高校工程力学教学中实践与创新能力的培养分析

王静+王瑾+崔巍

摘 要：工程力学是工科类专业的基础课程，具有较强的抽象性与概念性，教学内容极为复杂，对学生的有效学习和透彻理解带来了一定的难度。对于理工科专业学生来说，力学知识的运用和掌握程度直接关系到学生的实践能力与创新能力，如何针对学生接受能力与课程特点，探索出实践效果好且形式新的教学方法，培养学生的实践与创新能力，已经成为高校教师的重要研究课题。本文就对高校工程力学教学中实践与创新能力的培养进行分析和探讨。

关键词：高校工程力学教学；实践创新能力；培养

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.239

1 高校工程力学教学的特点分析

工程力学作为理工科专业的基础性学科，涉及材料力学和理论力学等内容，其中材料力学主要是让学生掌握构建稳定、构建刚度、构建强度等力学相关的计算机方法；而理论力学则是要求学生分析多个物体的运动机构，善于观察和发现生活中出现的力学问题，在此基础上构建力学模式进行定性分析。通常工程力学具有理论性和通用性强、涉及面广、创新性与工程性强等特点，其理论在工程技术领域获得了广泛的应用，越来越成为理工科学生学习其他学科知识的基础[1]。这就需要高校教师在工程力学教学过程中，以学科发展要求为依托，打破以往的灌输式教学模式，注重实践和理论的结合，加强学生实践创新能力的培养，使学生能灵活运用所学知识解决实际问题，做到合理创新，进而培养出高素质的人才。

2 高校工程力学教学中实践能力的培养

首先，综合课程设计。工程力学的相关课题研究都与力学具有紧密的联系，要想提高学生的工程实践能力，应该以相关课题平台为依托，在大课题中适当提取小模块，将其作为综合课程设计的题目，引导学生解决基于实际工程问题的课程设计，增强学生的实践能力，更好地适应企业工作岗位的要求。例如：在课程设计中合理设置工程计算模块，利用具体计算等方面的实训，使学生掌握工程力学理论知识与有限元计算方法，提高工程计算能力。

其次，综合性课程实验。在工程力学课程实验教学过程中，教师可以设置综合性的课程实验与基础的课程实验，使学生学习先进的实验手段与基本的实验方法，灵活运用所学知识技能解决实际工程问题[2]。在综合性课程实验中，可以针对不同的实验采用不同的实验方法，更好地解决问题，如在减速箱输出轴的振动测量实验和动态应力测定实验中，需要学生掌握平面光弹和动态电测的实验技巧，这时教师可引导学生针对实验原理进行设计，自己动手标定与实验，借助数码相机和计算机等记录实验数据，独立完成实验报告。

最后，理论中渗透工程实践的教学。工程力学的理论知识具有一定的抽象性，并且许多学生不能全面认识工程实际，这就要求教师在课堂教学中合理运用多媒体和实物等方式，保证教学的直观性，增强学生的感性认识，使学生更好地理解理论知识。另外，教师讲解理论知识时应该适当引入生活中的力学问题或工程实例，以此调动学生的学习积极性，准确掌握工程计算方法，加强学生的工程分析能力。同时教师也应精心设计多媒体课件，将各种力学分析CAE软件和大量的例题和工程图片等插入到课件中，增强课堂的信息量，丰富学生的知识面，使学生灵活运用所学知识解决工程实际问题，提高学生的力学思维能力。

3 高校工程力学教学中创新能力的培养

第一，探究性教学。科研和教学相辅相成，对创新型人才的培养具有重要作用，因此高校实施探究性教学时，应该关注师资队伍的建设，确保教师有充足的资金、精力、时间进行创新，为创新型人才的培养奠定基础。当然教师应该积极参与科研，对本学科的发展动态和前沿知识有所了解，适当创新教学内容，在教学中有效运用科研的最新成果，充分挖掘与科研相关的教学内容，合理进行实验或研究，从讲解型教学过渡到研究型教学，引导学生结合学科前沿进行创新，提高学生的创新意识与创新能力。

第二，研讨课教学。研讨课教学主要是让学生参与教学，通过专题研讨和师生互动，拓宽学生的知识面，强化学生的创新能力和发散思维。教师在教学中可以课程重难点问题为依托，科学设置专题讨论课，采用学生主动、教师引导、师生互动的模式，设置相应地讨论题目，鼓励学生分组进行研讨。当然研讨课的主题应符合课程内容，让学生通过文献资料的查阅提出自己的思路和解答方案，然后由小组代表通过PPT、图片、板书等形式进行展示，最后进行点评。这样的方式充分尊重了学生的主体地位，打破了传统单一的教学模式，有利于提高教学效果，实现师生的良性互动，促进学生个性的发展和研究创新综合素质的提高。

第三，启发式教学。对于启发式教学而言，其主要是利用教材的疑点、难点、重点来创设问题教学情景，吸引学生的注意力，鼓励学生独立思考和自主解决问题，提高学生的创新思维能力。将其应用于工程力学教学中，必须要从专业背景和教学内容等方面出发，借助多媒体、图片、讲座等方式讲解相关的创新实例，使学生充分意识到知识应用的价值，激发学生的创新意识和求知欲，引导学生的思维导向，强化学生分析和思考问题的能力。在课堂教学过程中，教师应该结合课程的难点与重点，向学生介绍工程实例，提出相应的问题，启发学生查阅资料和提供解决方案；然后教师对学生的各种想法进行适当引导，给予积极评价，进而为学生提供一定的想象空间，培养学生的自主学习能力。

4 結束语

实践创新是时代发展和社会进步的原动力，学生实践创新能力的培养贯穿于高校各学科教学活动中，对学生的综合发展具有积极的作用。因此在工程力学教学过程中，教师需要采用丰富灵活的教学方式，精心备课、积极钻研教法，从而做到理论与实际的紧密联系，培养出实践创新能力强、适应社会发展需要的技术人才。

参考文献：

[1]刘静，周晓玲，汪中厚.浅谈工程力学教学中实践与创新能力的培养[J].上海理工大学学报（社会科学版），2013（02）：177-180.

[2]刘新柱，王冬，潘佳卉.基于创新能力培养目标的工程力学教学改革与实践[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2014（01）：39-40.

1.西安科技大学高新学院校内基金项目：轴承转子非线性动力学（编号KJ201705）。

2.西安科技大学高新学院校内基金项目：钛酸铋钠系无铅压电陶瓷固溶改性研究（编号KJ201704）。

作者简介：王静（1988-），女，陕西西安人，硕士，专职教师，助教，研究方向：工程力学。