“題目引導式”教學方法在工程力學課程教學中的實施

溫慶陽 周曉敏 李貴榮

摘要：在工程力學課程教學中應注重創新意識和工程意識的訓練，“題目引導式”教學方法將“周培源大學生力學競賽”題目與課程知識點關聯起來，能夠激起學生學習工程力學的興趣、發揮主觀能動性，最終培養學生的創新意識和綜合運用工程力學知識解決工程實際問題的能力。

關鍵詞：題目引導式;工程力學;力學競賽題目;工程能力

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2019）20-0190-02

“題目引導式”教學方法是指教師改變傳統的“老師教、學生被動學”的填鴨式教學，實現以教師為主導、學生為主體的教學模式，將具有工程背景的題目貫穿到教學中，激起學生的學習興趣，培養學生自主學習和獨立思考的習慣[1]。工程力學課程作為工科專業一門重要的專業基礎課，也是大多數工科專業學生所接觸到的從理論向工程實際過渡的第一門課程[2]。其教學目標是在教學中培養學生的創新意識，并通過工程能力訓練，逐步培養學生綜合運用力學知識和方法分析解決工程實際問題的能力。然而長期以來，工程力學課程的教學模式主要以知識的傳授為主，學生參與少，大多數學生處于被動接受力學知識的狀態，而工程力學的課程內容具有較強的理論性，邏輯嚴密，涉及大量的概念和煩瑣的公式推導與計算，內容抽象、枯燥，很容易使學生產生畏難、厭煩情緒，導致學習工程力學的興趣不高，影響學習效果;同時工程力學課程又與工程實際緊密聯系，該課程所要解決的問題大多都是從工程實際中概括出來的基本力學模型，具有明確的工程實際背景，但工程力學課程的理論包含大量的假設簡化以及工程約定，并且在例題分析中只是相關知識點和公式的簡單應用，學生對所學知識與工程實際的關聯性知之甚少，不知如何將工程實際問題轉化到所學知識上，也無法獨立解決工程實際問題。因此，如何提高學生對工程力學課程的學習興趣、引導和培養學生的創新意識和工程素質等已引起了不少力學教育工作者的思考。為此，我們在工程力學課堂教學中引入“題目引導式”的教學方法，結合“周培源大學生力學競賽”的題目，加強對學生創新意識和工程分析能力的培養。

一、“題目引導式”教學方法的可行性

“題目引導式”教學方法貫穿整個工程力學教學過程，其主要流程為：題目的選擇→題目的分解與分析→知識點講授與題目求解→總結。相比以前“老師教、學生聽”的教學，此方法注重老師與學生深層次的互動，在課程教學中，通過教師對題目的分析，引導學生參與到教學過程中，充分發揮主觀能動性，使課堂教學以學生為主體，將學生由被動接受知識變為主動探究問題。在整個課程學習過程中由實際工程問題出發，在課下養成預習和復習的習慣，在課堂上帶著問題聽課，注意力相對集中，對所學知識的重點和難點有更深刻的理解，明確所學知識能夠處理的工程問題，提升學習工程力學的興趣和成就感。采用“題目引導式”教學方法進行工程力學的教學，雖然表面上是減少了教授知識點的時間，但培養了學生學習工程力學的興趣，使學生能夠發揮學習工程力學的主觀能動性，提高了聽課的注意力，教學形式多樣，最終使課堂的教學效率得到了一定程度的提升，經過實踐，在工程力學課程的教學中，采用“題目引導式”教學方法是可行的。

二、“題目引導式”教學方法的實施過程

1.題目的選擇。題目的選擇應該符合以下的原則：具有工程實際背景、不太復雜，能夠體現工程力學課程的特性、貼合工程力學課程的內容。而“全國周培源大學生力學競賽”面向全國所有高校的學習力學的學生，基礎知識覆蓋理論力學與材料力學兩門課程的理論和實驗，著重考核力學基礎知識的綜合應用、注重實踐創新能力和分析解決問題的能力。力學競賽題目來源于生活中的工程實際，又有一定的簡化，符合題目的選擇原則。至今，“全國周培源大學生力學競賽”已經舉辦了十一屆，所涉及的題目多種多樣，在每一次教學之前，根據學生的專業、基礎和對力學知識的要求在力學競賽題目中選擇難易程度合適的2—3題作為本次課程教學的題目。

2.題目的分解與分析。題目的分解與分析是“題目引導式”教學中的一個重要過程，該過程效果如何將直接影響學生對工程力學課程的初步認知和學習興趣。此過程在學習工程力學之初進行，多數低年級的大學生對于工程力學課程缺乏基本了解，如果一個學生對該課程產生了抵觸情緒，多半難以學好，因此通過對題目的分析可以加深學生對該課程的認知，培養學生對工程力學的情感，提高學生對工程力學課程的興趣。只有這樣，學生才會投入時間進行預習、復習，在課堂上能集中精力聽課，記憶一些基本概念，深入理解公式的推導和應用。在對工程力學課程進行總體講解以后，明確課程的研究對象、研究目標和研究內容后，引入所選擇的“周培源大學生力學競賽”題目，先組織學生對題目進行有目的的討論：（1）題目中的現象與工程實際有什么異同，如何由工程實際轉化而來？（2）題目中的問題主要涉及什么方面？（3）利用以前的知識能不能求解問題？討論過程中，通過對容易出現的錯誤進行分析和提示設置引導性問題，把學生思維導入到正確的解決方法中，最終由老師根據學生的討論結果講解如何利用工程力學課程的知識解決工程實際問題：（1）正確認識工程實際問題與題目之間的簡化關系，建立正確的力學模型;（2）分析題目中的現象與問題，按照課程中的知識點進行分解，與課程章節做好一一對應，并做一定的定性解釋，使學生能夠清楚了解工程力學的學習目標和學習內容。

3.知識點講授與題目求解。知識點的講授與題目求解是“題目引導式”教學中的一個主要過程，該過程貫穿整個工程力學的教學過程，其教學效果將直接影響到整個課程的教學效果。教師在每一次課前要針對所要講授的知識點精心組織、認真備課，在授課中再次提出與本次課知識點對應的力學競賽分解題目，使學生能夠帶著工程問題聽課，同時在講授內容的重難點時，一定要緊緊圍繞上面提出的問題來進行，抓住關鍵的地方啟發和引導學生圍繞上述問題來加以思考，加深對工程力學基本知識的理解。

4.總結。在所有教學內容完成講授以后，針對“周培源大學生力學競賽”題目將教學過程中求解的分解題目進行綜合，從整體上對整個題目進行工程簡化、解題思路、力學建模、明確考查的知識點、求解步驟等方面的分析。一方面可以對課程內容進行回顧，使學生熟練掌握力學知識點及其應用;另一方面可以通過對題目的完整分析，培養學生的創新意識和工程分析能力。

三、結語

在工程力學課程中，“題目引導式”教學方法強調“周培源大學生力學競賽”題目在整個教學中的貫穿、引導作用，通過老師對題目的分解和分析題目與課程知識點的關聯，使學生帶著問題學習、充分發揮主觀能動性，形成以老師主導、學生為主體的教學形式。通過“題目引導式”教學能夠有效地增強學生的創新意識和工程意識，能夠培養學生利用工程力學知識解決工程實際問題的能力。

參考文獻：

[1]盧坤甫.引導式教學法在高職語文教學中的應用[J].商業文化（下半月），2012，（1）：181.

[2]趙玉成，喻梅.工程力學課程內容體系及教學改革研究[J].力學與實踐，2009，31（5）：69-71.