工程力學的教學改革與探討
來源:用戶上傳
作者:
【摘 要】近年來，隨著越來越多的二本、三本高校過渡成為應用型本科，需要培養出具備有實踐操作能力的大學生。為了達到這一目的，高校中的專業教學體系及授課內容的改革迫在眉睫。本文闡述了筆者在應用型本科的工程力學教學中遇到的一些問題，從教學目標入手，針對教學體系、內容中發現的若干問題進行了探討，并提出了相應的建議，來完善對應用型本科中工程力學的教學革新。
【關鍵詞】工程力學;教學方式;教學優化
中圖分類號： TB12-4;G642 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）11-0131-002
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.11.060
【Abstract】In recent years， as more and more universities transition into applied university， it need to develop college students with practical ability. In order to achieve this goal， the reform of professional teaching system and teaching content in colleges and universities is urgent. The treatise expounded some problems in engineering mechanics teaching， from teaching goal， aiming at some problems found in teaching system and content are discussed in this paper， and put forward the corresponding Suggestions to improve the teaching innovation of engineering mechanics in applied undergraduate course.
【Key words】Engineering mechanics; Teaching method; Optimization of teaching
1 工程力學課程教學改革的目標
工程力學涉及眾多的力學學科分支與廣泛的工程技術領域，是一門理論性較強、與工程技術聯系極為密切的技術基礎學科，工程力學的定理、定律和結論廣泛應用于各行各業的工程技術中，是解決工程實際問題的重要基礎。工程力學不僅作為一門重要的基礎學科，并且許多高校（如清華大學、同濟大學、上海交通大學等）也開設了工程力學專業，而具備力學基礎理論知識、計算和試驗能力，能在各種工程（如機械、土建、材料、能源、交通、航空、船舶、水利、化工等）中從事與力學有關的科研、技術開發、工程設計和力學教學工作的高級工程科學技術人才。由此可見，工程力學與工程實際的結合是非常緊密的。因此，在許多以培養應用技術型人才的院校中，如何將以理論授課為核心的《工程力學》課程與實踐結合起來，探索一條符合時代需求的教學實踐化改革道路，已成為我們必須要思考的問題。
2 教學中存在的問題
2.1 課時縮減，學生基礎薄弱
近兩年來，由于二本和三本合并，增加了二本院校的數量，二本中大量增加了民辦院校和獨立學院，使得院校的招生規模逐年擴大。挑戰也伴隨著機遇到來，比如生源質量呈現下降的趨勢[1]。同時，為了給大四的學生富余更多的時間準備考研和生產實習，作為專業基礎課的工程力學需要面臨課時減少的問題。如何在課時量縮減和學生基礎知識較差的環境下，提升工程力學的授課質量，是一個具有挑戰性的任務。
2.2 內容復雜，不易理解
工程力學是由理論力學和材料力學兩個部分整合構成，教材內容較多，理論性強，空間思維強，內容抽象，這就使很多學生從大一的基礎課過度到專業基礎課時難以適應，學習方法轉換不過來，學習興趣不高，甚至有厭學的現象，并且教材中缺乏工程實例也增加了學習的難度，產生抵觸情緒。
2.3 教學效果差，學習自主性低
隨著院校擴招，土木工程專業學生人數劇增，通常采用2班合上，有時候3班合上。因此造成以下一些問題：第一、作業的批改和答疑成了最大的問題;第二、學生人數偏多的致使課堂授課出現困難，如：板書時后面同學看不清;上課時后面的同學聽不清等。造成學生對本課程的學習興趣不高，學習基礎較差、對學習該課程不夠重視，聽課效率低，學習主動性不足，過分依賴教師課堂教學。
2.4 教學模式機械化，與實踐脫節
基于學科的理論性較強，教師在授課時容易形成“概念-證明-習題”的機械化教學模式，例如在講授三力匯交原理時，先闡述原理的內容，再采用平行四邊形法則進行證明，最后通過習題來鞏固知識點。這種授課方式較死板，很能使學生對授課內容產生興趣，只能被動的接受，久而久之，學生產生厭倦該門課程的情緒，增大了學習的難度。另外，由于實驗課程較少，缺乏對學生動手能力的培養，對力學定義的掌握僅僅停留在記憶的階段，無法真正的理解其在實踐中的作用。
3 工程力學教學改革探討
3.1 注重課程銜接，滲透專業課程
工程力學作為一門基礎專業課，既有其理論嚴密、系統完整、邏輯性強的特點，又存在其作為土木工程相關專業課基礎的作用，因此與其他課程，如鋼結構，砌體結構，混凝土設計原理等專業課程密不可分[2]。從實際教學與調研過程中發現，工程力學學習的好壞，直接影響專業課的學習效果。為了能夠緊密的聯系專業課，可以將原來由理論力學和材料力學簡單組合轉化為力學與專業知識的組合，例如介紹力的分類時，可以將工程中恒載和活載的概念引入，使同學們對力的表現形式有明確的概念。除此之外，教師們需要根據實際工程對工程人員的要求，制定專業的教學大綱和教學計劃，將結構和力學結合，形成課程內容的內在邏輯，豐富了教學內容的同時，也提高學生對工程的興趣，對今后學習專業課奠定基礎。 3.2 簡化教學內容，加強課堂討論
根據教學大綱，工程力學的課程內容包括靜力學、桿件變形、應力狀態和強度理論、組合變形、壓桿穩定、運動學共六個部分。但是由于工程力學課時的縮減，導致如何分配時間成了最大的難題，為此需要將教學的內容進行壓縮并轉變授課方式，首先需要合理的安排教學內容，可適當縮減內容[3]。在靜力學部分引入力、力矩、力偶等基本概念之后就直接進入任意力系的講解，省略特殊力系的內容。材料力學中，由于桿件的變形這部分內容比較簡單直觀，可以把這部分的教學轉變成課后討論的形式，讓學生觀察實際工程中梁、柱的變形形式來總結其變形特點，既縮短了教師的授課時間，也提高了學生們學習的主動性。適當的將教學內容整合，避免重復性的講解，例如將桿件的拉壓、剪切、扭轉、彎曲的內力分析和應力狀態分析的共性問題集中研究，簡化推導的流程，強調對比，逐步提高學生們的力學分析能力。
3.3 多元考核方式，進行全面評價
考試是檢查學生學習效果的重要途徑之一?！肮こ塘W”當前普遍采用的考核方式是閉卷考試，試卷一般來自標準化的考試題庫，其基本題型包括填空、選擇、判斷、作圖、計算等。閉卷考試對學生的理論水平和應試能力均有較高的要求。“工程力學”作為一門工程應用型課程，其知識內容直接或間接地涉及大量的工程實踐，一次期末考試往往不能客觀地反映學生的學習水平與實踐應用能力，為此可以通過對學生的平時表現，模型制作，期末考試等多個環節進行評價，并按照一定的比例確定本門課程的最終成績;在期末考試方面，也可以采取一個考點兩道試題的出題方式，由考生自行判斷選做哪道;對于不同專業的學生，要求的側重點不同，因此各項考核的比例分配也可適當調整。最大程度地做到考核方式的合理性。
3.4 加強雙師型教師的培養，實現教學內容與實踐相結合
目前許多院校的缺少一線工作經驗的教師，職業教育觀念理解欠缺，實踐水平低，無法有效的指導高校學生的實際操作，導致課堂教學呆板，照本宣科，不利于與學生互動教學。“雙師型”教師是教育教學能力和工作經驗兼備的復合型人才，引入“雙師型”教師能把握本專業的理論準確性和教育教學的普及性問題，有利于推動素質教育。不僅對知識更新、生產技術更新有促進作用，還可以對學生的專業方向培養有精確作用（不至于脫離方向和實際），從而提高和改進教師本身的教學質量。
4 結語
科學技術日益發展進步，工程力學教學模式不可能一成不變。在考慮課程現代化的同時，不應只束縛于原有的框架，應契合科學技術時代的發展培養應用型人才，來重新定位教學框，同時把工程力學基礎知識反映到課程內容體系中去。在有限的學時內，工程力學課程應當也能著重介紹工程力學知識和力學思想，既能講述清楚基礎理論，又能突出重點，拿捏得當。另外需要強調讓學生做學習的主人，引導學生建立良好的力學思維習慣，運用知識探索和解決實際工程問題，從而培養更多的創新性應用人才。
【參考文獻】
[1]張雅嫻.工程力學課程改革淺析[J].科技視界，2012.
[2]張媛，孟春玲，張力.用現代教學理論指導材料力學教學改革[J].中國輕工教育，2006，11（1）：43-44.
[3]馬景槐.工程力學教學改革的研究與實踐[J].江蘇技術師范學院學報，2005，1（6）：75-80.
作者簡介：劉博（1990—），男，湖北襄陽人，助工，工作于桂林理工大學博文管理學院。
鮑雙蓮（1990—），女，內蒙古通遼人，中學中級 ，工作于內蒙古自治區通遼市科左中旗寶龍山蒙古族中學。
轉載注明來源:http://www.hailuomaifang.com/8/view-14839784.htm
