淺談如何提高《工程力學》教學質量

袁向麗 青島科技大學機電工程學院 266061

淺談如何提高《工程力學》教學質量

袁向麗 青島科技大學機電工程學院 266061

工程力學是工科類專業的一門重要基礎課程，在工程實踐中有著廣泛應用。由于其理論性較強，學生對工程力學的學習缺乏興趣。本文對在工程力學教學中如何采用一定的教學方法，提高教學質量提出了幾點看法。

工程力學是工科類專業的一門重要技術基礎課，該課程的開設不僅為后續的專業課奠定了堅實的理論基礎，而且該課程所涉及的內容及知識亦可直接應用于工程實際中。但由于其理論性較強，學生對工程力學的學習缺乏興趣，所以在工程力學教學中，應該改變傳統的教學方法，注重多種媒體的綜合運用，注重理論聯系實際，提高學生學習的積極性。在授課的過程中培養學生分析問題和解決問題的能力，使學生在后續課程的學習中能熟練應用所學的力學知識，并在今后的工作中有較強的解決工程實際問題的能力。本文對在工程力學教學中如何提高教學質量談談自己的幾點看法。

一.改革教學方法和教學觀念，以提高學生學習的積極性

隨著教學觀念的改變，以培養實用型、創新型人才為導向，在教學過程中必須正確處理好理論知識與實踐環節、直接經驗與間接經驗的關系，樹立學生為主體、教師為主導的教學指導思想，改革課堂教學模式。

在課堂教學中注重采用互動式、啟發式、討論式的教學方法。教學方法在很大程度上決定著教學效果，同時也對學生學習的積極性有很大影響。教學方法改革的根本目的是要讓學生從知識、技能的被動接收者轉變為主動參與者和積極探索者，徹底改變過去教師講解、灌輸，學生被動接受的教與學模式。在發揮教師主導作用的同時，充分發揮學生的主體作用，引入多種教學方法，如啟發式、討論式、互動式等組織教學[1]，創造條件讓學生積極參與，引導學生去思考、探索發現問題，鼓勵學生大膽提出問題。

1.啟發式教學：在工程力學授課過程中，教師通過對基本公式、定理的推導和證明，教給學生思維方法和分析方法。通過對例題的講解，教給學生解決問題的方法。通過練習和習題，將所學的公式、定理和概念以及解決問題的方法，應用到具體問題中。

2.討論式教學：應用此種教學方法，教師在講課過程中，隨時提出問題，引導學生討論。例如在講授工程力學中的約束問題時，在講到約束和約束反力、物體的受力分析、物體系統的平衡問題等章節的內容時，多提出問題，引導學生討論。并結合實際生活中的例子分析，然后讓學生自己歸納總結出分析問題的方法步驟、思路以及特點，這樣學生印象深刻，對于比較復雜的題目也有了分析思路和求解方法。另外，對于實踐性較強的內容，如物體系統的平衡問題的求解方法時，可以先給出要求解的問題，給學生思考的時間，然后讓學生代表在課堂上向大家講述，大家再一起討論、分析和評價，這樣使每個學生都有興趣積極參與，活躍課堂氣氛，培養創新意識。

3.互動式教學：教學活動是教與學兩大主體圍繞著知識傳授和能力的培養而展開的雙向活動，教學要獲得成功，必須首先建立良好的師生關系。這就要求教師有健康樂觀的人格和平易近人的態度。因此在課堂教學中，教師首先要創設生動活潑的課堂氣氛，講課的語氣不要太沉悶，語調盡量生動幽默，使學生以積極的態度投入課堂活動。比如在講授靜力學部分平面力系簡化結果的討論、平面力系平衡方程的個數以及表達形式等內容時，由于基本理論、方法已經掌握，宜采用互動式教學，人人動手動腦，調動起大家的積極性，教學效果自然會 增強。

總之，在工程力學授課過程中，根據不同的章節內容安排不同的授課方式，不要因循守舊，這樣會達到意想不到的教學效果。

二.注意“多種媒體”的綜合運用，優化教學效果

工程力學課程的教學相對比較枯燥，傳統的板書對于復雜圖形的講解很困難，采用多媒體教學可以通過精美的課件，引入生動的動畫，不僅吸引學生的注意力，開拓學生視野，還可以提高課堂教學效果，增大課堂容量。比如，使用動畫可以很方便地展示零部件及其機械運動的細節，對擴充上課的信息量有很大的幫助。同時可以重復使用，讓教師在每一次上課的時候都可以在原課件的基礎上進行修改和完善，對教師積累教學過程的體會和素材非常有幫助。計算機多媒體技術，為我們提供了運用文字、圖像、聲音和動畫等方式進行教學的可能性。多媒體課件的信息量大，授課內容形象直觀，可以節約教學時間，增加對教學內容的講解，在一定程度上解決了課時少內容多的問題。

但是，在多媒體的使用過程中仍存在一定問題。例如，多媒體教學的信息來得太快太多，在教學中容易忽略情感交流。使用多媒體課件公式推導過程太快，使學生缺少了思考的時間，學生參與度會降低。在使用多媒體教學中，教師要注意以下幾點：

1.學生是教學行為中的主體。教師的目標不是把課講好，而是讓學生學好。為此教師要有意識地引導學生主動地去獲取知識，而不僅僅是將知識通過各種渠道灌輸給學生。在多媒體教學中，常常會出現教師不停播放課件，邊播放邊照本宣科地讀課件，大部分學生聽得則是昏昏欲睡。在工程力學課堂教學中，提倡老師將板書、肢體語言等多種手段與課件播放相結合，真正實現“多種媒體”的綜合運用。

2.教師要制作富有個性化的課件。使用多媒體教學時，教師應制作適合自己的課件。雖然有現成的課件可以使用，但再精美的課件不一定適合自己。通過教師自己制作課件，可以充分調動教師的積極性，同時保留每位教師的風格和特色。教師在授課和制作課件的過程中，要充分考慮學生思考和做筆記的時間，要盡量使課件思路敏捷，文字簡潔。同時，教師平時要注意素材收集，方便靈活應用。作為教師應是上課之前要備好課件，下課之后還要根據上課的情況不斷完善和補充課件，精益求精。這樣的反復過程，不但提高了課件的質量，而且對教學質量的提高。

3.要提倡學生做筆記。在近幾年的教學中，發現記筆記的學生越來越少，這樣做的結果只能是在老師講解的過程中，學生能聽得懂，但在課下無從下手復習。記筆記時應該對講課的重點內容做記錄，對老師強調的難點和不易掌握的內容要記錄。至于基本的概念在教材中直接做標記即可。

在利用多媒體上課時，老師不應該只局限于三尺講臺，可以走到學生中間，與學生面對面進行交流。在屏幕顯示中要經常穿插一些其它的教學方式，如板書、課堂討論、習題、趣聞逸事等，使學生能得到適當休息，輕松愉快地獲取知識。

三.練就學生的基本技能并注意新舊知識的融會貫通

在工程力學課程中，最基本的也是最重要的基本技能是受力分析、畫受力圖、列平衡方程和畫內力圖。在整個力學課程中絕大多數的公式、定理的推導和證明以及計算，都要借助于這些基本技能的應用。同時，要想理解性、系統性地全面掌握本課程內容，以便學好后續課程及較好地解決工程實際問題，也取決于這些基本技能的掌握程度。如在進行受彎構件強度和剛度計算時，若受力分析、畫內力圖的基礎不扎實，即使寫得出計算公式，也無法取得所需正確的內力數據代入公式進行計算，應將這些基本技能的訓練落實到教學的各個環節中，凡用到基本技能時，就要趁機訓練。在習題課、作業題中經常有意識地安排基本技能的訓練，使學生盡量養成在解決力學問題時先作受力分析，畫受力圖、作內力圖的習慣。練就扎實的基本技能，會為今后學好后續課程，提高分析問題、解決問題的能力奠定良好的基礎。

學生在學習過程中，如果不注意對學過的知識點的應用，而只是注重單一地學習各章節的內容，而忽略了將前后所學知識融會貫穿，是很難做到理解性地掌握知識的。所以在教學過程中采用求解推理法進行教學，引導學生理解知識和培養能力。通過提出新問題并分析新問題與過去所學知識有何聯系，然后用已學過的知識推導出解決新問題的方法，從而使舊知識和新知識構成連貫的知識鏈條。比如在講解平面匯交力系時，要引用工程中的實例時，讓學生自行對物體的受力進行分析，這樣學生不但了解了什么是平面匯交力系，而對前面剛剛學習過的受力分析又作了一次復習。再比如講授“受彎構件內力計算”時，先使學生了解用截面法取出的隔離體在外力和內力的共同作用下必須保持平衡的原則，然后將已學過的靜力平衡方程用到隔離體上，通過平衡條件求解任意截面上的內力，從而得出了列內力方程求解內力的方法，將內力方程簡化，得到求解內力的快速計算法則。通過這種教學方法，既復習了以前所學的知識，又理解掌握了新知識的產生和應用，使學生不僅知其然，而且知其所以然。如此會培養學生的思維能力和邏輯推理能力。

四.注重理論知識與工程實際的結合，增強學生的學習興趣

在工程力學課堂教學中要注重理論聯系實際。在教授書本知識的同時，要用一定的工程實例來解釋工程力學中的基本原理，并引導學生對本專業中的力學現象和問題進行思考和分析，這樣不但培養學生的創新能力和工程意識，同時還提高了學生學習本課程的興趣，自然就提高了教學質量。

理論聯系實際是培養學生解決實際問題的能力。工程和生產實踐是工程力學的依據。在教學中應注重理論聯系實際[2]。比如在講解機械工程中的受彎構件時，首先提出問題，為什么常見的竹子生成空心的并有竹節？為什么常見的梁設計成魚腹式梁？ 面對這些問題， 學生們自然會帶著濃厚的學習興趣。用力學概念解釋竹子生長成空心圓截面，是因為其具有優良的抗彎和抗失穩能力；魚腹式梁提高了承載能力，并節省材料。我們應更注重傳授本課程的研究方法，注重學生正確分析問題和解決問題的能力，為今后學生從事科研工作打基礎。

工程力學的應用十分廣泛，其理論體系已經基本建立，現在主要是如何應用其解決實際問題。眾所周知，工程力學問題本來包含兩個方面，一方面是從實際問題中抽象出力學模型；另一方面是對力學模型進行理論分析。然而，一般授課中只講述后一方面，對前一方面講述很少，表現出學與用的嚴重脫節。教師在講清理論問題的同時，一定要介紹這一理論問題的實際工程背景，這對培養學生理論聯系實際的能力是很有用的。例如在講解具體例題時首先要講清這一問題的實際工程情況，經過何種簡化才成為這樣一個理論計算問題，然后講清解題的思路，最后是分析清楚這一解題結果的可靠性，即與實際工程情況比較可能會造成哪些誤差，并說明有何種用處等。

總之，教師要上好一門課，讓學生學好一門課，除了采用多種教學方法和教學手段外，還要努力提高教師自身的素質，要求對專業知識有全面的了解，并要掌握授課知識在生產實踐中的最新應用信息，在教學的過程中不斷豐富和拓寬自己的知識面，不斷提高自己各方面的能力，這樣才能使我們培養出來的學生成為優秀的人才。

[1]舒開鷗,李海燕.《工程力學》課程教學改革之探討[J].科技創新導報.2009.18:152

[2]王建政.材料力學應用型教學方法的探討[J].科技情報開發與經濟.2009, 19( 12): 181-182

袁向麗，女，碩士研究生，講師。

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.20.144

教學方法；多媒體；教學質量