基于提高創新能力信息化《工程力學》教學改革研究

于 淼 向環麗 蔡 榮

（廣西財經學院 廣西·南寧 530003）

0 引言

《工程力學》是工程類相關專業的學科基礎課、必修課，也是我校工程造價專業的專業基礎課，該課程的培養目標是培養學生基本力學邏輯思維素養，理解并掌握單根桿件及結構體系在各種荷載作用下的軸力、剪力、彎矩的分布規律和變形特點、壓桿的穩定性分析等知識，為后續的工程結構、工程造價等課程奠定專業基礎，讓學生從根源上理解專業知識，深刻領悟知識點達到融會貫通，同時也能讓學生在未來工作中解決實際的工程問題。

但是我校當前的狀況是學時少，再加上該課程本身知識體系偏難，使得老師在授課內容上，雖然省略了對公式的理論推導，而以實用為主，通過講清楚知識點、解題方法、解題步驟，講例題、講習題反復練習，盡可能將課程內容精簡化、通俗化，但是很多同學依然感到學習不輕松、很吃力，缺乏學習興趣、積極性和主動性，基本上是為了應付考試，對后續課程也沒有起到較好的鋪墊作用，更不能靈活地運用于實踐中去，這與培養應用型人才的培養目標的初衷是相違背的，因此，需要教師不得不重新思考教學方法和技巧。對現行力學課程的教學進行信息化、全方位、多層次的改革，要求教師必須轉變教授的方法，明確學生和后續課程和未來工作中確實需要的專業知識，確實達到學以致用，進行推進教學改革，形成該課程特有的方法魅力。

1 當前我校工程造價專業《工程力學》教學現狀

（1）教學方法單一、陳舊。很多老師還是采用老舊的傳統方法，即PPT+黑板，理論內容采用PPT，習題利用黑板，對于大多數學生來說，沒有吸引力，講述內容抽象、難理解；在教學過程中都是老師講，學生聽，缺少互動和交流。

（2）教學內容安排枯燥、信息量少，讓學生提不起興趣，由于課時少，教師無法擴展相關力學內容，限制了學生的知識獲取渠道和擴大知識面。

（3）學生學習途徑單一，學習方式不靈活，只有在課堂上才能見到老師，在其他時間不利于學生自主主動地進行學習和交流；受到時間和地域約束。

（4）對于老師布置的作業，教師及時講解，雖然能起到監督學習期間學生掌握的情況，但是有些學生為了應付老師，不認真完成，甚至抄襲，糊弄自己。

針對以上的現狀，我校工程造價專業《工程力學》的教學必須要改變，以適應新時代信息化的教學要求。

2 出現該狀況的原因分析

最主要的問題應該是來源于教師自身的原因，任課教師應該意識到，在新型的信息化時代，沒有一成不變的，知識更新快、終生學習是每一位教師應堅守的職業信仰。任何一名教師都應該肩負起教書育人的社會責任，是高等教育的建設者和改革者，教師只有自身業務能力增強了，才會為社會培養和輸送更優秀的人才，教師自身的信息量獲取的少，沒有進行多途徑不斷學習來豐富自己的課堂、不斷充實自己，這是嚴重阻礙教學進步和培養優秀人才的關鍵。教師自身能力、水平提高了，相應的教學方法、教學內容、教學組織和安排、學生考核方式等一系列問題都能夠得以改變。

3 針對該情況提出的改革方法

教師在提高自身力學素養的前提下，提出以下的改革內容。

3.1 教學改革目標

針對該課程，當前對該課程培養目標是以學生對老師講授的題目會做就可以了，即老師是傳授者，學生只是知識的接受者，只培養了學生接受知識的能力。對任何的專業學生來說，教師不可能完成教授進入社會需要的全部知識，甚至由于高校教授的知識滯后于企業滿足自身發展需要所帶來的新技術新方法，這就要求高校培養的應該是創新能力復合型人才，必須要實現對學生從接受知識到提升能力培養的巨大轉變，培養學生獨自分析問題和解決實際問題的能力。

3.2 教學改革內容

首先，使學生樹立正確的人生觀和價值觀，具有民族自豪感和強烈的愛國情懷，融入課程思政元素，讓學生時刻不忘自己是中國人、學習目的明確。

其次，在有限的課時上，把教授內容再凝練和精心組織，能夠滿足學生今后工作和考證的需求，突出重點和實用性。我校現有學時是48課時，主講內容凝練為理論力學中的靜力學的和材料力學，其中靜力學主講為靜力學公理、力系的簡化與平衡問題和受力分析；材料力學部分，主要包括單根桿件的分別在軸向外力、豎向荷載、外力偶作用下，分別求軸力、彎矩、剪力及扭矩及變形問題，還包括壓桿穩定問題。

再次，在授課中嵌入工程力學計算軟件的使用，比如結構力學求解器，PKPM、SAP2000、ABAQUS等教學軟件的應用，培養學生的自主學習能力和激發學習熱情、提高學習興趣。

最后，引導和鼓勵學生多參加各類比賽，比如參加自治區級的大學生結構建模比賽，培養學生積極參與到比賽中來，提高學生的實驗動手能力、學習結構分析軟件、練習寫計算書、組織答辯內容等，通過比賽，實現了以賽促教和學，逐步實現學生的分析能力和解決問題的能力。

3.3 教學改革方法

首先，將互聯網技術、多媒體技術有效結合，較好地應用于《工程力學》教學中。采用“學習通”或者“中國慕課”設置課前、課中和課后的教學任務。比如在講授受力分析這一節內容的時候，事先在“學習通”APP或者“智慧樹”APP上提前通知學生需要復習的知識點，讓學生們對二力桿、三力平衡匯交定理及作用力與反作用力公理重點復習，通過設置課堂習題來檢測復習情況，為本節課的課中的受力分析做好準備，同時再通過給學生布置課后作業及需要同學擴充哪些相關課外知識，來鞏固和加深知識的學習，做到課后學習的監管。

其次，把基于互聯網的翻轉課堂教學理念引入《工程力學》課程教學中，構建集傳統課堂教學、課后自學、互動交流于一體的新型教學模式[1]。即重新調整課內外的時間，把學習的決定權從老師轉移給學生。課前學生通過看視頻講座、閱讀電子書、在網上討論相關學術問題、查閱資料等；課后，學生自主規劃學習內容、學習節奏、學習風格和呈現知識的方式，其目標是為了讓學生通過實踐獲得真實的學習。

再次，在講授課程內容中，通過引入工程實例，采用“啟發式+互動教學”的方法，時刻給同學們提問題，讓學生跟著老師的思路走，同時教師可以根據學生回答問題的表現來判斷掌握的情況，比如：在講授單跨梁在豎向荷載作用下，利用彎矩、剪力和外荷載三者關系來畫剪力圖時，會提問題：（1）集中力使剪力如何變化？（2）沒有力時剪力圖如何畫？（3）在均布線荷載作用下如何畫？通過這三個問題的解決，就能很快畫出剪力圖了。

最后，在考核環節過程中，要重視教學過程中的考核體系，這樣可以監督學生們更應注重平時的學習效果，而不是期末考試前的突擊，可以使學生的專業課基礎更扎實，為后續課程的學習打好基礎，突破時間和地域的限制。

4 結語

根據《工程力學》抽象難懂的特點，結合本校自身的辦學條件和學生的素質，努力提高培養學生創新能力和分析問題的能力是絕對必要的，這會為學生提供應對進入社會工作的秘密武器，這些都需要不斷的進行創新改革，來努力提高學生的學習效果。