高職高專《工程力學》教學改革探討

摘 要: 本文針對《工程力學》教學的現狀與問題，圍繞高職高專教育重在培養應用型高級技術人才的目標，從教學手段、實驗教學、工程意識與創新精神、課程考核四個方面闡述了教學改革方案，探索能夠突出對學生綜合素質、實踐能力、創新能力培養的高職高專教學模式。

關鍵詞: 高職高專教育 《工程力學》 教學改革

《工程力學》是高職高專院校機械類專業的一門重要的專業基礎課，起著承上啟下的作用，在工程教育中占有重要的地位。長期以來，教學中不同程度地存在重理論傳授，輕能力培養的傾向，再加上“粉筆+黑板+書本”的傳統教學手段，教師講，學生聽，教師處于教學的主體位置，不能充分發揮學生的能動性，學生的應用能力差，在課程設計等綜合應用時體現得非常明顯，這與高職高專教育重在培養應用型高級技術人才的目標完全相悖。當前，高新技術發展迅猛，急需應用能力更強的職業技術類人才，面對這種變革和需求，高職高專教育要徹底改變陳舊的教育模式，大刀闊斧地改革，形成自己的特色。《工程力學》課程應順乎潮流進行改革，我認為改革的總體思路應是:緊緊圍繞高職高專教育的培養目標，牢固樹立“知識、能力、素質”三位一體、辯證統一的教育質量觀，加強基礎，拓寬實踐能力，培養創新精神，從教學手段、教學方法、課程考核等多方面進行全方位改革。

一、現代教學手段的改革

計算機技術的迅猛發展，極大地豐富了各種多媒體的表現手段，從靜止圖片到動態視頻，從二維到三維，從單一演示到人機互動，現在越來越多的教師開始把多媒體手段引入到教學中來。

CAI課件通常以某些軟件為開發平臺，使用文字、圖片、動畫、聲音、視頻等信息來創作交互式應用程序，是一種專門開發的輔助教學軟件，功能豐富，技術先進。電子教案通常是教師根據教學與學生的實際情況，針對需要，自己采用PPT或Http等文檔形式制作的，針對性、靈活性、時效性強，能體現自己的個性和教學風格。無論CAI課件還是電子教案都是現代化的形象化教學手段，生動、形象、直觀、效率高。在工程力學教學中，教師常需繪制大量題圖，題目文字亦常常冗長，動態內容也占很大篇幅，并且當今教學內容與學時之間的矛盾日益突出;使用電子課件進行課堂教學后，許多動態過程一目了然，可省去大量課內抄、畫題目的時間，從繁重的重復性勞動中解脫出來，在很大程度上改變傳統的教學模式，補充傳統教學手段的不足之處，寓學于玩，學生會印象深刻，開闊眼界，促進思維，非常適合當代大學生的學習特點，大大提高學生學習的興趣和主動性，進而提高課程的教學質量。

二、突出素質培養，加強實驗教學，培養創新精神

學生對這門課的普遍反映是:過于抽象和枯燥，解題比較難。考慮到高職高專學生本身高中基本功不牢，如果僅僅進行課堂教學，遠遠不能滿足對學生能力培養的需要。因此，教師應補充部分實驗教學。我的措施是:增加實驗學時比例，實驗課單獨授課，開放實驗室，改革教學法，將實驗教學分為入門、引深、提高三個階段。在實驗課上，我將工程中的五大因素(設計、材料、工藝、環境、負荷)緊密地和實驗聯系在一起，不斷改進和完善實驗設施，由最早的演示型轉變為動手型，將實驗課堂變成一個讓學生把理論與工程實際相聯系的模擬場地，調動學生學習的積極性和主動性，激發學習熱情。我校每年開展科技文化節，我逐步地將上幾屆學生的一些作品展現給學生，并從理論上解釋其工作原理，做到與課本內容相結合。在此過程中，培養學生善于發現問題、提出問題并分析解決問題的能力，培養學生獨立思考和交流協作的能力，同時培養他們的創新精神，鼓勵他們積極參與每年科技文化節的設計。

學生反映實驗課直觀、形象、生動，一些比較抽象，在課堂上不易分析清楚的問題，在實驗課上卻迎刃而解，譬如，相對運動、動系、牽連點等基本概念，學生通過在實驗中親自組裝操作各種機構及其運動變換，可較容易化解其難點、疑點，加深理解，同時也為以后學習《機械基礎》等課程作了鋪墊。因此，實驗課能讓學生得到一般課堂上得不到的東西，既增加感性認識，又開發想象力。

三、注重培養學生的工程意識

1.注重工程意識的引導

工程力學課程的教學不僅僅是使學生掌握并形成系統、扎實的基礎科學知識，更重要的是培養學生科學的思維方法，訓練學生從事工程應用并善于創新的能力。為此，我們應特別重視緒論課、案例分析課的教學。

傳統的工程力學多是從力學圖形簡化和公式導出講起，抽象的圖式很難和工程實際掛上鉤，初學者不理解所學的目的和意義，學習的興趣不大。為改變這種狀況，在緒論課上我先給出生產和生活中的一些工程實例，大至橋梁、常用交通工具等，小到懸掛式床、課桌等，讓學生分析它們的安全保障問題，大多數學生提出工作時不能破壞，自然引出強度概念，意識到工作時變形不能過大，建立起剛度及穩定性概念，緊接著給學生講解安全和經濟間的矛盾關系，使學生通過獨立思考而建立重要工程概念。

緒論課用工程實例開篇，教育學生在人類的衣、食、住、行中去體驗工程力學，從工程實際中去了解工程力學的作用，激發學生的興趣，為今后學習的主動性打下了基礎。同時將工程中的常用術語介紹給學生，將理論和實際的應用結合起來。

2.作好典型的案例分析

我們大量收集涉及力學問題的工程事故在課堂上介紹，并引導學生分析。例如，介紹某廠因搖臂鉆傾倒造成一名工人死亡，慘痛的教訓使學生震動，我讓學生分析搖臂鉆破壞的原因，學生從搖臂鉆的受力簡化、內力分析、彎扭組合變形的危險截面，分析出是由于危險點處金屬有缺陷，造成應力集中而導致事故的發生。通過分析，學生感到所學知識是有用的，同時也樹立了以質量求生存的工程觀念。

四、開好課堂討論課

要培養高質量的人才，重要的是培養學生的創新能力。在工程力學課程的教學中對學生創造能力的培養，就是在培養學生集中性思維(即邏輯性思維)的同時，更要培養發散性思維(即創造性思維)。為此，教師應階段性地開展課堂討論課，讓學生討論某些疑難問題，不局限于書本有的，老師講的，廣開思路，各抒己見，大膽辯論，在辯論中發展自己的獨創能力，逐步形成求異思維、求同思維和聯想發明、創造共振與思維變通等創造性思維方式。

所謂求異思維就是要求學生去想別人所不敢想的且有實用價值的新思路。例如，“動靜法—虛位移原理”，動中求靜和靜中求動的思維方法就是求異思維。所謂求同思維和聯想發明就是對一般人看來似乎毫不相干的兩件事，通過大膽聯想找出其中確實存在的聯系，大膽聯想是進行創造性思維的動力。例如，在學習運動學中有的學生對運動中觀察者的位置不理解，就引用政治概念上立場不同、觀點不同看到不同的現象加以說明。所謂創造共振與思維變通就是在學習中對某些問題冥思苦想不得其解，但經別人一提示，哪怕是間接的甚至是反向的，也會恍然大悟。以上種種思維形式有力沖擊了常規思維，打破了思維定勢的約束，使人想到許多常規思維所想不到的東西，也就是發展了創造性思維的能力。

五、課程考核與考試的改革

傳統的工程力學課程考核與考試采用最原始的閉卷筆試，是“應試教育”的產物，在內容和形式上趨于定向化，考查學生記憶的知識多，體現不出學生的運用能力和實踐動手能力，不利于發揮學生的想象力和創造力，嚴重制約著工程力學教學改革的發展，因此，我們必須對現行考試方法、考試內容和考試的命題加以全面改革。

首先，在考核方式上，實行學習階段的全程性考核與督導，變一次性、終結性考試為以階段性的考核與期末綜合考試相結合的辦法。這樣一方面有利于教師及時發現教學中的不足并加以改進，另一方面有利于加強對學生平時學習的考核與督促，引導學生掌握良好的學習方法，減少學習的功利性，從根本上改變應試教育制約學風、考風的狀況，促進學生良好品質的形成，還能全方位、多角度、準確地反映出一個學生的真實成績和綜合能力，實現學生的學習過程與學習結果的統一，知識與能力的統一。

其次，在考核方法上，變過去單一的閉卷筆試為開卷筆試、大作業、讀書報告、課堂提問、實驗操作等多種形式相結合的考試方法，有利于識別學生的運用能力、實踐動手能力和創造能力。

最后，在考試內容上，變再現書本知識為考查學生運用知識解決實際問題的能力。在卷面上主要是出一些靈活性大，知識面寬，綜合運用知識能力強的題目，例如，給定受力結構，讓學生為各構件選取材料及其截面形狀和尺寸，并對該結構存在的問題談自己的看法。這樣的考試能使學生思維活躍，更易激發創新意識。

六、結語

《工程力學》教學改革是一項復雜的、系統性和學術性很強的工作，改革不僅僅限于某一個方面，需面對一系列的問題，既要改變所有不利于教學的內容、方法和手段，又要兼顧教學秩序的穩定和教學質量的保證，是一個厚積薄發的過程，不能一哄而上和追求形式，要有計劃分期分批地進行組織、試點和實施。廣大教師必須認清并適應高職高專教育改革的形勢發展，轉變教育思想，更新教學觀念，克服教學改革過程中出現的問題和困難，樹立信心，堅定信念，潛心研究，大膽探索，并及時總結經驗，逐步建立起與高職高專人才培養目標相適應的教學模式，更好地突出對學生綜合素質、實踐能力、創新能力的培養，為培養社會急需時代需求的高素質應用型人才而殫精竭慮。

參考文獻:

[1]鄭紅高.職工程力學課程體系的現狀與改革實踐.遼寧師專學報，2004.12，(4).

[2]黃素萍.高職高專《工程力學》課程教學方法的探討.職業教育研究，2004.7.

[3]張根勞，高汝林.機械類高職工程力學課程分層次教學的探討與實踐.西安航空技術高等專科學校學報，2005.1.

[4]李明金.在新教學計劃下高職“工程力學”課程教學探討.中國輕工教育，2006.4.

[5]梅風翔，周際平，水小平.《工程力學》課程體系和教學內容的改革與實踐.北京教育，2005.11.

[6]李艷芳，胡旖旎.工程力學教學改革的實踐.南昌高專學報，2006，(4).