浅谈如何提高《工程力学》教学质量

袁向丽 青岛科技大学机电工程学院 266061

浅谈如何提高《工程力学》教学质量

袁向丽 青岛科技大学机电工程学院 266061

工程力学是工科类专业的一门重要基础课程，在工程实践中有着广泛应用。由于其理论性较强，学生对工程力学的学习缺乏兴趣。本文对在工程力学教学中如何采用一定的教学方法，提高教学质量提出了几点看法。

工程力学是工科类专业的一门重要技术基础课，该课程的开设不仅为后续的专业课奠定了坚实的理论基础，而且该课程所涉及的内容及知识亦可直接应用于工程实际中。但由于其理论性较强，学生对工程力学的学习缺乏兴趣，所以在工程力学教学中，应该改变传统的教学方法，注重多种媒体的综合运用，注重理论联系实际，提高学生学习的积极性。在授课的过程中培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生在后续课程的学习中能熟练应用所学的力学知识，并在今后的工作中有较强的解决工程实际问题的能力。本文对在工程力学教学中如何提高教学质量谈谈自己的几点看法。

一.改革教学方法和教学观念，以提高学生学习的积极性

随着教学观念的改变，以培养实用型、创新型人才为导向，在教学过程中必须正确处理好理论知识与实践环节、直接经验与间接经验的关系，树立学生为主体、教师为主导的教学指导思想，改革课堂教学模式。

在课堂教学中注重采用互动式、启发式、讨论式的教学方法。教学方法在很大程度上决定着教学效果，同时也对学生学习的积极性有很大影响。教学方法改革的根本目的是要让学生从知识、技能的被动接收者转变为主动参与者和积极探索者，彻底改变过去教师讲解、灌输，学生被动接受的教与学模式。在发挥教师主导作用的同时，充分发挥学生的主体作用，引入多种教学方法，如启发式、讨论式、互动式等组织教学[1]，创造条件让学生积极参与，引导学生去思考、探索发现问题，鼓励学生大胆提出问题。

1.启发式教学：在工程力学授课过程中，教师通过对基本公式、定理的推导和证明，教给学生思维方法和分析方法。通过对例题的讲解，教给学生解决问题的方法。通过练习和习题，将所学的公式、定理和概念以及解决问题的方法，应用到具体问题中。

2.讨论式教学：应用此种教学方法，教师在讲课过程中，随时提出问题，引导学生讨论。例如在讲授工程力学中的约束问题时，在讲到约束和约束反力、物体的受力分析、物体系统的平衡问题等章节的内容时，多提出问题，引导学生讨论。并结合实际生活中的例子分析，然后让学生自己归纳总结出分析问题的方法步骤、思路以及特点，这样学生印象深刻，对于比较复杂的题目也有了分析思路和求解方法。另外，对于实践性较强的内容，如物体系统的平衡问题的求解方法时，可以先给出要求解的问题，给学生思考的时间，然后让学生代表在课堂上向大家讲述，大家再一起讨论、分析和评价，这样使每个学生都有兴趣积极参与，活跃课堂气氛，培养创新意识。

3.互动式教学：教学活动是教与学两大主体围绕着知识传授和能力的培养而展开的双向活动，教学要获得成功，必须首先建立良好的师生关系。这就要求教师有健康乐观的人格和平易近人的态度。因此在课堂教学中，教师首先要创设生动活泼的课堂气氛，讲课的语气不要太沉闷，语调尽量生动幽默，使学生以积极的态度投入课堂活动。比如在讲授静力学部分平面力系简化结果的讨论、平面力系平衡方程的个数以及表达形式等内容时，由于基本理论、方法已经掌握，宜采用互动式教学，人人动手动脑，调动起大家的积极性，教学效果自然会 增强。

总之，在工程力学授课过程中，根据不同的章节内容安排不同的授课方式，不要因循守旧，这样会达到意想不到的教学效果。

二.注意“多种媒体”的综合运用，优化教学效果

工程力学课程的教学相对比较枯燥，传统的板书对于复杂图形的讲解很困难，采用多媒体教学可以通过精美的课件，引入生动的动画，不仅吸引学生的注意力，开拓学生视野，还可以提高课堂教学效果，增大课堂容量。比如，使用动画可以很方便地展示零部件及其机械运动的细节，对扩充上课的信息量有很大的帮助。同时可以重复使用，让教师在每一次上课的时候都可以在原课件的基础上进行修改和完善，对教师积累教学过程的体会和素材非常有帮助。计算机多媒体技术，为我们提供了运用文字、图像、声音和动画等方式进行教学的可能性。多媒体课件的信息量大，授课内容形象直观，可以节约教学时间，增加对教学内容的讲解，在一定程度上解决了课时少内容多的问题。

但是，在多媒体的使用过程中仍存在一定问题。例如，多媒体教学的信息来得太快太多，在教学中容易忽略情感交流。使用多媒体课件公式推导过程太快，使学生缺少了思考的时间，学生参与度会降低。在使用多媒体教学中，教师要注意以下几点：

1.学生是教学行为中的主体。教师的目标不是把课讲好，而是让学生学好。为此教师要有意识地引导学生主动地去获取知识，而不仅仅是将知识通过各种渠道灌输给学生。在多媒体教学中，常常会出现教师不停播放课件，边播放边照本宣科地读课件，大部分学生听得则是昏昏欲睡。在工程力学课堂教学中，提倡老师将板书、肢体语言等多种手段与课件播放相结合，真正实现“多种媒体”的综合运用。

2.教师要制作富有个性化的课件。使用多媒体教学时，教师应制作适合自己的课件。虽然有现成的课件可以使用，但再精美的课件不一定适合自己。通过教师自己制作课件，可以充分调动教师的积极性，同时保留每位教师的风格和特色。教师在授课和制作课件的过程中，要充分考虑学生思考和做笔记的时间，要尽量使课件思路敏捷，文字简洁。同时，教师平时要注意素材收集，方便灵活应用。作为教师应是上课之前要备好课件，下课之后还要根据上课的情况不断完善和补充课件，精益求精。这样的反复过程，不但提高了课件的质量，而且对教学质量的提高。

3.要提倡学生做笔记。在近几年的教学中，发现记笔记的学生越来越少，这样做的结果只能是在老师讲解的过程中，学生能听得懂，但在课下无从下手复习。记笔记时应该对讲课的重点内容做记录，对老师强调的难点和不易掌握的内容要记录。至于基本的概念在教材中直接做标记即可。

在利用多媒体上课时，老师不应该只局限于三尺讲台，可以走到学生中间，与学生面对面进行交流。在屏幕显示中要经常穿插一些其它的教学方式，如板书、课堂讨论、习题、趣闻逸事等，使学生能得到适当休息，轻松愉快地获取知识。

三.练就学生的基本技能并注意新旧知识的融会贯通

在工程力学课程中，最基本的也是最重要的基本技能是受力分析、画受力图、列平衡方程和画内力图。在整个力学课程中绝大多数的公式、定理的推导和证明以及计算，都要借助于这些基本技能的应用。同时，要想理解性、系统性地全面掌握本课程内容，以便学好后续课程及较好地解决工程实际问题，也取决于这些基本技能的掌握程度。如在进行受弯构件强度和刚度计算时，若受力分析、画内力图的基础不扎实，即使写得出计算公式，也无法取得所需正确的内力数据代入公式进行计算，应将这些基本技能的训练落实到教学的各个环节中，凡用到基本技能时，就要趁机训练。在习题课、作业题中经常有意识地安排基本技能的训练，使学生尽量养成在解决力学问题时先作受力分析，画受力图、作内力图的习惯。练就扎实的基本技能，会为今后学好后续课程，提高分析问题、解决问题的能力奠定良好的基础。

学生在学习过程中，如果不注意对学过的知识点的应用，而只是注重单一地学习各章节的内容，而忽略了将前后所学知识融会贯穿，是很难做到理解性地掌握知识的。所以在教学过程中采用求解推理法进行教学，引导学生理解知识和培养能力。通过提出新问题并分析新问题与过去所学知识有何联系，然后用已学过的知识推导出解决新问题的方法，从而使旧知识和新知识构成连贯的知识链条。比如在讲解平面汇交力系时，要引用工程中的实例时，让学生自行对物体的受力进行分析，这样学生不但了解了什么是平面汇交力系，而对前面刚刚学习过的受力分析又作了一次复习。再比如讲授“受弯构件内力计算”时，先使学生了解用截面法取出的隔离体在外力和内力的共同作用下必须保持平衡的原则，然后将已学过的静力平衡方程用到隔离体上，通过平衡条件求解任意截面上的内力，从而得出了列内力方程求解内力的方法，将内力方程简化，得到求解内力的快速计算法则。通过这种教学方法，既复习了以前所学的知识，又理解掌握了新知识的产生和应用，使学生不仅知其然，而且知其所以然。如此会培养学生的思维能力和逻辑推理能力。

四.注重理论知识与工程实际的结合，增强学生的学习兴趣

在工程力学课堂教学中要注重理论联系实际。在教授书本知识的同时，要用一定的工程实例来解释工程力学中的基本原理，并引导学生对本专业中的力学现象和问题进行思考和分析，这样不但培养学生的创新能力和工程意识，同时还提高了学生学习本课程的兴趣，自然就提高了教学质量。

理论联系实际是培养学生解决实际问题的能力。工程和生产实践是工程力学的依据。在教学中应注重理论联系实际[2]。比如在讲解机械工程中的受弯构件时，首先提出问题，为什么常见的竹子生成空心的并有竹节？为什么常见的梁设计成鱼腹式梁？ 面对这些问题， 学生们自然会带着浓厚的学习兴趣。用力学概念解释竹子生长成空心圆截面，是因为其具有优良的抗弯和抗失稳能力；鱼腹式梁提高了承载能力，并节省材料。我们应更注重传授本课程的研究方法，注重学生正确分析问题和解决问题的能力，为今后学生从事科研工作打基础。

工程力学的应用十分广泛，其理论体系已经基本建立，现在主要是如何应用其解决实际问题。众所周知，工程力学问题本来包含两个方面，一方面是从实际问题中抽象出力学模型；另一方面是对力学模型进行理论分析。然而，一般授课中只讲述后一方面，对前一方面讲述很少，表现出学与用的严重脱节。教师在讲清理论问题的同时，一定要介绍这一理论问题的实际工程背景，这对培养学生理论联系实际的能力是很有用的。例如在讲解具体例题时首先要讲清这一问题的实际工程情况，经过何种简化才成为这样一个理论计算问题，然后讲清解题的思路，最后是分析清楚这一解题结果的可靠性，即与实际工程情况比较可能会造成哪些误差，并说明有何种用处等。

总之，教师要上好一门课，让学生学好一门课，除了采用多种教学方法和教学手段外，还要努力提高教师自身的素质，要求对专业知识有全面的了解，并要掌握授课知识在生产实践中的最新应用信息，在教学的过程中不断丰富和拓宽自己的知识面，不断提高自己各方面的能力，这样才能使我们培养出来的学生成为优秀的人才。

[1]舒开鸥,李海燕.《工程力学》课程教学改革之探讨[J].科技创新导报.2009.18:152

[2]王建政.材料力学应用型教学方法的探讨[J].科技情报开发与经济.2009, 19( 12): 181-182

袁向丽，女，硕士研究生，讲师。

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.20.144

教学方法；多媒体；教学质量