“工程力學(xué)”課程教學(xué)中加強(qiáng)高職學(xué)生工程能力和興趣培養(yǎng)的探索

易榮英

（武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北武漢 430050）

工程力學(xué)是工科專業(yè)學(xué)生接觸到的第一門與工程實(shí)際緊密結(jié)合的課程。通過對(duì)工程力學(xué)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握力學(xué)的基本概念、基本原理、工程機(jī)械的受力分析等知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念、掌握工程計(jì)算方法。工程力學(xué)所采用的力學(xué)模型基本都有其工程背景，這就需要學(xué)生將“形象思維”和“邏輯思維”、“理論”和“實(shí)踐”有機(jī)地結(jié)合起來，在培養(yǎng)嚴(yán)密的演繹思維的同時(shí)，也培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的思維方法；在注重培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，讓學(xué)生逐漸提升解決實(shí)際問題的能力。

但工程力學(xué)是一門計(jì)算量較大、理論性應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，隨著學(xué)時(shí)的不斷壓縮、高職生源質(zhì)量的持續(xù)下滑及社會(huì)對(duì)高職人才素質(zhì)要求的進(jìn)一步提高，在學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生難免會(huì)產(chǎn)生力不從心的感覺，主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：（1）工程力學(xué)作為少學(xué)時(shí)課程，要讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)對(duì)工程力學(xué)有較深的認(rèn)識(shí)，有一定難度。雖然可以通過多媒體或通過實(shí)驗(yàn)、下工廠使學(xué)生熟悉生產(chǎn)流程，了解機(jī)械設(shè)計(jì)過程等，增加工程意識(shí)，但其效果畢竟有限。（2）學(xué)生通常對(duì)時(shí)髦學(xué)科比較感興趣，如現(xiàn)在多數(shù)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)、英語等較感興趣，要調(diào)整其興趣結(jié)構(gòu)有一定難度。（3）在信息爆炸的21世紀(jì)，各種信息層出不窮，往往使得學(xué)生興趣多元化，分散了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新能力，是當(dāng)前工程力學(xué)教學(xué)需要探討的一個(gè)重要命題。本文將對(duì)此作一些有益的探討。

1 引入工程案例，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

現(xiàn)實(shí)生活中有很多美好的事物，如花樣滑冰、先進(jìn)的體育器材與訓(xùn)練方法、氣貫長(zhǎng)虹的大橋等等，都蘊(yùn)含著豐富的力學(xué)知識(shí)；在工程力學(xué)課堂教學(xué)中，教師應(yīng)努力擺脫過去的純知識(shí)教育思想，挖掘?qū)嶋H生活中所蘊(yùn)含的各種力學(xué)知識(shí)，使理論知識(shí)與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來，引導(dǎo)學(xué)生去感受這種理論與實(shí)際相結(jié)合的美，感悟工程力學(xué)帶來的智慧和啟迪，使學(xué)生在學(xué)習(xí)工程力學(xué)時(shí)不再枯燥無味。因此，教師應(yīng)在教學(xué)中將工程案例的應(yīng)用貫穿于每一個(gè)章節(jié)，在例題和習(xí)題中注重工程實(shí)例。在課堂例題中，盡可能設(shè)置一些與工程實(shí)際密切聯(lián)系的內(nèi)容，充分利用多媒體手段，引導(dǎo)學(xué)生分析機(jī)構(gòu)與力學(xué)模型之間的關(guān)系。

如在講授梁的彎曲強(qiáng)度時(shí)，混凝土是典型的脆性材料。脆性材料力學(xué)性能的顯著特點(diǎn)是抗壓不如抗拉，而且價(jià)格便宜，工程中有時(shí)為了提高混凝土梁的局部抗拉性能，同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)性要求，通常只在梁的受拉一側(cè)加一些鋼筋。這樣制作的預(yù)制板必然分正面和反面。結(jié)合梁的內(nèi)力情況和應(yīng)力分布，啟發(fā)學(xué)生討論對(duì)于屋梁（力學(xué)模型是簡(jiǎn)支梁）和陽臺(tái)（力學(xué)模型是懸臂梁）預(yù)制板應(yīng)如何放置？引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)梁的彎曲內(nèi)力及橫截面上的正應(yīng)力分布特點(diǎn)來作出正確的判斷；在講授扭轉(zhuǎn)變形時(shí)，問一般的轉(zhuǎn)軸為什么采用空心軸而不采用實(shí)心軸？讓學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)；在講梁的剛度時(shí)，問車細(xì)長(zhǎng)軸為什么要采用跟刀架？對(duì)于已在車床上實(shí)習(xí)過的同學(xué)來說，就會(huì)有恍然大悟的感覺。通過這些事例，一方面加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的正確理解，另一方面也培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決工程實(shí)際問題的能力。學(xué)生通過對(duì)這些問題的探討，不僅會(huì)積極主動(dòng)學(xué)習(xí)力學(xué)理論，而且會(huì)樂于應(yīng)用力學(xué)基本知識(shí)解答實(shí)際問題。

合適的案例分析，可以增進(jìn)學(xué)生的理解和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，拓寬他們的眼界。值得一提的是，實(shí)際中工程力學(xué)案例很多，教師在教學(xué)中要緊扣專業(yè)開展教學(xué)。這樣學(xué)生在案例學(xué)習(xí)中，既學(xué)了專業(yè)知識(shí)，又學(xué)了基礎(chǔ)知識(shí)，避免了過去的空洞說教。以往枯燥無味、抽象呆板的力學(xué)課會(huì)變得趣味盎然，從而使學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性大大提高，這種教學(xué)模式既解決了學(xué)時(shí)少、教學(xué)任務(wù)重的矛盾，又解決了高職教學(xué)的基礎(chǔ)課內(nèi)容應(yīng)該“必須、夠用”，且與專業(yè)相結(jié)合的問題。

2 制作力學(xué)模型，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力

高職教育的目標(biāo)是培養(yǎng)既有必要的理論知識(shí)，又掌握職業(yè)操作基本技能，具備較強(qiáng)的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力以及有解決現(xiàn)場(chǎng)問題綜合能力的應(yīng)用性人才。現(xiàn)在的高職學(xué)生動(dòng)手能力強(qiáng)，自尊心強(qiáng)，進(jìn)取心強(qiáng)，有較強(qiáng)的創(chuàng)新性和思維敏捷性，對(duì)感興趣的東西學(xué)習(xí)積極性高，但學(xué)習(xí)基礎(chǔ)比較弱，接觸機(jī)械生產(chǎn)實(shí)踐少。對(duì)于機(jī)構(gòu)和力學(xué)模型感覺比較抽象，不能深刻地理解力學(xué)在實(shí)際工作中的應(yīng)用，根據(jù)學(xué)生這一特點(diǎn)，我們認(rèn)為適當(dāng)降低教學(xué)難度，確定可行的教學(xué)目標(biāo)，幫助他們樹立信心，引導(dǎo)他們掌握解決問題的方法和技巧，增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)工程力學(xué)的信心和興趣，是學(xué)好本課的關(guān)鍵。

為此，我們?cè)诠こ塘W(xué)課程中增加了手工制作。具體做法如下：第一，教師依據(jù)學(xué)生的學(xué)業(yè)水平、個(gè)性特征、性別等分成若干4～6人的小組；第二，教師對(duì)制作的要求、技能等進(jìn)行大致地講解。為了能更好實(shí)施小組合作學(xué)習(xí)，教師在講解時(shí)，還要強(qiáng)調(diào)小組內(nèi)部的分工和責(zé)任、成員之間的信任和相互配合來幫助創(chuàng)造團(tuán)結(jié)協(xié)作的小組氛圍，從而使技能訓(xùn)練有效到位，潛力得以挖掘，合作競(jìng)爭(zhēng)能力得到提高。第三，學(xué)生分組構(gòu)思討論，課外制作，題材不限，給學(xué)生充分的空間來發(fā)揮自己的聰明才智；第四，作品制作完成后。教師組織學(xué)生以小組為單位展示作品成果，先由學(xué)生自評(píng)，談出成敗得失；再由學(xué)生互評(píng)；最后教師歸納、總結(jié)、指導(dǎo)、評(píng)分。多向交流共同評(píng)價(jià)，使學(xué)生對(duì)制作過程有一個(gè)較全面認(rèn)識(shí)。

每個(gè)人生下來就對(duì)世界充滿好奇，想體驗(yàn)每一種感覺，想做每一件事，但往往并不如愿。因?yàn)槿松刑嗟氖`，而這一次不一樣，學(xué)生通過動(dòng)眼觀察、動(dòng)腦思考、動(dòng)手操作、沒有對(duì)象約束的做自己心中的作品，大家對(duì)這個(gè)制作充滿興趣，充滿自信，充滿激情。學(xué)生以一次性筷子、模板、紙板、膠水、釘子等為原材料，制作了風(fēng)力發(fā)電機(jī)、鋼琴、水車、坦克等一批外形逼真、動(dòng)作靈活，綜合應(yīng)用課程內(nèi)容的作品，其中不乏復(fù)雜的機(jī)構(gòu)應(yīng)用，復(fù)雜的傳動(dòng)應(yīng)用等。平常的作業(yè)只是對(duì)所學(xué)知識(shí)的訓(xùn)練檢測(cè)，而這個(gè)作業(yè)的完成過程則是一個(gè)學(xué)習(xí)的過程，它激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，開啟了學(xué)生學(xué)習(xí)思維，鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)了學(xué)生耐心細(xì)致的工作作風(fēng)及團(tuán)隊(duì)合作精神，還能克服學(xué)生中普遍存在的沉迷于游戲、懶惰、心煩氣燥的毛病。

3 苦練內(nèi)功，成為一名優(yōu)秀的力學(xué)教師

力學(xué)涉及工程界的各個(gè)領(lǐng)域，掌握一定程度工程力學(xué)的基本知識(shí)是現(xiàn)代工程師所必須具備的專業(yè)素質(zhì)。不同專業(yè)，對(duì)學(xué)生的教學(xué)要求和技能要求不同，對(duì)力學(xué)的教學(xué)要求也不同。高職力學(xué)教師應(yīng)具有根據(jù)不同的專業(yè)要求，合理編排教學(xué)內(nèi)容，組織教學(xué)的能力。因此，教師在授課中不能僅僅停留在基本概念、理論和基本方法的套路上，更要與專業(yè)、工程實(shí)踐緊密結(jié)合起來，才能在講課中富有新意和激情，更貼近于實(shí)際，讓學(xué)生對(duì)力學(xué)的內(nèi)容感興趣、易于接受。要給學(xué)生“一杯水”，自己要有“一桶水”。

首先，教師知識(shí)面要廣。教師要對(duì)力學(xué)的發(fā)展史、力學(xué)的一些最新科學(xué)成果、包括力學(xué)在航天、軍事等方面的應(yīng)用有一些了解，并在課堂上穿插應(yīng)用，使學(xué)生感到力學(xué)課程的深?yuàn)W和實(shí)用，從上課開始就抓住學(xué)生的心；第二，要求力學(xué)教師多承擔(dān)課程，特別是承擔(dān)專業(yè)課程。目前普遍存在工程力學(xué)課程與專業(yè)課內(nèi)容設(shè)置脫節(jié)，知識(shí)點(diǎn)之間不易遷移的問題，只有教師精通力學(xué)和專業(yè)課程，才能促進(jìn)力學(xué)和專業(yè)課間的知識(shí)相互滲透，相輔相成，這樣學(xué)生在以后遇到實(shí)際工程問題時(shí)，能學(xué)以致用，專業(yè)技能、創(chuàng)新能力在生產(chǎn)實(shí)踐中不斷地提高，后勁更足。第三，要求教師深入企業(yè)中去掛職鍛煉。通過專業(yè)實(shí)踐，教師可以了解自己所從事的專業(yè)在目前生產(chǎn)、技術(shù)、工藝、設(shè)備的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，在教學(xué)中及時(shí)補(bǔ)充反映生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的新技術(shù)、新工藝的知識(shí)，將工程中的力學(xué)問題擺到課堂上，引導(dǎo)學(xué)生去解決，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情。第四，能正確處理多媒體和板書、普通教具、語言表達(dá)之間的關(guān)系。多媒體教學(xué)方法的出現(xiàn)，有效地解決了傳統(tǒng)教學(xué)方法中對(duì)于一些工程實(shí)例很難通過圖片、動(dòng)畫演示及視頻等手段表達(dá)出來的難題，從而可以加深學(xué)生對(duì)問題的理解。但是多媒體課件教學(xué)信息量大，要求學(xué)生注意力比傳統(tǒng)教學(xué)方式更加集中，吸收有效信息能力更強(qiáng)，否則學(xué)生就抓不到學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，迷失在一堆圖片、數(shù)據(jù)中。教學(xué)是一個(gè)復(fù)雜的過程。教師的人生觀、人格魅力等對(duì)學(xué)生的示范作用和潛移默化的影響是課件無法做到的。因此，將傳統(tǒng)教學(xué)方式與多媒體教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，發(fā)揮各自的特長(zhǎng)，使兩者在教學(xué)中實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，才能取得最佳的教學(xué)效果。

4 結(jié) 語

總之，高等職業(yè)教育重在實(shí)踐。學(xué)生職業(yè)技能的培養(yǎng)是貫穿高等職業(yè)教育的一條主線，作為一名高職教師，需要具備的能力是多方面的，在工程力學(xué)的教學(xué)中，教師要多探索、多創(chuàng)新一些高效科學(xué)的教學(xué)方法，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和工程能力。

1 李一平.寓能力培養(yǎng)于工程力學(xué)的教學(xué)過程中［J］.廣西物理，1999（3）

2 郝超，蔣慶斌.試論高職教育項(xiàng)目課程的基本內(nèi)涵［J］.中國(guó)高教研究，2007.7

3 葉志明.試論力學(xué)課程教學(xué)的方法論［A］.力學(xué)課程報(bào)告論壇論文集，2006