高职高专机电一体化技术专业工程力学教学改革的思考

孙毅

[摘 要]机电一体化技术专业的基础知识包括计算机、自动控制、检测传感、伺服传动和机械技术基础等。高职高专机电一体化技术专业工程力学教学过程中存在某些问题。应从教学内容、教学方法、教学手段、课程考试等方面进行改革。这样才能提高教学质量，为社会培养出素质更高的实用型人才。

[关键词]高职高专 机电一体化技术 工程力学 教学改革

[中图分类号] G642.0[文献标识码] A[文章编号] 2095-3437（2015）11-0163-02

对机电一体化技术专业的培养目标的表述，虽然各个院校不尽相同，但从大的方面来说是相同的，即使学生掌握本专业领域的基础知识，培养其相应的实践技能及实际工作能力，为机电一体化产品生产、销售企业及其他工业企业培养机电一体化高素质技能型专门技术人才。机电一体化技术专业的基础知识包括计算机、自动控制、检测传感、伺服传动和机械技术基础等。要掌握上述知识中的机械技术基础知识，就必须熟悉物体的受力方式，了解杆件内力的分析方法，掌握结构或构件承载能力的校核方法。工程力学正是研究物体受力分析的方法，介绍结构构件的内力、应力分析所必需的基础理论知识，为解决实际工程中结果和构建安全可靠与经济合理这对矛盾提供必要的理论基础和计算方法的一门课程。因此，工程力学是机电一体化技术专业的必修课，也是一门理论性和实践性都较强的重要专业基础课[1]，在教学过程中处于重要地位。

高职高专院校学生入学成绩普遍较低，基础知识不牢固，这就造成他们在课堂上接受知识的能力欠缺，进而造成学习兴趣低，更不乐于在课后思考总结。工程力学这门课逻辑性强，如果在学习当中某个环节没有掌握好就会影响下一环节的学习，就会造成恶性循环，给我们的教学工作提出了很大的挑战。本文就高职高专机电一体化技术专业工程力学教学方法的改革，进行了初步探索，以期进一步提高工程力学的教学质量。

一、教学内容的选取

（一）教学内容的整合

工程力学所牵涉的内容繁多，包括力的基本知识、物体的受力分析，力系的合成与平衡，杆件的内力分析以及强度、刚度、稳定性的分析。如果不对这些内容进行概括和归纳，就会给学生一盘散沙的感觉，不利于学习和掌握。所以，要对内容进行归纳，加以整合。整合后的教学内容，分为静力学、材料力学两个模块。力的基本知识、物体的受力分析、力系的合成与平衡归入静力学模块;杆件的内力分析以及强度、刚度、稳定性的分析则归入材料力学模块。

（二）教学的侧重点

教学内容的选取以必需、够用为度[2]，突出专业特点。工程力学这门课涉及多个工程领域，如土建、能源、机械等，对于不同的专业，工程力学这门课程内容的侧重点应有所不同。对于机电一体化技术专业的学生，毕业后的工作主要是机电设备生产现场操作以及机电设备的维修管理。鉴于岗位的需求，教学的侧重点和其他专业有所不同，比如：它不必像建筑专业那样要掌握超静定结构的内力分析，但要掌握好静力学中力的基本知识，物体的受力分析，力系的合成与平衡，材料力学中杆件的内力分析以及强度、刚度、稳定性的分析等知识，尤其应把重点放在连接件及扭转件的强度校核。

二、教学方法的改革

“教学有法，但无定法”。教学方法无所谓优劣，只有合适与否，能否让教学目标得以实现是评判教学方法合适与否的唯一标准。由于教学对象为高职高专类机电一体化技术专业的学生，因而首先应激发其学习兴趣，并在教学内容的选取上突出专业特点，还要注重对学生思维的启发，使学生掌握一定的学习方法。

（一）讲授过程结合生活，激发学生学习兴趣

工程力学和大多数理科课程一样，有大量的公理、定理以及定义需要记忆，所以往往在讲授过程中学生就容易感觉枯燥无味。在力学教学中要多用生活中实际的例子，使得本来枯燥的定理、公式变得容易理解。比如：讲到力矩的时候，可以举扳手拧螺帽的例子来说明，力矩的大小与力的大小以及力臂的长短有关，进而提出问题“怎样用扳手才更省力”，讨论力的方向与作用点对力矩的影响。通过举例，使得学生感觉力学知识并不是离人们的生活很远，而是与生活密切相关，这样让学生明白了学习的重要性，也提高了学习的兴趣。

（二）突出专业特点

工程力学学科几乎涉及所有工程领域，大多数工科专业都将其作为专业基础课，机电一体化技术专业的工程力学要突出其专业特点，这就要求教师在教学过程中多举相关例子。比如：机电一体化的学生大多数要考取车工中（高）级操作工证书，那么在讲“圆轴扭转强度和刚度计算”时，可取工程中常见的车床主轴为例。这样，一方面为后续证书的考取打下基础，另一方面让学生感觉到学习工程力学并不是纸上谈兵，而是对其专业有很大帮助。

（三）注重对学生思维的启发，使学生掌握一定的学习方法

在思维活动中，思维方法具有十分重要的作用。它构成了思维主体和思维对象发生联系的中介和桥梁。没有科学的思维方法，人们的思维活动就不能顺利进行并取得成效。对于工程力学这门课的学习，如果掌握了正确的思维方法，就会达到事半功倍的效果。例如：利用比较思维法，讲解力的三要素和力偶的三要素。将力的三要素 “大小、方向、作用点”和力偶的三要素“力偶矩的大小、力偶的转向、力偶的作用面”进行对比，这样更利于学生掌握这些知识。

另外，掌握一定的学习方法也是很重要的，工程力学是一门理论性很强的课程，学生在学习的时候如果一味地套用公式、定理，往往就会走向一个极端，因而需要把学习与实际结合起来，这时就需要教师正确的引导和启发。比如画弯矩图的时候，有些学生的弯矩图总画在受拉的一侧，必须让学生把弯矩图与结构的挠曲线结合起来考虑，这样想着结构的变形情况画内力图，出错的可能性就大大降低了。

三、采用丰富的教学手段

工程力学课程的教学工作量大，任务重。如单纯采用传统教学手段，即教师用粉笔在黑板上板书，并讲述相关知识。教师书写板书会占用宝贵的课堂时间，教学内容枯燥呆板，学生接受知识的效率会大打折扣，这和创建“有效课堂”的理念相违背。所以，单纯采用传统的教学模式已不再适应课程的教学。

若单纯采用多媒体教学，对于工程力学这门逻辑推理性很强的课程，也不完全合适。这是因为，多媒体教学虽然具有信息量大，表现力强的优点，但对逻辑推理过程的演绎则显得力不从心。而传统教学方式擅长逻辑推理过程，更加适合学生的思维过程。[3][4]因此，应该针对不同的教学内容选取合适的教学手段。

例如，在讲“物体的受力分析与受力图”时，就适合用传统教学手段，因为物体的受力分析是一个逻辑思维过程，需要教师指导学生对物体的受力情况进行观察、思考和分析，从而得到结论。若用多媒体教学，观察、思考和分析这一过程就很难完全展现。

又如：在讲解 “空间力系的合成与平衡”时，在黑板这个平面上很难形象地描绘三维空间，这时就可以通过多媒体课件形象地展示出立体空间，使立体空间变得直观，更容易使学生建立起立体空间的概念，有助于学生对空间力系等方面内容的掌握。可见，利用多媒体教学可以将抽象的问题形象地演示出来，这一点是传统教学手段无法达到的。

对于教学手段的应用不能一概而论，而要灵活选取，从而达到提高教学质量的目的。

四、进行适当的考试改革

工程力学这门课的考试方式以往都是教师在期末考试前提交A、B两套试卷，教务部门从中选择一套作为最终的考卷，总成绩直接由期末考试成绩而定。这种考试形式存在不少的弊端：考试内容均是老师反复举例、反复强调的对象。这就造成不少学生平时不学习， 到考试前几天复习后也能取得较好的成绩，显然这不能反映学生平时对知识掌握的真实程度，也不利于学生综合素质的培养。

基于上述考试方式的弊端，考试改革势在必行。改革从两方面出发，一方面改革出卷方式，改革后，教师在期末考试前提交试题库，由教务部门从试题库中抽取试题组成考卷进行考试，这种出题方式比起以往由教师直接出卷更为严密，泄题可能性变小，更能考出真实成绩;另一方面表现在评分标准的改革上，如今评分标准改革为：平时考核占30%（其中作业占10%，课堂考核占20%），期中考试成绩占20%，期末考试成绩占50%，这样才能较全面地反映学生的真实水平。

高职高专机电一体化技术专业工程力学教学改革要从教学内容、教学方法、教学手段、课程考试方式等多方面进行改革，才能提高教学质量，为社会培养出质量更高的实用型人才。

[ 注 释 ]

[1] 李艳芳，蔡久评，潘伊晖，等.高职高专《工程力学》教学改革的尝试与总体思路[J].教学探讨，2011（3）：69-72.

[2] 王奇利.高职高专《工程力学》课程教学改革初探[J].西安航空技术高等专科学校学报，2009（1）：69-71.

[3] 徐成福，王先，谢云峰.浅谈高职高专《工程力学》教学方法的改革[J].科技信息，2010（20）：3-4.

[4] 一个斌.思维方法[DB / OL].（2015-01-21）[2015-02-06].http：//baike.baidu.com / link？url=oOqNW0EqkS5f2Mu6Gdq

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[责任编辑：钟 岚]