如何調動學生學習工程力學的興趣

許秀蘭 趙華芳

摘 要： 結合工程力學課程特性及學生特點，作者結合多年教學經驗對如何提高課堂教學效率進行了有益探討，通過情感教學、多媒體教學、實踐性教學、啟發式教學等方法與手段，激發學生的學習興趣，調動積極性，鍛煉他們的思維能力，強化教學效果，培養學生分析問題和解決問題的能力。

關鍵詞： 工程力學 多媒體教學 實踐性教學 啟發式教學 研討式教學

對于高等職業技術學校機械、數控、模具設計等專業，“工程力學”是一門非常重要的專業基礎課程，它在基礎課程和專業課程之間起橋梁作用，為專業設備的機械運動分析和構件強度分析提供必要的理論基礎。

教學過程中應該緊緊圍繞調動學生主動性進行。如何提高學生學習興趣，是教師提高教學水平要研究解決的一個永恒主題。高職生普遍對工程力學的學習興趣不濃厚，原因有如下幾點：（1）隨著高校招生規模的擴大和高職院校自身規模擴張的需要，招的生源越來越多，學生入學分數越來越低，還有部分生源是中職升高職，甚至是文科報讀理工科的專業，文化知識掌握不扎實，尤其是與后續工程力學有直接關系的數學、物理等基礎知識掌握得不好；（2）工程力學的概念、定理、公式較多，計算原理都比較復雜難于理解，高職生普遍的反應是看不懂也聽不懂，甚至有的學生對這門課感到厭倦和害怕，極少數聽得懂的學生也會覺得這門課很單調、枯燥，上課提不起精神，處于被動學習狀態，既影響教學效果，又使學生學起來比較吃力。（3）工程力系的例題、習題與工程聯系密切，有些圖形復雜難分析較為抽象化，且牽扯到的知識點、原理較多，學生常常有種無處下筆之感。

因此，工程力學的教學關鍵是如何提高學生學習工程力學的興趣，令學生興致勃勃地鉆研學習。若是“牛不喝水強按頭”，則學生感到索然無味，自然提不起勁，學得消極被動，效果不佳。

結合教學實踐，我談談在工程力學教學中激發學生學習興趣的一些對策和方法。希望借此拋磚引玉，以利于提高課堂教學質量。

一、建立良好的師生情感

建立新穎的師生關系，多關心他們的學習和生活，了解他們的思想動態、情感及成長規律，不斷調整教學方法和管理策略，主動激發學生熱情。教學中對學生一視同仁，對不同層次、不同特點的學生分別施教，讓每個學生都能感覺到學習成就感，保持愉快的心情，激發學生學習工程力學的熱情。當學生情緒低落或情感受傷時，教師積極溝通引導，幫助學生走出情感低谷，讓學生學會笑對生活。“愛生自能受生愛”，建立良好融洽的師生關系，能創設最佳求知情境，激發學生學習所教課程的興趣。

二、結合實際，使學生認識到工程力學的重要性

有些人誤認為開設工程力學課程無關緊要，對該課程的學習目的不明確、學習積極性不高。筆者根據多年教學經驗和體會，列舉一些后續課程、科學技術、工程技術中應用工程力學課程基本理論的實例，以此說明工程力學課程在工科院校的重要作用及專業地位。

1.工程力學課程是后續課程的基礎

工程力學是高等高職高專技術學校機械類、數控技術、模具設計制造類等工科專業的技術基礎課，是科學、合理選擇或設計結構尺寸、形狀、強度校核的理論依據，為后續專業課的學習和應用奠定堅實的理論基礎。例如：《機械制造技術》課程中，需要用工程力學中點的合成運動和剛體平面運動的分析方法分析“連桿機構”和“凸輪機構”等各種機構的復雜運動；《機械設計基礎》課程中，分析齒輪、傳動軸、蝸輪蝸桿的受力和變形，計算齒輪傳動軸和蝸桿的強度、剛度，等等，都需運用工程力學中構件變形、雙向彎曲與扭轉組合變形的強度、剛度條件等理論；《金屬切削原理》課程中，需要用變形與應變的知識分析金屬切削時的剪切變形和剪應變；《金屬切削機床》課程，計算支承件的彎矩、扭矩、剛度，計算傳動件的疲勞強度等，也要運用工程力學中彎曲與扭轉的強度和剛度理論；《模具設計與制造技術》課程中要用到工程力學中的第三、第四強度理論等分析討論變形物體的應力、應變狀態，設計彎曲模具等。

2.工程力學在科學技術、工程技術中廣泛應用

工程力學中的基本理論在許多科學技術、工程技術中得到了廣泛應用。如發射人造地球衛星，為了使衛星能進入預計的軌道，需要用工程力學的運動學知識計算所需的初速度；飛機空投導彈。為了使導彈準確到達目的地或擊中目標，需要用工程力學運動學與動力學知識計算導彈發射時間、發射速度和方向；高層結構在各種豎向荷載、各方向風載、地震作用下的受力情況等，也需運用工程力學中構件受力時的強度、剛度與穩定性條件分析計算。再如房屋、廠房、橋梁、鐵路、隧道等的設計與建造，自行車、摩托車、汽車、挖掘機、收割機、各種機床設備的設計與組裝等，打乒乓球、棒球、足球、籃球等發射速度的大小和方向的確定都離不開工程力學相關知識。

三、各種教學方法相輔助，使學生感受到工程力學的樂趣

1.多媒體教學

充分采用多媒體教學，將文字、圖片、聲音、動畫視頻融為一體，展現在課堂上。這種圖文并茂、有聲有色的情景式教學環境，使傳統教學中枯燥抽象、用單一語言文字和圖形難以講清的內容變得生動形象，加深學生對課程內容的理解和應用。如講剪切與擠壓這一章時，首先給學生播放電影《泰坦尼克號》沉船過程的視頻，引導學生分析沉船的原因，然后利用剪切與擠壓實用強度條件分析求解沉船因素，最終得出導致這場海難的主要原因：（1）船速太快；（2）船的鉚釘質量太差，不能抗高剪切應力最終斷裂。

2.事例式教學

在日常生活中有許多有趣的力學現象，但人們一般對這些現象沒有重視，沒有細究，更談不上用力學知識加以分析。實際上通過對常見力學現象的分析，可以提高學生的感性認識，激發學生的學習興趣，讓學生認識到學習工程力學的重要性。如講解力對點之矩時：扳手擰螺母怎樣省力怎么費力，怎么轉動扳手是擰緊或松開螺母；講解力對軸之矩時：如何施力是開門、關門或門不動，施力大小及方向變化對開關門有何影響。再如講解材料力學內力部分時設問：內燃機中的連桿用時間長了為什么會斷裂；用剪刀剪紙箱，被剪紙箱面為什么不是豎直平面；鑰匙用時間長了為什么會彎，絲錐攻螺紋時絲錐桿發生什么變形；橋式起重機的大梁、列車車廂的輪軸、汽車齒輪軸用時間長了為什么會彎曲，等等，這樣就使學生有一定的新鮮感，無形中提高了學習興趣，加深了對實際問題的認識。

3.啟發式教學

教師在課堂教學中創設問題情境，多提問幾個為什么，啟發學生思考，改變學生一味被動接受的局面，能促使他們開動腦筋，主動積極地思考，深刻理解和掌握所學知識，提高學習效率，強化效果。如講圓軸扭轉時，提出：（1）日常生活中常見的發生扭轉變形的實例有哪些（如汽車方向盤操作桿、鑰匙開鎖、絲錐攻螺紋等），并引導學生分析他們受力有什么特點，變形有什么特點？（2）為何減速箱中，常看見高速軸的直徑較小，而低速軸的直徑較大；為什么空心圓軸比實心圓軸較合理？

4.研討式教學

研討式教學是以學生自主學習為中心，教師引導答疑為輔的教學方法。首先讓學生選擇自己感興趣且與課程教學內容相關工程的實際題目，通過網絡或圖書館查閱有關文獻資料，分析綜合，寫出總結報告或研究論文，教師利用課堂或答疑時間與學生進行交流和討論。如在講授壓桿穩定性內容后，有的學生以正在建設的高樓腳手架突然坍塌事故引起10多人傷亡原因分析為研討課題，通過查閱資料，分析總結，寫了一篇研究論文，師生同堂利用壓桿穩定性知識，從腳手架使用的材料是否符合要求，腳手架與地面的約束是否牢固，桿件的每節長度是否過長，桿件截面形狀及尺寸是否科學合理等方面進行分析討論，尋找事故發生的主要原因。通過研討，學生感受到學習科學知識和應用科學知識的重要性，有利于培養學生的參與意識、自學能力和實踐應用能力。

四、結語

學生是學習的主體，教師在教學過程中應靈活地運用多種教學方法，引導學生自己思索，激發學生的學習興趣，調動主動性，鍛煉他們的思維能力，培養學生分析問題和解決問題能力，最終達到全面提高學生綜合素質的目的。

參考文獻：

[1]張定華.工程力學[M].北京：高等教育出版社，2000.

[2]武昭輝.工程力學教程[M].北京：機械工業出版社，2010.