工程力學(xué)的教學(xué)改革與探討

1、工程力學(xué)的教學(xué)改革與探討劉博鮑雙蓮【摘要】近年來(lái)，隨著越來(lái)越多的二本、三本高校過(guò)渡成為應(yīng)用型本科，需要培養(yǎng)出具備有實(shí)踐操作能力的大學(xué)生。為了到達(dá)這一目的，高校中的專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系及授課內(nèi)容的改革迫在眉睫。本文闡述了筆者在應(yīng)用型本科的工程力學(xué)教學(xué)中遇到的一些問(wèn)題，從教學(xué)目標(biāo)入手，針對(duì)教學(xué)體系、內(nèi)容中發(fā)現(xiàn)的假設(shè)干問(wèn)題進(jìn)行了探討，并提出了相應(yīng)的建議，來(lái)完善對(duì)應(yīng)用型本科中工程力學(xué)的教學(xué)革新?！娟P(guān)鍵詞】工程力學(xué);教學(xué)方式;教學(xué)優(yōu)化中圖分類(lèi)號(hào)：TB12-4;G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2457202111-0131-002DOI：10.19694/j ki.issn2095-2457.2021.

2、11.060【Abstract】Inrecentyears，asmoreandmoreuniversitiestransitionintoapplieduniversity，itneedtodevelopcollegestudentswithpracticalability.Inordertoachievethisgoal，thereformofprofessionalteachingsystemandteachingcontentincollegesanduniversitiesisurgent.Thetreatiseexpoundedsomeproblemsinengineeringmec

3、hanicsteaching，fromteachinggoal，aimingatsomeproblemsfoundinteachingsystemandcontentarediscussedinthispaper，andputforwardthecorrespondingSuggestionstoimprovetheteachinginnovationofengineeringmechanicsinappliedundergraduatecourse.【Keywords】Engineeringmechanics;Teachingmethod;Optimizationofteaching1工程力

4、學(xué)課程教學(xué)改革的目標(biāo)工程力學(xué)涉及眾多的力學(xué)學(xué)科分支與廣泛的工程技術(shù)領(lǐng)域，是一門(mén)理論性較強(qiáng)、與工程技術(shù)聯(lián)系極為密切的技術(shù)根底學(xué)科，工程力學(xué)的定理、定律和結(jié)論廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的工程技術(shù)中，是解決工程實(shí)際問(wèn)題的重要根底。工程力學(xué)不僅作為一門(mén)重要的根底學(xué)科，并且許多高校如清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、上海交通大學(xué)等也開(kāi)設(shè)了工程力學(xué)專(zhuān)業(yè)，而具備力學(xué)根底理論知識(shí)、計(jì)算和試驗(yàn)?zāi)芰?，能在各種工程如機(jī)械、土建、材料、能源、交通、航空、船舶、水利、化工等中從事與力學(xué)有關(guān)的科研、技術(shù)開(kāi)發(fā)、工程設(shè)計(jì)和力學(xué)教學(xué)工作的高級(jí)工程科學(xué)技術(shù)人才。由此可見(jiàn)，工程力學(xué)與工程實(shí)際的結(jié)合是非常緊密的。因此，在許多以培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才的院校中，

5、如何將以理論授課為核心的?工程力學(xué)?課程與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，探索一條符合時(shí)代需求的教學(xué)實(shí)踐化改革道路，已成為我們必須要思考的問(wèn)題。2教學(xué)中存在的問(wèn)題2.1課時(shí)縮減，學(xué)生根底薄弱近兩年來(lái)，由于二本和三本合并，增加了二本院校的數(shù)量，二本中大量增加了民辦院校和獨(dú)立學(xué)院，使得院校的招生規(guī)模逐年擴(kuò)大。挑戰(zhàn)也伴隨著機(jī)遇到來(lái)，比方生源質(zhì)量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)【1】。同時(shí)，為了給大四的學(xué)生充裕更多的時(shí)間準(zhǔn)備考研和生產(chǎn)實(shí)習(xí)，作為專(zhuān)業(yè)根底課的工程力學(xué)需要面臨課時(shí)減少的問(wèn)題。如何在課時(shí)量縮減和學(xué)生根底知識(shí)較差的環(huán)境下，提升工程力學(xué)的授課質(zhì)量，是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。2.2內(nèi)容復(fù)雜，不易理解工程力學(xué)是由理論力學(xué)和材料力學(xué)兩個(gè)局

6、部整合構(gòu)成，教材內(nèi)容較多，理論性強(qiáng)，空間思維強(qiáng)，內(nèi)容抽象，這就使很多學(xué)生從大一的根底課過(guò)度到專(zhuān)業(yè)根底課時(shí)難以適應(yīng)，學(xué)習(xí)方法轉(zhuǎn)換不過(guò)來(lái)，學(xué)習(xí)興趣不高，甚至有厭學(xué)的現(xiàn)象，并且教材中缺乏工程實(shí)例也增加了學(xué)習(xí)的難度，產(chǎn)生抵觸情緒。2.3教學(xué)效果差，學(xué)習(xí)自主性低隨著院校擴(kuò)招，土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生人數(shù)劇增，通常采用2班合上，有時(shí)候3班合上。因此造成以下一些問(wèn)題：第一、作業(yè)的批改和答疑成了最大的問(wèn)題;第二、學(xué)生人數(shù)偏多的致使課堂授課出現(xiàn)困難，如：板書(shū)時(shí)后面同學(xué)看不清;上課時(shí)后面的同學(xué)聽(tīng)不清等。造成學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣不高，學(xué)習(xí)根底較差、對(duì)學(xué)習(xí)該課程不夠重視，聽(tīng)課效率低，學(xué)習(xí)主動(dòng)性缺乏，過(guò)分依賴(lài)教師課堂教學(xué)。2

7、.4教學(xué)模式機(jī)械化，與實(shí)踐脫節(jié)基于學(xué)科的理論性較強(qiáng)，教師在授課時(shí)容易形成“概念-證明-習(xí)題的機(jī)械化教學(xué)模式，例如在講授三力匯交原理時(shí)，先闡述原理的內(nèi)容，再采用平行四邊形法那么進(jìn)行證明，最后通過(guò)習(xí)題來(lái)穩(wěn)固知識(shí)點(diǎn)。這種授課方式較死板，很能使學(xué)生對(duì)授課內(nèi)容產(chǎn)生興趣，只能被動(dòng)的接受，久而久之，學(xué)生產(chǎn)生厭倦該門(mén)課程的情緒，增大了學(xué)習(xí)的難度。另外，由于實(shí)驗(yàn)課程較少，缺乏對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，對(duì)力學(xué)定義的掌握僅僅停留在記憶的階段，無(wú)法真正的理解其在實(shí)踐中的作用。3工程力學(xué)教學(xué)改革探討3.1注重課程銜接，滲透專(zhuān)業(yè)課程工程力學(xué)作為一門(mén)根底專(zhuān)業(yè)課，既有其理論嚴(yán)密、系統(tǒng)完整、邏輯性強(qiáng)的特點(diǎn)，又存在其作為土木工程相關(guān)

8、專(zhuān)業(yè)課根底的作用，因此與其他課程，如鋼結(jié)構(gòu)，砌體結(jié)構(gòu)，混凝土設(shè)計(jì)原理等專(zhuān)業(yè)課程密不可分【2】。從實(shí)際教學(xué)與調(diào)研過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，工程力學(xué)學(xué)習(xí)的好壞，直接影響專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)效果。為了能夠緊密的聯(lián)系專(zhuān)業(yè)課，可以將原來(lái)由理論力學(xué)和材料力學(xué)簡(jiǎn)單組合轉(zhuǎn)化為力學(xué)與專(zhuān)業(yè)知識(shí)的組合，例如介紹力的分類(lèi)時(shí)，可以將工程中恒載和活載的概念引入，使同學(xué)們對(duì)力的表現(xiàn)形式有明確的概念。除此之外，教師們需要根據(jù)實(shí)際工程對(duì)工程人員的要求，制定專(zhuān)業(yè)的教學(xué)大綱和教學(xué)方案，將結(jié)構(gòu)和力學(xué)結(jié)合，形成課程內(nèi)容的內(nèi)在邏輯，豐富了教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，也提高學(xué)生對(duì)工程的興趣，對(duì)今后學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課奠定根底。3.2簡(jiǎn)化教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)課堂討論根據(jù)教學(xué)大綱，工程力學(xué)的

9、課程內(nèi)容包括靜力學(xué)、桿件變形、應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論、組合變形、壓桿穩(wěn)定、運(yùn)動(dòng)學(xué)共六個(gè)局部。但是由于工程力學(xué)課時(shí)的縮減，導(dǎo)致如何分配時(shí)間成了最大的難題，為此需要將教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行壓縮并轉(zhuǎn)變授課方式，首先需要合理的安排教學(xué)內(nèi)容，可適當(dāng)縮減內(nèi)容【3】。在靜力學(xué)局部引入力、力矩、力偶等根本概念之后就直接進(jìn)入任意力系的講解，省略特殊力系的內(nèi)容。材料力學(xué)中，由于桿件的變形這局部?jī)?nèi)容比較簡(jiǎn)單直觀，可以把這局部的教學(xué)轉(zhuǎn)變成課后討論的形式，讓學(xué)生觀察實(shí)際工程中梁、柱的變形形式來(lái)總結(jié)其變形特點(diǎn)，既縮短了教師的授課時(shí)間，也提高了學(xué)生們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。適當(dāng)?shù)膶⒔虒W(xué)內(nèi)容整合，防止重復(fù)性的講解，例如將桿件的拉壓、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎

10、曲的內(nèi)力分析和應(yīng)力狀態(tài)分析的共性問(wèn)題集中研究，簡(jiǎn)化推導(dǎo)的流程，強(qiáng)調(diào)比照，逐步提高學(xué)生們的力學(xué)分析能力。3.3多元考核方式，進(jìn)行全面評(píng)價(jià)考試是檢查學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要途徑之一?！肮こ塘W(xué)當(dāng)前普遍采用的考核方式是閉卷考試，試卷一般來(lái)自標(biāo)準(zhǔn)化的考試題庫(kù)，其根此題型包括填空、選擇、判斷、作圖、計(jì)算等。閉卷考試對(duì)學(xué)生的理論水平和應(yīng)試能力均有較高的要求。“工程力學(xué)作為一門(mén)工程應(yīng)用型課程，其知識(shí)內(nèi)容直接或間接地涉及大量的工程實(shí)踐，一次期末考試往往不能客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)水平與實(shí)踐應(yīng)用能力，為此可以通過(guò)對(duì)學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn)，模型制作，期末考試等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并按照一定的比例確定本門(mén)課程的最終成績(jī);在期末考試方面

11、，也可以采取一個(gè)考點(diǎn)兩道試題的出題方式，由考生自行判斷選做哪道;對(duì)于不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，要求的側(cè)重點(diǎn)不同，因此各項(xiàng)考核的比例分配也可適當(dāng)調(diào)整。最大程度地做到考核方式的合理性。3.4加強(qiáng)雙師型教師的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐相結(jié)合目前許多院校的缺少一線(xiàn)工作經(jīng)驗(yàn)的教師，職業(yè)教育觀念理解欠缺，實(shí)踐水平低，無(wú)法有效的指導(dǎo)高校學(xué)生的實(shí)際操作，導(dǎo)致課堂教學(xué)呆板，照本宣科，不利于與學(xué)生互動(dòng)教學(xué)?！半p師型教師是教育教學(xué)能力和工作經(jīng)驗(yàn)兼?zhèn)涞膹?fù)合型人才，引入“雙師型教師能把握本專(zhuān)業(yè)的理論準(zhǔn)確性和教育教學(xué)的普及性問(wèn)題，有利于推動(dòng)素質(zhì)教育。不僅對(duì)知識(shí)更新、生產(chǎn)技術(shù)更新有促進(jìn)作用，還可以對(duì)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)方向培養(yǎng)有精確作用不至于脫離方向和實(shí)際，從而提高和改進(jìn)教師本身的教學(xué)質(zhì)量。4結(jié)語(yǔ)科學(xué)技術(shù)日益開(kāi)展進(jìn)步，工程力學(xué)教學(xué)模式不可能一成不變。在考慮課程現(xiàn)代化的同時(shí)，不應(yīng)只束縛于原有的框架，應(yīng)契合科學(xué)技術(shù)時(shí)代的開(kāi)展培養(yǎng)應(yīng)用型人才，來(lái)重新定位教學(xué)框，同時(shí)把工程力學(xué)根底知識(shí)反映到課程內(nèi)容體系中去。在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，工程力學(xué)課程應(yīng)當(dāng)也能著重介紹工程力學(xué)知識(shí)和力學(xué)思想，既能講述清楚根底理論，又能突出重點(diǎn)，拿捏得當(dāng)。另外需要強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生做學(xué)習(xí)的主人，引導(dǎo)學(xué)生建立良好的力學(xué)思維習(xí)慣，運(yùn)用知識(shí)探索和解決實(shí)際工程問(wèn)題，從而培養(yǎng)更多的創(chuàng)新性應(yīng)用人