《工程力學》課程教學探討

穆武超

（陜西省機電工程學校，陜西 咸陽 712025）

0 引 言

《工程力學》是機械專業(yè)課程中一門理論性、實踐性和應用性很強的技術基礎課。由于本課程比較抽象、知識點繁雜、題型多變且常伴有較復雜的分析計算過程，所以學生在學習這門課程時一直比較困難。為幫助學生更好地學習這門課程，筆者結合教學實踐就工程力學教學提出下面一些看法。

1 結合實際激發(fā)學生的學習興趣

工程力學知識與工程實踐都與現(xiàn)實生活緊密相關，所以，講授時要緊密聯(lián)系實際，豐富課堂內容。如講到力偶性質及力線平移定理時，結合鉗工實習手動攻螺紋時要求雙手均勻施力，為什么不能單手操作？利用力線平移定理加以分析說明，學生就容易理解。在講到圓軸合理截面空心軸比實心軸更加合理時，用人的四肢骨骼，建筑手腳架用的鋼管都是空心圓截面加以說明。在講交變應力時，引用了1980年5月25日美國芝加哥一架DL-10型客機，由于左機翼下發(fā)動機脫落而造成飛機墜毀，機上270人全部死亡的例子[1]。失事原因：發(fā)動機支架螺釘因交變應力引起斷裂，從而引起學生重視，激發(fā)學生學習興趣。通過舉例，不僅讓學生認識到工程力學的重要性，也讓他們產(chǎn)生濃厚的學習興趣，并轉化為學習的動力。

2 采用啟發(fā)式教學發(fā)揮學生的主動性

科學研究都是從發(fā)現(xiàn)問題和提出問題開始的，在教學中采用啟發(fā)式教學[2]，能激發(fā)學生的思考潛能，發(fā)揮學生學習的主動性。如在“材料力學”中“關于應力狀態(tài)概念及平面應力狀態(tài)分析”的講授中，可以設計以下幾個問題：

1）為什么彎曲一個零件和扭轉同一個零件時我們發(fā)現(xiàn)它的斷面角度不一樣?啟發(fā)學生思考斷面上應力的狀態(tài)，引出一點應力狀態(tài)的概念。

2）一點上的應力狀態(tài)應該怎樣來描述？啟發(fā)學生回憶之前學習的截單位微元的方法。

3）單位微元上各面的應力如何確定？啟發(fā)學生用前幾章學習的各種單獨受力情況下應力形式的知識來確定。

通過對相關知識點的一步步的提問就可以啟發(fā)學生自己發(fā)現(xiàn)問題，發(fā)揮學生學習的主動性。

3 合理應用多媒體教學

在工程力學教學中有許多難以理解的概念、原理和變形過程,單憑語言不易將其講清楚,實驗也不易觀察,如果采用多媒體技術,則能達到良好的教學效果。例如在講“材料軸向拉伸和壓縮時的力學性能”的時候，一般我們做低碳鋼的拉伸試驗來看整個變形過程，但是其他材料還是只能作書面介紹，甚者連低碳鋼的變形試驗也不能做出理想的曲線，這樣學生對此項內容就不太好理解。我們如果利用多媒體播放低碳鋼及其它材料的拉伸和壓縮試驗過程的動畫，展示變形過程的各個特征。再做試驗，通過拉伸機的自動描繪儀，把材料的應力—應變曲線描繪出來，然后經(jīng)教師啟發(fā)和講授，學習積極性和效果會明顯提高而且記憶也會比較深刻。

4 加強實驗教學

實驗教學可以加深學生對理論知識的理解，而且可以激發(fā)學生自主學習的積極性，培養(yǎng)學生動手能力，培養(yǎng)團結協(xié)作集體主義精神，增強職業(yè)意識和創(chuàng)新精神。如金屬材料拉伸壓縮實驗中，通過萬能實驗機的自動描繪儀,觀察低碳鋼在拉伸過程的4個階段所表現(xiàn)出的有關強度及變形方面的特性:彈性階段、屈服階段、強化階段及頸縮斷裂階段，并繪出應力—應變曲線。學生在實驗室里得到第一手的感性資料后,再由老師進行實驗總結,能夠收到良好的教學效果。在實驗教學中，除了利用現(xiàn)行教材中的實驗外，還可以因教學需要另行設計實驗，或者改進教材實驗，這樣更符合教學實際。如在講到摩擦角、自鎖原理時，可以鼓勵學生利用此原理來設計試驗，測量不同材料間的摩擦系數(shù)等。通過動手動腦來增加學生的動手能力和學習興趣。

5 鼓勵學生多做習題

工程力學知識點繁雜且比較抽象，要想在短短的一學期里學懂學透，多做習題是必不可少的環(huán)節(jié)。力學概念和公式需要通過做習題來鞏固、掌握和加深理解,更重要的是通過做習題可鍛煉和提高分析和解決實際問題的能力。只有學生接觸到大量不同類型的習題，才能真正學好工程力學。

在教學活動中，要明確學生是學習的主體。教師要多探索和多實踐高效的教學方法，要始終本著引導和激勵的原則盡一切可能提高學生的學習興趣，使學生掌握所學知識，提升學生實際應用知識的能力。

[1] 崔婷.提高工程力學教學質量的探討[J].昆明大學學報，2006（4）：78-79.

[2] 嚴麗.工程力學教學方法的探討與實踐[J].廣東輕工職業(yè)技術學院學報，2006（3）：41-43.