工程力学课堂教学实践与体会

摘 要：本文根据所教工程力学课程的特点，从教学方法、教学手段和教学模式上对工程力学的教学体系进行了分析，工程力学教学过程中却存在很多问题, 作为一线工程力学教学和科研人员，针对工程力学课程的特点及存在的问题, 在讲课上应 采用灵活多变的教学方法,并注重结合专业知识的渗透,完善了课程考核方法,以提高教学质量。

关键词：工程力学 教学方法 教学效果 综合能力 实践

工程力学是工科院校一门重要的技术基础课，它综合了理论力学和材料力学两门课程的基础内容，在基础课和专业课之间起桥梁作用，为专业设备及机器的机械运动分析和强度及刚度计算提供必要的理论基础和计算方法。以下结合我们的课堂教学实践谈几点体会。

1.注重激发学生的学习兴趣

兴趣是最好的老师，因此，兴趣乃产生学习动力的源泉。学生只有对所学的课程感兴趣，才会有兴趣的学下去,因此，教师要将自己的角色从传统的“传道、授业、解惑”向“学习顾问”与“主持人”的角色转换,加大学生参与教学的力度,使教与学之间要进行双边的交流。这样课堂气氛活跃,学生学习的兴趣才会高,例如:在讲解轴向拉伸和压缩杆件强度条件之前,我们可以先提问学生:第一种情况是两根长度相同,材料相同,截面形状相同,但直径不同,一粗一细,如果两端用同样的力拉伸,当力逐渐增加时,问:两根杆的轴力分别等于多少?哪一根杆先断?第二种情况是若两根杆直径和长度相同,但材料不同,一根为钢杆,一根为木杆,当力逐渐增加时,问:哪一根杆先断?这些问题学生可以很容易就能回答上来。由此我们再接着问:为什么两根杆轴力相同,但不一起断呢?因此引出应力的概念和轴向拉压杆的强度条件。然后再引导学生结合身边的例子,由此让学生思考强度条件?强度校核问题等,在教学中老师应广泛联系与分析生活、生产中的各种力学现象, 把一些枯燥的定理、公式用形象生动的生活实例来阐明, 培养学生对工程力学的兴趣。如讲授材料力学如杆件四种基本变形时, 讲到轴向拉压, 能联想到拉力器; 讲到扭转时,能联想到拧干毛巾、衣服等; 讲到剪切时, 能联想到钢丝剪; 讲到弯曲时, 能联想到挑扁担、撑杆跳高等; 讲到圆轴合理截面空心轴比实心轴合理时,用人的四肢的骨骼, 稻麦茎的截面也是空心圆截面加以说明。通过举例, 使学生觉得力学并不深奥, 而是与生活实际密切联系,激发学生的学习兴趣和学习动力,学生的学习效果就自然而然的提高了。

2.采用多种方发相结合的教学手段提高教学效果

在工程力学教学中，在上课中，合理使用多媒体进行教学，将复杂的图形和难以想象的运动形式等通过现代多媒体技术、动画技术形象生动地表现出来，使学生可以更直观地理解教学内容。例如在讲授运动学部分时，对于点的合成运动、运动机构的运动分析等内容利用传统教学模式较难讲述清楚，我们应用flash软件演示，这大大的提高了学生的学习兴趣利于学生对所学内容的掌握。例如, 在圆轴扭转的应力分析这一节中,首先利用模型让学生观察圆轴的受力及变形情况,提出问题:圆轴扭转时应力的类型是正应力还是切应力? 是否均匀分布? 有了问题,然后再进行定性分析、推导,最后得出结论。同时我们还认为，在众多的教学媒体中，最基本、最重要的媒体还是教师的语言。教师的语言应当语速适中、抑扬顿挫、诙谐有趣，讲课娓娓道来，以利于学生乐于听讲和思考；语气应简明、清晰，同时适时穿插必要的提问，不断提高学生思考与参与的兴趣；在语音上，应讲好普通话，吐字清楚；在用词上，应严谨、准确；声音洪亮，讲课富有激情和感染力。除此之外，教师的表情、眼神及协调的肢体动作语言也很重要，作为教师，如果能把自身这个媒体与现代教育技术等多种媒体有效结合，相得益彰，这才能够很好地调动、激发学生的学习热情和兴趣，提高工程力学的教学质量。例如：我们在讲到二力构件形状多样时,我们制作一些机构运行动画, 在演示课件动画的时候, 让学生自己去寻找二力构件, 然后再点击解答按钮, 展示出用鲜艳色彩涂染的正确二力构件,以判别正误。这样不仅使学生的学习兴趣倍增, 而且更重要的是让学生认识到二力构件是力学抽象模型, 反映在实际机构中其并非仅具有简单直杆形状, 而是形状多样。又如: 吊车大梁的弯矩大小随集中力的移动而变化, 学生在实际研究时多不好理解, 我们通过演示吊车从大梁一端行驶到另一端, 在整个运动过程中, 其弯矩也在相应发生改变。学生通过反复观看能清楚了解当载荷在梁中点处时有最大弯矩, 而在两端时有最小值。

在教学过程中，教师可根据教学内容的需要选择教学手段。讲基本概念时采用多媒体给出直观形象的生动例子,学生可以加深理解;在分析求解思路时启发学生加深印象；借助粉笔黑板一步一步展开, 使学生加深印象。通过多种教学手段的结合,相互取长补短, 提高学生的注意力，可提高教学效果。

3.在教学过程中不断渗入专业知识，提升学生的工程意识。

工程力学是一门技术基础课，不仅对工科学生学习后续专业知识过渡起到桥梁作用，而且对开发学生智力、培养学生敏锐的观察能力、丰富的想象能力、科学的思维能力和创新能力以及解决工程实际问题的能力都将产生重大影响。工程力学是各门力学的基础，并在许多工程技术领域有广泛的应用，我们在课程中加强学生研究及创新能力的培养，上课中穿插一定的专题讲座以引导学生对专业的认知和专业兴趣的培养。这样做可以使学生了解专业知识与课程的联系，将相关应用性专业(如机械类、化工专业、材料专业等)的知识渗透到力学教学中.一方面培养了学生的工程意识，在对机械类专业的学生我们在授课中加入许多机械类的实例。打夯中动力学知识。这样讲授的工程力学知识不仅对工科学生学习后续专业知识过渡起到桥梁作用，而且对开发学生智力、培养学生敏锐的观察能力、丰富的想象能力、科学的思维能力和创新能力起到了培养作用。一方面为学生今后从事相关职业做好准备;另一方面，理性与感性认识的结合，书本知识与具体生活的结合能激发学生的学习兴趣，并利于其对知识的理解.工程力学起源和发展于生活、生产实践，力学一方面，它使课堂内容更加丰富多样，且贴近生活，使学生对力学学习产生兴趣和好奇心，刺激其强烈的学习求知欲。老师在教学中潜移默化的植下了这条力学研究的基础法则，启发学生去观察生活，并运用力学知识解释生活中的力学问题，培养学生的创新意识和创新思维。我们不断的在讲课中间渗入到所学专业中去，学生普遍变得愿意思考问题、提问问题; 尤其是在学生的毕业论文中力学分析部分明显增多，有不少内容体现出了很好的数学处理技巧，结论也很深刻。这说明我们的力学教学与相关的专业课已相结合,达到了教学的预定的要求和效果。

4.完善考核方式以诱导学生动手、创新能力的提高。

我们采用在考试内容上,应减少以再现书本知识为主的考试内容, 加强对学生理解知识、应用知识, 特别是综合性、 创造性地应用知识能力的考核，同时我们觉得学生还应该有考核学生动手能力和解决问题的能力。在工程力学考核中我们加入了实验成绩，大作业、平时成绩在考试成绩中的比重，这种改变一次性、终结性考试的考核形式,有利于引导学生掌握良好的学习方法, 减少学习的功利性, 有利于学校的学风、考风建设, 更好地突出学生综合素质、实践能力、创新能力的培养，促进学生养成良好品质。同时又分散了学生的考试压力, 能较为准确地考查学生在每个阶段掌握知识的实际水平,全方位、多角度反映出每个学生的真才实学。

四、结束语

工程力学专业自身的特点和社会对所需人才的要求提高，要我们在培养学生方面不断的调整教学方法并且因专业施教。由于教学时数有限,因而课程的设置必须有侧重点, 需合理地规划和调整。教学中教师可比作自行车的前轮，主导方向，学生则是后轮，动力所在。教师需要精心设计一堂课，把握课堂教学的正确方向，同时发挥学生的主体作用，师生齐心协力，才真正达到培养学生的目的。

参考文献：

[1]雷静（1976年生），女，讲师，硕士。主要从事基础力学教学。