“题目引导式”教学方法在工程力学课程教学中的实施

温庆阳 周晓敏 李贵荣

摘要：在工程力学课程教学中应注重创新意识和工程意识的训练，“题目引导式”教学方法将“周培源大学生力学竞赛”题目与课程知识点关联起来，能够激起学生学习工程力学的兴趣、发挥主观能动性，最终培养学生的创新意识和综合运用工程力学知识解决工程实际问题的能力。

关键词：题目引导式;工程力学;力学竞赛题目;工程能力

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）20-0190-02

“题目引导式”教学方法是指教師改变传统的“老师教、学生被动学”的填鸭式教学，实现以教师为主导、学生为主体的教学模式，将具有工程背景的题目贯穿到教学中，激起学生的学习兴趣，培养学生自主学习和独立思考的习惯[1]。工程力学课程作为工科专业一门重要的专业基础课，也是大多数工科专业学生所接触到的从理论向工程实际过渡的第一门课程[2]。其教学目标是在教学中培养学生的创新意识，并通过工程能力训练，逐步培养学生综合运用力学知识和方法分析解决工程实际问题的能力。然而长期以来，工程力学课程的教学模式主要以知识的传授为主，学生参与少，大多数学生处于被动接受力学知识的状态，而工程力学的课程内容具有较强的理论性，逻辑严密，涉及大量的概念和烦琐的公式推导与计算，内容抽象、枯燥，很容易使学生产生畏难、厌烦情绪，导致学习工程力学的兴趣不高，影响学习效果;同时工程力学课程又与工程实际紧密联系，该课程所要解决的问题大多都是从工程实际中概括出来的基本力学模型，具有明确的工程实际背景，但工程力学课程的理论包含大量的假设简化以及工程约定，并且在例题分析中只是相关知识点和公式的简单应用，学生对所学知识与工程实际的关联性知之甚少，不知如何将工程实际问题转化到所学知识上，也无法独立解决工程实际问题。因此，如何提高学生对工程力学课程的学习兴趣、引导和培养学生的创新意识和工程素质等已引起了不少力学教育工作者的思考。为此，我们在工程力学课堂教学中引入“题目引导式”的教学方法，结合“周培源大学生力学竞赛”的题目，加强对学生创新意识和工程分析能力的培养。

一、“题目引导式”教学方法的可行性

“题目引导式”教学方法贯穿整个工程力学教学过程，其主要流程为：题目的选择→题目的分解与分析→知识点讲授与题目求解→总结。相比以前“老师教、学生听”的教学，此方法注重老师与学生深层次的互动，在课程教学中，通过教师对题目的分析，引导学生参与到教学过程中，充分发挥主观能动性，使课堂教学以学生为主体，将学生由被动接受知识变为主动探究问题。在整个课程学习过程中由实际工程问题出发，在课下养成预习和复习的习惯，在课堂上带着问题听课，注意力相对集中，对所学知识的重点和难点有更深刻的理解，明确所学知识能够处理的工程问题，提升学习工程力学的兴趣和成就感。采用“题目引导式”教学方法进行工程力学的教学，虽然表面上是减少了教授知识点的时间，但培养了学生学习工程力学的兴趣，使学生能够发挥学习工程力学的主观能动性，提高了听课的注意力，教学形式多样，最终使课堂的教学效率得到了一定程度的提升，经过实践，在工程力学课程的教学中，采用“题目引导式”教学方法是可行的。

二、“题目引导式”教学方法的实施过程

1.题目的选择。题目的选择应该符合以下的原则：具有工程实际背景、不太复杂，能够体现工程力学课程的特性、贴合工程力学课程的内容。而“全国周培源大学生力学竞赛”面向全国所有高校的学习力学的学生，基础知识覆盖理论力学与材料力学两门课程的理论和实验，着重考核力学基础知识的综合应用、注重实践创新能力和分析解决问题的能力。力学竞赛题目来源于生活中的工程实际，又有一定的简化，符合题目的选择原则。至今，“全国周培源大学生力学竞赛”已经举办了十一届，所涉及的题目多种多样，在每一次教学之前，根据学生的专业、基础和对力学知识的要求在力学竞赛题目中选择难易程度合适的2—3题作为本次课程教学的题目。

2.题目的分解与分析。题目的分解与分析是“题目引导式”教学中的一个重要过程，该过程效果如何将直接影响学生对工程力学课程的初步认知和学习兴趣。此过程在学习工程力学之初进行，多数低年级的大学生对于工程力学课程缺乏基本了解，如果一个学生对该课程产生了抵触情绪，多半难以学好，因此通过对题目的分析可以加深学生对该课程的认知，培养学生对工程力学的情感，提高学生对工程力学课程的兴趣。只有这样，学生才会投入时间进行预习、复习，在课堂上能集中精力听课，记忆一些基本概念，深入理解公式的推导和应用。在对工程力学课程进行总体讲解以后，明确课程的研究对象、研究目标和研究内容后，引入所选择的“周培源大学生力学竞赛”题目，先组织学生对题目进行有目的的讨论：（1）题目中的现象与工程实际有什么异同，如何由工程实际转化而来？（2）题目中的问题主要涉及什么方面？（3）利用以前的知识能不能求解问题？讨论过程中，通过对容易出现的错误进行分析和提示设置引导性问题，把学生思维导入到正确的解决方法中，最终由老师根据学生的讨论结果讲解如何利用工程力学课程的知识解决工程实际问题：（1）正确认识工程实际问题与题目之间的简化关系，建立正确的力学模型;（2）分析题目中的现象与问题，按照课程中的知识点进行分解，与课程章节做好一一对应，并做一定的定性解释，使学生能够清楚了解工程力学的学习目标和学习内容。

3.知识点讲授与题目求解。知识点的讲授与题目求解是“题目引导式”教学中的一个主要过程，该过程贯穿整个工程力学的教学过程，其教学效果将直接影响到整个课程的教学效果。教师在每一次课前要针对所要讲授的知识点精心组织、认真备课，在授课中再次提出与本次课知识点对应的力学竞赛分解题目，使学生能够带着工程问题听课，同时在讲授内容的重难点时，一定要紧紧围绕上面提出的问题来进行，抓住关键的地方启发和引导学生围绕上述问题来加以思考，加深对工程力学基本知识的理解。

4.总结。在所有教学内容完成讲授以后，针对“周培源大学生力学竞赛”题目将教学过程中求解的分解题目进行综合，从整体上对整个题目进行工程简化、解题思路、力学建模、明确考查的知识点、求解步骤等方面的分析。一方面可以对课程内容进行回顾，使学生熟练掌握力学知识点及其应用;另一方面可以通过对题目的完整分析，培养学生的创新意识和工程分析能力。

三、结语

在工程力学课程中，“题目引导式”教学方法强调“周培源大学生力学竞赛”题目在整个教学中的贯穿、引导作用，通过老师对题目的分解和分析题目与课程知识点的关联，使学生带着问题学习、充分发挥主观能动性，形成以老师主导、学生为主体的教学形式。通过“题目引导式”教学能够有效地增强学生的创新意识和工程意识，能够培养学生利用工程力学知识解决工程实际问题的能力。

参考文献：

[1]卢坤甫.引导式教学法在高职语文教学中的应用[J].商业文化（下半月），2012，（1）：181.

[2]赵玉成，喻梅.工程力学课程内容体系及教学改革研究[J].力学与实践，2009，31（5）：69-71.