基于工程實踐的工程力學教學改革探索

摘 要：工程力學作為高等工科學校一門重要的專業技術基礎課，與我們實際的生產活動緊密相關，本文從工程力學課程內容、學習的目的、課程現狀進行分析，將課程緊密聯系工程實踐，并提出一些改革課程的方法、措施，從而對工程力學課程教學要求進行初步探索。

關鍵詞：工程力學；教學；實踐；探索

基金項目：重慶三峽學院第九批高等教育教學改革研究項目和第三批考試改革項目（項目編號：SD170309）。

工程力學是研究物質宏觀運動規律及應用的一門科學，其課程主要包括靜力學和材料力學兩部分，工程力學作為機械工程學科中一門重要的專業課，既是其它力學及后續部分專業課的理論基礎，同時又密切聯系著工程與生產實踐。[1]隨著教學要求的提高及教學改革的深入，在教學實施的過程中出現了很多問題，比如：該課程繁雜抽象，學生聽起課來覺得枯燥無味，甚至產生厭聽的情緒；課程的理論性強，但與工程實際聯系不緊密；課程考核方式方法也較為傳統古板單一，無法全面反映學生真實的掌握情況等。針對這些筆者在自身教學過程中遇到的一些問題，在此展開了對《工程力學》教學改革的探討。

工程力學既是基礎學科又是技術學科，橫跨理工，與各行業的結合非常密切。傳統力學內容經典，體系嚴密，課程團隊在課程體系及教學內容改革方面的主要目標是：突出主線，精選內容。遵循力學的基本研究方法，以剛體受力分析、平衡條件及應用、構件強度、剛度、穩定性、力和運動分析為主線精選、組織與序化學習內容。抓住共性，觸類旁通（啟發思維）。研究靜力學問題的基本方法都是平衡方程；研究變形固體的基本方法都是依據變形幾何關系、物理關系和靜力學關系，建立應力計算公式與強度條件，解決“三類工程”工程控制設計的所有破壞判據都是作用力要小于抗力；靜定問題和靜不定問題的差異只是靜定問題可依次求解，靜不定問題須由基本方程聯立求解等等。加強對于問題共性的認知，差異的比較，以建立學生對力學問題處理的整體認識，為以后探索和解決未知問題啟迪思路。案例引領，任務驅動。以建構主義學習理論為基礎，以典型工作任務（工程問題）為載體，以過程考核為評價手段，引領和推進課程內容的實施。在教師指導下，通過學生的自主學習與合作探究，學用一體，在解決問題、完成任務的過程中，實現知識、技能、態度和經驗的自我構建，培養學生利用力學知識解決工程實際問題的崗位職業能力。

該課程所包含的內容極其廣泛，且具有力學概念抽象，內容繁雜，分析研究對象多，解決問題方法靈活多變等特點。課程主要包括靜力學和材料力學兩部分，隨著教學要求的提高及教學改革的深入，在教學實施的過程中出現了很多問題，比如：

單一的教材挑選模式，教材內容更新率趕不上時代步伐，新材料，新技術，新科技日新月異不斷涌現，而我們使用的教材至少四到五年甚至更長時間才跟換一次，內容陳舊，標準過時等問題早已無法與新形勢相適應，與現代生產工藝及設計理念模式有脫節等問題。

僅僅局限于課本的教學方法，灌輸式教學方式讓學生沒有獨立思考的余地，這種被動的學習方式容易讓人懈怠，如果我們現在的教學方式還是僅僅停留在書本，學生學習的視野就會變得非常狹隘，獲得是極少的無法與時俱進的信息，不利于學生對知識的融會貫通、靈活運用，無法培養出高素質的機械工程師。

學生對待考試的態度、目的存在一定誤區。部分學生對待考試只是期末沖刺，臨時抱佛腳，不注重平時對學習的積累，考試合格即可，修完學分，混個文憑。而一些老師也只單一的把期末成績作為唯一的審判標準，以此來評價學生掌握知識的好壞。更有甚者是部分學校對考核標準并沒有隨著時代向前，依舊停留在傳統觀念上，學生只要期末考試通過，就視為合格，可以畢業，取得學位。這些錯誤的觀點是非常不利于教學，不利于培養人才的，它會導致學生惰性學習，功利性的應付考試，衍生出平時缺勤、違紀，考試作弊等一系列教學問題。同時也不利于老師對教學方法進行改革，無法公正的評價學生對知識的掌握情況。

《工程力學》課程繁雜抽象，學生聽起課來覺得枯燥無味，甚至產生厭聽的情緒；課程的理論性強，但與工程實際聯系不緊密；課程考核方式方法也較為傳統古板單一，無法全面反映學生真實的掌握情況等。針對這些筆者在自身教學過程中遇到的一些問題，根據教學基本耍求和工科專業培養目標，在此展開了對《工程力學》教學改革的探討。

針對出現的問題，通過在幾屆學生中調研匯總，根據工程實際中對工作人員的要求，制定了專業的教學大綱和教學計劃，根據需求，進行了以下教學改革：

豐富并優化教學內容，將傳統內容和現代內容很好的結合起來，增強教材的實用性，新增選一些較新的與工程力學相關教材加以輔助，主講教材選用范欽珊主編的第三版《工程力學》，并選定了由謝曉梅編撰的兩本輔助教材，授課過程中及時跟新教案，同時加入相關工程方面的實例及信息，在制定教學方案時，對教學課時遵守課程大綱，并分清主次，輕重的進行講授。

作為工程力學的講師之一，除了教授好教學內容及把握好教學研究方法外，本人也主動接受新知識，了解工程行業的發展變化，及時掌握新的機械方向的工程力學標準，主動的充實自我、完善自我。趁寒暑假去學校附近的工廠調研、學習，將理論與實際更好的結合，除此，在課外之余廣泛閱讀與機械相關的書籍、雜質、文獻，爭做一位合格的完備的有自我要求的高校教師。

充分采用多媒體教學手段，將文字、圖片、聲音、動畫視頻融為一體，展現在課堂上，將學生從被動接受型的模式中解放出來。這種圖文并茂、有聲有色的情景式教學環境，使傳統教學中枯燥抽象、用單一語言文字和圖形難以講清的內容變得生動具體，令學生耳目一新，加深對課程內容的理解和應用；同時將工程領域的實際問題及時靈活地引入教學之中，激發學生的學習實踐興趣；即節省板書時間，增大授課信息量，增強授課效率，達到傳統教學手段所不能達到的效果。

引入研討式教學方法，教師由主講者轉變為引導者，學生由聽講者轉變為積極主動參與者。在這個過程中，不斷的鼓勵和引導學生獨立思考、大膽創新，更要有敏銳地反應和思辨能力，在提問、交流對話中收放自如，把研討引向深入。在工程力學課程教學中應用研討式教學法，我們首先讓學生選擇自己感興趣且與課程教學內容相關工程的實際題目。學生根據自己的研討題目，結合教學內容進行獨立探索，他們到圖書館查找有關課題的索引，查閱文獻資料，消化吸收，分析綜合，最后經過獨立思考寫出總結報告或研究論文，教師利用課堂或答疑時間與學生進行交流和討論[2]。

鼓勵學生積極參與實踐活動，這些實踐活動不僅僅局限于在課堂上一些教學實驗，鼓勵他們走出校園，去一些與工程相關企業進行實習，鍛煉他們的實踐能力、適應能力，增長他們的知識和視野。同時與課程相關的實驗室應該保持開放，支持學生主動的、創新的設計實驗，參與實驗，將教與學緊密的聯系在一起。

端正學生的學習態度，工程力學的成績評定是采用的綜合的方法，包括平時成績（考勤、作業、課上表現等）20﹪，實驗20﹪，期末考試60﹪的方式進行評定。實驗成績的比重沒變，但其評定方式與以往不同，要求學生做實驗前完成實驗報告的大部分，包括實驗目的、方法、原理等，針對不同階段實驗進行提問，在實驗過程中自己動手記錄實驗數據，解釋實驗現象，現場直接評定成績，而不是以往的按照實驗報告打分，避免了抄襲現象，增加了學生對實驗的熟悉度。

適當舉辦一些講座、鼓勵學生選修與課程相關的選修課，鼓勵學生平時閱讀文獻，書籍，教會學生如何正確的查閱雜志、書籍、參考資料，學院可以訂閱一些機械類雜志供學生閱讀，老師也可以將自己的科研成果，所了解的相關書籍、信息分享給學生。

工程力學是后續專業課程的重要基礎課程，為將來的工程結構課程和現場實際的學習打下了重要的理論基礎，在教學中對一些教學方法的改革研究和實踐操作，一方面可以增加學生學習的熱情，另一方滿可以使學生方便了解一些工程結構，將理論和實際相結合，將力學知識應用于實際。

參考文獻

[1]張小朋，王宏偉.材料類專業工程力學課程互動型教學方法探討[J].大學教育，2017（03）.

[2]楊秀麗，劉金剛，郭文晶.如何提高對工程力學課程的學習興趣[J].科技視界，2014（31）.

作者簡介

羅錦潔（1986-）新疆，研究方向：材料表面改性及機械摩擦學。