對高職《工程力學》課的思考與建議

李宏德

(中州大學，河南 鄭州 450044)

“以必需、夠用為度”為導向的力學課程的建設與改革一直在持續。主要體現在對工程力學(主要包括理論力學和材料力學)原有的教學內容做了大幅度的調整與刪減，形成初步的內容體系和教材。由于對高等職業教育規律的認識還不是完全清晰，在教育觀念上有爭論和分歧，在教育實踐上有差別和不同選擇。因此，在力學課程與教材工作中存在一些突出問題，課程內容構建與學時安排上走向輕視理論教學的極端;因追求內容精簡而造成概念表述不準確;在教材出版中貫徹國標不嚴等，需要引起注意。

一、完整理解“必需、夠用為度”，在內容構建中用好“加減法”

對大多數工科專業而言，《工程力學》是一門技術基礎課，其教學內容的取舍與其它基礎課程和技術基礎課一樣受到多種因素的影響。如國家對具體課程的教學基本要求，與后續課程的教學銜接，服務專業能力、專項技能培養，未來職業需求，教學條件，課程在專業中的地位，實踐主導下的課程理念，總學時空間等。專業教學方案的設計者要完全準確地把握好這些要求，合理規劃好課程內容與學時安排不是一件容易的事，起決定作用的是總學時和課程觀念。現實情況是，總學時空間狹窄，客觀上要求縮減學時;課程觀念又形成新的誤區，有重實踐、輕理論，重專業課、輕基礎課和技術基礎課的現象。

國家教育部《關于加強高職高專教育人才培養工作的意見》中的“基礎理論教學要以應用為目的，以必需、夠用為度”這一論述，給出了力學課教學內容的選擇與設計的原則導向。“應用”是目的，是方向;“必需、夠用”是范圍和量，是度。要在認識上理解好，實踐上操作好，就要把握好方向和度。

目前，在對“必需、夠用”的認識上還難于統一，主要是存疑于對這一原則的邊界的理解上。有人認為，“必需”是指人才培養規格之所需;“夠用”是指滿足后續課程之需要。也有人認為，“夠用應是指理論教學內容在數量上滿足應用的需要。同時，應用有兩層含義，一是后續課程之需要;一是工業、工程第一線之需要”［1］。還有人認為，“必需的未必夠用，夠用了又可能包含了不必需的”［2］。本研究認為，在具體的實踐中，要綜合考察“必需、夠用”這一原則的邊界，明確其下限和上限。根據《現代漢語詞典》的釋義以及教育語境分析，其下限是“不可少的”，其上限是“用得著的或有用的”。“不可少的”就要留下來，這是最基本的內容;“用不著的”就要去掉。

“必需、夠用為度”，著眼于《工程力學》課的教學內容，應符合《高職高專教育力學課程教學基本要求》，符合《機械設計》、《機械制造技術》等后續課程教學需要。兩者都是“不可少的”，是下限。前者是教學指導性文件，是各級各類學校按照相同或相近標準培養同一規格人才的保障，符合課程教學基本要求才能完成課程的根本任務。后者是課程在專業教學上的使命所在。同時，符合服務專業能力培養，符合職業技能鑒定培訓和專項技能培養，是上限。

(一)“以必需、夠用為度”，做好減法

減是手段，“必需、夠用”是前提。做好減法，一是減那些重復的內容，既要從某門課程上考慮，也要從整個課程體系中去考慮，要在編寫的體例上進行系統的、一體化的設計，避免過去那種拼圖的做法。二是減陳舊的、不用或不常用的。三是減已有新知識、新技術可以替代的。四是減前述“必需、夠用”之外的。

做好減法是基礎，是在做精，是對已有內容的刪減、整合和優化，同時，也在為加法留下空間。在《工程力學》中，由于課程的學科特色和理論色彩比較濃，對高職學生而言，教學難度很大。目前，大部分教材刪掉了《理論力學》中的運動學和動力學的全部內容以及《材料力學》中大部分專題內容，主要保留了基本變形和組合變形部分，對保留的壓桿穩定和動載荷也相當程度的降低了難度。

需要商榷的是，把運動學和動力學從教材中全部刪除是否恰當。考慮到在《機械設計》等后續課程會涉及剛體的運動與受力分析，建議適度保留其中的相應內容并做適當簡化，以運動學和動力學概述的形式體現。內容表述上，在理論上以講清概念為主，不做推理分析，在強化應用方面，以算例為教學載體，在講解算例求解的過程中突出應用原理、解決問題的方法。

(二)“以必需、夠用為度”，做好加法

加也是手段，“必需、夠用”是前提。做好加法，則要研究加的方向，要做好內容的遴選和提煉。

應該研究技術基礎課如何服務于專業技能培養和工程應用，并把相應的新知識和新技術引入到教學內容中。《工程力學》的一個主要教學目的就是使學生學會強度和剛度分析的方法和手段，能夠對結構進行安全性校核。目前，有限元方法和相應的工程分析技術已經非常成熟并在工程分析中廣泛應用，應該考慮以桿件的組合變形為內容載體，以典型工程分析軟件為技術載體，引入到力學課的教學內容中去，使學生盡早獲得新的技術視野和工程分析的新方法。

二、基本概念表述應準確

內容表述的精煉與使用術語的準確并不相排斥，不能因為簡練內容而造成用語尤其是基本概念的混淆。

如在應力狀態理論這部分內容中，有部分教材可能出于精簡內容的需要，在一般應力(σx，σy，σxy)概念下把應力狀態劃分為單向應力狀態、平面應力狀態和空間應力狀態，同時也給出了單向應力狀態、二應力狀態和三向應力狀態的概念，大部分學生由于弄不清兩者之間的關系和差別，造成概念不清和理解上的困難。嚴格意義上講，這樣處理是不恰當或不準確的，不單單是概念混亂的問題，而且混淆了已知條件和求解結果、前提與結論的邏輯順序。就邏輯關系而言，單向應力、平面應力和空間應力問題是問題的引入和分析的基礎，而一向應力、二向應力和三向應力是問題分析所得的結果和給出的判斷。所以，比較合適的處理方法是明確提出有兩種不同的劃分標準，一種標準是按一般應力來劃分，其劃分類型為單向應力狀態、平面應力狀態和空間應力狀態(如圖1)。另一種標準是按主應力(σ1，σ2，σ3)來劃分，其劃分類型為一向應力狀態(單向應力狀態)、二應力狀態和三向應力狀態(如圖2)，即在一般應力概念下去分析，在主應力概念下去確定應力狀態的最終結果。

圖1 空間應力狀態

圖2 三向應力狀態

三、教材出版中應嚴格貫徹標準與要求

1984 年2 月27 日國務院發布了《關于在我國統一實行法定計量單位的命令》，國家制定并頒布了《量和單位》(GB3100～3102-93)的國家標準，其中有《力學的量和單位》(GB3102.3～1993)。全國科學技術名詞審定委員會負責組織科學技術各學科的名詞審定、公布及協調、推廣應用工作，已經公布的各學科名詞，應遵照使用。這是全國各行各業必須執行的強制性標準，作為高校教材理應貫徹執行。

由于多種原因，目前，在教材編寫出版中存在著不同的教材版本之間名詞術語和符號有差別，同一教材使用符號不規范、名詞術語表述不準確等問題，教師在使用中往往要進行專門的更正或說明，而學生由于初次接觸教材和參考書，常常因此造成一些不必要的困惑。如一些重要名詞仍使用舊的或不準確的名詞術語，把切應力表述為剪應力，切應變表述為剪應變，力學性能表述為機械性能，彈性模量表述為彈性模數，伸長率表述為延伸率等［4］。再如量符號使用不規范的字母(如面積不用A 卻用F，質量不用m 卻用W 等)，單位符號大小寫、正斜體不能準確使用(如k(千＇)與K(開)，m(米)與m(質量)，W(瓦)與W(功))等［4］。這些老問題仍在不斷地、反復地出現在當下的教材中。在這里重點不是要給出教材中所出現的各種編寫錯誤，而意在提醒參與者貫徹國家有關標準，減少教材編寫中的不當或錯誤。一是要加強對國家標準的宣傳與培訓，使參與者自覺使用國家標準;二是強化國家標準在教材編寫出版中的強制性。

［1］劉琦.“必需夠用為度”與制圖課內容體系改革［J］.重慶石油高等專科學校學報，1996(1):84-85.

［2］呂銀芳.對“必需、夠用”原則的理解及其實現途徑［J］.價值工程，2011(2):157-158.

［3］全國自然科學名詞審定委員會，力學名詞審定委員會.力學名詞［S］.北京:科學出版社，1993.

［4］孟壽萱.機械類圖書中常見的編校差錯(上)［J］.科技與出版，1997(4):10-12.