《工程力學》課堂教學法的探討

羅潔思 林桂娟 袁景陽

摘 要：《工程力學》是工科類學生的一門重要專業基礎課，在教學計劃中起到承前啟后的作用，其教學效果好壞直接影響到后續課程的學習。但由于該課程內容豐富，概念多，定理多，理想模型多、邏輯性強、推理抽象、數學應用多等，絕大多數學生反應學習起來吃力，難以掌握。因此，教師應正確分析學生現狀，善于在教學過程中研究，總結教學方法和技巧，讓學生不僅學會，而且會學。

關鍵詞：工程力學；課堂教學；啟發式教學；因材施教；

常言道“教學有法，但無定法，貴在得法”，教學方法無所謂優劣，只有恰當合適與否。筆者作為一名青年教師，教學經驗尚淺，應該在教學過程中認真總結，積極反思，不斷尋找恰當合適的教學方法。因此，筆者根據自身教學，針對《工程力學》課程教學提出以下六點建議和看法。

一、抓好開頭，設疑于導課伊始時。

“好的開始是成功的一半”。課程導入是課程教學的重要環節。新穎、巧妙、適當的導入，可激發學生學習興趣，調動學生學習的積極性，營造輕松、和諧的課堂氛圍，從而提高教學效果。[1] 在課程講授之前，教師應根據教學目的，恰當地提出一些富于啟發性的問題，引導學生由疑到思，積極主動進入學習新知識的狀態。

二、強調語言的嚴謹性和書寫的規范化，重視每個符號、每個公式所代表的物理意義。

在課堂教學過程中，教師必須重視語言的嚴謹性，對概念、定理、術語的敘述要準確，不能讓學生產生疑問和誤解。工程力學定理多，公式多，且大多數定理，公式的成立是基于一定的假設前提的，因此在講述定理、公式時，一定要注意語言的嚴謹性，強調定理、公式的應用條件。如“力的可傳性”必須強調是作用在剛體上的力。

在教學過程中，教師應重視解釋每個符號、每個公式所代表的物理意義，并根據其物理意義，嚴格規范化其書寫，有助于提高學生對符號、公式的記憶，避免學習過程中的符號，公式等的相互混淆。 通常規定力用F表示，力矩，力偶用M表示，并結合力、力偶所包含的物理意義，在相應的力F、力矩，力偶M上施加下標，將物理意義賦予符號，便于記憶，如MA（FB）表示作用在B點上的力FB對點A的矩，在求解力對點之矩時，力為矢量，因此括號里為FB；在列平面力系力的平衡方程時，每個方程也必須賦予物理意義，嚴格規定列為式（1）的格式，式（1）第一個式子解釋為所有的力對點A的矩為零，即不能轉動，第二、第三個式子解釋為所有的力在正交坐標軸x，y軸上的投影為零，即不能移動，既不能轉動也不能移動，因此平衡。

三、采用“對比分析法、表格法，聯想法”等多種方法幫助學生記憶有關公式。

四、及時引導學生進行知識的歸納總結。

工程力學內容煩雜，教師應該及時引導學生對知識進行歸納總結，特別在章節課程結束時，教師應將所授章節包含的概念和知識點串成一個整體，使學生能夠從整體上掌握章節內容，便于對章節內容的復習。[3] 此外，教師在講解習題時，要特別注意引導學生對解題思路，解題方法等內容進行歸納總結。如在講解內力圖的繪制時，教師可引導學生對繪制完成的內力圖進行觀察分析（注意邊界點，突變點的內力），并進一步的歸納總結，得出相關口訣，以便學生快速繪制內力圖。如在無均布力，均布力偶作用區段，軸力圖，扭矩圖為平直線，其突變可歸納為左加右減，即從左向右畫，遇到垂直于橫截面的力、力偶時，軸力圖、扭矩圖發生突變，當力、力偶向左時，軸力圖、扭矩圖向上突變，而當力、力偶向右時，軸力圖、扭矩圖向下突變。同樣，在無均不載荷區段時，剪力圖為平直線，其突變可歸納為上加下減，即從左向右畫，遇到沿著橫截面方向的力時發生突變，當力向上時，剪力圖向上突變，而當力向下時，剪力圖向下突變，在有均布載荷區段，剪力圖為斜直線，可歸納為q上斜上，q下斜下，其中q為均布載荷，該口訣解釋為從左向右畫，當遇到均布載荷q向上時，剪力圖以q為斜率向上斜，當遇到均布載荷q向下時，剪力圖以q為斜率向下斜。

五、重視學生思維能力的培養，多采用“啟發式、探究式”的教學，避免“填鴨式、注入式”教學。

一名優秀的教師不應當只注重傳授已形成的知識，照本宣科，而應當重視對學生思維能力的培養。“疑是思之始，學之端”，有效的課程學習應該是建立在不斷的提出問題，解決問題的基礎之上的，力學的教學過程更應該是發現問題，尋找解決問題的方法，并最終解決問題的過程。教師在每個新的知識點講授之前或之后，應該精心設計與新知識點有關的問題，啟迪學生的思維，提高學生的興趣，并使學生深刻認識到基礎理論在工程實際應用中的重要性，有效地培養學生的工程意識。

六、因材施教。

《工程力學》課程教學過程應避免“統一式”教學，提倡因材施教。[4] 因材施教主要體現為兩個方面：① 區別對待同一學校不同專業的學生；② 區別對待同一班級不同學習能力的學生。區別對待同一學校不同專業的學生，教師在授課時，應該根據學生的專業培養目標，教學中穿插與其后續專業課所涉及的力學問題相關的工程實例，這樣可開拓學生的思路和視野，讓學生感受學有所用，從而提高學習興趣，如對于汽車服務工程和車輛工程專業的學生，在靜力學部分，可對低速行駛的汽車進行力學分析，建立汽車受力模型；在強度理論部分，可對驅動車輪的半軸進行強度計算。區分對待不同班級不同學習能力的學生，在學生學習能力出現參差不齊的情況下，教師應該從學生的實際出發，采用分層次教學，盡量讓所有學生掌握“必需，夠用”的力學知識，并針對學習能力強的學生，補充擴展知識。如在講解指定橫截面上的內力求解時，截面法是每個同學必需掌握的方法，在截面法掌握的基礎上，教師可以補充口訣法，讓學習能力稍強的同學可利用口訣法快速計算指定截面上的內力。

結語

韓愈在其《師說》中提出：“師者，所以傳道，授業，解惑也”，這是對傳統教師職責的最好概括，但是在現代社會，緊靠這三條已經不適應新時期的人才培養要求了，比這三條更重要的是“激發”，激發學生悟道比傳道更重要，激發學生學會學習比授業更重要，激發學生獨立思考比解惑更重要。本文提出的六點建議和看法正是出于“激發”而提出的，其目的在于提高學生學習興趣，啟發學生積極思維，培養學生獨立思考，并養成良好的學習習慣，掌握好的學習方法。

參考文獻：

[1] 杜飛飛，劉海林. 從《工程力學》課難上反思《工程力學》課程教學.職教與成教[J].2010（24）：565.

[2] 卞步喜，劉一華. 材料力學公式記憶法.力學與實踐[J]，2007（29）：64-65.

[3] 張揚，李四平，趙社戌.“材料力學”課程教學改革實踐.中國電力教育[J]，2012（28）：59-60.

[4] 盧素英.《工程力學》教學的改革探討.電力學報[J]，2008（23）：246-248.

基金項目：

廈門理工學院教改基金項目（項目編號：JGY201304），廈門市教育科學“十二五”規劃項目（項目編號：13002）