高職高專機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)工程力學(xué)教學(xué)改革的思考

孫毅

[摘 要]機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)知識包括計(jì)算機(jī)、自動控制、檢測傳感、伺服傳動和機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)等。高職高專機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)工程力學(xué)教學(xué)過程中存在某些問題。應(yīng)從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、課程考試等方面進(jìn)行改革。這樣才能提高教學(xué)質(zhì)量，為社會培養(yǎng)出素質(zhì)更高的實(shí)用型人才。

[關(guān)鍵詞]高職高專 機(jī)電一體化技術(shù) 工程力學(xué) 教學(xué)改革

[中圖分類號] G642.0[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A[文章編號] 2095-3437（2015）11-0163-02

對機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)的表述，雖然各個(gè)院校不盡相同，但從大的方面來說是相同的，即使學(xué)生掌握本專業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)其相應(yīng)的實(shí)踐技能及實(shí)際工作能力，為機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售企業(yè)及其他工業(yè)企業(yè)培養(yǎng)機(jī)電一體化高素質(zhì)技能型專門技術(shù)人才。機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)知識包括計(jì)算機(jī)、自動控制、檢測傳感、伺服傳動和機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)等。要掌握上述知識中的機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)知識，就必須熟悉物體的受力方式，了解桿件內(nèi)力的分析方法，掌握結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承載能力的校核方法。工程力學(xué)正是研究物體受力分析的方法，介紹結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力、應(yīng)力分析所必需的基礎(chǔ)理論知識，為解決實(shí)際工程中結(jié)果和構(gòu)建安全可靠與經(jīng)濟(jì)合理這對矛盾提供必要的理論基礎(chǔ)和計(jì)算方法的一門課程。因此，工程力學(xué)是機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的必修課，也是一門理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課[1]，在教學(xué)過程中處于重要地位。

高職高專院校學(xué)生入學(xué)成績普遍較低，基礎(chǔ)知識不牢固，這就造成他們在課堂上接受知識的能力欠缺，進(jìn)而造成學(xué)習(xí)興趣低，更不樂于在課后思考總結(jié)。工程力學(xué)這門課邏輯性強(qiáng)，如果在學(xué)習(xí)當(dāng)中某個(gè)環(huán)節(jié)沒有掌握好就會影響下一環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，就會造成惡性循環(huán)，給我們的教學(xué)工作提出了很大的挑戰(zhàn)。本文就高職高專機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)工程力學(xué)教學(xué)方法的改革，進(jìn)行了初步探索，以期進(jìn)一步提高工程力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

一、教學(xué)內(nèi)容的選取

（一）教學(xué)內(nèi)容的整合

工程力學(xué)所牽涉的內(nèi)容繁多，包括力的基本知識、物體的受力分析，力系的合成與平衡，桿件的內(nèi)力分析以及強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的分析。如果不對這些內(nèi)容進(jìn)行概括和歸納，就會給學(xué)生一盤散沙的感覺，不利于學(xué)習(xí)和掌握。所以，要對內(nèi)容進(jìn)行歸納，加以整合。整合后的教學(xué)內(nèi)容，分為靜力學(xué)、材料力學(xué)兩個(gè)模塊。力的基本知識、物體的受力分析、力系的合成與平衡歸入靜力學(xué)模塊;桿件的內(nèi)力分析以及強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的分析則歸入材料力學(xué)模塊。

（二）教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)

教學(xué)內(nèi)容的選取以必需、夠用為度[2]，突出專業(yè)特點(diǎn)。工程力學(xué)這門課涉及多個(gè)工程領(lǐng)域，如土建、能源、機(jī)械等，對于不同的專業(yè)，工程力學(xué)這門課程內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)應(yīng)有所不同。對于機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，畢業(yè)后的工作主要是機(jī)電設(shè)備生產(chǎn)現(xiàn)場操作以及機(jī)電設(shè)備的維修管理。鑒于崗位的需求，教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)和其他專業(yè)有所不同，比如：它不必像建筑專業(yè)那樣要掌握超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析，但要掌握好靜力學(xué)中力的基本知識，物體的受力分析，力系的合成與平衡，材料力學(xué)中桿件的內(nèi)力分析以及強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的分析等知識，尤其應(yīng)把重點(diǎn)放在連接件及扭轉(zhuǎn)件的強(qiáng)度校核。

二、教學(xué)方法的改革

“教學(xué)有法，但無定法”。教學(xué)方法無所謂優(yōu)劣，只有合適與否，能否讓教學(xué)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)是評判教學(xué)方法合適與否的唯一標(biāo)準(zhǔn)。由于教學(xué)對象為高職高專類機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，因而首先應(yīng)激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，并在教學(xué)內(nèi)容的選取上突出專業(yè)特點(diǎn)，還要注重對學(xué)生思維的啟發(fā)，使學(xué)生掌握一定的學(xué)習(xí)方法。

（一）講授過程結(jié)合生活，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

工程力學(xué)和大多數(shù)理科課程一樣，有大量的公理、定理以及定義需要記憶，所以往往在講授過程中學(xué)生就容易感覺枯燥無味。在力學(xué)教學(xué)中要多用生活中實(shí)際的例子，使得本來枯燥的定理、公式變得容易理解。比如：講到力矩的時(shí)候，可以舉扳手?jǐn)Q螺帽的例子來說明，力矩的大小與力的大小以及力臂的長短有關(guān)，進(jìn)而提出問題“怎樣用扳手才更省力”，討論力的方向與作用點(diǎn)對力矩的影響。通過舉例，使得學(xué)生感覺力學(xué)知識并不是離人們的生活很遠(yuǎn)，而是與生活密切相關(guān)，這樣讓學(xué)生明白了學(xué)習(xí)的重要性，也提高了學(xué)習(xí)的興趣。

（二）突出專業(yè)特點(diǎn)

工程力學(xué)學(xué)科幾乎涉及所有工程領(lǐng)域，大多數(shù)工科專業(yè)都將其作為專業(yè)基礎(chǔ)課，機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的工程力學(xué)要突出其專業(yè)特點(diǎn)，這就要求教師在教學(xué)過程中多舉相關(guān)例子。比如：機(jī)電一體化的學(xué)生大多數(shù)要考取車工中（高）級操作工證書，那么在講“圓軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和剛度計(jì)算”時(shí)，可取工程中常見的車床主軸為例。這樣，一方面為后續(xù)證書的考取打下基礎(chǔ)，另一方面讓學(xué)生感覺到學(xué)習(xí)工程力學(xué)并不是紙上談兵，而是對其專業(yè)有很大幫助。

（三）注重對學(xué)生思維的啟發(fā)，使學(xué)生掌握一定的學(xué)習(xí)方法

在思維活動中，思維方法具有十分重要的作用。它構(gòu)成了思維主體和思維對象發(fā)生聯(lián)系的中介和橋梁。沒有科學(xué)的思維方法，人們的思維活動就不能順利進(jìn)行并取得成效。對于工程力學(xué)這門課的學(xué)習(xí)，如果掌握了正確的思維方法，就會達(dá)到事半功倍的效果。例如：利用比較思維法，講解力的三要素和力偶的三要素。將力的三要素 “大小、方向、作用點(diǎn)”和力偶的三要素“力偶矩的大小、力偶的轉(zhuǎn)向、力偶的作用面”進(jìn)行對比，這樣更利于學(xué)生掌握這些知識。

另外，掌握一定的學(xué)習(xí)方法也是很重要的，工程力學(xué)是一門理論性很強(qiáng)的課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候如果一味地套用公式、定理，往往就會走向一個(gè)極端，因而需要把學(xué)習(xí)與實(shí)際結(jié)合起來，這時(shí)就需要教師正確的引導(dǎo)和啟發(fā)。比如畫彎矩圖的時(shí)候，有些學(xué)生的彎矩圖總畫在受拉的一側(cè)，必須讓學(xué)生把彎矩圖與結(jié)構(gòu)的撓曲線結(jié)合起來考慮，這樣想著結(jié)構(gòu)的變形情況畫內(nèi)力圖，出錯(cuò)的可能性就大大降低了。

三、采用豐富的教學(xué)手段

工程力學(xué)課程的教學(xué)工作量大，任務(wù)重。如單純采用傳統(tǒng)教學(xué)手段，即教師用粉筆在黑板上板書，并講述相關(guān)知識。教師書寫板書會占用寶貴的課堂時(shí)間，教學(xué)內(nèi)容枯燥呆板，學(xué)生接受知識的效率會大打折扣，這和創(chuàng)建“有效課堂”的理念相違背。所以，單純采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式已不再適應(yīng)課程的教學(xué)。

若單純采用多媒體教學(xué)，對于工程力學(xué)這門邏輯推理性很強(qiáng)的課程，也不完全合適。這是因?yàn)椋嗝襟w教學(xué)雖然具有信息量大，表現(xiàn)力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但對邏輯推理過程的演繹則顯得力不從心。而傳統(tǒng)教學(xué)方式擅長邏輯推理過程，更加適合學(xué)生的思維過程。[3][4]因此，應(yīng)該針對不同的教學(xué)內(nèi)容選取合適的教學(xué)手段。

例如，在講“物體的受力分析與受力圖”時(shí)，就適合用傳統(tǒng)教學(xué)手段，因?yàn)槲矬w的受力分析是一個(gè)邏輯思維過程，需要教師指導(dǎo)學(xué)生對物體的受力情況進(jìn)行觀察、思考和分析，從而得到結(jié)論。若用多媒體教學(xué)，觀察、思考和分析這一過程就很難完全展現(xiàn)。

又如：在講解 “空間力系的合成與平衡”時(shí)，在黑板這個(gè)平面上很難形象地描繪三維空間，這時(shí)就可以通過多媒體課件形象地展示出立體空間，使立體空間變得直觀，更容易使學(xué)生建立起立體空間的概念，有助于學(xué)生對空間力系等方面內(nèi)容的掌握。可見，利用多媒體教學(xué)可以將抽象的問題形象地演示出來，這一點(diǎn)是傳統(tǒng)教學(xué)手段無法達(dá)到的。

對于教學(xué)手段的應(yīng)用不能一概而論，而要靈活選取，從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

四、進(jìn)行適當(dāng)?shù)目荚嚫母?/p>

工程力學(xué)這門課的考試方式以往都是教師在期末考試前提交A、B兩套試卷，教務(wù)部門從中選擇一套作為最終的考卷，總成績直接由期末考試成績而定。這種考試形式存在不少的弊端：考試內(nèi)容均是老師反復(fù)舉例、反復(fù)強(qiáng)調(diào)的對象。這就造成不少學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí)， 到考試前幾天復(fù)習(xí)后也能取得較好的成績，顯然這不能反映學(xué)生平時(shí)對知識掌握的真實(shí)程度，也不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

基于上述考試方式的弊端，考試改革勢在必行。改革從兩方面出發(fā)，一方面改革出卷方式，改革后，教師在期末考試前提交試題庫，由教務(wù)部門從試題庫中抽取試題組成考卷進(jìn)行考試，這種出題方式比起以往由教師直接出卷更為嚴(yán)密，泄題可能性變小，更能考出真實(shí)成績;另一方面表現(xiàn)在評分標(biāo)準(zhǔn)的改革上，如今評分標(biāo)準(zhǔn)改革為：平時(shí)考核占30%（其中作業(yè)占10%，課堂考核占20%），期中考試成績占20%，期末考試成績占50%，這樣才能較全面地反映學(xué)生的真實(shí)水平。

高職高專機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)工程力學(xué)教學(xué)改革要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、課程考試方式等多方面進(jìn)行改革，才能提高教學(xué)質(zhì)量，為社會培養(yǎng)出質(zhì)量更高的實(shí)用型人才。

[ 注 釋 ]

[1] 李艷芳，蔡久評，潘伊?xí)煟?高職高專《工程力學(xué)》教學(xué)改革的嘗試與總體思路[J].教學(xué)探討，2011（3）：69-72.

[2] 王奇利.高職高專《工程力學(xué)》課程教學(xué)改革初探[J].西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2009（1）：69-71.

[3] 徐成福，王先，謝云峰.淺談高職高專《工程力學(xué)》教學(xué)方法的改革[J].科技信息，2010（20）：3-4.

[4] 一個(gè)斌.思維方法[DB / OL].（2015-01-21）[2015-02-06].http：//baike.baidu.com / link？url=oOqNW0EqkS5f2Mu6Gdq

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[責(zé)任編輯：鐘 嵐]