如何調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)工程力學(xué)的興趣

許秀蘭 趙華芳

摘 要： 結(jié)合工程力學(xué)課程特性及學(xué)生特點(diǎn)，作者結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)如何提高課堂教學(xué)效率進(jìn)行了有益探討，通過情感教學(xué)、多媒體教學(xué)、實(shí)踐性教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)等方法與手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)積極性，鍛煉他們的思維能力，強(qiáng)化教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

關(guān)鍵詞： 工程力學(xué) 多媒體教學(xué) 實(shí)踐性教學(xué) 啟發(fā)式教學(xué) 研討式教學(xué)

對(duì)于高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)械、數(shù)控、模具設(shè)計(jì)等專業(yè)，“工程力學(xué)”是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，它在基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程之間起橋梁作用，為專業(yè)設(shè)備的機(jī)械運(yùn)動(dòng)分析和構(gòu)件強(qiáng)度分析提供必要的理論基礎(chǔ)。

教學(xué)過程中應(yīng)該緊緊圍繞調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性進(jìn)行。如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，是教師提高教學(xué)水平要研究解決的一個(gè)永恒主題。高職生普遍對(duì)工程力學(xué)的學(xué)習(xí)興趣不濃厚，原因有如下幾點(diǎn)：（1）隨著高校招生規(guī)模的擴(kuò)大和高職院校自身規(guī)模擴(kuò)張的需要，招的生源越來越多，學(xué)生入學(xué)分?jǐn)?shù)越來越低，還有部分生源是中職升高職，甚至是文科報(bào)讀理工科的專業(yè)，文化知識(shí)掌握不扎實(shí)，尤其是與后續(xù)工程力學(xué)有直接關(guān)系的數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)知識(shí)掌握得不好；（2）工程力學(xué)的概念、定理、公式較多，計(jì)算原理都比較復(fù)雜難于理解，高職生普遍的反應(yīng)是看不懂也聽不懂，甚至有的學(xué)生對(duì)這門課感到厭倦和害怕，極少數(shù)聽得懂的學(xué)生也會(huì)覺得這門課很單調(diào)、枯燥，上課提不起精神，處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，既影響教學(xué)效果，又使學(xué)生學(xué)起來比較吃力。（3）工程力系的例題、習(xí)題與工程聯(lián)系密切，有些圖形復(fù)雜難分析較為抽象化，且牽扯到的知識(shí)點(diǎn)、原理較多，學(xué)生常常有種無處下筆之感。

因此，工程力學(xué)的教學(xué)關(guān)鍵是如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)工程力學(xué)的興趣，令學(xué)生興致勃勃地鉆研學(xué)習(xí)。若是“牛不喝水強(qiáng)按頭”，則學(xué)生感到索然無味，自然提不起勁，學(xué)得消極被動(dòng)，效果不佳。

結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，我談?wù)勗诠こ塘W(xué)教學(xué)中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一些對(duì)策和方法。希望借此拋磚引玉，以利于提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

一、建立良好的師生情感

建立新穎的師生關(guān)系，多關(guān)心他們的學(xué)習(xí)和生活，了解他們的思想動(dòng)態(tài)、情感及成長(zhǎng)規(guī)律，不斷調(diào)整教學(xué)方法和管理策略，主動(dòng)激發(fā)學(xué)生熱情。教學(xué)中對(duì)學(xué)生一視同仁，對(duì)不同層次、不同特點(diǎn)的學(xué)生分別施教，讓每個(gè)學(xué)生都能感覺到學(xué)習(xí)成就感，保持愉快的心情，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)工程力學(xué)的熱情。當(dāng)學(xué)生情緒低落或情感受傷時(shí)，教師積極溝通引導(dǎo)，幫助學(xué)生走出情感低谷，讓學(xué)生學(xué)會(huì)笑對(duì)生活?！皭凵阅苁苌鷲邸?，建立良好融洽的師生關(guān)系，能創(chuàng)設(shè)最佳求知情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)所教課程的興趣。

二、結(jié)合實(shí)際，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到工程力學(xué)的重要性

有些人誤認(rèn)為開設(shè)工程力學(xué)課程無關(guān)緊要，對(duì)該課程的學(xué)習(xí)目的不明確、學(xué)習(xí)積極性不高。筆者根據(jù)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，列舉一些后續(xù)課程、科學(xué)技術(shù)、工程技術(shù)中應(yīng)用工程力學(xué)課程基本理論的實(shí)例，以此說明工程力學(xué)課程在工科院校的重要作用及專業(yè)地位。

1.工程力學(xué)課程是后續(xù)課程的基礎(chǔ)

工程力學(xué)是高等高職高專技術(shù)學(xué)校機(jī)械類、數(shù)控技術(shù)、模具設(shè)計(jì)制造類等工科專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，是科學(xué)、合理選擇或設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸、形狀、強(qiáng)度校核的理論依據(jù)，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)和應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。例如：《機(jī)械制造技術(shù)》課程中，需要用工程力學(xué)中點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)和剛體平面運(yùn)動(dòng)的分析方法分析“連桿機(jī)構(gòu)”和“凸輪機(jī)構(gòu)”等各種機(jī)構(gòu)的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)；《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程中，分析齒輪、傳動(dòng)軸、蝸輪蝸桿的受力和變形，計(jì)算齒輪傳動(dòng)軸和蝸桿的強(qiáng)度、剛度，等等，都需運(yùn)用工程力學(xué)中構(gòu)件變形、雙向彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形的強(qiáng)度、剛度條件等理論；《金屬切削原理》課程中，需要用變形與應(yīng)變的知識(shí)分析金屬切削時(shí)的剪切變形和剪應(yīng)變；《金屬切削機(jī)床》課程，計(jì)算支承件的彎矩、扭矩、剛度，計(jì)算傳動(dòng)件的疲勞強(qiáng)度等，也要運(yùn)用工程力學(xué)中彎曲與扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度和剛度理論；《模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)》課程中要用到工程力學(xué)中的第三、第四強(qiáng)度理論等分析討論變形物體的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)，設(shè)計(jì)彎曲模具等。

2.工程力學(xué)在科學(xué)技術(shù)、工程技術(shù)中廣泛應(yīng)用

工程力學(xué)中的基本理論在許多科學(xué)技術(shù)、工程技術(shù)中得到了廣泛應(yīng)用。如發(fā)射人造地球衛(wèi)星，為了使衛(wèi)星能進(jìn)入預(yù)計(jì)的軌道，需要用工程力學(xué)的運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)計(jì)算所需的初速度；飛機(jī)空投導(dǎo)彈。為了使導(dǎo)彈準(zhǔn)確到達(dá)目的地或擊中目標(biāo)，需要用工程力學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)知識(shí)計(jì)算導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)間、發(fā)射速度和方向；高層結(jié)構(gòu)在各種豎向荷載、各方向風(fēng)載、地震作用下的受力情況等，也需運(yùn)用工程力學(xué)中構(gòu)件受力時(shí)的強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性條件分析計(jì)算。再如房屋、廠房、橋梁、鐵路、隧道等的設(shè)計(jì)與建造，自行車、摩托車、汽車、挖掘機(jī)、收割機(jī)、各種機(jī)床設(shè)備的設(shè)計(jì)與組裝等，打乒乓球、棒球、足球、籃球等發(fā)射速度的大小和方向的確定都離不開工程力學(xué)相關(guān)知識(shí)。

三、各種教學(xué)方法相輔助，使學(xué)生感受到工程力學(xué)的樂趣

1.多媒體教學(xué)

充分采用多媒體教學(xué)，將文字、圖片、聲音、動(dòng)畫視頻融為一體，展現(xiàn)在課堂上。這種圖文并茂、有聲有色的情景式教學(xué)環(huán)境，使傳統(tǒng)教學(xué)中枯燥抽象、用單一語言文字和圖形難以講清的內(nèi)容變得生動(dòng)形象，加深學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解和應(yīng)用。如講剪切與擠壓這一章時(shí)，首先給學(xué)生播放電影《泰坦尼克號(hào)》沉船過程的視頻，引導(dǎo)學(xué)生分析沉船的原因，然后利用剪切與擠壓實(shí)用強(qiáng)度條件分析求解沉船因素，最終得出導(dǎo)致這場(chǎng)海難的主要原因：（1）船速太快；（2）船的鉚釘質(zhì)量太差，不能抗高剪切應(yīng)力最終斷裂。

2.事例式教學(xué)

在日常生活中有許多有趣的力學(xué)現(xiàn)象，但人們一般對(duì)這些現(xiàn)象沒有重視，沒有細(xì)究，更談不上用力學(xué)知識(shí)加以分析。實(shí)際上通過對(duì)常見力學(xué)現(xiàn)象的分析，可以提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)工程力學(xué)的重要性。如講解力對(duì)點(diǎn)之矩時(shí)：扳手?jǐn)Q螺母怎樣省力怎么費(fèi)力，怎么轉(zhuǎn)動(dòng)扳手是擰緊或松開螺母；講解力對(duì)軸之矩時(shí)：如何施力是開門、關(guān)門或門不動(dòng)，施力大小及方向變化對(duì)開關(guān)門有何影響。再如講解材料力學(xué)內(nèi)力部分時(shí)設(shè)問：內(nèi)燃機(jī)中的連桿用時(shí)間長(zhǎng)了為什么會(huì)斷裂；用剪刀剪紙箱，被剪紙箱面為什么不是豎直平面；鑰匙用時(shí)間長(zhǎng)了為什么會(huì)彎，絲錐攻螺紋時(shí)絲錐桿發(fā)生什么變形；橋式起重機(jī)的大梁、列車車廂的輪軸、汽車齒輪軸用時(shí)間長(zhǎng)了為什么會(huì)彎曲，等等，這樣就使學(xué)生有一定的新鮮感，無形中提高了學(xué)習(xí)興趣，加深了對(duì)實(shí)際問題的認(rèn)識(shí)。

3.啟發(fā)式教學(xué)

教師在課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)問題情境，多提問幾個(gè)為什么，啟發(fā)學(xué)生思考，改變學(xué)生一味被動(dòng)接受的局面，能促使他們開動(dòng)腦筋，主動(dòng)積極地思考，深刻理解和掌握所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率，強(qiáng)化效果。如講圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，提出：（1）日常生活中常見的發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形的實(shí)例有哪些（如汽車方向盤操作桿、鑰匙開鎖、絲錐攻螺紋等），并引導(dǎo)學(xué)生分析他們受力有什么特點(diǎn)，變形有什么特點(diǎn)？（2）為何減速箱中，常看見高速軸的直徑較小，而低速軸的直徑較大；為什么空心圓軸比實(shí)心圓軸較合理？

4.研討式教學(xué)

研討式教學(xué)是以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心，教師引導(dǎo)答疑為輔的教學(xué)方法。首先讓學(xué)生選擇自己感興趣且與課程教學(xué)內(nèi)容相關(guān)工程的實(shí)際題目，通過網(wǎng)絡(luò)或圖書館查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料，分析綜合，寫出總結(jié)報(bào)告或研究論文，教師利用課堂或答疑時(shí)間與學(xué)生進(jìn)行交流和討論。如在講授壓桿穩(wěn)定性內(nèi)容后，有的學(xué)生以正在建設(shè)的高樓腳手架突然坍塌事故引起10多人傷亡原因分析為研討課題，通過查閱資料，分析總結(jié)，寫了一篇研究論文，師生同堂利用壓桿穩(wěn)定性知識(shí)，從腳手架使用的材料是否符合要求，腳手架與地面的約束是否牢固，桿件的每節(jié)長(zhǎng)度是否過長(zhǎng)，桿件截面形狀及尺寸是否科學(xué)合理等方面進(jìn)行分析討論，尋找事故發(fā)生的主要原因。通過研討，學(xué)生感受到學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)和應(yīng)用科學(xué)知識(shí)的重要性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的參與意識(shí)、自學(xué)能力和實(shí)踐應(yīng)用能力。

四、結(jié)語

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師在教學(xué)過程中應(yīng)靈活地運(yùn)用多種教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生自己思索，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)主動(dòng)性，鍛煉他們的思維能力，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題能力，最終達(dá)到全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]張定華.工程力學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2000.

[2]武昭輝.工程力學(xué)教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.