浅谈职业教育中提高基础力学教学效果的方法

韩超

【摘 要】针对力学课程理论性强，学生兴趣低，教学过程中存在的重理论，轻能力培养等现象，提出了注重学生对概念的理解、注重培养学生工程意识、合理安排授课内容、培养学生的力学文化素质等提高基础力学教学效果的方法。

【关键词】力学；教学效果；概念理解；工程意识

0 引言

力学课程是职业院校工程类专业最重要的专业基础课之一，在工程教育中占有重要的地位。由于课程的理论性较强，学生对力学学习的兴趣不高，加之现在的力学教学大多采用的还是学科型教育模式，教学过程中不同程度地存在重理论，轻能力培养，不能充分发挥学生的能动性等现象[1]，因此，如何提高力学教学的效果是我们长期关注的问题。

1 注重学生对概念理解

1.1概念的重要性

概念是对事物本质特征的一种把握。力学概念是对各种力学现象抽象出来的概括其本质特征的一种认识。只有概念清晰，才能真正理解基本原理和解题方法。力学课程教学过程中我们往往较侧重原理的解释和解题方法的讲授，而没有意识到学生对抽象语言表述的概念并没有深刻的领悟。

1.2概念直接用于定性分析

在准确理解的基础上，概念可以直接运用到实际工程的定性分析中去，不需要计算或仅进行简单计算，就可以得到问题的结论，这种方法在实际工程中非常实用。例如，工程中某一超静定结构如只需判断其弯矩图的大致形状和危险截面的位置，可以通过观察分析结构的变形，并依据弯矩图形状与荷载情况之间的关系和弯矩图要画在杆件的受拉边直接作出弯矩图的形状。这种概念分析方法显然比用力法或位移法计算要快得多。这种通过概念和结论得到的大致结果也可以用作精确计算结果的校核。

1.3理解概念有助于思维方式的培养

力学课程的学习不单单要求学生学会解决几个问题，而更重要的是帮助学生建立从应用的角度去观察、分析和解决问题的思维方式。由于缺乏工程经验，从思维方式上，他们还不大习惯于解决工程问题的逻辑思维。力学课程作为学生接触的第一门具有工程背景的课程，既要给学生提供扎实的基础科学知识，又要培养学生科学的思维方法。只有把相关的基本概念理解透彻才能对力学的知识体系形成感性认识，进而养成逻辑思维。

2 培养学生的工程意识

在工程技术类专业中，力学作为重要的专业基础课程，一方面可以为后续的专业课程打基础，另一方面也经常可以直接运用与工程实践中分析和解决实际问题，因此力学是兼有理论性和应用性的学科。但对于学生而言，力学课程的学习在专业课程之前，这一阶段学生对工程的认知较少，容易把力学当作纯理论课程去学，较多抽象的图形、符号、公式和计算往往使他们感到枯燥，产生厌学情绪。进行力学课程教学时应该注重培养学生对工程实际的认知，使学生渐渐养成从工程角度分析问题的习惯和以工程实际为导向的思想观念，即培养学生的工程意识[2]。具备工程意识能够使学生能动地去认识所学知识的用途，运用所学的概念和方法去解决所遇到的工程实际问题，使学习具有目的性和方向性。在教学过程中可以采取如下方法来培养学生的工程意识。

2.1加强直观教学，引入工程案例

传统的力学课程教学多是从计算简图和公式导出讲起，对于没有工程实践经验的学生而言抽象的图式难以和工程实际挂钩。为了使学生增加对工程感性认识，以便把课程中的力学模型和实际构件相联系，在教学中可以使用一些结构模型教具或放映一些与工程有关的图片和视频等。通过这些方式，使学生了解工程结构的特征及工作原理，了解工程中解决问题的使用方法、术语和规范等，为理论联系实际提供必要的基础。在此基础上再来学习力学计算模型的简化方法以及从工程实际中抽象出来的各种力学问题，使学生将具体工程实践与力学课程的内容对应起来。

2.2加强实践教学环节

在力学教学工作中应重视实践教学，通过力学实验使学生对理论知识形成更深刻的理解，更重要的是力求通过实验培养学生分析和解决实际问题的能力和创造性思维。而传统的力学实践教学环节以验证性实验为主，只锻炼了学生实验操作能力而忽视了对他们分析解决问题的能力的培养，更无法灵活运用于工程实际。

2.3把工程意识培养纳入课程考核范围

为使工程意识的培养得到重视，可以把工程意识培养纳入课程的考核。例如在力学课程考核中可采用与专业联系紧密的工程实际问题作为案例设置问题，让学生分析案例中的力学现象、力学原理和力学问题。设置问题时可以以定性分析问题为主，辅以简单常规计算。

3 合理取舍讲授内容

在讲授力学课程时要对课程的内容做好取舍，有些知识需要细化讲解，有些知识需要拓展外延，有些知识需要讲解其应用，有些知识只需要简单表述，有些与学生所学专业关系不大的内容可以简单带过，有些涉及较深数学知识的推导可以不讲。切不可课本上有什么就给学生讲什么，无轻重之分，全部灌输给学生，挫伤学生学习热情，对力学望而生畏。在取舍讲授内容时要考虑学生所学专业和已有的知识基础。比如，对土建专业的学生，在讲授理论力学时将重点放在静力学部分，而对于机械、航空等专业的学生，运动学和动力学也需要重点讲授。再如，学生在学习高等数学时对微分方程的知识没有深入学习，那么在讲授材料力学中两端铰支细长压杆的欧拉公式时可以不去讲解公式的数学推导，而改用从稳定性影响因素出发来引导学生理解和记忆公式。这样可以减轻学生的学习负担，有助于学生把握重点知识，有效调动学生学习积极性。

4 学生的力学文化素质培养

在力学教学的同时培养学生的力学文化素质，使学生增强对力学的兴趣，使学生对力学的学习变被动为主动，将极大地提高教学效果。培养学生的力学文化素质可以从以下方法入手：①经常将身边的力学现象、日常生活和劳动中的力学原理引入课堂，引导学生在衣、食、住、行中去体验力学知识，激发学生的兴趣。培养学生观察能力、理论联系实际、分析和解决问题的能力。比如，让学生思考为什么食品包装袋的边缘要做成锯齿状等。②介绍我国历史上中外闻名的力学成就，比如赵州桥、应县木塔等，把力学的学习和历史文化相结合，让学生感受力学在人类文明发展进程中所起的作用。③鼓励学生参加各种力学竞赛，给学生开拓视野和取得荣誉的机会。④成立学生力学兴趣小组、协会和社团等学生组织，为喜爱力学的学生提供交流、展示和自主学习的平台，在学生中间营造良好的力学学习氛围。

5 总结

力学课程在职业教育工程类专业中有着重要地位。加强学生对力学概念的理解，培养他们的逻辑思维方式；培养学生的工程意识，使他们形成以工程实际为导向的思想观念；合理取舍讲授的内容，使学生减轻学习负担；培养学生的力学文化素质，营造良好的力学学习氛围。这些方法都是以学生为本位，目的在于使学生能够较好地发挥主观能动性来学习，并给他们指明了学习力学的目的和方向，使他们能够有的放矢，从而提高了基础力学教学效果。

参考文献：

[1]王丽梅.高职高专《工程力学》教学改革探讨[J].科技视界，2015，13：76.

[2]蒋纯志，姚敏，金桂.力学教学中如何培养学生的工程意识[J]. 中国校外教育，2009，S5：64.