以創新為核心的工程力學學習探索

李利祥　石路楊　張猛

摘 要：近年來，全國高校的教育逐步向素質教育和能力教育轉變，培養我們當代大學生的創新能力和實踐能力已成為力學教學改革的核心內容。本文以創新能力和實踐能力為核心目標，結合工程力學的性質，從學習方法、學習內容和學習模式等方面對工程力學的學習進行有益的探索。通過采用注重理論與學習實際相結合，引入相關領域和交叉學科的知識以及強化建立力學模型的能力等有效的學習方法，可以激發學習的積極性，大學生的創新能力與實踐能力得到提高。這些革新措施不僅發揮了工程力學課程在創新和工程實踐中的作用，同時對促進學習質量具有很大的價值。

關鍵詞：創新能力；工程力學；學習方法

一.工程力學的創新效應

（一）提高創新能力

綜觀當前工程力學的教學熱點，我們可以清晰地發現，傳統的工程力學學習觀念已經出現了一些新的變化。即綜合思考創新學習的各個方面以及創新實踐工作者的成果，創新能力是一個人創新素質的最根本方面。在工程力學研究過程中，行之有效的創新學習方法可以催生人們以強烈的創新意識，進而推動創造性思維迅速的發展。最終合理地將科學理論應用于新形勢，進一步解決新工程力學問題。與工程力學的創新效果伴隨而來的創新能力不僅僅是一種智力特征，更是一種人格的特質，一種積極創新的心理狀態，更體現了一個人的綜合素質。

（二）培養創新精神

進一步培養創新精神也可以由工程力學的創新效果來實現，創新精神中最重要的是兩點就是創新意識和創新勇氣。培養創新素質的前提是創新意識的形成。創新意識的形成更加的表現出了一種善于發現問題，尋求新變化和積極探索的心理導向。強烈的心理素質是創新意識中的一項，它包括創造激情，探索欲望，尋求好奇心，進取精神和自信心。創新的勇氣是培養創新素質的條件，包括諸如崇高理想，不怕危險的勇氣和堅持不懈等非智力因素。在具有數千年儒家文化歷史的我國，培養當代大學生的創新勇氣尤為重要。

（三）鍛煉創新思維

工程力學創新能力是我們在學習中必須培養的能力，它對于幫助我們成功完成工程力學學習任務有著至關重要的作用。隨著教育改革與研究的不斷深入，近年來，中國對我們大學生工程力學學習能力進行了更具體，更詳細，更易于操作的研究分類。此外，已達成共識，中國大學生目前的工程力學學習能力大概由五種構成，分別為：理解能力，推理能力，分析能力，應用數學問題處理問題的能力和實驗能力。力學創造思維的鍛煉包括兩方面：首先是組織和結合工程力學知識，以創造新的知識來提升力學創造思維；第二是突破工程力學知識，提出新的見解，想法，想法和觀點。

二.創新核心下的工程力學學習

（一）注重理論與學習實際相結合

大部分學生總是認為工程力學課程存在一定難度，有的甚至直接放棄對工程力學的學習和研究，這種想法是極其錯誤的。事實上，工程力學課并不是那么可怕，它應該被視為紙老虎。在工程力學的學習上我們不能僅僅停留在理論學習和思考層面，可以把它當作普通的課程，注重理論與學習實際相結合，甚至把它當成自己的愛好。興趣是一個人尋找某事或喜歡某事的傾向。它伴隨著一定的情感體驗，可以使人們的注意力高度集中。當我們真正的對工程力學的學習活動有強烈而穩定的興趣時，它不僅可以使我們完全集中注意力，還可以激發積極的思考和對力學學習熱情的深入探索，使人們的心理活動處于激動的狀態。在學習工程力學時，我們應該始終堅持為課程添加有趣的顏色，例如：當我們用扳手擰緊螺母時，我們使用大扳手來節省能量，而小板f卻非常費力。通過這樣的理論與實踐的有效結合，使我們的工程力學視野不斷拓寬，有趣的感性知識進一步升華為理性認識，達到愉快學習工程力學的目的，激發工程力學的學習興趣。

（二）相關領域和交叉學科的知識的引入

創新看似偶然，但有它產生的必要條件。創新需要廣泛的知識和未知的探索精神。我們當代大學生不僅要在課程內容中學習知識，還要探索與課程相關的領域以及我們自己感興趣的問題。現如今，計算力學技術在不斷地發展，相關的力學軟件也在不斷更新，在解決工程力學中復雜問題時，一些有限元軟件如 Ansys 和Abaqus 等為我們解決問題帶來了跟大的方便，這些相關軟件為我們進一步學習力學、理解力學提供了有力工具。我們可以利用 Abaqus 軟件進行模擬出帶圓孔薄鋼板兩端受軸向拉力作用下的 Mises 應力分布云圖，在這樣的分布圖指示下，可以清晰地觀察到應力集中的分布現象。由此為切入點，講解有限元軟件的基本計算過程，使我們這些學生對有限元軟件有個初步認識。此外，結合相關授課和指導教師的科研項目，向我們介紹利用有限元軟件計算所得到的研究成果，使我們了解其強大的功能和應用。為了加深我們對有限元軟件的進一步理解，可以尋找使用有限元軟件計算的簡單案例。例如，數值計算圓軸扭轉的橫截面的應力和梁的純彎曲，以驗證分布規律。在這樣的案例配合下，我們更為有效的學習和理解工程力學的相關知識。

三.結束語

工程力學的這門學科具有較強的理論性，并且在我們日常生活中有著廣泛的適用性，對于培養我們當代大學生的創新意識和實踐能力有著重要的作用。我們應該清晰認識到工程力學的學習策略，激發學習興趣，提高創新能力和工程實踐能力。在工程力學學習方面的創新措施應以實踐為本，重點關注如何激發我們的學習的興趣和獨立思考能力，進一步培養創新思維。社會在發展，人才需求不斷提高，新問題不斷涌現，創新和應用工程力學的能力也在不斷提高，要求當代大學生在不斷探索和創新的道路上做出長期而艱苦的努力。

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作者簡介：

第一作者，李利祥，漢，男，華北水利水電大學

第二作者，石路楊，女，華北水利水電大學

第三作者，張猛，男，華北水利水電大學