對“工程力學”課程教學的若干思考

馮學軍

對“工程力學”課程教學的若干思考

馮學軍

針對在職職工和技校學生的特點，總結了企業教育與培訓中“工程力學”課程教學實踐的一些經驗和認識，探討了如何在教學中加強理論與實際的聯系，以及合理采用多媒體等現代化教學手段，以幫助學生理解學習內容、提升學習興趣、培養技術應用能力。

工程力學；課程教學；理論聯系實際；技能培養

接受企業教育與培訓的學員主要有在職職工和技校學生兩類。在職職工學員是來自企業的技術人員、技術管理人員，他們有著豐富的實際工作經驗，有豐富的感性知識，但在數學運算、計算機應用等方面往往生疏。他們學習目的明確，即期望通過短期培訓提高自身的業務水平。他們的基本狀況參差不齊，有的學員數學和力學的基礎很薄弱，有的年齡也比較大。技校學生年輕、記憶力強、反應快，但缺乏實際生產知識，理解能力相對差。他們中大部分人文化基礎較差，很多人的學習自覺性、積極性不高，對理論性強的課程缺乏學習熱情，一旦在學習中遇到困難容易放棄。

工程力學是機械、土木、水利、航空、汽車、造船等許多工科專業重要的專業基礎課程。其內容對于上述專業的工程師和技術人員來說，是必須掌握的知識，而在職職工、技校學生只有具備一定的工程力學知識，才能在工作中充分理解工業結構和設備的工作原理，做到合理操作。工程力學課程理論性強、公式多，需要一定的模型抽象思維能力。工科本科“工程力學”課程一般會安排較多的課內和課外學時，而職業教育和本科教育的培養目標不同，學員的文化基礎和在學習時間上的投入也有較大差異，因此，在教學實踐中學員對這門課程往往感覺困難，普遍缺乏學習興趣，達不到預期的學習效果。本文嘗試對“工程力學”課程教學做一初步探討，以期提升該課程教學的有效性。

一、上好第一堂課，激發學員學習興趣

如果學員第一次上課就感覺枯燥艱澀，第二次課的學習熱情馬上就會降低，一旦幾節課跟不上教學進度，很容易失去對這門課的興趣進而放棄。因此，在第一堂課上抓住學員的興趣非常關鍵，這需要教師做好大量的備課工作。上好第一堂課，就是要講好緒論。在緒論部分，要將“工程力學這門課程研究什么”、“在學員今后工作中的重要性”、“這門課的學習要求”這三個問題講清楚。在具體教學方法上，要力求生動形象，比如可展示國內外著名的大橋、場館、高樓等標志性建筑結構；行車、塔吊、塔架、各種機床等工廠、工地中常見設備，以及飛機、汽車、船舶等交通工具的結構部分和工廠或生活中常用的各種工具，用簡單形象的語言，簡要介紹這些結構、設備或工具的傳力和工作原理，讓學員看到工程力學的原理及運用無處不在。還可以收集一些工程結構因強度或穩定性不足而發生災難性事故的典型案例的影像資料，以加深學員對工程力學重要性的認識。同時，第一堂課上教師特別要注意情緒飽滿，語言表述生動風趣，并將這種積極的情緒傳遞給學員，用教師的個人魅力把學員吸引到課堂上來。

二、利用多媒體和網絡教學，調動學員學習積極性

由于一些學員（主要是技校學生）對工程結構或工業設備缺少感性認識，平時的生活經驗也不夠豐富，單純的講授難以引起他們的聯想，對學習內容感到枯燥。如果能利用影像、動畫等資料，可以有效幫助學生的理解。例如，利用動畫讓課本上原本靜止的機械、機構動起來，形象地表現出其工作過程。

近年來，在教學中已經大量采用了PPT等多媒體教學手段，很大程度上替代了傳統板書。PPT有其獨特的優點，它可以隨意插播影像資料，通過巧妙設計，產生生動有趣的視覺效果，并且可以節省出很多板書的時間。但是傳統的黑板板書也有其不可替代的優點，比如對于一些重要的公式推導，教師板書推導的方式更接近學員的思維速度和習慣，讓學員有一個跟著教師的思路步步深入的過程,相比PPT可能教學效果要好得多。因此，只有現代的多媒體教學手段和傳統的板書相互補充，合理結合，才能取得更好的教學效果。

利用網絡等手段，提高學生主動學習的積極性。當布置學員在網上收集國內外因為結構強度或穩定性不足而發生災難性事故的案例時，也可以給出一個實際工程結構要求他們簡化出力學分析模型，讓學生在網上相應的論壇進行求助和討論。此外，教師也要習慣于使用網絡和學生交流，重視網絡上學生對自己的評價，及時調整改進自己的教學方法。

三、加強實踐環節教學，強化學員的技術應用能力

工程力學課程實踐教學與培訓應盡量結合學員的實際工作，學以致用，讓學員所學到的知識在

圖1 多鉚釘鉚接傳載

四、精煉例題和習題，培養學員理論聯系實際能力

工作中真正發揮作用。例如，工程機械常常用到鉚釘或銷釘連接，設計中需要校核其剪切強度和擠壓強度，因此，教師可將其強度校核作為典型問題進行互動式學習。在課堂講解了單只鉚釘的剪切應力和擠壓應力計算的基本原理之后，讓學員對一個實際的多鉚釘連接問題進行強度校核，例如給出圖1所示的多鉚釘傳載問題，讓學員計算鉚釘群的受剪面積和受壓面積，進而計算出每個鉚釘上的剪切應力和擠壓應力并進行強度校核。向學員強調除要正確運用剪切和擠壓強度條件外，還要正確判斷剪切和擠壓面積。這個問題可以進而推廣至銷釘強度校核，如圖2所示的某接頭處受軸向荷載的銷釘，讓學員在掌握鉚釘強度校核方法的基礎上，自行對此銷釘的剪切和擠壓強度進行校核。通過上述實踐性教學環節的深入，可以使學員在學習過程中收到良好的效果。

對于在職職工而言，還可以讓他們將工作中的一些力學問題帶入課堂討論，如讓他們對工廠中的一些機器設備、工具使用的力學原理進行分析和解釋，也可以將工作中遇到的一些問題或技術改進的設想預先提出來，安排時間專題討論，在學習的同時，也促進了工作。如曾經有學員在學習期間正好參與了所在單位一臺皮帶運輸機的選型和設計工作，需要對皮帶部分的強度進行校核，筆者結合他的工作，將班級學生分成幾個小組，每個小組選用一種方案進行設計和強度校核，選擇了最合理的方案，該方案最后為實際設計所采用，分析報告也列入了設計計算書。通過這個項目，加深了學員對所學知識的理解，培養了學員將理論知識用于實際生產的應用能力，學員對此種學習方法給予了充分地肯定。

圖2 銷釘連接

工程力學這門課程教學必須做一定的習題練習才能掌握。工程力學的習題可能會較難，參與企業教育與培訓的學員數理基礎較薄弱，課外所花的時間也不會太多，因此，講解的例題不必追求難度和技巧，應選擇較基本的例題，并且反復強調基本力學概念。課外布置的習題量也不必多，不必難，但是要求學生的解題過程必須嚴格按照規范的步驟和要求進行，附圖和字跡必須工整，中間計算步驟必須完整，培養學員嚴謹的工程習慣。通過工程力學課程的學習，學員不僅學到了專業知識，同時，也培養了嚴謹踏實的作風和理論聯系生產實際的能力，真正能夠從課程的學習中獲益。

馮學軍，女，國電諫壁發電廠教育培訓中心講師，主要研究方向為職業教育。

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1674-7747（2012）09-0039-02

[責任編輯 徐 晶]