《工程力学》教学改革

摘 要：依据高职教育的人才培养目标,分析了高职《工程力学》教学中存在的问题,并对《工程力学》课程的教学内容、教学方法与手段提出进行改革的方法与思路.

关 键 词：工程力学；教学改革；教学手段.

《工程力学》是高职工科类各专业一门重要的技术基础课,应以“应用”为目的,以“必需、够用”为度,随着社会的发展,不同专业学生的知识结构也要求不同,力学这门课在工程实际应用中起着不可忽视的作用,进行《工程力学》课程改革显得尤为重要.

一《工程力学》教学中存在的主要问题

1、教学与实际应用脱节学生不知道在学什么,很难建立起应用的意识,即使教师不断提醒学生课程的重要性,但学生因为对本专业缺乏感性认识,学习目不明确,学习动力不足.

2、教学内容过多过繁往往是一堆枯燥的概念、名词、原理与结构.教师“灌”得辛苦,学生听得懵懂,对学生独立获取知识能力和创新思维能力培养不够,更谈不上培养学生分析、解决工程实际问题的能力.

二改革的方法与思路

(一)优化教材内容

教学改革的首要任务是教材改革.力学教学学时的减少,但教学内容又不能简单缩减,所以应对教学内容进行优化.应围绕以掌握概念为基础,以强化应用为重点,以计算分析为手段的中心内容展开.应在对现有教学内容进行合理取舍的基础上,引入联系工程实际且有特色的例题、习题和思考题,培养“应用性人才”.重点放在基本定理的理解与应用上,淡化理论与推导,加强工程力学与后续课程的联系及在工程实际中的应用.理论力学部分可大大压缩运动学、动力学方面的内容.凡是与普通物理学中重复的地方,对公式不再推导,可以直接给出结论,而省出的时间用于难点和重点的学习.突出力系简化理论,而对各种形式的合力矩定理和平衡方程的推证,以及各种形式的解题方法和步骤的罗列则可简单讲解,避免不必要的重复,这样可加强课程的逻辑性和针对性,提高教学质量.材料力学部分每章重点介绍变形特征、应力分布及强度校核理论,讲授时注重工程实际问题的应用,着重培养学生熟练掌握用强度校核公式解决三类不同问题的方法.

(二)改革教学方法与手段

“教学有法,但无定法”.教学方法无所谓优劣,只有恰当或合适与否,能否让你的教学目标发挥到最大功效,主要在于有针对性、有创造性地选择应用与实际教学目标相适应的教学方法.笔者从以下几方面作了尝试：

1、努力激发和保护学生脆弱的兴趣学生的好奇心和对力学的兴趣是非常有限和脆弱的,不仅应倍加珍惜和保护它们,还应充分、合理地运用它们.如果一味地讲解公式的推导和复杂的计算,只能把学生的兴趣扼杀在摇篮之中.如果一个问题比较容易回答,学生就会很乐意回答,而且注意力也会很快集中.如果问题总是难以回答,或者经常回答错误,次数多了都会产生厌烦情绪.因此,在阐述一个问题时,先提出一些与之相关的学生容易回答的简单问题或展示一些工程实例,不断地引导学生说出答案或引导学生思考,然后再逐步引出该理论或公式.将该理论或公式分析透彻后,再回到起点,理解其在工程实际中的应用,最后再提一些深层次的、后续的问题供学生思索.教师同时也要积极引导学生学会自己去解决相关问题,不断地鼓励学生,逐步地引导学生思维,提升学生的兴趣.

2、尽量结合生活实例对力学中一些定理、公式尽量用生活实例加以解释,把一些枯燥的定理、公式用形象生动的生活实例来阐明,使理论学习深入浅出.

3、应用图形来加深理解、强化记忆采用程序框图把要讲授的内容表示出来,不仅使所讲内容一目了然,清晰直观,而且有助于加深理解、强化记忆.弯矩、剪力和载荷集度间的关系及根据此关系作剪力图和弯矩图,一般教材介绍的很少,仅要求学生会用三者间的关系校核所绘出的剪力图和弯矩图的正确性.重点要求学生掌握列方程作剪力图、弯矩图.但通过列方程作图的方法存在很多弊端,特别是当梁上作用荷载较多时,要分段列出多个剪力方程和弯矩方程,再根据方程逐点描图,显得很繁琐,既费时又易出错,极大地挫伤了学生的学习积极性.即使学生能够正确地列出剪力方程和弯矩方程,如果数学基础不扎实,也未必能够正确地作出剪力图和弯矩图.所以教学中对此部分只作简单介绍,而重点介绍根据载荷集度、剪力、弯矩的微分关系,作剪力图、弯矩图的方法,是简捷又实用的方法,学生容易掌握.

4、重视习题课对于工程力学这类课程,学生必须做大量的习题,才能深刻理解基本概念、基本理论及公式的深层含义,否则只能囫囵吞枣,似懂非懂.经常听到有些学生抱怨,书上的例题一看就懂,老师讲的习题也一听就会,但自己一做就错.通过对很多同学的观察和分析,他们理解得不够透彻以及他们的计算能力较弱是主要原因,而多做习题是加深理解和提高计算能力最好的途径.在上习题课的时候,也应随时掌握学生的解题情况,很多学生的错误往往是共同的,教师应深入分析学生的思维特点,讲解习题时对症下药,直指要害.

5、恰当地使用各种教学手段对于工程力学这门课程,可以使用恰当的多媒体课件和教具,甚至一张废纸也可以用来演示力学现象.凡是自己觉得能够更好地阐述力学原理、促进教学效果的,均可以毫无顾忌地使用,这样一定会使工程力学变得丰富多彩.工程力学课程有很强的工程背景,在教学过程中利用多媒体技术,将一些工程实例通过屏幕生动地展现在学生面前,帮助学生解决工程力学模型建立的问题.同时,教师利用可交互式的CAI多媒体教学软件及自作课件进行课堂教学,用动画将抽象难懂的内容形象地表达出来,可以达到化解教学难点、缩短学生认知过程的目的.例如：在讲解“材料轴向拉伸时的力学性能”时,一般要做低碳钢的拉伸试验来看整个变形过程,而其他材料由于器材有限,不能亲手做实验,只能作书面介绍；甚至有时低碳钢的变形试验也不能做出理想的曲线,使得学生对这方面的内容不能理解.如果利用多媒体课件播放各种材料的拉伸试验过程,展示变形过程中的各个特征,然后再让学生到实验室做试验,学生的学习积极性和效果就会明显提高.把各种教学手段和教学资源有机地结合在一起,交替使用,合理安排,才能将一堂本很枯燥的工程力学课变得妙趣横生.

(三)完善课程考核方法

学生学业成绩的考核与评定是一项非常重要的工作.考核的内容与方法不改革,教学的导向性就不能根本扭转.首先要调整考核内容,减少以再现书本知识为主的考试内容,加强学生对知识的理解和应用,特别是综合性、创造性地应用知识能力的考核.这样的考试,使学生思维更活跃,更易激发学生的创新意识,培养学生综合运用知识的能力,从而使考试真正成为进一步深化学习的重要教学环节,不再被学生视为沉重的负担.其次在考核形式上加以更新.学生学习后的成绩评定采取平时成绩占60%,期末考试成绩占40%的分阶段的全程性考核方法,这种评定的结果基本上与学生实际水平相吻合.这种考试方法学生不用花大量的时间去死记硬背,而是靠平时知识的积累,并能够加强对所学知识的理解、运用,学生觉得学有所获,也乐于这种考试.

三结束语工程力学的教学改革是一项长期而艰巨的工作,也是一个不断实践和完善的过程,需要广大教师共同努力,跟上时代的发展步伐,不断学习新知识,充实完善自己.为适应高职教育改革的形势发展,教师应转变教育思想,更新教学观念,对现行《工程力学》课程的教学内容、教学方法、教学手段、考核方法进行改革,以不断提高工程力学的教学质量.

参考文献：

1、材料力学教学法参考书王力金高等教育出版社1991年2月

2、《工程力学》张定华高等教育出版社2005年12月

3、《工程力学》课程教学方法探讨冯俊华河南农业（教育版）2007年12期