“工程力学”课程教学中加强高职学生工程能力和兴趣培养的探索

易荣英

（武汉船舶职业技术学院，湖北武汉 430050）

工程力学是工科专业学生接触到的第一门与工程实际紧密结合的课程。通过对工程力学的学习，使学生掌握力学的基本概念、基本原理、工程机械的受力分析等知识，培养学生的工程观念、掌握工程计算方法。工程力学所采用的力学模型基本都有其工程背景，这就需要学生将“形象思维”和“逻辑思维”、“理论”和“实践”有机地结合起来，在培养严密的演绎思维的同时，也培养学生综合分析问题的思维方法；在注重培养学生基础知识的前提下，让学生逐渐提升解决实际问题的能力。

但工程力学是一门计算量较大、理论性应用性很强的课程，随着学时的不断压缩、高职生源质量的持续下滑及社会对高职人才素质要求的进一步提高，在学习的过程中，学生难免会产生力不从心的感觉，主要表现在如下几个方面：（1）工程力学作为少学时课程，要让学生在短时间内对工程力学有较深的认识，有一定难度。虽然可以通过多媒体或通过实验、下工厂使学生熟悉生产流程，了解机械设计过程等，增加工程意识，但其效果毕竟有限。（2）学生通常对时髦学科比较感兴趣，如现在多数学生对计算机、英语等较感兴趣，要调整其兴趣结构有一定难度。（3）在信息爆炸的21世纪，各种信息层出不穷，往往使得学生兴趣多元化，分散了学生的学习兴趣。因此，如何在有限的学时内进一步提高教学质量，激发学生的学习兴趣，增强学生解决工程实际问题的能力和创新能力，是当前工程力学教学需要探讨的一个重要命题。本文将对此作一些有益的探讨。

1 引入工程案例，培养学生的学习兴趣

现实生活中有很多美好的事物，如花样滑冰、先进的体育器材与训练方法、气贯长虹的大桥等等，都蕴含着丰富的力学知识；在工程力学课堂教学中，教师应努力摆脱过去的纯知识教育思想，挖掘实际生活中所蕴含的各种力学知识，使理论知识与学生的生活经验结合起来，引导学生去感受这种理论与实际相结合的美，感悟工程力学带来的智慧和启迪，使学生在学习工程力学时不再枯燥无味。因此，教师应在教学中将工程案例的应用贯穿于每一个章节，在例题和习题中注重工程实例。在课堂例题中，尽可能设置一些与工程实际密切联系的内容，充分利用多媒体手段，引导学生分析机构与力学模型之间的关系。

如在讲授梁的弯曲强度时，混凝土是典型的脆性材料。脆性材料力学性能的显著特点是抗压不如抗拉，而且价格便宜，工程中有时为了提高混凝土梁的局部抗拉性能，同时考虑到经济性要求，通常只在梁的受拉一侧加一些钢筋。这样制作的预制板必然分正面和反面。结合梁的内力情况和应力分布，启发学生讨论对于屋梁（力学模型是简支梁）和阳台（力学模型是悬臂梁）预制板应如何放置？引导学生根据梁的弯曲内力及横截面上的正应力分布特点来作出正确的判断；在讲授扭转变形时，问一般的转轴为什么采用空心轴而不采用实心轴？让学生带着问题学习；在讲梁的刚度时，问车细长轴为什么要采用跟刀架？对于已在车床上实习过的同学来说，就会有恍然大悟的感觉。通过这些事例，一方面加深了学生对理论知识的正确理解，另一方面也培养了学生运用所学知识分析解决工程实际问题的能力。学生通过对这些问题的探讨，不仅会积极主动学习力学理论，而且会乐于应用力学基本知识解答实际问题。

合适的案例分析，可以增进学生的理解和提高学生的学习热情，拓宽他们的眼界。值得一提的是，实际中工程力学案例很多，教师在教学中要紧扣专业开展教学。这样学生在案例学习中，既学了专业知识，又学了基础知识，避免了过去的空洞说教。以往枯燥无味、抽象呆板的力学课会变得趣味盎然，从而使学生学习的积极性大大提高，这种教学模式既解决了学时少、教学任务重的矛盾，又解决了高职教学的基础课内容应该“必须、够用”，且与专业相结合的问题。

2 制作力学模型，培养学生的动手能力

高职教育的目标是培养既有必要的理论知识，又掌握职业操作基本技能，具备较强的动手能力和实践能力以及有解决现场问题综合能力的应用性人才。现在的高职学生动手能力强，自尊心强，进取心强，有较强的创新性和思维敏捷性，对感兴趣的东西学习积极性高，但学习基础比较弱，接触机械生产实践少。对于机构和力学模型感觉比较抽象，不能深刻地理解力学在实际工作中的应用，根据学生这一特点，我们认为适当降低教学难度，确定可行的教学目标，帮助他们树立信心，引导他们掌握解决问题的方法和技巧，增强他们学习工程力学的信心和兴趣，是学好本课的关键。

为此，我们在工程力学课程中增加了手工制作。具体做法如下：第一，教师依据学生的学业水平、个性特征、性别等分成若干4～6人的小组；第二，教师对制作的要求、技能等进行大致地讲解。为了能更好实施小组合作学习，教师在讲解时，还要强调小组内部的分工和责任、成员之间的信任和相互配合来帮助创造团结协作的小组氛围，从而使技能训练有效到位，潜力得以挖掘，合作竞争能力得到提高。第三，学生分组构思讨论，课外制作，题材不限，给学生充分的空间来发挥自己的聪明才智；第四，作品制作完成后。教师组织学生以小组为单位展示作品成果，先由学生自评，谈出成败得失；再由学生互评；最后教师归纳、总结、指导、评分。多向交流共同评价，使学生对制作过程有一个较全面认识。

每个人生下来就对世界充满好奇，想体验每一种感觉，想做每一件事，但往往并不如愿。因为人生有太多的束缚，而这一次不一样，学生通过动眼观察、动脑思考、动手操作、没有对象约束的做自己心中的作品，大家对这个制作充满兴趣，充满自信，充满激情。学生以一次性筷子、模板、纸板、胶水、钉子等为原材料，制作了风力发电机、钢琴、水车、坦克等一批外形逼真、动作灵活，综合应用课程内容的作品，其中不乏复杂的机构应用，复杂的传动应用等。平常的作业只是对所学知识的训练检测，而这个作业的完成过程则是一个学习的过程，它激发了学生的学习热情，开启了学生学习思维，锻炼了学生的动手能力，培养了学生耐心细致的工作作风及团队合作精神，还能克服学生中普遍存在的沉迷于游戏、懒惰、心烦气燥的毛病。

3 苦练内功，成为一名优秀的力学教师

力学涉及工程界的各个领域，掌握一定程度工程力学的基本知识是现代工程师所必须具备的专业素质。不同专业，对学生的教学要求和技能要求不同，对力学的教学要求也不同。高职力学教师应具有根据不同的专业要求，合理编排教学内容，组织教学的能力。因此，教师在授课中不能仅仅停留在基本概念、理论和基本方法的套路上，更要与专业、工程实践紧密结合起来，才能在讲课中富有新意和激情，更贴近于实际，让学生对力学的内容感兴趣、易于接受。要给学生“一杯水”，自己要有“一桶水”。

首先，教师知识面要广。教师要对力学的发展史、力学的一些最新科学成果、包括力学在航天、军事等方面的应用有一些了解，并在课堂上穿插应用，使学生感到力学课程的深奥和实用，从上课开始就抓住学生的心；第二，要求力学教师多承担课程，特别是承担专业课程。目前普遍存在工程力学课程与专业课内容设置脱节，知识点之间不易迁移的问题，只有教师精通力学和专业课程，才能促进力学和专业课间的知识相互渗透，相辅相成，这样学生在以后遇到实际工程问题时，能学以致用，专业技能、创新能力在生产实践中不断地提高，后劲更足。第三，要求教师深入企业中去挂职锻炼。通过专业实践，教师可以了解自己所从事的专业在目前生产、技术、工艺、设备的现状和发展趋势，在教学中及时补充反映生产现场的新技术、新工艺的知识，将工程中的力学问题摆到课堂上，引导学生去解决，激发其学习热情。第四，能正确处理多媒体和板书、普通教具、语言表达之间的关系。多媒体教学方法的出现，有效地解决了传统教学方法中对于一些工程实例很难通过图片、动画演示及视频等手段表达出来的难题，从而可以加深学生对问题的理解。但是多媒体课件教学信息量大，要求学生注意力比传统教学方式更加集中，吸收有效信息能力更强，否则学生就抓不到学习的重点，迷失在一堆图片、数据中。教学是一个复杂的过程。教师的人生观、人格魅力等对学生的示范作用和潜移默化的影响是课件无法做到的。因此，将传统教学方式与多媒体教学有机地结合起来，发挥各自的特长，使两者在教学中实现优势互补，才能取得最佳的教学效果。

4 结 语

总之，高等职业教育重在实践。学生职业技能的培养是贯穿高等职业教育的一条主线，作为一名高职教师，需要具备的能力是多方面的，在工程力学的教学中，教师要多探索、多创新一些高效科学的教学方法，营造良好的学习氛围，提高学生的学习兴趣和工程能力。

1 李一平.寓能力培养于工程力学的教学过程中［J］.广西物理，1999（3）

2 郝超，蒋庆斌.试论高职教育项目课程的基本内涵［J］.中国高教研究，2007.7

3 叶志明.试论力学课程教学的方法论［A］.力学课程报告论坛论文集，2006