應用型本科院校工業設計專業《工程力學》課程教學思考

徐桂中

摘 要： 本文從工業設計專業角度分析了《工程力學》課程的設置合理性，從應用型人才培養教育對課程的設置和課程教學中存在的問題進行了思考。重點從提高學生的學習積極性和有針對性地降低學習難度兩個層次進行了論證，并對降低學習難度的方法提出了可行的指導方案。最后從教學大綱角度給出了修改意見，為以后工業工程專業的教材選擇、教學大綱調整作出了指導。

關鍵詞： 工程力學 工業設計 教學思考

近年來，越來越多的地方高校逐步展開了以應用型為目標的人才培養模式，2014年國家提出了高校轉型的口號，要求一部分本科院校向應用型本科院校方向發展。作為地處長三角地帶的地方本科院校，學生的就業有一定的優勢，但是這種優勢要求學校加強對學生的培養，更傾向用人單位的需求。工業設計專業對學生的培養目標是培養具備工業設計的基礎理論、知識及應用能力，能在企事業單位、專業設計部門、科研單位從事產品設計、視覺傳達設計、環境設計等的應用型高級專門人才。

1.工業設計專業的《工程力學》課程地位

由于工業設計專業是一個偏向產品和外觀設計的專業，對于學生的培養更多的是美術、色彩、人機工程等相關的設計類課程。《工程力學》作為為數不多的理工課程存在于教學大綱中。錢學森先生曾說：“力學+計算機將成為21世紀工業設計的主要手段。”這句話從根本上說出了力學在工業設計的地位。設計產品的外觀，從某種意義來講屬于藝術設計范疇，工業設計指通過合理規劃（外形、功能、色彩、裝飾等）設計符合人們生活和生產需要的工業產品的過程。為了實現設計產品的目標，從業者需要憑借訓練、技術知識經驗、對材料和結構的掌握程度進行設計而不是憑空想象。

2.《工程力學》課程教學思考

由于工業設計專業的特殊性，盡管招收理科生，但大一時候主要以美術相關專業課程的學習為主，數學和物理課程學時少，學生存在學習基礎不足的缺陷；其次，力學課程的學習應該是工業設計專業整個學習階段理論要求最高的課程，學生存在一定的畏難情緒。介于上述原因，做了如下思考：

2.1鼓勵為主，盡量用通俗易懂的方法調動學生的積極性

“興趣是最好的老師”。只有學生對學習內容感興趣，才會產生強烈的求知欲望，自動調動全部精力，積極主動地參與教與學的全過程。為此，教師要善于創設教學情境。根據學生的生活經驗，創設學生感到親切的情境。由于工業設計專業的特殊性，教師可以盡量在工業產品設計過程中引入力學概念，如自行車設計中的車輪設計引入運動、座椅的設計中引入拉壓彎扭等材料力學概念，等等。將工業設計中的某個細節放大化，從力學角度進行講述。讓學生覺得產品設計和力學息息相關，對力學產生學習興趣和探索欲望。

2.2合理調整學習內容，適當降低學習難度

由于力學課程的學習需要一定的數學基礎，并且課程內容比較抽象，多數是在力學模型基礎之上的，使學生在學習過程中存在一定的困難。在教學中應當對學習內容進行調整。

2.2.1調整學習大綱，減少對理論性研究性內容的學習。

現行工程力學教程大多要求學生在完成靜力學、動力學的基礎上完成材料力學相關內容的學習，從課程設置來講這些屬于必須要求掌握的內容，但是對于工業設計專業的學生而言，部分內容是多余的。工業設計主要是培養一部分產品設計人員，產品設計人員大多指產品的方案設計，而具體結構設計將交付給結構設計人員進行具體設計。產品設計人員只需要在對產品整體功能和人體工程學很好地把握的基礎上進行產品功能設計和產品材料選擇即可。對材料力學部分的強度理論、能量法等研究性內容的學習進行簡單地講解即可，重點強化拉伸壓縮彎曲扭轉和壓桿穩定的內容學習。

2.2.2強化概念的理解和掌握，適當減少計算作業量。

工業設計大多選擇理科學生作為招生對象。在實際教學中，都有以前學習高中物理的底子，在教學中有針對性地講解能使學生很好地理解相關概念。而對力學概念的灌輸和強化是本門課程設置的關鍵。一個工業設計師在設計產品的過程中始終把握力學概念，設計出既有美學效果又符合力學原理的產品將會是一個成功的作品。在教學中注重對力學基本概念的強化和灌輸，樹立力學基本概念，這樣將會在設計中加以體現。由于工業設計專業的特殊性，使其對力學的要求遠遠低于其他工科專業，作業要求較工科專業低，不需要過多的計算技巧，而是明確一些力學概念和力學計算方法即可。

3.針對工業設計專業《工程力學》教學內容的調整

由于工業設計專業的特殊性，《工程力學》課程教學內容可以按照專業特色進行調整。主要包含剛體靜力學（受力分析、力系簡化、平衡方程、摩擦）、材料力學中的拉壓彎剪扭及組合變性條件下的內力計算及強度校核的方法、一般內力圖的繪制、穩定分析即可。因為在掌握這些基本知識的條件下即可進行常規設計，并且在學習理論知識的同時，需要增強學生的動手實踐能力。在學校課程設置合理的前提下，可以適當介紹一些和工業設計相關的力學計算軟件，盡管軟件學習增加了學習難度，但是學好這些軟件對于加深對課程的理解及今后產品設計都將是一種助力。

4.結語

本文從工業設計專業角度分析了《工程力學》課程的設置合理性，從應用型人才培養教育對課程的設置和課程教學中存在的問題進行了思考。重點從提高學生的學習積極性和有針對性地降低學習難度兩個層次進行了論證，并對降低學習難度的方法提出了可行的指導方案。最后從教學大綱角度給出了修改意見，為以后工業工程專業的教材選擇、教學大綱調整做出指導。

本文是筆者在完成工業設計專業《工程力學》課程教學、與學生深入交流后總結出的思考。基于應用型本科教育情況下工業工程專業《工程力學》課程的教學改革是一項任重而道遠的事情，并非一人之力可以完成，筆者和同事一直在積極努力研究適合工業設計專業學生學習的教學方法和教學互動過程。

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