高職類《工程力學》課程教學改革探討

李玉海 賈敬堂

（1河北勞動關系職業(yè)學院，石家莊 050002;2邯鄲職業(yè)技術學院基礎部，河北邯鄲 056005）

《工程力學》是機電一體化專業(yè)的技術基礎課，也是一門理論性較強的技術基礎課。其教學任務是，通過本課程的教學和專業(yè)實踐，使學生掌握物體的受力分析、運動分析和平衡規(guī)律以及變形體在受力后的強度、剛度和穩(wěn)定性的問題，初步學會分析、解決一些簡單的工程實際問題，也為學生以后學習各專業(yè)課程奠定深厚基礎。

根據(jù)高等職業(yè)技術學院培養(yǎng)應用型人才的要求，結合本專業(yè)特點，筆者選用了吳建生主編的《工程力學》一書作為教材，該教材是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，也是高職高專基礎課規(guī)劃教材。教材內(nèi)容“以應用為目的，以必需、夠用為度”盡量減少數(shù)理論證，以掌握概念、突出應用、培養(yǎng)能力為教學重點，充分體現(xiàn)了高等職業(yè)教育的特點。教學內(nèi)容注意吸收新知識和新技術，舍棄陳舊落后的內(nèi)容。在課時較少的情況下，注意保持核心內(nèi)容系統(tǒng)性、完整性的同時，對教學內(nèi)容進行重新整合，注重樹立觀點、訓練方法、培養(yǎng)能力。

一、存在的問題

在工程力學的發(fā)展過程中，由于自身的特點，具有一些對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才不利的因素。主要從以下幾個方面來討論。

1.力學課程的綜合改革勢在必行

由于力學學科的歷史悠久，傳統(tǒng)知識占的比重較大，課程的內(nèi)容大多幾代沿襲，知識陳舊、內(nèi)容重復的問題更為突出，特別是計算技術已經(jīng)對工程對象性態(tài)分析的方法產(chǎn)生巨大沖擊，近年來雖對部分課程的教學內(nèi)容進行了不同層次的改革，且增添了一些現(xiàn)代內(nèi)容，但并不完善。因此，進行力學課程的綜合改革勢在必行。

2.現(xiàn)代力學的研究方法制約了對學生工程素質(zhì)的培養(yǎng)

力學學科既是基礎學科又是技術學科，但由于長期以來受中國傳統(tǒng)的重基礎理論輕技術的思想支配，在力學的學習中重視的是對理論知識的掌握，學生的廣義的工程素質(zhì)培養(yǎng)不夠。由于單純的掌握理論知識，在實際的生產(chǎn)實踐中缺少經(jīng)驗，不能對實際的工程發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，往往造成學生學不能用，脫離了高職培養(yǎng)學生的目的。

3.現(xiàn)代力學的研究方法制約了學生的創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)

現(xiàn)代力學的一般研究方法多為演繹法，反映在工程力學的教材與教學中，均是從已知的基本定律出發(fā)，進行理論分析，導出一些定理和推論，由此來對力學系統(tǒng)做出預示。這樣，學生在學習中很少接觸歸納法和發(fā)散性思維的訓練，對學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)極為不利。

為此，必須改革現(xiàn)有的教學內(nèi)容和方法。

二、改革的探討

1.實踐課程的改革

課程實踐開設的目的一是可以利用實驗來驗證部分理論;二是了解常用工程材料的力學性能;三是提高學生的動手能力。通過實踐課程的開設，能夠培養(yǎng)學生嚴肅認真、一絲不茍、實事求是的科學態(tài)度和嚴謹工作作風，對培養(yǎng)學生將來開展實際工作的能力具有深遠的意義。

依據(jù)這樣的目的，確立了實踐教學的設計思想:

（1）實踐教學的重點從單一傳授知識向培養(yǎng)能力及創(chuàng)新意識轉(zhuǎn)移

實踐教學活動充分發(fā)揮教師的主導作用，培養(yǎng)學生的學習興趣，改變培養(yǎng)模式，建立實踐教學新體系，實行開放式實踐教學。開放性實踐教學使學生由被動參與變?yōu)橹鲃訁⑴c，從而激發(fā)學生的學習動力，進一步拓寬學生的知識面，增強學生的動手能力，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，最終提高學生的綜合素質(zhì)。筆者在講授《工程力學》這門課時，會將《機械設計》、《機械制造》、《機械制圖》等相關課程的因素融合在課上，讓學生學會多學科的融合，并了解該課程的實際意義。例如:筆者在講授力的時候給學生講齒輪減速器的構成零件中軸的受力分析，為學生在后續(xù)齒輪減速器的設計中奠定力學基礎。

（2）整合實踐教學內(nèi)容，充實工程實踐，強化特色培養(yǎng)

傳統(tǒng)的工程力學實驗大多是驗證性或演示性實驗，學生在實驗時一般是按照設計的程序進行實驗，萬無一失，學生沒有興趣，不利于培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力。課程教學團隊在原有的實驗教學的基礎上設計了必修和選修兩個實驗教學模塊，必修實驗注重工程力學的基本概念、基本實驗技能及實驗儀器的使用培養(yǎng)，選修實驗則注重增強實驗的思考性和啟發(fā)性，增加學生動手、動腦的機會。選修實驗主要涉及兩個方面，一是結合課程設計開設的實驗，其內(nèi)容主要包括工程力學課程和其他課程中多個知識點及與之相關的知識點的綜合;二是結合科研項目開設的實驗，通過選修實驗的開設，學生可以自己提出問題，設計方案，培養(yǎng)學生解決工程實際問題的能力。

（3）設計細分組數(shù)的實驗組織形式，要求所有實驗都能做到人人動手操作，以期達到良好的實驗效果

筆者在該課程的講授中將全書按照規(guī)律分為幾大部分，每一部分給出相應的經(jīng)典實驗，在課堂上先講授實驗的理論依據(jù)，然后將學生分組做實驗，爭取達到人人動手操作，熟悉實驗的過程。經(jīng)過近四年的實驗，發(fā)現(xiàn)學生的實際動手能力有了很大的提高。

通過這些設計思想在實驗教學中的體現(xiàn)，調(diào)動了學生對工程力學實驗教學的積極性，對分析問題、解決問題的能力和學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)產(chǎn)生了較明顯的效果。

2.教學方法的改革

教學方法改革的根本目的是要讓學生從知識的被動接收者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訁⑴c者和積極探索者，課程教學團隊在發(fā)揮教師主導作用的同時，充分發(fā)揮學生的主體作用，為學生的積極參與創(chuàng)造了有利的條件，引導學生去思考、去探索、去發(fā)現(xiàn)。

根據(jù)具體教學內(nèi)容的特點采用啟發(fā)式、討論式、理論聯(lián)系實際的教學方式組織實施課堂教學。

（1）啟發(fā)式教學:通過大量實例提出問題，說明問題的性質(zhì)和分析方法，在此基礎上，啟發(fā)學生思考、分析、最終提出解決問題的好方法，了解和掌握求解工程問題的基本思路和步驟。

（2）討論式教學:對于實踐性較強的教學內(nèi)容，則采用質(zhì)疑、思考、討論的形式，引導學生討論，并歸納總結出分析問題的方法特點，思路及步驟，這種教學方法活躍了課堂氣氛，培養(yǎng)了學生創(chuàng)新意識。

（3）理論聯(lián)系實際的教學:將知識教育、工程教育、能力教育有機結合，培養(yǎng)工程意識。理解力學的基本概念、基本理論、基本方法，將日常生活和工程實際密切聯(lián)系，理論聯(lián)系實際可收到很好的教學效果，在教授力學建模、約束力、計算簡圖、受力圖、剛體與變形體的概念，運動的相對性、動量定理、動能定理等內(nèi)容時，聯(lián)系工程實際教學，使學生能夠聽得懂、記得住、用得上、學生很有興趣、效果好。

3.教學手段的改革

（1）對于形象思維較強的教學內(nèi)容在課堂上難以講解，主講教師運用動畫和視頻演示的手段進行復制教學，加深學生對教學內(nèi)容的理解和掌握。

（2）對于需逐步展開演示的內(nèi)容，運用幻燈片的動態(tài)功能，以逐步展開的方式展示漸進的思維過程。

（3）在課堂討論、習題解析等互動環(huán)節(jié)中，運用板書能夠起到靈活互動的教學效果。

伴隨著教育技術的進步，筆者積極利用現(xiàn)代教育技術手段開發(fā)并使用了與教學相適應的多媒體課件。

4.創(chuàng)新考核方式

傳統(tǒng)的考核方式采用閉卷的形式，這樣容易造成學生對分數(shù)的追求而忽略對知識的掌握和技能的培養(yǎng)。為了配合專業(yè)學科的發(fā)展，筆者努力創(chuàng)新該課程的考核方式。將傳統(tǒng)考試與實踐能力綜合納入考核的范圍。這樣，學生的總成績評價包括試卷成績、實驗成績、平時成績?nèi)糠郑o出的比值分別為0.7、0.2、0.1。其中試卷考試時，提供一些力學計算公式供考試時參考，將學生從機械記憶中解放出來，同時，加大對工程力學基本概念、基本方法的理解和靈活運用及解決問題的能力的考核，這樣考試的成績，筆者認為更能充分地反應學生對該課程的掌握程度和綜合能力的高低。同時，也能培養(yǎng)學生的自學能力和創(chuàng)新能力。

三、結束語

工程力學課程是后續(xù)課程的重要基礎課程之一，通過對本課程教學內(nèi)容的整合、教學方法及教學手段的改革，大大提高了學生的理論水平和實踐創(chuàng)新能力，有利于培養(yǎng)具有一定工程背景知識、寬廣的力學知識、工程結構分析軟件的應用和開發(fā)能力，以及掌握現(xiàn)代力學實驗與測試技術的復合型人才。

［1］吳建生.工程力學［M］.北京:機械工業(yè)出版社，2009

［2］朱熙然.工程力學［M］.上海:上海交通大學出版社，1999

［3］張定華.工程力學［M］.北京:高等教育出版社，2000

［4］于 英.工程力學［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2005