小議《工程力學》課程教學

摘要：就如何提高學生學習《工程力學》課程的興趣、激發學生的學習動力等問題，從把握緒論課、在課堂上巧妙設置思考題、理論聯系工程實例及適當開設講座等四個方面進行了討論。

關鍵詞：工程力學；學習興趣；教學

《工程力學》課程主要包括理論力學和材料力學兩部分內容。它是工程領域中一門重要的專業基礎課，為工科各專業后續課程的學習提供必要的力學理論基礎，同時培養學生正確分析和解決簡單工程力學問題的能力。但是由于該課程的理論性強且抽象復雜，學生學起來感到枯燥無味，且很難與工程實際聯系起來，容易產生厭學、懼學情緒。因此，根據本課程的特點和學生的實際情況開展這門課程的教學，提高教學質量，提升學生運用所學力學知識解決實際工程問題的能力就顯得非常重要，這也是歷年《工程力學》課程教學研究的一個重要課題。本文結合筆者的教學實踐和思考，就怎樣提高學生的學習興趣，增強學生學習《工程力學》課程的主動性和積極性，以達到提高《工程力學》教學效果的目的談談看法。

把握緒論課，初步激發學生的學習興趣學生對一門新課的認識一般都是從緒論課開始的，而且更重要的是學生對于任何一門新開課程都會有一種好奇心理。這種好奇包括對新課程的好奇，也包括對新教師的好奇。根據筆者的觀察了解，每開一門新的課程，學生第一堂課聽得都比較認真，大部分學生總會帶著“這門課程到底講什么內容”、“老師講得精彩不精彩”的疑問聽課。第一堂課講得如何直接影響到學生后面學習的主動性和積極性。因此，把握好緒論課，活躍第一堂課的學習氣氛，初步激發學生的學習興趣就顯得非常重要。緒論的主要作用是使學生對課程的任務、性質、主要內容、作用和地位以及課程的學習方法等有一個大概的了解。因此，教師要上好緒論課，首先要熟讀全書，并化繁為簡，簡單、準確地把課程性質、任務、主要內容、課程地位和作用以及課程的主要學習方法等提取出來介紹給學生，使學生明確該門課程的學習目的和主要任務，明確《工程力學》在本專業中的位置和作用。其次，為了激發學生的學習興趣，讓學生直觀形象地了解工程力學的廣泛應用性以及內容的趣味性，要將一些學生感興趣的與日常生活或生產實際有關的例子介紹給學生。比如，抽血化驗時為何只抽取非常少的一部分血液就能知道全身血液的健康情況？劈柴時為什么橫著劈比豎著劈要費力得多？在超市購物時，購物車為什么能夠自動地停在上升或下降的電動扶梯上？還有古人用冷水澆燒燙的石頭使石頭破裂的原理是什么？為什么對于鐵等金屬件用同樣的辦法卻不易破裂？等等。這些有趣的例子很容易使學生感受到《工程力學》課程的實用性和趣味性，從而初步激發他們的學習興趣和學好該門課程的決心。

巧設思考題，引發學生課堂學習的熱情講授新知識之前，可精心布置一些與要講的知識點有關并帶有趣味性的思考題讓學生討論，引發學生的思考，然后再說出本堂課要講的內容和要解決的問題，并點出思考題與本堂課要講內容知識點的聯系，讓學生帶著問題聽課。這樣不僅可以大大提高聽課效率，同時也能使學生明確該堂課的學習目的，還能讓學生結合思考題的求解思路理解和消化所學的新知識。比如，在講平面一般力系平衡問題求解前可給出這樣的思考題：建筑工地上的起重吊車在懸臂上有一個平衡塊，它起什么作用？設計師是如何確定這個平衡塊的重量以達到工程實際要求的？又比如，在講剪切和擠壓變形前，首先結合一則分析導致“泰坦尼克號”沉船事故原因的新聞報道，即：1912年4月14日晚，從英國的南安普敦首航美國紐約的“泰坦尼克號”撞上了一座巨大的冰山而沉入海底，多年來科學家們一直在尋找這次著名海難的原因。最近美國的一個海洋法醫專家小組在獲得初步的證據后認為，除了船速太快以外，這艘船的鉚釘質量太差可能也是導致這場海難的主要原因。然后給學生出思考題：工程上使用的鉚釘經常作為連接件把不同的幾個物體連接起來，在受力的情況下鉚釘有可能破壞，那么要使連接安全可靠，工程師通常是如何通過計算初步確定鉚釘個數和直徑的？在講扭轉變形前給出思考題：一個體積相等的同種材料做成的齒輪傳動軸，是做成實心軸好還是做成空心軸好？從強度上考慮哪種強度大，抵抗破壞的能力強？等等。通過精心設計這些思考題，可以吸引學生的注意力，從而引發學生學習新知識的熱情。

使學生理解和掌握《工程力學》課程在工程實際中的應用《工程力學》這門課程具有非常廣泛的工程背景，該課程的一個鮮明特點就是它的工程實際應用性。它所研究的問題都是工程中最基本的力學問題，研究對象基本上是從工程實際中簡化而來的。因此，教師在教學過程中應該抓住課程的這一重要特點，將理論講授與工程實際緊密結合，通過大量列舉工程實例計算題，讓學生熟悉工程實際問題的分析簡化、力學模型的建立以及求解過程等，使學生通過大量接觸工程實例全面理解和領會課程的理論知識，同時掌握這些理論知識在工程實踐中的運用，從而逐漸培養學生從工程的角度去分析問題的習慣和意識，循序漸進地提升學生解決工程實際問題的能力。另外，學生通過對這些實例的學習和了解，感受到《工程力學》知識與專業學習的緊密聯系，感受到學有所用，因此也能激發他們的學習動力。結合課程設計講解一些工程力學綜合應用題，如設計常用零件截面尺寸就是反映工程力學實際應用性的一個好例子。生活實際中的工程力學例子非常多，這就要求教師廣泛地掌握相關專業知識，多觀察，多收集工程實例，多做課前準備。

適當安排相關講座，增強學生的科學探索精神和學習責任意識在講授《工程力學》理論基礎知識的前提下，在課外可適當安排一些講座，讓學生了解更多的與力學有關的知識，拓寬學生的知識面，增強學生的科學探索精神和學習責任意識等。比如，向學生傳授一些與力學有關的學科發展動態，結合當前使用越來越廣泛的有限元仿真技術分析零件受力和變形的情況，適當地給學生灌輸一些工程CAE的知識，并利用多媒體技術進行演示，可使學生直觀、具體、形象地感受到它的強大功能，從而激發他們進一步學習的熱情，增強他們的科學探索精神，同時也為他們后期進行工程CAE分析奠定理論基礎。又比如向學生講述一些在力學學科發展中獻身真理的優秀科學家的感人事跡，可以激發學生崇尚科學，熱愛所學專業，造福人類的熱情；將工程上一些重大事故以幻燈片或視頻的形式呈現給學生，讓學生在觸目驚心的事故中感受到學好《工程力學》知識的重要性，增強他們的學習責任意識等等。

總之，在教學過程中，教師要多探索、多實踐高效的教學方法，要始終本著引導、激勵的原則盡一切可能提高學生的學習興趣和動力，提升他們實際應用知識的能力。

參考文獻：

[1]羅澄清.關于工程力學教學的探討[J].太原城市職業技術學院學報，2006，（2）.

[2]黃素萍.理論聯系實際 搞好《工程力學》教學[J].職業教育研究，2005，（6）.

作者簡介：

鄒冬平（1975—），女，江西吉安人，碩士，江西藍天學院助教，研究方向為工程力學教學。