工程力學課程教學改革探索與實踐

劉瑞雪 張連英 殷惠光 雷蕾

[摘 要] 工程力學作為工科專業的一門重要的技術基礎課，起著承上啟下的作用。通過對工程力學課程的特點與教學現狀進行分析，說明課程改革的必要性。提出以提高學生綜合能力為中心，以學生發展為根本的多元化教學內容、教學方法以及教學考核方式的改革。

[關 鍵 詞] 工程力學；課程改革；課程實踐

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）19-0190-02

工程力學是我校工科類專業必修的重要專業基礎課，是學生從基礎課到專業課的關鍵橋梁，在學生能力培養和知識結構體系中起著承上啟下的作用。目前國內高校工程力學教學普遍面臨著工程力學教學課時減少，教學內容不變甚至略有增加，教學要求不斷提高的困難。

力學課程內容抽象，概念性強，公式推導復雜，要完全理解和記憶這些知識并在考試中能夠靈活應用，對于學生來說具有很大的難度。同時在傳統教學過程中，過于關注理論知識的灌輸，僅依托于教材，從理論到公式，理論工程實踐相脫節，忽視學生應用能力的培養，這些都造成工程力學這門課程的學習難度。近年來，我校一直致力于探索和實踐對于工程力學課程體系、教學內容與教學方法的改革。對于這門課程，本篇論文針對教學內容、教學方法與考核方式這三方面介紹本門課程的改革。

一、工程力學課程教學現狀

通過近幾年的學習與教學實踐發現，目前工程力學課程教學過程中存在以下幾點問題：

（一）對工程力學的重要性認識不足

作為專業基礎課，學生會認為工程力學這門課與自己所學專業關系不大。比如安全工程的學生會認為最重要的是安全專業知識，工程力學課程學的好壞并不會影響他們學習專業知識，更加不會影響他們的就業狀況。在學習工程力學課程時，學生會認為這門課程沒有新鮮內容，只是物理課程中力學部分的延續，從而放松對該門課程的學習。

（二）教學內容偏于陳舊，內容偏于理論

和大多數國內課程面臨類似的問題，工程力學的課程內容偏于陳舊，課程內容的更新狀況遠遠落后于本學科的發展，導致學生花費大量精力于陳舊的知識上，使學生的實踐能力不能和所學內容對接。所以該門課程在改革過程中，不能僅僅將精力集中于傳統課程的學習，在夯實基礎的同時，要兼顧該門課程相關學術前沿動態的學習，重視知識的運用能力與創新能力的培養。

力學課程是理論性和實踐性都很強的自然科學，大部分的力學理論都是建立在實踐和現場測試基礎上的。工程力學作為力學學科的基礎課程，在該學科中起著承上啟下的作用，實驗與實踐環節在該課程中極其重要，而在目前的教學過程中，教師普遍過于重視力學理論輕視力學實踐，這種教學方式不能滿足培養力學人才的課程要求。

（三）教學方法單調與落后

現階段教學方法依然是以老教師灌輸知識的“填鴨式”教學方法為主，枯燥的教學方式加上難以理解的理論知識，很難讓學生進入到學習氛圍中來，達到理想的教學效果，與現代高等教育的要求背道而馳。

（四）考核方式單一

合理地評定成績能有效調動學生的積極性，這是直接影響教學質量好壞的一個不容忽視的重要因素。傳統工程力學的考核方式主要取決于期末試卷的考評成績，考核方式單一，不能綜合全面的評定學生學習該門課程的效果。

傳統的工程力學課程教學過程中存在很多問題，與現階段高等教育的要求存在差距，教學改革勢在必行。筆者根據學習與教育實踐，提出對于工程力學課程改革的具體措施。

二、工程力學課程改革措施

（一）加強學生對于工程力學課程重要性的認識

工程力學是現代工程技術的重要基礎理論課程，是工科專業必修的一門技術基礎課，不僅機械類和土建類還涉及食品工程及林學等專業，這門課程將直接影響到各個專業的后續課程學習，所以，加強學生對于工程力學課程的重視程度是非常有必要的。加強學生對于該門課程的重視程度，第一堂課尤為重要，上好緒論課程很大程度上決定了學生的重視程度。首先，教師要根據學生專業的不同選擇大量相關的工程實例，用以證明該門課程的實用性與實踐性。例如對于土建專業的學生來說，可以以迪拜塔或世貿大廈為實例，講解分析工程力學在其中的作用，機械類課程可以以高速列車或地鐵為實例講解分析，也可以列舉生活中的實例作為分析對象，還可以從社會的熱點話題中尋找工程力學在其中的相關作用，從這種實例中增加學生對于工程力學課程的重視程度。

（二）以培養應用型人才為目標，改革與更新課程內容

工程力學課程具有內容多、理論性強、體系結構存在不合理及教學內容陳舊的問題，課程學習要求學生具有一定的高等數學、物理、制圖的基礎和較強的抽象思維能力，還要求學生能運用力學的基礎理論對工程問題進行科學合理的分析和計算。同時，在課程學習時，學生缺少工程實踐經驗并且基礎相對薄弱，會造成教學內容枯燥、概念難以理解的結果，導致學生對該課程產生畏懼心理，從而影響學生的學習熱情和學習的積極性。

對工程力學課程內容的優化是廣大科教人員的共識。針對我校的辦學層次、生源質量等情況，我校在工程力學課程內容改革方面的主要做法包括：

增加實踐性教學課時。課程內容緊密結合實際，通過工程實例提取力學模型、建立基本概念、講解基本原理、總結基本方法及其應用，增加與工程實際結合緊密的例題和習題。突出思維方法和分析方法的訓練，力求在分析每一個具體問題時都能用到所學的力學知識。更新教學內容，選取力學方面熱點問題在課程中進行討論，運用所學基本理論，解決相關熱點問題。

（三）以培養學生能力為目標，改革課堂教學方法

對工程力學課程，倡導“一法為主，多法并用”的原則，探討以問題討論式教學法為主，適當采用案例教學，合理利用多媒體教學，并與其他教學方法相結合的教學方法，形成以學生自主學習為主、教師引導為輔的課堂教學新模式。

基于問題討論式教學培養學生自主學習能力，以提高學生自主學習能力為目標，以問題為主線，以課堂討論為主要教學形式。首先要學會提出問題，提出的問題要與課程內容緊密相關，能夠運用所學理論知識解決，同時提出的問題要與工程實際與生活實際相關。其次要分析問題，幫助學生理清解決問題的思路，給學生講解與問題相關的理論，指導學生看書閱讀，學會自主思考，最終幫助學生自己找出解決問題的方法。基于案例教學培養學生創新意識和工程實踐能力，案例教學法是培養學生應用能力的關鍵教學方法，幫助學生將所學的知識轉化為能力，使學生將來面對各種工程任務時，能夠有科學的解決問題的思路和方法。案例教學首先要選擇和呈現案例，選擇與課程內容相關并且與工程實際結合比較緊密的案例，這要求教師在課前精心準備案例，熟悉需要討論的材料，提出恰當的問題。其次是分析和探究案例與總結和評述，這兩個環節的課堂教學與問題討論式教學的課堂教學組織基本相同。多媒體教學具有信息容量大，影像生動等顯著優點，在現代教學中作為主要教學手段得到廣泛的應用。領用多媒體制作生動的三維動畫向學生介紹工程實例，介紹對空間思維能力要求較高的各種機構的運動，便于學生理解。

（四）以考核學生能力為中心，改革課程考核方式

課程考查、考核方式是檢查教學效果、保證教學質量的有效手段之一，也是實踐教學過程的重要環節，旨在全面掌握學生的學習效果，激發學生的積極性，真正發揮考試的檢測和導向作用。為了體現以考核學生綜合能力為中心，以學生發展為根本的多元化過程性考查方式，以此為標準改革工程力學課程考核方式。

首先是考試內容的改革，在保證基礎知識的基礎上，增加應用型試題的比例，注重考核學生綜合素質，在考試中可以適當多出一些靈活性較大的綜合類題型，這樣既能夠保證學生掌握該門課程的基本知識點，又激發了學生對于該門課程知識的靈活運用能力，從而能夠從根本上解決學生考試死記硬背的不良習慣。

期末考試由傳統閉卷考試改為半開卷考試，學生可自帶一張手寫A4紙，其內容必須手寫，不能打印、復印和借閱，用以寫重要課程公式和概念。采用半開卷考試，能夠幫助學生更好地掌握學習的重點，減輕學生負擔，使教師命題更加科學化，培養和提高學生的歸納、總結能力，凈化考場紀律等優勢。增加平時成績的考核方式，由單純的課堂表現增加為課堂考勤、課堂互動及討論、中期考核、選定章節自學及講解、課后作業及實驗。

三、結語

工程力學是高校工科專業的基礎課程，對于提高學生邏輯思維能力與分析解決實際問題的能力至關重要。因此，對這一課程進行有效改革，調整教學內容、教學方法與考核方式，不但能夠提高學生學習質量，對學生能力的提高也有很大作用。加大學生課程重視程度、課程內容的更新、實踐環節的增加、問題教學法及案例教學法的使用與考核方式的多元化，這些方面的教學改革對于培養學生能力與創新意識、激發學生學習興趣與提高工程素質方面頗有成效。工程力學課程改革是一項長期的過程，依然需要我們在理論中不斷挖掘，在實踐中不斷完善，不斷探索新教學、考核的新方法，使課程改革盡量能盡量適應高等教育發展的要求，達到真正培養應用型人才的目的。

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