基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標(biāo)的工程力學(xué)教學(xué)改革與實踐

李靈 何鵬

摘 要：本文首先分析了基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標(biāo)的工程力學(xué)教學(xué)內(nèi)容變化，從理論教學(xué)調(diào)整、適當(dāng)增加數(shù)值模擬技術(shù)、實驗教學(xué)的改革三個方面入手分析，其后提出了創(chuàng)新教學(xué)模式和教學(xué)手段，靈活運用信息技術(shù)，最后提出有針對性地開展英漢雙語教學(xué)，從而促進學(xué)生的全面健康發(fā)展，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力；培養(yǎng)；目標(biāo)；工程力學(xué)；改革

一、 教學(xué)內(nèi)容變化

（一） 理論教學(xué)調(diào)整

對于工程力學(xué)教學(xué)而言，經(jīng)過長期的教學(xué)實踐，其主要理論內(nèi)容已經(jīng)形成了固定的體系結(jié)構(gòu)。如果要對理論教學(xué)內(nèi)容進行科學(xué)合理的改革，相關(guān)院校和教師應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注國內(nèi)外最新的研究進展和研究成果，與時俱進，對理論教學(xué)內(nèi)容進行及時的更新和完善。在力學(xué)方面，應(yīng)當(dāng)有針對性地加入分析力學(xué)、非線性振動等等相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容。同時還應(yīng)當(dāng)對非線性、動態(tài)的、多自由度的力學(xué)相關(guān)問題進行深入的研究和分析。在材料力學(xué)中，則應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加一些關(guān)于損傷疲勞力學(xué)和電動力學(xué)等等相應(yīng)的內(nèi)容。通過這樣的方式，從理論上對課程整體內(nèi)容進行完整系統(tǒng)的把握，建立起完善的知識結(jié)構(gòu)和知識體系，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新熱情。

（二） 適當(dāng)增加數(shù)值模擬技術(shù)

在工程力學(xué)的實踐教學(xué)過程中，如果要對理論知識進行科學(xué)有效的改革，還應(yīng)當(dāng)改變傳統(tǒng)的教學(xué)原理安排，盡可能地增加一些相應(yīng)的數(shù)值技術(shù)，對相應(yīng)的力學(xué)知識點進行模擬教學(xué)。當(dāng)前，隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，模擬技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟并且靈活運用于人們的實踐生活中。它在一定程度上解決了傳統(tǒng)理論無法解決的工程問題。但是根據(jù)相關(guān)調(diào)查研究表明，在工程力學(xué)的相關(guān)實踐教學(xué)中，并沒有將數(shù)值模擬技術(shù)融入實踐教學(xué)過程中，沒有進行深入的研究和探討。因此對于工程力學(xué)理論教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整和完善，還應(yīng)當(dāng)介紹一些相應(yīng)的復(fù)雜的、多變的、動態(tài)的相關(guān)數(shù)值計算軟件以及仿真軟件。例如，ANSYS，ADAMS，MATLAB，F(xiàn)ORTRAN等等。從而對學(xué)生進行積極正確的引導(dǎo)，幫助其對相關(guān)知識點進行深入探究和創(chuàng)新，不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和認(rèn)知能力。

（三） 實驗教學(xué)的改革

實驗教學(xué)能夠在一定程度上幫助學(xué)生加深對所學(xué)力學(xué)知識點的理解和掌握，對培養(yǎng)學(xué)生的工程概念以及專業(yè)素養(yǎng)有著極其重要的作用。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，工程力學(xué)的實驗教學(xué)通常是以驗證性實驗為主，立足于相關(guān)的理論知識，側(cè)重加深學(xué)生對理論知識的理解和掌握，忽略了實踐教學(xué)，沒有對實驗教學(xué)進行科學(xué)合理的創(chuàng)新和設(shè)計。同時在開展實驗教學(xué)時，其實驗步驟過于具體，使學(xué)生只能按照相應(yīng)的流程一步一步開展教學(xué)，過于機械化，無法從根本上調(diào)動學(xué)生的積極性，也在一定程度上阻礙了學(xué)生實踐動手能力的培養(yǎng)和發(fā)展，不利于學(xué)生創(chuàng)造力和創(chuàng)新能力的提高。

二、 創(chuàng)新教學(xué)模式和教學(xué)手段，靈活運用信息技術(shù)

隨著新課程改革的不斷深化和發(fā)展，越來越多的新型教學(xué)模式和教學(xué)方法得到了廣泛的運用。其中現(xiàn)代信息技術(shù)作為當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的教學(xué)方法，其主要特征在于信息容量大，能夠創(chuàng)設(shè)出生動形象的教學(xué)情景。但是仍然存在信息傳遞速度過快，容量有限等等相應(yīng)的缺陷。運用信息技術(shù)，教師通常會將教材內(nèi)容的整體進行有效的配置和完善，使其前后關(guān)聯(lián)。尤其是對于工程力學(xué)教學(xué)而言，其關(guān)聯(lián)程度密切，在對相關(guān)的公式和概念進行推導(dǎo)和解析時，如果學(xué)生稍不注意就會跟不上教師的節(jié)奏，從而導(dǎo)致對相關(guān)知識點的理解混淆，不利于教學(xué)質(zhì)量的提高。因此在實踐教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)合理靈活的運用信息技術(shù)和多媒體技術(shù)，將學(xué)生作為課堂教學(xué)的主體，不要讓信息技術(shù)成為課堂教學(xué)的引導(dǎo)者和主導(dǎo)者，不要在教學(xué)軟件中將所有的教學(xué)資源進行整合分析給出結(jié)果。為了有效緩解這樣的情況，我國大多數(shù)院校在開展工程力學(xué)時，通常是采用信息技術(shù)與課堂教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)形式，對學(xué)生進行知識的傳授。利用信息技術(shù)所制造出的相關(guān)視頻課件，運用圖像、聲音、文字等等對學(xué)生進行相關(guān)知識點的傳授，同時運用多媒體相關(guān)技術(shù)，制造出三維動畫，從而幫助學(xué)生更為全面的了解相關(guān)工程的操作過程。通過這樣的方式，在學(xué)生的腦海中形成相應(yīng)的圖形，有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維創(chuàng)造能力。但是，在進行相關(guān)的力學(xué)公式進行推導(dǎo)、講解案例的相關(guān)教學(xué)時，通常教師會采用課堂板書的方式，在一定程度上放緩了學(xué)生的學(xué)習(xí)速度，學(xué)生可以跟著教師的步驟逐漸學(xué)習(xí)相應(yīng)的知識點，從而加深學(xué)生對其的理解和掌握程度。

三、 有針對性地開展英漢雙語教學(xué)

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，我國的外貿(mào)事業(yè)得到了一定的發(fā)展。為了有效適應(yīng)并接受經(jīng)濟全球化帶來的挑戰(zhàn)，我國大多數(shù)院校已經(jīng)開展了雙語教學(xué)。工程力學(xué)從其主要結(jié)構(gòu)上可以分為理論力學(xué)和材料力學(xué)，對其的教學(xué)通常集中在大二，部分學(xué)生對高等數(shù)學(xué)和線性數(shù)學(xué)以及統(tǒng)計等等相應(yīng)的數(shù)學(xué)理論、英語相關(guān)的知識已經(jīng)有了相應(yīng)的掌握，同時也具備了雙語學(xué)習(xí)的條件。因此在開展工程力學(xué)的實踐教學(xué)中，教師可以有針對性的采用英漢雙語教學(xué)模式。工程力學(xué)主要是研究宏觀運動的基本規(guī)律及其應(yīng)用，大多數(shù)的教材都大同小異，在國外的教材中，其主要知識點和重難點都與國內(nèi)教材一致，教材中所涉及的相關(guān)知識、概念、專業(yè)詞匯較少，學(xué)生能夠快進行學(xué)習(xí)和掌握。一旦采用英漢雙語教學(xué)方法，就能在一定程度上提高學(xué)生的英語成績，同時完成相應(yīng)的課程內(nèi)容，實現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)。另外，可以幫助學(xué)生逐漸從基礎(chǔ)英語轉(zhuǎn)變?yōu)閷I(yè)英語。通過這樣的教學(xué)方式，提升學(xué)生的教學(xué)效率，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神，提升教學(xué)質(zhì)量。

四、 結(jié)束語

綜上所述，創(chuàng)新精神已經(jīng)逐漸成為社會發(fā)展的必要前提，為了有效提升工程力學(xué)專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，相關(guān)院校和教師應(yīng)當(dāng)創(chuàng)新教學(xué)模式和教學(xué)方法，積極引進先進的教學(xué)模式，對教學(xué)內(nèi)容進行適當(dāng)?shù)脑黾訑U充。

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作者簡介：李靈，四川省綿陽市，西南科技大學(xué)城市學(xué)院；何鵬，四川省綿陽市，綿陽市川能電氣安裝有限公司。