高校工程力學(xué)教學(xué)中實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)分析

王靜+王瑾+崔巍

摘 要：工程力學(xué)是工科類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，具有較強(qiáng)的抽象性與概念性，教學(xué)內(nèi)容極為復(fù)雜，對(duì)學(xué)生的有效學(xué)習(xí)和透徹理解帶來(lái)了一定的難度。對(duì)于理工科專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)，力學(xué)知識(shí)的運(yùn)用和掌握程度直接關(guān)系到學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力，如何針對(duì)學(xué)生接受能力與課程特點(diǎn)，探索出實(shí)踐效果好且形式新的教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力，已經(jīng)成為高校教師的重要研究課題。本文就對(duì)高校工程力學(xué)教學(xué)中實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞：高校工程力學(xué)教學(xué)；實(shí)踐創(chuàng)新能力；培養(yǎng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.239

1 高校工程力學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)分析

工程力學(xué)作為理工科專業(yè)的基礎(chǔ)性學(xué)科，涉及材料力學(xué)和理論力學(xué)等內(nèi)容，其中材料力學(xué)主要是讓學(xué)生掌握構(gòu)建穩(wěn)定、構(gòu)建剛度、構(gòu)建強(qiáng)度等力學(xué)相關(guān)的計(jì)算機(jī)方法；而理論力學(xué)則是要求學(xué)生分析多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，善于觀察和發(fā)現(xiàn)生活中出現(xiàn)的力學(xué)問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建力學(xué)模式進(jìn)行定性分析。通常工程力學(xué)具有理論性和通用性強(qiáng)、涉及面廣、創(chuàng)新性與工程性強(qiáng)等特點(diǎn)，其理論在工程技術(shù)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，越來(lái)越成為理工科學(xué)生學(xué)習(xí)其他學(xué)科知識(shí)的基礎(chǔ)[1]。這就需要高校教師在工程力學(xué)教學(xué)過(guò)程中，以學(xué)科發(fā)展要求為依托，打破以往的灌輸式教學(xué)模式，注重實(shí)踐和理論的結(jié)合，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使學(xué)生能靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，做到合理創(chuàng)新，進(jìn)而培養(yǎng)出高素質(zhì)的人才。

2 高校工程力學(xué)教學(xué)中實(shí)踐能力的培養(yǎng)

首先，綜合課程設(shè)計(jì)。工程力學(xué)的相關(guān)課題研究都與力學(xué)具有緊密的聯(lián)系，要想提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，應(yīng)該以相關(guān)課題平臺(tái)為依托，在大課題中適當(dāng)提取小模塊，將其作為綜合課程設(shè)計(jì)的題目，引導(dǎo)學(xué)生解決基于實(shí)際工程問(wèn)題的課程設(shè)計(jì)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，更好地適應(yīng)企業(yè)工作崗位的要求。例如：在課程設(shè)計(jì)中合理設(shè)置工程計(jì)算模塊，利用具體計(jì)算等方面的實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生掌握工程力學(xué)理論知識(shí)與有限元計(jì)算方法，提高工程計(jì)算能力。

其次，綜合性課程實(shí)驗(yàn)。在工程力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師可以設(shè)置綜合性的課程實(shí)驗(yàn)與基礎(chǔ)的課程實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生學(xué)習(xí)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段與基本的實(shí)驗(yàn)方法，靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)技能解決實(shí)際工程問(wèn)題[2]。在綜合性課程實(shí)驗(yàn)中，可以針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)采用不同的實(shí)驗(yàn)方法，更好地解決問(wèn)題，如在減速箱輸出軸的振動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)和動(dòng)態(tài)應(yīng)力測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，需要學(xué)生掌握平面光彈和動(dòng)態(tài)電測(cè)的實(shí)驗(yàn)技巧，這時(shí)教師可引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，自己動(dòng)手標(biāo)定與實(shí)驗(yàn)，借助數(shù)碼相機(jī)和計(jì)算機(jī)等記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

最后，理論中滲透工程實(shí)踐的教學(xué)。工程力學(xué)的理論知識(shí)具有一定的抽象性，并且許多學(xué)生不能全面認(rèn)識(shí)工程實(shí)際，這就要求教師在課堂教學(xué)中合理運(yùn)用多媒體和實(shí)物等方式，保證教學(xué)的直觀性，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，使學(xué)生更好地理解理論知識(shí)。另外，教師講解理論知識(shí)時(shí)應(yīng)該適當(dāng)引入生活中的力學(xué)問(wèn)題或工程實(shí)例，以此調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，準(zhǔn)確掌握工程計(jì)算方法，加強(qiáng)學(xué)生的工程分析能力。同時(shí)教師也應(yīng)精心設(shè)計(jì)多媒體課件，將各種力學(xué)分析CAE軟件和大量的例題和工程圖片等插入到課件中，增強(qiáng)課堂的信息量，豐富學(xué)生的知識(shí)面，使學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題，提高學(xué)生的力學(xué)思維能力。

3 高校工程力學(xué)教學(xué)中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

第一，探究性教學(xué)?？蒲泻徒虒W(xué)相輔相成，對(duì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)具有重要作用，因此高校實(shí)施探究性教學(xué)時(shí)，應(yīng)該關(guān)注師資隊(duì)伍的建設(shè)，確保教師有充足的資金、精力、時(shí)間進(jìn)行創(chuàng)新，為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。當(dāng)然教師應(yīng)該積極參與科研，對(duì)本學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)和前沿知識(shí)有所了解，適當(dāng)創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)中有效運(yùn)用科研的最新成果，充分挖掘與科研相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，合理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或研究，從講解型教學(xué)過(guò)渡到研究型教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合學(xué)科前沿進(jìn)行創(chuàng)新，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力。

第二，研討課教學(xué)。研討課教學(xué)主要是讓學(xué)生參與教學(xué)，通過(guò)專題研討和師生互動(dòng)，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新能力和發(fā)散思維。教師在教學(xué)中可以課程重難點(diǎn)問(wèn)題為依托，科學(xué)設(shè)置專題討論課，采用學(xué)生主動(dòng)、教師引導(dǎo)、師生互動(dòng)的模式，設(shè)置相應(yīng)地討論題目，鼓勵(lì)學(xué)生分組進(jìn)行研討。當(dāng)然研討課的主題應(yīng)符合課程內(nèi)容，讓學(xué)生通過(guò)文獻(xiàn)資料的查閱提出自己的思路和解答方案，然后由小組代表通過(guò)PPT、圖片、板書(shū)等形式進(jìn)行展示，最后進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。這樣的方式充分尊重了學(xué)生的主體地位，打破了傳統(tǒng)單一的教學(xué)模式，有利于提高教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)師生的良性互動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性的發(fā)展和研究創(chuàng)新綜合素質(zhì)的提高。

第三，啟發(fā)式教學(xué)。對(duì)于啟發(fā)式教學(xué)而言，其主要是利用教材的疑點(diǎn)、難點(diǎn)、重點(diǎn)來(lái)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題教學(xué)情景，吸引學(xué)生的注意力，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考和自主解決問(wèn)題，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。將其應(yīng)用于工程力學(xué)教學(xué)中，必須要從專業(yè)背景和教學(xué)內(nèi)容等方面出發(fā)，借助多媒體、圖片、講座等方式講解相關(guān)的創(chuàng)新實(shí)例，使學(xué)生充分意識(shí)到知識(shí)應(yīng)用的價(jià)值，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生的思維導(dǎo)向，強(qiáng)化學(xué)生分析和思考問(wèn)題的能力。在課堂教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)該結(jié)合課程的難點(diǎn)與重點(diǎn)，向?qū)W生介紹工程實(shí)例，提出相應(yīng)的問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生查閱資料和提供解決方案；然后教師對(duì)學(xué)生的各種想法進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)，給予積極評(píng)價(jià)，進(jìn)而為學(xué)生提供一定的想象空間，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐創(chuàng)新是時(shí)代發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的原動(dòng)力，學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿于高校各學(xué)科教學(xué)活動(dòng)中，對(duì)學(xué)生的綜合發(fā)展具有積極的作用。因此在工程力學(xué)教學(xué)過(guò)程中，教師需要采用豐富靈活的教學(xué)方式，精心備課、積極鉆研教法，從而做到理論與實(shí)際的緊密聯(lián)系，培養(yǎng)出實(shí)踐創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉靜，周曉玲，汪中厚.淺談工程力學(xué)教學(xué)中實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].上海理工大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2013（02）：177-180.

[2]劉新柱，王冬，潘佳卉.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標(biāo)的工程力學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].黑龍江教育（高教研究與評(píng)估），2014（01）：39-40.

1.西安科技大學(xué)高新學(xué)院校內(nèi)基金項(xiàng)目：軸承轉(zhuǎn)子非線性動(dòng)力學(xué)（編號(hào)KJ201705）。

2.西安科技大學(xué)高新學(xué)院校內(nèi)基金項(xiàng)目：鈦酸鉍鈉系無(wú)鉛壓電陶瓷固溶改性研究（編號(hào)KJ201704）。

作者簡(jiǎn)介：王靜（1988-），女，陜西西安人，碩士，專職教師，助教，研究方向：工程力學(xué)。