工程力學教學中學生實踐能力與創新能力的培養

【摘 要】介紹高職工程力學課程在教學中存在的不足，探討如何在教學中培養學生的實踐能力與創新能力，旨在為工程力學教學提供一定參考。

【關鍵詞】工程力學教學 實踐 創新 培養

【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A

【文章編號】0450-9889（2015）05C-0137-02

工程力學課程是建筑專業學生的一門必修專業基礎課。工程力學教學質量的好壞直接影響著后續課程的學習。工程力學課程是基礎課與專業課之間的一座橋梁，是基礎與技術的結合。只有學習好這門課程，才能在實際操作中解決問題，才能為后續課程奠定良好的基礎。但是，在工程力學教學中往往存在一些問題，比如教師不注重學生實踐能力與創新能力的培養。面對此類問題，教師應積極改進教學方案，通過各種有效的教學模式培養和激發學生的實踐能力與創新能力。

一、工程力學的課程內容及特點

（一）課程內容

理論力學以及材料力學是工程力學課程的經典內容，其中主要包括：計算杠桿的穩定性、強度性以及硬度；分析物體的受力程度；研究點的應力狀態；分析和計算構件的應力及應變。

（二）課程特點

工程力學課程主要有三大特點：第一，理論與實際相結合。工程力學的基本規律就是經過科學分析、歸納、總結出自然規律以及生活中的各種現象，從而得出理想化的力學模型。第二，綜合性強。在學習工程力學課程中，面對許多問題時，往往需要運用到多個綜合性理論知識及定理才能解決問題。第三，靈活性強。在工程力學課程中，很多情況下一個題目往往有多個解法，所以在實際操作時，對具體問題要具體分析，分析多種解決方案，并從中采用最佳方案。解決問題時，要靈活運用理論知識分析問題。

二、工程力學教學現狀存在的不足及其原因分析

（一）教材知識過于系統，學生不易理解

工程力學教材中存在著大量的高等數學知識，在學習時，學生需要運用這些大量的高等數學知識來推導一些公式。但是，假若不具備較好的數學知識基礎，那么完成公式的推導則是學生面臨的巨大難題。

（二）教學時忽視學生工程意識的培養

由于學生初入大學，工程力學的理論基礎還相對匱乏，又因缺乏相應的實踐經驗以及辨圖識圖能力，因此，在接觸工程力學課程時，學生經常會碰到一些未曾見過的工程問題。學生在面對這些問題時不能靈活地把具體事物與力學簡圖聯系起來。教學中忽視學生工程意識的培養是學生在學習理解工程力學過程中的一大障礙。

（三）課堂教學與實驗教學的脫離

工程力學的實驗課程應該服務于理論課程，而不是僅僅對理論課程的驗證。教師在教學時應該注重培養學生的實驗能力。目前，高職院校中對工程力學的實驗課的課時分配少，因此，學生在實驗課時很難達到每人都能親自動手實驗，實驗機會甚少。甚至有些教師并不注重實驗課，不進行實驗教學，從而導致學生不重視實驗操作。

（四）教學不足的原因分析

工程力學教學中存在的一些不足，究其原因主要有兩點。第一，建筑專業的主要目標是培養出一線的建筑技能型人才，但是，教師只注重理論知識的講解，而不注重介紹工程的背景知識。并且課程教材與后續專業課之間的聯系少之又少，主要針對培養專業技能型人才的教材也少之甚少。第二，大部分民辦院校的校史較短，師資力量不夠雄厚，教師隊伍中青年教師占主導地位。由于許多青年教師是一畢業就上崗，很大程度上缺乏對工程的實際鍛煉，以至于在教學時只注重力學本身知識的傳授，大多數教師都忽視了對學生實踐能力、獨立思考能力以及創新能力的培養與激發。由此可知，培養和激發學生的實踐能力與創新能力是工程力學課程教學的當務之急。

三、培養和激發學生實踐能力與創新能力的措施

（一）提高教師的職業素養

只有不斷提高教師自身的職業素養，教學的質量才能得到良好的改善。在現代教育模式中，不僅要求教師具備專業的知識水平，更要求教師時刻了解現代職業教育的教育模式及動態，除此之外，還要求教師加強對學生基本素質、基本技能以及獨立思考能力的培養。提高教師自身的職業能力是提高學生職業能力的首要前提。因此，教師應該改變傳統的教育觀念，提高自身教學水平，在教授力學課程前應熟悉掌握建筑行業的實時情況，并且不定期地去施工場地進行實踐，利用專業知識解決在實踐過程中遇到的問題，為自身的教學積累經驗，做好教前預備工作。這樣才能在教學中為學生提供真實有效的教學素材。此外，教師還可以在教學時適當地提及一些相關的工程實例以及工程事例的有關歷史及現狀，注重對學生工程意識的培養和激發。

（二）增加實驗課的課時，培養學生的實踐能力

由于工程力學的實驗課課時不足，使得學生在課堂上動手操作的機會少之又少，更不用說在課外能夠有實際操作的機會，這就導致學生的實際操作能力十分薄弱。因此，學校應增加工程力學課程的實驗課課時，讓學生能有更多更好的機會親自體驗，親身參與力學實驗，為以后的工作打下扎實的基礎。

建筑專業的學生在學習工程力學課程時往往會因為專業背景知識的缺乏而對力學知識產生困惑，從而大大降低了學習力學的興趣，失去了學習的動力，尤其是在面對教師傳統的單一的教學方式時，學生會因嚴密的邏輯框架結構、反復的力學理論知識而產生嚴重的學習隱患。因此，對傳統的授課方式的改革是十分必要的。開設實驗環節是對傳統教學模式改革的有效途徑，其中主要是工程力學實驗以及工程力學仿真。工程力學實驗的主要對象是建筑材料，比如模版、鋼筋混泥土。工程力學仿真主要研究對象則是日常生活中常見的建筑物或者構筑物。

在傳統的教學中，一般都是以低碳鋼和鑄鐵為主要對象來進行壓縮、拉伸等變形的力學實驗。但是，鋼筋和混凝土才是建筑專業學生主要面對的建筑材料。所以，在進行工程力學實驗過程中，應該以實驗鋼筋和混凝土的拉伸、抗壓等實驗為主，并結合有關的土木工程材料進行實驗。這樣在實際操作中，不僅可以達到教師進行實驗教學的目的，還可以讓學生在實際操作中了解并掌握建筑材料的變形過程及破壞方式，并為之后的技術課程學習積累豐富的實踐經驗。對體積較大的建筑物采用工程力學仿真，對其進行力學性能以及破壞模式的研究，與工程力學實驗相比，具有造價低且周期短的優點。況且，利用工程力學仿真對較大的建筑物或構筑物進行力學分析，不僅可以清晰看到變形的動態過程，還可以讓學生更直觀、更有效地學習力學知識。

（三）啟發式教學，培養學生的創新思維能力

問題是一切研究和探索的源泉，教師在工程力學教學中，應該積極引起學生的好奇心，激起學生的疑問，激發和培養學生的創新思維能力。因此，教師在教學中，應該改變傳統的教學觀念，采用啟發式教學，形成一個以學生為中心的教學形式。啟發式教學能夠充分調動學生的學習熱情，讓學生從被動學習轉為主動學習。在實際教學中，教師應該根據學生的不同學習能力以及學習特點，對教材重點進行合理的劃分和設置。同時，教師還應根據教材的重點及難點，對學生提出有層次的問題，培養學生的創新思維能力。比如，問學生為什么教室的矩形截面梁是豎放的而不是橫放的。針對此問題，要求學生運用所學的力學知識解釋其設計原理。教師在教學時應該多引用生活中的實際案例，讓學生對平常未曾注意到的問題展開思考，這樣在一定程度上可以激發和培養學生的創新思維能力，另一方面也可以培養學生的實踐能力。

【參考文獻】

[1]丁曉玲，盛琳.高職《建筑力學》工學結合教學改革與實踐[J].課程改革，2010（5）

【作者簡介】許書娟（1980- ），女，山東威海人，碩士，廣西城市職業學院講師，經濟師，研究方向：電氣與智能化。

（責編 丁 夢）