淺談工程力學(xué)課程中引入實(shí)踐視頻教學(xué)的思考

斯日古楞 劉鐵軍

摘 要：工程力學(xué)涉及眾多的力學(xué)學(xué)科分支與廣泛的工程技術(shù)領(lǐng)域，具有廣泛性、復(fù)雜性和多樣性，體現(xiàn)了多學(xué)科交叉發(fā)展和相互促進(jìn)以及力學(xué)在解決重大工程技術(shù)問(wèn)題中的基礎(chǔ)性和不可缺少作用。本科期間所學(xué)的工程力學(xué)課程是一門理論性較強(qiáng)、與工程技術(shù)聯(lián)系密切的專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科課程。工程力學(xué)的定理、定律和結(jié)論廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的工程技術(shù)中，是解決工程實(shí)際問(wèn)題的重要基礎(chǔ)。在工程力學(xué)課程的教學(xué)中引入視頻教學(xué)在一定程度上彌補(bǔ)教學(xué)實(shí)踐操作環(huán)節(jié)的不足，豐富直觀的演示將理論以多種方式嵌入實(shí)際課堂教學(xué)中，使視頻教學(xué)成為多媒體教學(xué)的一種重要輔助。

關(guān)鍵詞：工程力學(xué)；教學(xué)方法；視頻教學(xué)

1 緒言

錢學(xué)森先生在回復(fù)劉清君等同志的信中提到：工程力學(xué)是必須要理論聯(lián)系實(shí)際的，一方面是精深的力學(xué)理論，另一方面是工程實(shí)際急待解決的問(wèn)題。1997年在清華大學(xué)力學(xué)系建立40周年致辭中提到“工程力學(xué)走過(guò)了從工程設(shè)計(jì)的輔助手段到中心主要手段”。[1]而過(guò)去二十幾年后的今天隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，在教學(xué)環(huán)節(jié)中應(yīng)用多媒體已成為主要教學(xué)手段之一。工程力學(xué)的教學(xué)也要跟上時(shí)代步伐，探索發(fā)展新途徑，在結(jié)合板書、應(yīng)用課件的基礎(chǔ)上引入高水平的視頻教學(xué)環(huán)節(jié)將成為未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

本文以內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)工程力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，闡述了實(shí)踐視頻教學(xué)對(duì)工程力學(xué)課程的有益之處。

2 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)工程力學(xué)課程現(xiàn)狀

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)工程力學(xué)課程在2005年建成自治區(qū)精品課程，理學(xué)院力學(xué)系承擔(dān)著全校相關(guān)專業(yè)開(kāi)設(shè)的工程力學(xué)課程。多年的教學(xué)工作中，教師們積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面做了大量的研究與改革，在實(shí)踐中不斷改進(jìn)，取得了良好的效果。

內(nèi)蒙古工程力學(xué)課程主要分72學(xué)時(shí)和56學(xué)時(shí)兩種教學(xué)模式，本科生主要以72學(xué)時(shí)課程為主，其中包括6學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)；?？粕土魧W(xué)生采用56學(xué)時(shí)課程，其中實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)6學(xué)時(shí)。

3 引入工程實(shí)踐視頻教學(xué)的作用

視頻教學(xué)在一定程度上彌補(bǔ)了教學(xué)實(shí)踐操作環(huán)節(jié)中的不足，豐富直觀的演示將理論學(xué)習(xí)內(nèi)容以多種方式嵌入到實(shí)際課堂教學(xué)中，使視頻教學(xué)成為多媒體教學(xué)的一種重要輔助。

在講解空間力系問(wèn)題時(shí)用視頻動(dòng)畫生動(dòng)地演示物體的受力點(diǎn)在空間的位置，分解受力情況，展示物體運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，使學(xué)生對(duì)課上的內(nèi)容印象深刻，容易掌握所學(xué)內(nèi)容；在講解拉伸和壓縮時(shí)材料力學(xué)性能問(wèn)題時(shí)引入視頻動(dòng)畫演示低碳鋼拉伸破壞的全過(guò)程，有助于學(xué)生對(duì)材料拉伸破壞時(shí)的彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段及局部変形階段的深刻理解；在講剪切變形時(shí)，穿插播放工廠沖擊設(shè)備沖斷10cm厚鋼板的實(shí)例，加深剪切面和擠壓面的印象；通過(guò)播放巖土實(shí)驗(yàn)當(dāng)中直剪儀剪切試樣視頻，有助于學(xué)生對(duì)弧形表面切應(yīng)力的理解；在講解桿件扭轉(zhuǎn)變形時(shí)，引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中扭轉(zhuǎn)變形破壞實(shí)驗(yàn)全過(guò)程視頻，結(jié)合實(shí)際操作和觀察分析，加深對(duì)扭轉(zhuǎn)變形的理解；在講解彎曲變形問(wèn)題時(shí)，引入制作的教學(xué)樓框架結(jié)構(gòu)梁受力變形的例子及導(dǎo)彈發(fā)射架彎曲變形等工程實(shí)例使同學(xué)們對(duì)彎曲變形的內(nèi)力和應(yīng)力分析有了深刻的理解；在對(duì)壓桿穩(wěn)定性內(nèi)容的講解時(shí)例舉工程當(dāng)中失穩(wěn)導(dǎo)致破壞的案例進(jìn)行警示性教育，使同學(xué)們對(duì)穩(wěn)定性校核的重要性加深了理解。

4 視頻教學(xué)的可行性

2014年學(xué)校內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)將理學(xué)院作為全校視頻教學(xué)試點(diǎn)單位之一，鼓勵(lì)老師們?cè)谥v課過(guò)程當(dāng)中引入自行錄制的視頻教學(xué)環(huán)節(jié)，現(xiàn)有技術(shù)支持相對(duì)成熟可以完成在線管理。

比如：①建立公眾平臺(tái)，學(xué)生通過(guò)學(xué)號(hào)作為主要身份驗(yàn)證，網(wǎng)上報(bào)名，報(bào)名確認(rèn)，在線學(xué)習(xí)流媒體，在線答疑。②后臺(tái)管理主要包括人員的基本信息管理，在線課件發(fā)布修改，工程實(shí)踐視頻的發(fā)布修改，在線答疑，數(shù)據(jù)管理，權(quán)限管理，日志管理。流程設(shè)計(jì)如下：

在工程力學(xué)課程教學(xué)中引入網(wǎng)絡(luò)視頻環(huán)節(jié)，迎合了學(xué)生普遍應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的習(xí)慣，利于重復(fù)觀看視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)，便于課下溫故知新，通過(guò)課上課下聯(lián)動(dòng)機(jī)制開(kāi)辟了另一個(gè)新的學(xué)習(xí)交流平臺(tái)。

5 結(jié)語(yǔ)

任何教學(xué)手段的使用都是為服務(wù)教學(xué)為目的，對(duì)課程結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)真研究，對(duì)授課對(duì)象的情況進(jìn)行細(xì)致分析，真正理解網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)的內(nèi)涵，合理地使用視頻輔助教學(xué)對(duì)教學(xué)改革具有積極的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]清華大學(xué)工程力學(xué)系.錢學(xué)森技術(shù)科學(xué)思想指導(dǎo)清華大學(xué)工程力學(xué)研究班的創(chuàng)建.錢學(xué)森科學(xué)貢獻(xiàn)暨學(xué)術(shù)思想研討會(huì)論文集.

[2]王曄，楊姝.工程力學(xué)課程教學(xué)方法改革探索.力學(xué)與工程應(yīng)用.

[3]高文偉.淺談視頻在專業(yè)教學(xué)中的作用.山東勝利職業(yè)學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)與建筑工程系.

作者簡(jiǎn)介：斯日古楞（1981-），女，博士生，講師，主要從事巖土工程與力學(xué)方面的教學(xué)與研究；劉鐵軍（1978-），男，教授，博士，博導(dǎo)，主要從事固體力學(xué)教學(xué)與研究。