《工程力学》的教学方法探讨

【摘 要】浅谈在中等职业技术学校机械类专业教学中如何把工程力学理论知识与工程应用实例结合起来，激发学生学习的积极性和主动性；教学中采用巧设疑问、比较法、多媒体演示等方法来启发学生思维，培养学生分析问题、解决问题的能力，同时注重实验教学和习题精讲，从而全面提高教学质量。

【关键词】工程力学教学方法；培养学习兴趣；培养学生能力；提高教学质量

工程力学的概念、知识、计算原理都比较复杂、抽象，学生反映这门课程学起来很枯燥。职业学校学生大都是初中毕业生，他们对工程实际的认识几乎是空白。如何激发学生的学习兴趣，提高工程力学课程的教学质量，搞好工程力学课堂教学，是每一位力学教师所关注的问题。 近几年来，笔者承担了机械类专业班级的工程力学课程教学工作，在实际教学活动中积累了一些经验，现提出来与大家探讨。

一、理论联系实际，多举实例

对工程力学中一些抽象的概念、定理和公式，可联系生活实例加以解释，使学生觉得力学并不难学。如讲力偶时，可以汽车方向盘和钳工攻丝为例；讲光滑接触面约束时，可以讲台上的粉笔盒为例；讲力对轴之矩时，可以教室的门进行演示；讲疲劳极限时，可以反复折铁丝使铁丝断裂为例；讲杆件的四种基本变形时，拉伸与压缩就以橡胶棒演示，剪切变形就以钢丝钳剪断钢丝为例，扭转变形就以洗脸时拧毛巾为例，弯曲变形就以用扁担挑重物为例。通过这些常见的实例，加深学生对基本概念的理解，使学生感受到工程力学并不深奥，而是与生活实际密切联系，觉得学有所用，从而激发他们的学习动力。

二、巧设疑问，启发学生的思维

巧设疑问，启发学生的思维，有助于培养学生分析问题和解决问题的能力。学生对学习感兴趣，就会激发强烈的学习动机，从而积极主动且心情愉悦地投入到学习中去；反之，如果失去兴趣，将会影响学习动机。《工程力学》课程的内容涉及大量生产实际中的力学问题，而且其中一些内容较为抽象、单调和枯燥，学生比较陌生，如果我们在教学过程中一味地墨守成规，仅靠几只粉笔和一块黑板照本宣科，学生必然会感觉到索然无味，难于集中精力，久而久之就极容易失去学习兴趣，使学习处于被动状态。在教学过程中，我对有些课程内容巧妙地引入“提问”等方式教学，较好地解决了上述问题。比如讲到“力偶”一节时，笔者就先提出问题：生产车间钳工攻螺纹时为什么要用双手，单手操作为什么不行？学生回答不知道，笔者要求学生带着这个问题认真听课。于是笔者结合课本内容，首先播放多媒体动画，让学生有亲临其境的感受，然后由浅入深，解释攻螺纹要用双手，主要因为双手分别握绞杠两端，推力和拉力相等，用力平衡，这是力偶矩m=Fd作用的效果，如图1所示。若单手握绞杠一端，则形成力矩m0（F）=Fd作用的效果，如图2所示。虽然能照常转动，但相当于在0点作用了一对等值、反向、共线的平衡力，其中F和F'形成力偶矩m'=F'd=Fd（与图1中的等效），F作用于0点，丝锥受此横向力作用，容易折断，如图3所示，所以不能单手操作。这样学生听课时便全神贯注，且开动脑筋，听完课后既知道了问题的答案，又对“力偶只能用力偶来平衡”、“力的平移定理”等概念理解透彻。

三、教学过程中多采用比较法

工程力学中很大一个特点是概念多、公式多、定理多，这对于学生来讲是一个难点，鉴于此教学中多采用比较法，能达到一个比较好的教学效果。下面举一个例子：材料力学中杆件的四种基本变形的概念和公式比较多，学生容易混淆，为了便于学习和记忆，我把它们归纳分类，列出表格对比，学生可以记住其中一个，其他的进行对比记忆，就能准确地记住这一知识点。

四、合理运用多媒体技术

当前，在课堂讲授中应用多媒体教学已成为大家的共识。工程力学与工程实际联系紧密，所研究的问题都是工程中最基本的力学问题，而大部分学生缺乏对生活和生产实践的感性认识，单靠教师的口述和板书很难让学生接受和理解这些知识。而采用多媒体辅助教学，可以将书本上静止不动的各种机构、工程实例通过屏幕以动画的形式展现在学生面前，从视觉上让学生接触工程实际，有助于他们接受和理解工程力学中的基本概念和基本理论，从而达到培养分析问题、解决问题能力的目的。例如在讲挤压变形一般是伴随着剪切变形产生这一规律时，可以用多媒体制作动画，演示在剪切变形时伴随着挤压变形的产生，从而让学生知道我们在考虑剪切变形的同时还得考虑构件的挤压变形。

五、实验教学环节

学生在学习低碳钢拉伸时的应力-应变曲线时，对于曲线的四个阶段各有何特点感觉很抽象，还有为什么低碳钢适用于做受拉构件而铸铁适用做受压构件不能理解。对于这节知识点的理解，我们就用力学实验来展示，让学生在实验中理解知识。同时通过实验提高学生学习兴趣，积极、主动参与实验设备的操作使用，愿意动脑、动手的学生大大增加，实验技能也得到了很大的提高。对提高学生的认识能力、动手能力、实践能力都是大有帮助的。

六、重视习题课，精选例题

工程力学课程的教学必须安排一定学时的习题课，所以在我的授课计划中，每章中我都会安排一次习题课。习题课应以“讨论”为中心组织教学，内容上应注意基本概念和习题训练并重。教师对例题要精选，要选典型的、学生易出错的、综合性强的题目。讲解时，重点讲分析过程、解决办法，最后讨论一题多变的求解方法，辐射出更多有关的知识点，并加以小结。通过习题训练，加深学生对知识点的理解、记忆和运用，提高学生分析问题、解决问题的能力。

总之，在教学过程中，教师起主导作用，学生处于主体地位。教师要多探索、多实践高效的教学方法，要始终本着引导、激励的原则尽一切可能提高学生的学习兴趣，提升学生实际应用知识的能力。

参考文献：

[1] 刘思俊 《工程力学》机械工业出版社 2009.1

[2] 秦虹 职业教育课程改革理念与实施施策略研究[J].职教论坛2005.36：6-12.

[3] 孙翠娥 《工程力学》教育方法探讨与实践[J].职业教育研究2009（12）