对《工程力学》课程的教学方法改革的探讨

第第页对《工程力学》课程的教学方法改革的探讨【摘要】通过几年来的一线教学经历和教学实践的初步探索，针对中职学校的学生对《工程力学》不够重视、缺乏学习兴趣和听得懂却不会应用等问题，本人对工程力学课程教学重点的设置、内容安排、教学方法的创新改革方向进行了深刻思考，力求寻找到该课程教学改革与提高学生能力的新突破口。以求激发学生的学习兴趣，从而培养学生分析和解决问题的能力。

【关键词】工程力学；教学方法改革

工程力学是工科专业学生必修的专业技术基础课，它既是一门基础学科，又是一门能直接用于工程实际的技术学科，特别是对机械类专业来讲，是基础课和专业课之间的桥梁，在工程设计中也具有很强的直接应用性。而且对开发学生智力、培养学生敏锐的观察能力、丰富的想象能力、科学的思维能力和创新能力以及解决工程实际问题的能力都将产生重大影响。它是一门介于基础课和专业课之间的技术基础课程，既有较强的理论性，又与工程和生产实践联系密切，在工程意识培养方面有着不可替代的特殊地位。该课程所包含的内容极其广泛，且具有力学概念抽象，内容繁杂，分析研究对象多，解决问题方法灵活多变等特点，加之新的教学内容扩展与教学学时的减少形成明显反差，给教学带来困难。这就要求教师有针对性地研究教学方法，研究学生的心理特点，让力学知识与学生的其他专业课程以及工程技术实际活动有机地结合起来，让学生充分感受到专业技术的魅力，激发学生学习工程力学的兴趣。激发学生的求知欲，更好地提高《工程力学》的教学质量。

一、工程力学教学现状

目前，工程力学课程教学课时大幅度减少，而用人单位对人才应用能力的要求却大幅提高了，在这样的背景下，工程力学教学中暴露出许多不容忽视的问题。

工程力学的主要内容包括理论力学和材料力学两部分。中职学生的基础差，底子薄，仅仅靠初中阶段的一点物理基本知识，可以说他们几乎是在没有任何铺垫的情况下学习工程力学的，所以学起来的困难时可想而知的。而且他们空间想象能力不是很强，再加上很多学生对工程力学这门逻辑性和前后连贯性非常强的课程缺乏兴趣。这些情况都给工程力学的教学工作提出了很大的挑战。

其次，工程力学课程教学形式单一。教学手段一直是黑板+粉笔的单调形式。不论是什么专业，都讲刚体静力学和材料力学的基本内容，都没有真正让学生有动手实验或参观、实训等内容。导致学生理论与实际相脱离，遇到实际问题很难学以致用。

二、引导学生认知力学

工程力学：包括理论力学、材料力学和结构力学，是中等职业学校工科专业的专业基础课，其理论性强，而且与专业课、工程实际紧密联系，是科学、合理选择或设计结构（或构件）的尺寸、形状、强度校核的理论依据。在教学中，我们往往称之为“一座桥”，具有承上启下的作用。也就是说，学好工程力学，为后续专业课的应用和拓展奠定了很强的理论基础。所以，如何让学生认知工程力学，真正了解和喜欢学习这么课程呢？通过带领学生到实训车间或工地认识一些结构物及其制造工艺，向他们简略介绍工程力学知识在其中的运用。教师还可以将那些由于构件强度不够而导致工程结构或设备破坏所造成的重大经济损失、刚度不够所生产出的废品、稳定性不够而导致的重大人身伤亡事故等等制成电视片安排学生观看，在培养学生的安全意识和责任意识的同时也必然会提高学生分析问题和解决问题的能力。在教学中还可以借助与工程实践、日常生活密切相关的力学实例，引导学生去发现、思考、分析、归纳和解决问题。例如：汽车是怎样开动的？是不是发动机一转，汽车就能跑起来？杂技演员表演用手劈砖，为什么在砖的两边垫上物块比不垫物块易断？体操运动员在吊环上做十字时，双臂在根部受什么样的力的作用？等等。这些贴近学生生活的例子都可以引导学生对力学的进一步的认识。

三、科学运用现代教育技术手段，加强直观教学，提高教学的通俗性

工程力学课程所包含的内容极其广泛，且具有力学概念抽象，内容繁杂，分析研究对象多，解决问题方法灵活多变等特点。因此在课堂教学中，要结合教学内容，尽量使用教学模型和实物进行教学演示，如讲解“工程中常见的几种典型约束”时，让学生看固定铰链联接的模型；讲解“空间力系”时，看直角平行六面体；讲解“齿轮的受力分析”时，让学生看斜齿圆柱齿轮和圆锥齿轮。通过工程实际和教学内容相结合，工程实物与力学模型相对照，既可使学生增加有关工程和机械方面的感性认识又能促进理性认识，使感性认识和理性认识并行发展。

在对力学概念进行解释时，用通俗极端的例子易懂且好记忆，学起来也不会说教而乏味。例如强度是指材料抵抗破坏的能力，我以地震对房屋为例，房屋在地震中倒塌是因为强度不够，所以现在的房屋建筑强调增加抗震强度、抗剪强度，以减少地震暴雨等自然灾害的影响；再以钢材和木材在受相同外力作用下的破坏程度，说明强度与材料有关。另一概念是应力集中，应力集中是由于受力构件几何形状、外形尺寸发生突变而引起局部范围内应力骤然增大的现象。应力集中对构件强度的影响随材料的不同而不同，举例，一块中间有孔结构的大理石，在孔结构处受力处会产生裂纹，裂纹会逐渐扩展而使大理石断裂；再换一种金属材料，做成相同结构受同样大小力的作用，却不会有裂纹产生，以此说明应力集中对脆性材料的危害比塑形材料的严重的多。

如今现代科学技术的高速发展，也为力学的教学形式提供了先进的教学手段，我们可以充分采用多媒体教学手段，将文字、图片、声音、动画视频融为一体，展现在课堂上，将学生从被动接受型的模式中解放出来。这种图文并茂、有声有色的情景式教学环境，使传统教学中枯燥抽象、用单一语言文字和图形难以讲清的内容变得生动具体，令学生耳目一新，加深对课程内容的理解和应用。如将工程力学教材与课件相结合，可将材料力学的原理性研究，揭示刚体运动特性和运动关系；书本上静止不动的连杆机构、凸轮机构、齿轮传动等通过多媒体技术形象生动地展示在学生面前，大大地激发学生学习的兴趣，提高学习效果。采用工程力学课件辅助教学可以突破粉笔、黑板、模型、挂图等传统教学媒体的限制；通过演示三维彩色仿真动画、动态教具和工程实例图片，可以拓展学生工程视野，激发学生的空间想像力和形象思维能力。

四、优化课程内容，因材施教，增强课程的实践性

工程力学应根据不同专业的岗位需求，彻底改变原有课程内容体系，以解决实际工程力学问题为主线组织课程内容。根据专业、学习形式不同对内容作大幅度取舍，组织有丰富工程经验并担任过多年教学工作的教师编写适于该学科的校本教材，教师在编写教材过程中应充分考虑学生的理论基础薄弱、学时少的情况，为了学以致用，在内容编排上，注意引入联系工程实际且有代表性的例题、习题和思考题，并把一些典型工程案例中的工程力学问题编人其中，删除已经过时或对人才培养价值不大的内容。针对大部分高职学生学习思维方式的特点，着重讲好如何养成良好的思维方式，从被动式学习向主动探索、研究转变，以便打好学习力学的良好基础。同时教师也应该注意积累与学生实际生活相关的典型案例，结合工程实际和新的标准、规范，适时更新补充教材，注意教学内容的难易和深浅。

工程力学是建立在科学实验和生产实践基础上的一门学科。理论教学和实验教学是相辅相成的，培养学生的实验能力是提高其综合能力的重要方面。以前的实验内容是以观察和验证为主，主要是在教师指导下，学生按操作规程进行实验。其内容一般是验证课堂教学理论内容，作用在于验证理论，巩固知识，使学生加深对理论的理解，但不利于培养学生的动手能力和探索精神。为此我们要在基本理论教学的基础上开设实验平台。教师在指导实验的过程中，既要注意引导学生整理和评价实验结果，学会科学地分析和整理实验数据；又要引导学生善于提出问题，充分运用所学知识进行思考，积极主动地表达自己在实验中的收获和体会。教学效果证明，工程力学综合实验，在培养学生自学能力、注意力、观察力、动手能力、独立和协作能力、分析总结能力、创新精神等方面有着课堂教学所不能替代的作用。

教师的语言应当语速适中、抑扬顿挫、诙谐有趣，以利于学生乐于听讲和思考；语气应简明、清晰，在解释、论述的同时适时穿插必要的提问、设问、反问及讨论，不断提高学生思考与参与的兴趣；在语音上，应讲好普通话，吐字清楚；在用词上，应严谨、准确；在音量上，应该声音洪亮，讲课富有激情和感染力。除此之外，教师的表情、眼神及协调的肢体动作语言也很重要，这些都是搞好教学的有力助手。

五、总结

学生是认识的主体、学习的主人，作为知识传播者的园丁，教师要多探索、多创新一些实践高效和科学的教学环境、方法和模式，要始终本着引导、激励的原则引导学生自己去思索，充分调动学生的积极性、主动性和创造性，尽一切可能提高学生的学习兴趣和动力，提升他们实际应用知识的能力，不断提高《工程力学》的教学质量和效果。

参考文献：

[1]罗澄清.关于工程力学教学的探讨.太原城市职业技术学院学报，2006年

[2]解念锁.机械工程材料课程教