对高职《工程力学》课的思考与建议

李宏德

(中州大学，河南 郑州 450044)

“以必需、够用为度”为导向的力学课程的建设与改革一直在持续。主要体现在对工程力学(主要包括理论力学和材料力学)原有的教学内容做了大幅度的调整与删减，形成初步的内容体系和教材。由于对高等职业教育规律的认识还不是完全清晰，在教育观念上有争论和分歧，在教育实践上有差别和不同选择。因此，在力学课程与教材工作中存在一些突出问题，课程内容构建与学时安排上走向轻视理论教学的极端;因追求内容精简而造成概念表述不准确;在教材出版中贯彻国标不严等，需要引起注意。

一、完整理解“必需、够用为度”，在内容构建中用好“加减法”

对大多数工科专业而言，《工程力学》是一门技术基础课，其教学内容的取舍与其它基础课程和技术基础课一样受到多种因素的影响。如国家对具体课程的教学基本要求，与后续课程的教学衔接，服务专业能力、专项技能培养，未来职业需求，教学条件，课程在专业中的地位，实践主导下的课程理念，总学时空间等。专业教学方案的设计者要完全准确地把握好这些要求，合理规划好课程内容与学时安排不是一件容易的事，起决定作用的是总学时和课程观念。现实情况是，总学时空间狭窄，客观上要求缩减学时;课程观念又形成新的误区，有重实践、轻理论，重专业课、轻基础课和技术基础课的现象。

国家教育部《关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》中的“基础理论教学要以应用为目的，以必需、够用为度”这一论述，给出了力学课教学内容的选择与设计的原则导向。“应用”是目的，是方向;“必需、够用”是范围和量，是度。要在认识上理解好，实践上操作好，就要把握好方向和度。

目前，在对“必需、够用”的认识上还难于统一，主要是存疑于对这一原则的边界的理解上。有人认为，“必需”是指人才培养规格之所需;“够用”是指满足后续课程之需要。也有人认为，“够用应是指理论教学内容在数量上满足应用的需要。同时，应用有两层含义，一是后续课程之需要;一是工业、工程第一线之需要”［1］。还有人认为，“必需的未必够用，够用了又可能包含了不必需的”［2］。本研究认为，在具体的实践中，要综合考察“必需、够用”这一原则的边界，明确其下限和上限。根据《现代汉语词典》的释义以及教育语境分析，其下限是“不可少的”，其上限是“用得着的或有用的”。“不可少的”就要留下来，这是最基本的内容;“用不着的”就要去掉。

“必需、够用为度”，着眼于《工程力学》课的教学内容，应符合《高职高专教育力学课程教学基本要求》，符合《机械设计》、《机械制造技术》等后续课程教学需要。两者都是“不可少的”，是下限。前者是教学指导性文件，是各级各类学校按照相同或相近标准培养同一规格人才的保障，符合课程教学基本要求才能完成课程的根本任务。后者是课程在专业教学上的使命所在。同时，符合服务专业能力培养，符合职业技能鉴定培训和专项技能培养，是上限。

(一)“以必需、够用为度”，做好减法

减是手段，“必需、够用”是前提。做好减法，一是减那些重复的内容，既要从某门课程上考虑，也要从整个课程体系中去考虑，要在编写的体例上进行系统的、一体化的设计，避免过去那种拼图的做法。二是减陈旧的、不用或不常用的。三是减已有新知识、新技术可以替代的。四是减前述“必需、够用”之外的。

做好减法是基础，是在做精，是对已有内容的删减、整合和优化，同时，也在为加法留下空间。在《工程力学》中，由于课程的学科特色和理论色彩比较浓，对高职学生而言，教学难度很大。目前，大部分教材删掉了《理论力学》中的运动学和动力学的全部内容以及《材料力学》中大部分专题内容，主要保留了基本变形和组合变形部分，对保留的压杆稳定和动载荷也相当程度的降低了难度。

需要商榷的是，把运动学和动力学从教材中全部删除是否恰当。考虑到在《机械设计》等后续课程会涉及刚体的运动与受力分析，建议适度保留其中的相应内容并做适当简化，以运动学和动力学概述的形式体现。内容表述上，在理论上以讲清概念为主，不做推理分析，在强化应用方面，以算例为教学载体，在讲解算例求解的过程中突出应用原理、解决问题的方法。

(二)“以必需、够用为度”，做好加法

加也是手段，“必需、够用”是前提。做好加法，则要研究加的方向，要做好内容的遴选和提炼。

应该研究技术基础课如何服务于专业技能培养和工程应用，并把相应的新知识和新技术引入到教学内容中。《工程力学》的一个主要教学目的就是使学生学会强度和刚度分析的方法和手段，能够对结构进行安全性校核。目前，有限元方法和相应的工程分析技术已经非常成熟并在工程分析中广泛应用，应该考虑以杆件的组合变形为内容载体，以典型工程分析软件为技术载体，引入到力学课的教学内容中去，使学生尽早获得新的技术视野和工程分析的新方法。

二、基本概念表述应准确

内容表述的精炼与使用术语的准确并不相排斥，不能因为简练内容而造成用语尤其是基本概念的混淆。

如在应力状态理论这部分内容中，有部分教材可能出于精简内容的需要，在一般应力(σx，σy，σxy)概念下把应力状态划分为单向应力状态、平面应力状态和空间应力状态，同时也给出了单向应力状态、二应力状态和三向应力状态的概念，大部分学生由于弄不清两者之间的关系和差别，造成概念不清和理解上的困难。严格意义上讲，这样处理是不恰当或不准确的，不单单是概念混乱的问题，而且混淆了已知条件和求解结果、前提与结论的逻辑顺序。就逻辑关系而言，单向应力、平面应力和空间应力问题是问题的引入和分析的基础，而一向应力、二向应力和三向应力是问题分析所得的结果和给出的判断。所以，比较合适的处理方法是明确提出有两种不同的划分标准，一种标准是按一般应力来划分，其划分类型为单向应力状态、平面应力状态和空间应力状态(如图1)。另一种标准是按主应力(σ1，σ2，σ3)来划分，其划分类型为一向应力状态(单向应力状态)、二应力状态和三向应力状态(如图2)，即在一般应力概念下去分析，在主应力概念下去确定应力状态的最终结果。

图1 空间应力状态

图2 三向应力状态

三、教材出版中应严格贯彻标准与要求

1984 年2 月27 日国务院发布了《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》，国家制定并颁布了《量和单位》(GB3100～3102-93)的国家标准，其中有《力学的量和单位》(GB3102.3～1993)。全国科学技术名词审定委员会负责组织科学技术各学科的名词审定、公布及协调、推广应用工作，已经公布的各学科名词，应遵照使用。这是全国各行各业必须执行的强制性标准，作为高校教材理应贯彻执行。

由于多种原因，目前，在教材编写出版中存在着不同的教材版本之间名词术语和符号有差别，同一教材使用符号不规范、名词术语表述不准确等问题，教师在使用中往往要进行专门的更正或说明，而学生由于初次接触教材和参考书，常常因此造成一些不必要的困惑。如一些重要名词仍使用旧的或不准确的名词术语，把切应力表述为剪应力，切应变表述为剪应变，力学性能表述为机械性能，弹性模量表述为弹性模数，伸长率表述为延伸率等［4］。再如量符号使用不规范的字母(如面积不用A 却用F，质量不用m 却用W 等)，单位符号大小写、正斜体不能准确使用(如k(千＇)与K(开)，m(米)与m(质量)，W(瓦)与W(功))等［4］。这些老问题仍在不断地、反复地出现在当下的教材中。在这里重点不是要给出教材中所出现的各种编写错误，而意在提醒参与者贯彻国家有关标准，减少教材编写中的不当或错误。一是要加强对国家标准的宣传与培训，使参与者自觉使用国家标准;二是强化国家标准在教材编写出版中的强制性。

［1］刘琦.“必需够用为度”与制图课内容体系改革［J］.重庆石油高等专科学校学报，1996(1):84-85.

［2］吕银芳.对“必需、够用”原则的理解及其实现途径［J］.价值工程，2011(2):157-158.

［3］全国自然科学名词审定委员会，力学名词审定委员会.力学名词［S］.北京:科学出版社，1993.

［4］孟寿萱.机械类图书中常见的编校差错(上)［J］.科技与出版，1997(4):10-12.