淺談《工程力學》教學效果提高方法

陳嘉健

摘 要：《工程力學》是建筑、環境工程等眾多專業的專業基礎課，由于本課程內容抽象、公式繁多，講求一步一步遞進式深入理解，一部分學生會覺得難以理解而耽誤學習。筆者結合三年來《工程力學》課程授課經歷，建議可以從考核公式推導學生掃除理解障礙、設置實驗加強學生對知識點的理解、運用多媒體教學活化課堂氣氛、解釋“神奇生活現象”四方面提高《工程力學》課程的教學效果。

關鍵詞：工程力學 教學效果 學習興趣

作為建筑、汽車、航空、材料、環境工程等工科專業一門重要的專業基礎課，工程力學是包括理論力學和材料力學兩個部分，具有很強的理論性，亦需要較高的計算能力。它不僅為后續課程的學習打下一定的基礎，也是解決實際工程問題的工具。然而，由于本課程內容抽象、公式繁多，講求一步一步遞進式深入理解，一部分學生雖然愿意認真學習，但常覺得工程力學的理論難以理解透徹，做題時常常不知如何下手，不理解的知識一但累積，便容易喪失了自信，逐漸產生厭學情緒，更有一部分學生在心理上產生了抵觸情緒，甚至害怕學習。工程力學為除力學及土木工程等專業外的理工科學生的必修課，雖然知識深度要求遠比力學及土木工程等專業的學生為低，但由于學生物理學基礎相對較為一般，亦未必對力學課程有足夠重視，在教導較深入知識時教師往往感覺非常吃力。本文結合工程力學課程特點和教本課程三年來的經驗，筆者提出以下四方面教學建議，激發學生熱情，培養學生科學探究精神，提高學生獨立分析解決問題的能力。[1]

一、考核公式推導學生掃除理解障礙

當前教學中，由于考試題目基本上不會勘察繁瑣的公式推導，學生往往重習題輕推導。然而，很多的理論假設及由假設推導出的公式都需要學生們徹底明白，這樣才能保證其后的學習不是死記硬背，不留“理解不好靠硬背”的包袱。包袱不多時，模仿硬背或許還能勉強招架一下一些力學里的零散知識點。包袱一旦累積起來，難免從量變到質變，學生們一下子覺得根本不知道從哪做起，甚至放棄以后的學習。歸根到底，是前面公式推導沒能完全理解的緣故。考考考，教師的法寶；分分分，學生的命根。在當前教育和考核制度下，不能否認學生們大多沖著考試成績來學習，教師可以明確考試里有公式推導的考核，督促學生多花時間理解好每個公式，事半功倍的為往后的學習掃除理解障礙。[2]

二、設置實驗加強學生對知識點的理解

實驗是聯系課本和實際的橋梁，是指導學生從課本走向實際再檢視課本的重要環節，對加深理解基本概念和基本理論有非常重要的作用。目前，由于課時所限，大部分學校開設工程力學課程并不設置專門的實驗環節，不能不說這是一個遺憾。實驗的成功開設，能事半功倍的加深學生們對力學課程的興趣。筆者建議可單獨開設工程力學實驗課，或者教師在課堂上當堂演示并如讓學生隨后參與實驗，以讓學生在實驗中揭示問題，發現規律，探索解決方法，反思課本上要點從而獲取知識。通過實驗操作，學生們能清晰接觸并運用所學知識，產生一定的獲取知識的成功敢，絕不適合為趕進度、壓縮學時的原因取消實驗操作而造成教學效果的因小失大。

三、運用多媒體教學活化課堂氣氛

相對于力學系、土木工程系同學來說，工程力學課程要求雖然并不太高。但對于環境工程系等力學理解能力稍弱學生來說，該課程知識點多而抽象，顯然傳統方式很難滿足實際教學的需要。傳統教學方式比較單調，過于死板，建議可采用多媒體信息技術圖文并茂、聲像并舉、能動會變、形象直觀的特點為學生創設各種情境，將橋梁鋪設、鋼鐵冶煉等相關于生活相關的工程實例搬上屏幕、納入課堂，可激起學生的各種感官的參與，使學生在輕松、愉悅又相對有收貨感覺的環境中學到應有的知識。同時，教師亦可為學生創造了其喜聞樂見的教學場景，不僅可以啟發和引導學生積極思維，還能夠達到許多意想不到的教學效果，使學生能夠在有限的時間內接受和掌握更多的知識，提高了教學效率，也使動車力學課程教學質量明顯提升。

四、解釋“神奇生活現象”

興趣是激發學生學習的最佳方法，結合日常現象讓學生了解力學原理是吸引學生注意力的有效方法。在教學過程中，教師可以先提出現實生活中的一些現象，然后引出疑問，為什么會是這樣，喚起學生的積極思維，啟發學生的學習愿望，最后根據授課內容讓學生進行解釋。例如，在講授摩擦角的時候，可以現場帶來千斤頂，讓學生們用千斤頂頂起重物，進而安排學生們討論其神奇之處。在學生們嘖嘖稱奇并表現出不解原因之時，解釋千斤頂紋路傾斜角度的重要性，并結合受力公式分析其原因。像這樣出現在生活中的又可以課堂現場舉出的例子不勝枚舉，一旦學生“嘗到甜頭”能利用自己所學的知識解釋實際生活中存在的問題，他們就能感受到成功的喜悅，也會愿意學、主動學，就會使學習效果得到很好的提升。相比較傳統的教學模式，“神奇生活現象解釋”模式更有利于引導學生掌握知識要點，達到教學目的。“神奇生活現象解釋”模式核心在于激發學生的求知欲，引導學生的積極思維，解決了傳統教學中學生被動學習的問題，克服了教師枯燥無味地灌輸和壟斷課堂的現象，有助于培養學生獨立自主分析問題和解決問題的能力。[3]

結語

“滴水穿石非一日之功，冰凍三尺非一日之寒。”工程力學課程由于含有大量的公式理解和計算，往往使學生們在課程后階段缺乏耐心、失去對課程的興趣。然而，作為專業基礎課，本課程又是環境、建筑等專業學生非啃不可的硬骨頭。筆者結合三年來《工程力學》課程授課經歷，建議可以從考試內容、實驗設置、授課方法、現象解釋四方面提高學生學習興趣、活化課堂氣氛、掃除理解障礙、加強知識點掌握，以使《工程力學》課程教學能取得更好的教學效果。

參考文獻

[1]王軍林，郭華，趙淑麗，張華，孫建恒.表格化板書的設計方法和應用實踐——以“材料力學”教學為例[J].河北農業大學學報（農林教育版），2018，2：56-61.

[2]李寶寬，榮文杰，劉中秋，李林敏.在工程流體力學教學中引入CFD工程案例的探討[J].力學與實踐，2018，1：93-95.

[3]孫光林，胡江春，張玉輝，岳穆靜.采礦工程案例在工程力學教學中的應用研究[J].河南建材，2018，1：35-36.