“工程力學”教學與機械專業知識的聯系

摘要：“工程力學”是機械工程類專業學生必須學習的一門重要的專業基礎課，為機械專業其他課程提供必需的力學分析基礎，貫穿于整個專業知識的學習過程。力學涉及工程領域的眾多方面，以數學、物理知識為基礎手段，對工程所涉及的問題進行力學模型的簡化和計算?！肮こ塘W”的學習不僅影響該課程的掌握還影響后續課程的學習興趣和掌握程度。了解“工程力學”教學與其他專業課的聯系，才能更好地引導學生了解自己的專業，提高其對專業知識的學習興趣，促使其學好力學為后續課程做好準備。

關鍵詞：工程力學；機械；專業知識

作者簡介：來小麗（1983-），女，山東臨沂人，山東英才學院機械學院，講師。（山東 濟南 250102）

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）26-0055-02

一、“工程力學”課程概述

隨著社會的發展，大學生就業形勢更加嚴峻。以能力培養為基礎，職業為導向的高等職業教育，要使學生在就業中更具競爭力，學生在校期間熟悉工作角色就成為高職高專教育不可回避的課題。這就要求必須打破傳統的以知識內容為中心、注重學習的循序漸進和積累的老套方法。[1]高等教育改革的不斷深化，高等教育質量的全面提升，對高等教育的人才培養方案、課程體系設置以及課堂教學模式都提出了全新的挑戰，為此，山東英才學校（以下簡稱“我?！保┰谠薪涷灮A上提出推進項目驅動教學法。

“工程力學”是機械工程類專業學生必修的專業基礎課，該課程一般在學生第三學期開設，也是學生在學習過程中接觸到的第一門專業相關課程。該課程集基礎性和技術性為一體，其研究問題和解決問題的方法具有代表性，它以力學基礎理論知識為前提對工程實例進行分析，將工程實例加以簡化提出力學計算模型，運用已有的數學知識計算解決實際問題；同時又與其他后續專業課比如機械設計、機械檢測等專業課息息相關，為這些課程提供必需的力學分析基礎，貫穿于整個專業知識的學習過程。

但是由于“工程力學”課程本身以理論推導和數學計算為主、理論性強；介紹靜力學、材料力學、運動和動力學三大內容，涉及的知識點多面廣，故學生覺得枯燥乏味。“工程力學”是學生接觸的第一門專業知識課，他們前期學習主要以公共基礎課為主，并且接觸專業知識機會少，對專業知識了解不深，很難體會力學與后續課程及工程實踐的聯系，缺乏學習興趣?！肮こ塘W”理論推導數學計算多，導致學生產生厭學情緒，教學過程很難達到理想的效果。

科學技術的不斷發展對學生能力提出了更高的要求，使得教師在教學過程中必須充分發揮主導作用，調動學生學習的積極性，培養學生自主學習提出問題、分析問題及解決問題的能力，[2]“授人以魚，不如授之以漁”。在教學過程中，教師應通過不斷地實踐、學習、借鑒與總結，探索出適合自身學校特點、專業特點、學生特點、課程特點的教學方法。[3]“工程力學”的學習不僅影響該課程的掌握還影響后續課程的學習興趣和掌握程度。了解“工程力學”教學與其他專業課的聯系，才能更好地引導學生了解自己的專業，提高其對專業知識的學習興趣，促使其學好力學為后續課程做好準備。

筆者結合教學實踐，對“工程力學”教學與其他專業課的聯系作了初步探討。

二、學校學生的特點

“工程力學”課是我校相關專業的學生入學后學習的與工程相關的第一門專業基礎課。由于“工程力學”課程與工程實際結合緊密，它要求學生具備一定的工程知識。通過“工程力學”的教學，培養學生的工程素質，訓練他們具備理論聯系實際的能力。而目前絕大部分大學生是在應試教育氛圍中度過自己的中、小學時期，對工程實際的感性認識甚少?！肮こ塘W”課對機械類專業學生的基本要求之一是把工程中的機械零件、構件、機構等簡化為力學模型，因而在“工程力學”的學習過程中出現了大量的力學模型計算簡圖。由于學生對機械知識還不了解，所以對力學模型的簡化無法理解，這不但影響了“工程力學”的教學效果，也影響他們對“工程力學”的學習興趣，甚至影響后續課程如機械設計等的學習。[3]

三、“工程力學”自身特點

力學涉及工程領域的眾多方面，以數學、物理知識為基礎手段，對工程所涉及的問題進行力學模型的簡化和計算，在這樣一個過程中，體現了物理和數學的思維分析能力。而目前我校的學生以專科生為主，他們在物理和數學方面的基礎相對不牢。工程力學本身以理論推導為主，并有大量的分析及數學推導過程，這對工程教學過程帶來了困難，學生興趣不大。

創新精神的培養就是推崇創新、追求創新、以創新為榮的觀念和意識的培養。運用學科優勢，培養并激發學生這種創新精神是“工程力學”教學的首要任務。“教學”是教和學兩個方面的結合，學生是整個教學工作的主體，教師則起引導作用，要想加強對學生創新能力的培養，[4]教師就必須帶動學生激發其學習的積極性和主動性，才能充分發揮教師的引導作用并使學生創新能力得以提高。

通過講好緒論課來調動學生學習的積極性和主動性。因為學生剛剛接觸到一門新課，對該課程的了解可能是空白的，因此，他們來上第一堂課時，心中充滿了好奇和對新知識的渴望，教師應該抓住學生的這種心理狀態，引導他們對課程的了解，不失時機地調動他們的主動性、培養他們的學習興趣、鼓勵他們樹立學好的信心，[4]啟發他們發現問題，調動起大家學習的積極性和主動性。為了提高學生的學習興趣，在課程開始第一堂課講解緒論時，教師可以講解利用力學解決工程問題的實例，使學生意識到工程力學在解決工程問題中的作用，從而重視力學學習，使學生意識到力學是指導實踐的重要理論，激發他們學習的興趣，實現變被動學習為主動學習的目的。

應用力學解決問題的基礎除了力學模型簡化外，數學手段的應用也至關重要，因此還應該加強學生對數學知識的復習、學習與應用。雖然學生剛剛學完高等數學課，由于我校學生本身數學功底差、知識掌握不牢，教師需要引導學生復習數學的相關知識，說明課程之間的聯系，幫助學生建立自己應用所學知識解決問題的能力和觀念。如何使低年級學生在學習數學知識時，意識到它的重要性，也是學生學習過程中必須解決的問題。

教學過程中，教師要培養學生從身邊發現問題、提出問題和解決問題的能力，不斷觀察身邊的各種力學現象；用所學知識解決與自己息息相關的問題，從而使他們增長求知的欲望；不斷地創新與發現，從而培養創新意識。

四、“工程力學”與專業基礎課的聯系

“工程力學”是一門技術基礎課，其目的是為不同專業開設的結構力學、機械零件、振動分析等后續專業課程提供必要的基本知識和基礎理論，使學生獲得繼續深入學習專業知識的基本技能，為今后從事專業技術工作打下良好的基礎?！肮こ塘W”的任務是使學生掌握物體的受力分析，力系簡化及平衡的基本理論；掌握零構件的強度，剛度及穩定性計算方法；培養處理工程實際問題的能力；培養認真負責的工作態度和嚴謹細致的工作作風；培養學生的自學能力、分析和解決問題的能力。

我校機械學院設置的專業基礎課有高等數學、工程數學、大學物理、大學物理實驗、電工學、工程力學、機械制圖與AUTOCAD、機械設計基礎、互換性與技術測量、工程材料與機械制造基礎、單片機原理及應用控制理論與工程等?！肮こ塘W”作為專業基礎課之一，與其他大部分專業基礎課都息息相關，其中高等數學、工程數學、大學物理等課程是工程力學的基礎，它們為工程力學提供必要的數學和物理知識；而工程力學同時又是機械設計基礎、互換性與技術測量、工程材料與機械制造基礎、單片機原理及應用控制理論與工程等課程的基礎，為它們提供必要的力學知識，使學生具備最基本的力學分析能力。

因此，在“工程力學”的教學過程中，結合它與其他專業基礎課的特點，學習力學知識的同時復習前期知識，同時引導學生了解其與后續課程的聯系性，提高他們的學習興趣。

五、“工程力學”與專業課的聯系

“工程力學”由靜力學、材料力學以及運動學與動力學三部分組成，為解決工程實際問題提供必要的力學基礎知識。靜力學部分，主要以理想模型——剛體為研究對象，解決受力分析及平衡問題，是材料力學的基礎。材料力學部分主要研究四大基本變形時，變形體的受力以及內部力學性能，為設計機構尺寸、選材、承載等提供必要的力學支持。運動學與動力學部分，主要研究物體的速度、加速度以及運動軌跡，用以設計和控制機構的運動滿足功能的需求。這些相關知識是進行一些結構設計、運動設計以及安全校核的基礎。

我校機械學院設置的專業課有液壓傳動、機械CAD機床概論、專業英語、數控加工與編程、機床數控原理等。工程力學所學的一些力學計算以及學生所具備的力學分析能力，將在這些課程的學習中得到進一步的應用，并進一步將力學知識與工程實踐相結合，如果這時學生才意識到學習力學知識的重要性，為時已晚了。所以作為一名工程力學教師，不僅應具備力學知識，還應對整個專業知識體系了解，才能在學習工程力學的時候正確引導學生學好力學知識，為以后的學習打好基礎，不至于“書到用時方恨少”了。

六、“工程力學”與畢業設計的聯系

畢業設計是機械專業類學生畢業前的一次設計訓練，合理地調用整個大學過程所學專業知識來完成，同時還要對自己從未涉足的工程實際展開研究。畢業設計過程是對工程實際結構的設計過程，使已有力學知識得到進一步地深化與拓展。不少學生在完成了畢業設計后，才能體會工程力學僅為實際設計過程提供了一種手段，而要真正能完成一個實際結構的設計，除了具備力學的基礎知識之外，還需輔以其他專業課程的專業知識才有可能完成，需要打牢專業基礎知識。

七、結束語

在教學中除了要教給學生必要的基礎理論和基本知識以外，還應更加重視對學生創新能力的培養，使他們具有獨立獲得知識、運用知識和創造知識的能力，促進智能發展，這是教學工作的目的，也是評估教學質量好壞的重要標志之一?！肮こ塘W”是隨著科學技術不斷發展起來的一門學科，它結合了大量基礎學科的理論知識，同時又與工程實際結合緊密；它是一門技術基礎課，與后續技術課程聯系緊密。

在“工程力學”講授過程中，注重課程內容與實際相結合，在實踐應用中學習理論知識。加強實踐環節，增強學生的動手能力。培養學生的實踐能力、創新能力；對于某些內容，采取自學形式，以解決實際問題的方法培養學生的自學能力、表達能力。教學中，隨時補充新內容和要求，并適當地補充計算機在工程力學中的應用知識；使教學不落后于實際，發揮前沿科技階梯的作用。

參考文獻：

[1]來小麗.項目驅動教學法在“工程力學”教學中的應用[J].中國電力教育，2011，(31):103-104.

[2]郭嘉.在工程力學教學中加強對學生素質的培養[J].科協論壇(下半月)，2011，(7):162-163.

[3]金蓉.通過工程力學課加強學生素質的培養[J].航海教育研究，1999，

(2):39-40.

[4]謝遵風.工程力學教學改革、創新能力的培養[J].希望月報(上半月)，2007，(11):69.

（責任編輯：宋秀麗）