工程力學(xué)教學(xué)實(shí)踐探索綜述

趙曉山

摘 要 工程力學(xué)教學(xué)改革是時(shí)代的要求。本文從教學(xué)內(nèi)容體系、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面對(duì)工程力學(xué)教學(xué)改革作了淺略的探討。

關(guān)鍵詞 工程力學(xué) 教學(xué)改革 工程實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

工程力學(xué)是工科專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，是很多專業(yè)課程的理論基礎(chǔ)，并在許多工程技術(shù)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。該課程具有理論性較強(qiáng)、內(nèi)容相對(duì)繁雜、與工程實(shí)際問(wèn)題有一定聯(lián)系等特點(diǎn)， 但學(xué)生實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)少，綜合分析工程實(shí)際問(wèn)題的能力不強(qiáng)，學(xué)習(xí)起來(lái)感到枯燥無(wú)味且很難與工程實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，這給學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程造成了很大困難。為解決以上問(wèn)題，就要求教師突破傳統(tǒng)的教學(xué)方式，來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主能動(dòng)性， 提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)素質(zhì)。筆者在開始教《工程力學(xué)》的時(shí)候，走了許多彎路，有時(shí)候盡管付出很大努力，但成效不大。近幾年變換思維方式，搞了一些教學(xué)改革，現(xiàn)總結(jié)如下：

1教學(xué)內(nèi)容的改革

教學(xué)改革的首要任務(wù)是教學(xué)內(nèi)容改革。理論力學(xué)與材料力學(xué)是兩個(gè)學(xué)科，它們有各自的體系，因此必須對(duì)傳統(tǒng)的課程體系、教學(xué)內(nèi)容及結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新整合。根據(jù)學(xué)生掌握知識(shí)的程度，避免簡(jiǎn)單重復(fù)，適當(dāng)提高教學(xué)起點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合歸納能力和融會(huì)貫通能力，減少教學(xué)時(shí)數(shù)。整合后的課程體系分為剛體靜力學(xué)、材料力學(xué)兩個(gè)模塊，并將各模塊教學(xué)內(nèi)容體系優(yōu)化成同類型知識(shí)單元，形成串聯(lián)系統(tǒng)，充分發(fā)揮學(xué)習(xí)遷移的作用。 根據(jù)課程設(shè)置要求確定為：工程力學(xué)以材料力學(xué)為主線，保證體系基本完整；以理論力學(xué)為輔線，以保證它的部分理論的完整性。即要注重理論力學(xué)與材料力學(xué)內(nèi)容的緊密結(jié)合。

2教學(xué)方法的改革

工程力學(xué)作為工科眾多專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，起著承上啟下的橋梁作用。它既具有廣泛的通用性和較強(qiáng)的理論性 ，又具有鮮明的實(shí)踐性與工程性。

（1）結(jié)合工程實(shí)際、生活實(shí)例進(jìn)行案例教學(xué)。工程力學(xué)是一門理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)的科學(xué)，純粹的理論講解會(huì)引起學(xué)生的枯燥乏味，采用案例教學(xué)，選取身邊的實(shí)例，將深?yuàn)W枯燥的理論知識(shí)融入到實(shí)例中展現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生既容易接受又可直觀感受到知識(shí)的重要性和實(shí)用性 ，從而提高學(xué)習(xí)的趣味性 ，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力。如講授力對(duì)軸之矩時(shí)， 我們用教室的門進(jìn)行演示， 與門軸平行的力和與門軸相交的力均不能使門發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。講授扭轉(zhuǎn)失效問(wèn)題時(shí)， 隨手拿起一支粉筆， 將其擰斷， 其斷口就是典型的脆性材料斷面， 并引導(dǎo)學(xué)生分析其斷裂面方位。

（2）歸納對(duì)比教學(xué)。學(xué)生在工程力學(xué)課程的學(xué)習(xí)中經(jīng)常會(huì)感到內(nèi)容繁雜，難于掌握。因此在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)盡可能讓學(xué)生建立起關(guān)于這門課程的一個(gè)完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)，使所學(xué)內(nèi)容綱目清晰，前后聯(lián)系。在教學(xué)過(guò)程中，可啟發(fā)學(xué)生用圖表法將每章所學(xué)內(nèi)容的框架圖畫出來(lái)，隨著學(xué)習(xí)的深入，再將章與章之間的聯(lián)系建立起來(lái)。每章與每章的共性是什么，個(gè)性又是什么，還可把一些細(xì)節(jié)填進(jìn)去。通過(guò)歸納分析，學(xué)生沿著知識(shí)框架所提供的方向，就可有的放矢地掌握所學(xué)內(nèi)容。

（3）啟發(fā)式教學(xué)。在課堂教學(xué)中利用多提問(wèn)題的方法來(lái)活躍課堂氣氛，使學(xué)生開動(dòng)腦筋，開發(fā)學(xué)生思維能力。我們可以根據(jù)課程的主要內(nèi)容設(shè)置一個(gè)問(wèn)題，然后通過(guò)課程的學(xué)習(xí)得到問(wèn)題的結(jié)論。例如在講授扭轉(zhuǎn)時(shí)，提出：①為何減速箱中高速軸的直徑較小，低速軸的直徑較大？②大型貨車的傳動(dòng)軸為什么是空心的？然后對(duì)軸橫截面切應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行分析，得出以扭轉(zhuǎn)變形為主的桿件在橫截面面積相等的情況下，將實(shí)心軸改為空心軸可以提高其扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度這一結(jié)論。同時(shí)在課程最后還可以提出：①是不是所有的傳動(dòng)軸都可以設(shè)計(jì)成空心的？②直徑和長(zhǎng)度相同而材料不同的軸，在相同扭矩作用下，它們的最大切應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)角是否相同？為什么？以促使學(xué)生更深入地去思考課程中所學(xué)內(nèi)容。這樣使得教學(xué)變得主動(dòng)了，學(xué)生主動(dòng)思考解決問(wèn)題的能力都得到了顯著的提高。

3教學(xué)手段的改革

工程力學(xué)概念、定理、公式較多，較為枯燥，為了能簡(jiǎn)化教學(xué)還要取得生動(dòng)、形象直觀的良好教學(xué)效果，我采取如下教學(xué)手段：

（1）用CAI課件進(jìn)行教學(xué)，CAI使課堂的教學(xué)有聲可視，并且將圖、文、聲、動(dòng)畫、視頻、影視等多種形式融為一體，產(chǎn)生更生動(dòng)、形象、逼真的表達(dá)效果，擴(kuò)大了人的感知空間。使傳統(tǒng)教學(xué)手段無(wú)法講清或難于講清或雖然講清但教學(xué)效率低下的內(nèi)容，化難為易，化抽象為直觀，使課堂教學(xué)獲得了最大效率，教學(xué)效果明顯提高了。

（2）播放錄像片，讓學(xué)生了解工程案例，增強(qiáng)工程意識(shí)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

（3）運(yùn)用教材配套光盤，通過(guò)大量的動(dòng)畫使課堂教學(xué)內(nèi)容變得更加豐富、直觀。

（4）有效利用互聯(lián)網(wǎng)，搭建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，開放學(xué)習(xí)環(huán)境。

在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，多元化的信息溝通機(jī)制改變著每個(gè)人的生活，更加改變著我們的教育形態(tài)和教育理念。在這樣的時(shí)代背景下，互聯(lián)網(wǎng)在教學(xué)中扮演了一個(gè)不可缺少的助力者角色?；ヂ?lián)網(wǎng)+教學(xué)模式能使學(xué)生主動(dòng)求知，激發(fā)創(chuàng)新。課堂上，學(xué)生能聆聽(tīng)智能化多媒體教學(xué)課堂，分組討論、演示，收獲團(tuán)隊(duì)合作的成果；課堂下，學(xué)生能利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)工具進(jìn)行學(xué)前診斷，主動(dòng)掌握自己的弱項(xiàng)；有的放矢地選擇適合的網(wǎng)絡(luò)課程精準(zhǔn)地定位，及時(shí)地鞏固提高。

4考核方法的改革

在考核形式上，應(yīng)改革一次性結(jié)課考試的做法，可采用多種形式，以加強(qiáng)對(duì)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的考核與督促，并增加平時(shí)成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中所占的比重。平時(shí)的考核可以采用作業(yè)、課堂提問(wèn)、討論、報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作以及階段性測(cè)驗(yàn)等多種形式。這樣可以全方位，多角度地反映出一個(gè)學(xué)生的真實(shí)成績(jī)和綜合能力。 成績(jī)?cè)u(píng)定采取了平時(shí)成績(jī)（包括上課考勤及學(xué)習(xí)態(tài)度、提問(wèn)回答情況、作業(yè)情況、讀書報(bào)告、階段性測(cè)驗(yàn)、大作業(yè)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)等）占 40%，期末考試成績(jī)占 60% 的分階段的全程性考核方法。

以上是本人幾年來(lái)工程力學(xué)教學(xué)實(shí)踐的幾點(diǎn)體會(huì)。工程力學(xué)的教學(xué)改革是一個(gè)系統(tǒng)工程，任重而道遠(yuǎn)，緊跟時(shí)代，堅(jiān)持改革的方向，才能培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)需要的具有較強(qiáng)實(shí)際技能的高素質(zhì)勞動(dòng)者。

參考文獻(xiàn)

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