的学习体验，更激发了学生的探索精神。这种方法打破了传统课堂的局限，让学生在模拟真实世界的环境中思考力学问题。
四、力学实践
理论与实践的结合，才能真正让学生体会力学的价值。青岛第二隧道工程，正是爆炸力学在实际工程中的生动案例。在一次课堂上，我向学生们展示了该工程的爆破施工优化。如何控制炸药用量，使开挖效率最大化，同时减少对周围建筑的影响？如何通过数值模拟评估爆破震动的传播？有学生主动查阅文献，试图用我们课堂上讲授的材料破坏模型来解释爆破损伤机制。他兴奋地告诉我：“老师，我发现可以用我们之前训练的AI模型来分析爆破数据，预测震动对周围环境的影响！”看到学生将所学知识应用到实际工程中，我深感欣慰。这不仅是一次知识的传递，更是他们迈向工程世界的一步。传承与成长：作为教师的使命教育不仅是知识的传授，更是点燃学生对专业的热情。有位学生曾告诉我：“老师，我以前觉得力学很枯燥，但通过这些实验和项目，我发现它能解决现实世界的问题，真的很有意义。”这句话让我更加坚定，教学不仅是培养学生的技能，更是培养他们的工程责任感。他们未来或许会成为隧道工程师、结构设计师，或是力学研究者，而我的使命，是让他们带着热情和信念走向社会。“愿未来的力学人，以科学之光照亮工程世界。”这是我对每一位学生的期许，也是我作为教师最大的骄傲。
作者简介：缪玉松，副教授，硕士生导师，青岛理工大学理学院力学系主任。主要从事工程爆破、土木工程等领域的研究工作。
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