機械類專業(yè)力學課程教學的研究與探討

機械類專業(yè)力學課程教學的研究與討論〔〕:

摘要：隨著我國現代化與工業(yè)化的步伐不斷加快，社會對機械類專業(yè)人才的需要及要求日益增加。力學課程作為機械專業(yè)的根底，在工程技術領域中有著重要的作用，是解決工程實際問題的重要理論根底。然而現階段機械類專業(yè)力學課程的教學中仍然存在較多問題，受重視程度較低，本文針對這些存在的問題，結合教學目的與理論，對課程教學內容、方法、考核方式等方面進展一定的研究與討論，進而提出一系列機械類力學課程教學改革的建議，以期能獲得良好的教學效果。

關鍵詞：力學；教學；改革；機械專業(yè)

本文引用格式：溫宇立.機械類專業(yè)力學課程教學的研究與討論[J].教育現代化,2022,6(82):121-122.

近年來，隨著力學課程的學時以及重視程度不斷降低，許多機械專業(yè)學生談及力學課程色變，成為公認的難學課程之一，考核不及格率位居各類課程前列。為了進步教學質量以及激發(fā)學生學習的積極性，適應我校機械專業(yè)培養(yǎng)立足湛江、效勞廣東、面向全國的應用型機械專業(yè)人才的目的，針對當前學院的力學課程教學中存在的問題，提出教學理念改革、教學方式優(yōu)化、考核形式改良等多方面改革措施，研究與討論理論與理論教學統(tǒng)一的策略及方式。

一力學課程教學存在的問題

〔一〕力學課程重視程度低，學時少

根據黃再興與胡海巖對二十余所國內外知名高校機械專業(yè)力學課程設置情況的調研結果與分析，結果說明國內高校機械專業(yè)對力學課程的重視程度遠低于國外的平均程度。統(tǒng)計表中國外各高校根底、必修的力學課程占畢業(yè)總學分的比例平均為11.2%，而對應的國內高校的僅為4.9%，缺乏國外比例的一半。根據我校機械設計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案2022版，根底必修的力學類課程占比為5%，略高于國內平均程度，但絕對學時仍是偏少。此外在課程設置上，國外高校在保證學時的情況下除了常規(guī)的理論力學和材料力學外，還參加了流體力學以及彈性力學的局部內容加以整合，通過優(yōu)化內容的分配進步教學效率，這是值得學習的。而在國內，大局部機械專業(yè)為了壓縮學時僅開設理論力學與材料力學，甚至局部專業(yè)進一步壓縮力學課程的學時僅開設局部工程力學內容，這也導致了在絕對學時缺乏的情況下課程安排更加緊湊，教學進度快，學生缺乏時間進展理解與考慮，力學課程教學質量的一定下滑。

〔二〕教學形式沉悶枯燥

力學課程的信息量多、知識面廣，與數學以及工程有著親密的聯(lián)絡，課程假設、概念、公式、推導多，強調邏輯推理性，對于剛接觸課程的學生而言會感覺理論性過重，深奧抽象，難以理解。力學課程的教師一般多為從事專門力學研究的教師，對于機械專業(yè)知識以及課程配置并不非常理解，難以結合專業(yè)的工程實際加以講解，此外教師在詳細教學過程中過分強調概念定義、定理、公式推導等理論性過程并進展灌輸式的教學，使得尚未接觸專業(yè)課的學生無法意識到力學課程的重要性以及必要性，感到枯燥乏味，學生學習積極性不高,教學過程中師生的互動過程缺失，長而久之就導致了教師與學生之間缺乏互相理解而降低教學效率。

〔三〕考核形式單一無法激發(fā)學生積極性

力學作為溝通數學與工程的橋梁，其應用性非常強。然而多數學校長期以來對于力學課程均是采用"平時成績+考試成績";的考核方式，平時成績僅考慮出勤和課后作業(yè)，而考試也多采用筆試的形式，形式單一。局部學生對于平時成績打卡簽到敷衍了事，考前臨時突擊學習，由于局部力學課程的考試試題與例題相似缺乏一定的創(chuàng)新性，學生僅是模擬例題機械地套用公式，不能將課程的知識點與實際中的現象相聯(lián)想結合，更無法表達學生學習課程后的理論才能，雖通過了考試卻知其然而不知其所以然，這也給學生制造了平時不努力投機取巧也能通過的錯誤理解，無法激發(fā)學生的積極性，也偏離了培養(yǎng)學生應用才能的目的。

二力學課程教學改革的建議

〔一〕整合優(yōu)化課程教學內容與方法，注重教師培養(yǎng)

力學課程教學改革，不僅要適當增加課時，更要根據應用型與科研型等辦學目的的不同合理選擇教學材料，根據專業(yè)培養(yǎng)的目的合理優(yōu)化內容與難度，促進力學課程與專業(yè)課程嚴密結合。根據專業(yè)培養(yǎng)方向不同考慮增設局部彈性力學、振動力學、實驗力學等根本內容，在課程緒論講解過程中梳理力學課程的互相關系及應用范圍，這樣可以加強學生對力學課程的總體認識。同時，教師也要不斷提升個人教學程度，積極參與教學研討學習等專題講座活動，積極聽課學習不同教師的風格，取長補短。此外由于力學課程在工程中的應用多種多樣，青年教師在閱歷和理解上與經歷豐富的教師有一定的差距，因此鼓勵老帶新和定期安排集體備課和討論，團隊協(xié)同教學，如大班由經歷豐富的教師來宏觀把控教學進度以及局部重要難點章節(jié)和內容的講解，小班可考慮由青年教師來組織例題講解、小組討論等多種教學形式，這樣在有效的減輕老教師的教學壓力的同時也能給到青年教師學習和進步的時機。

〔二〕改革課程考核形式

機械類專業(yè)的力學課程與力學專業(yè)的課程并不完全一樣，機械類專業(yè)的力學課程更為強調其輔助專業(yè)課程的作用，是一塊敲門磚，因此更強調理論才能。因此考核形式需要降低期末考試的比重，從純理論考核的應試教育向理論理論相結合的素質教育轉變。改革課程考核的形式，可以考慮增加課程論文、模型競賽、學習報告辯論等形式的理論應用才能考核環(huán)節(jié)，通過分組競賽或獨立完成的形式，促使學生自行查閱資料；如構造模型競賽，假設要構造模型可以滿足使用的要求，必不可少的要分析構造中的構件是如何受力并根據受力的形式合理選擇構造及構件的類型，這樣能在理論中讓學生將平常課堂上學到的專業(yè)知識真正應用到實處并加深印象。這樣的靈敏多樣的考核方式不僅可以一定程度上進步學生在學習力學課程時的興趣性以及積極性，也能防止期末考前突擊復習、死記硬背的壞風氣，有利于綜合評價學生對于該課程的學習成果。

〔三〕加強力學建模才能培養(yǎng)

"高等學校理工科非力學專業(yè)力學根底課程教學根本要求";中對力學根底課程如理論力學、材料力學等教學中才能培養(yǎng)要求的第一項均為建模才能。力學建模，是一個抓住復雜問題中主要矛盾與共性，略去次要矛盾的過程，通過合理假設使得復雜的問題簡化為可求解分析的力學模型，建模才能的強弱直接影響著分析計算的結果及精度。加強力學建模才能，要在概念和例題講解過程中要結合詳細與專業(yè)相關的工程背景的案例，鼓勵學生大膽假設小心求證，將重點放在如何簡化問題以及建立平衡的力學模型上而不是對數學模型的求解，由淺入深，通過圖片、視頻、討論等多種形式進步學生的感性認知，搞清楚簡化的條件與核心在哪里，能對應工程中的哪些應用等。理論性的簡化如剛體、集中力等概念這些都是在實際中并不存在的，但是為何可以簡化呢？這是由于其物體真實變形、受力面積遠小于物體幾何尺寸，這也是其簡化的條件，再往細探究，這個遠小于是指多大的差距，簡化求解后的誤差有多少，這也跟初始的假設有關，此外還有工程實際中支座約束的簡化、桁架構造的簡化等等，這些都可以輕易在工程理論中找到背景與案例。

三結語

本文分析目前我校機械類專業(yè)力學課程中存在的一些問題，同時結合專業(yè)培養(yǎng)目的與教學理論，研究和討論了課程教學內容、目的、考核方式的改革建議，以期能得到更好的成效。

參考文獻

【1】鄭九華.力學課程不及格率居高不下的原因與對策探析[J].中國校外教育,2022(22):80-81.

【2】黃再興,胡海巖.國內外大學工科專業(yè)力學課程設置情況比照[J].力學與理論,2022(01):72-73.

【3】杜階平.工程力學教學中存在的問題以及改革對策[J].科技創(chuàng)新導報,2022,11(20):148.

【4】馬宏偉,張偉偉.新工科力學課程體系的幾點考慮[J].高等工程教育研究,2022/r/