以创新为核心的工程力学学习探索

李利祥　石路杨　张猛

摘 要：近年来，全国高校的教育逐步向素质教育和能力教育转变，培养我们当代大学生的创新能力和实践能力已成为力学教学改革的核心内容。本文以创新能力和实践能力为核心目标，结合工程力学的性质，从学习方法、学习内容和学习模式等方面对工程力学的学习进行有益的探索。通过采用注重理论与学习实际相结合，引入相关领域和交叉学科的知识以及强化建立力学模型的能力等有效的学习方法，可以激发学习的积极性，大学生的创新能力与实践能力得到提高。这些革新措施不仅发挥了工程力学课程在创新和工程实践中的作用，同时对促进学习质量具有很大的价值。

关键词：创新能力；工程力学；学习方法

一.工程力学的创新效应

（一）提高创新能力

综观当前工程力学的教学热点，我们可以清晰地发现，传统的工程力学学习观念已经出现了一些新的变化。即综合思考创新学习的各个方面以及创新实践工作者的成果，创新能力是一个人创新素质的最根本方面。在工程力学研究过程中，行之有效的创新学习方法可以催生人们以强烈的创新意识，进而推动创造性思维迅速的发展。最终合理地将科学理论应用于新形势，进一步解决新工程力学问题。与工程力学的创新效果伴随而来的创新能力不仅仅是一种智力特征，更是一种人格的特质，一种积极创新的心理状态，更体现了一个人的综合素质。

（二）培养创新精神

进一步培养创新精神也可以由工程力学的创新效果来实现，创新精神中最重要的是两点就是创新意识和创新勇气。培养创新素质的前提是创新意识的形成。创新意识的形成更加的表现出了一种善于发现问题，寻求新变化和积极探索的心理导向。强烈的心理素质是创新意识中的一项，它包括创造激情，探索欲望，寻求好奇心，进取精神和自信心。创新的勇气是培养创新素质的条件，包括诸如崇高理想，不怕危险的勇气和坚持不懈等非智力因素。在具有数千年儒家文化历史的我国，培养当代大学生的创新勇气尤为重要。

（三）锻炼创新思维

工程力学创新能力是我们在学习中必须培养的能力，它对于帮助我们成功完成工程力学学习任务有着至关重要的作用。随着教育改革与研究的不断深入，近年来，中国对我们大学生工程力学学习能力进行了更具体，更详细，更易于操作的研究分类。此外，已达成共识，中国大学生目前的工程力学学习能力大概由五种构成，分别为：理解能力，推理能力，分析能力，应用数学问题处理问题的能力和实验能力。力学创造思维的锻炼包括两方面：首先是组织和结合工程力学知识，以创造新的知识来提升力学创造思维；第二是突破工程力学知识，提出新的见解，想法，想法和观点。

二.创新核心下的工程力学学习

（一）注重理论与学习实际相结合

大部分学生总是认为工程力学课程存在一定难度，有的甚至直接放弃对工程力学的学习和研究，这种想法是极其错误的。事实上，工程力学课并不是那么可怕，它应该被视为纸老虎。在工程力学的学习上我们不能仅仅停留在理论学习和思考层面，可以把它当作普通的课程，注重理论与学习实际相结合，甚至把它当成自己的爱好。兴趣是一个人寻找某事或喜欢某事的倾向。它伴随着一定的情感体验，可以使人们的注意力高度集中。当我们真正的对工程力学的学习活动有强烈而稳定的兴趣时，它不仅可以使我们完全集中注意力，还可以激发积极的思考和对力学学习热情的深入探索，使人们的心理活动处于激动的状态。在学习工程力学时，我们应该始终坚持为课程添加有趣的颜色，例如：当我们用扳手拧紧螺母时，我们使用大扳手来节省能量，而小板f却非常费力。通过这样的理论与实践的有效结合，使我们的工程力学视野不断拓宽，有趣的感性知识进一步升华为理性认识，达到愉快学习工程力学的目的，激发工程力学的学习兴趣。

（二）相关领域和交叉学科的知识的引入

创新看似偶然，但有它产生的必要条件。创新需要广泛的知识和未知的探索精神。我们当代大学生不仅要在课程内容中学习知识，还要探索与课程相关的领域以及我们自己感兴趣的问题。现如今，计算力学技术在不断地发展，相关的力学软件也在不断更新，在解决工程力学中复杂问题时，一些有限元软件如 Ansys 和Abaqus 等为我们解决问题带来了跟大的方便，这些相关软件为我们进一步学习力学、理解力学提供了有力工具。我们可以利用 Abaqus 软件进行模拟出带圆孔薄钢板两端受轴向拉力作用下的 Mises 应力分布云图，在这样的分布图指示下，可以清晰地观察到应力集中的分布现象。由此为切入点，讲解有限元软件的基本计算过程，使我们这些学生对有限元软件有个初步认识。此外，结合相关授课和指导教师的科研项目，向我们介绍利用有限元软件计算所得到的研究成果，使我们了解其强大的功能和应用。为了加深我们对有限元软件的进一步理解，可以寻找使用有限元软件计算的简单案例。例如，数值计算圆轴扭转的横截面的应力和梁的纯弯曲，以验证分布规律。在這样的案例配合下，我们更为有效的学习和理解工程力学的相关知识。

三.结束语

工程力学的这门学科具有较强的理论性，并且在我们日常生活中有着广泛的适用性，对于培养我们当代大学生的创新意识和实践能力有着重要的作用。我们应该清晰认识到工程力学的学习策略，激发学习兴趣，提高创新能力和工程实践能力。在工程力学学习方面的创新措施应以实践为本，重点关注如何激发我们的学习的兴趣和独立思考能力，进一步培养创新思维。社会在发展，人才需求不断提高，新问题不断涌现，创新和应用工程力学的能力也在不断提高，要求当代大学生在不断探索和创新的道路上做出长期而艰苦的努力。

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作者简介：

第一作者，李利祥，汉，男，华北水利水电大学

第二作者，石路杨，女，华北水利水电大学

第三作者，张猛，男，华北水利水电大学