高校工程力學教學中實踐與創新能力的培養分析

王靜+王瑾+崔巍

摘 要：工程力學是工科類專業的基礎課程，具有較強的抽象性與概念性，教學內容極為復雜，對學生的有效學習和透徹理解帶來了一定的難度。對于理工科專業學生來說，力學知識的運用和掌握程度直接關系到學生的實踐能力與創新能力，如何針對學生接受能力與課程特點，探索出實踐效果好且形式新的教學方法，培養學生的實踐與創新能力，已經成為高校教師的重要研究課題。本文就對高校工程力學教學中實踐與創新能力的培養進行分析和探討。

關鍵詞：高校工程力學教學；實踐創新能力；培養

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.239

1 高校工程力學教學的特點分析

工程力學作為理工科專業的基礎性學科，涉及材料力學和理論力學等內容，其中材料力學主要是讓學生掌握構建穩定、構建剛度、構建強度等力學相關的計算機方法；而理論力學則是要求學生分析多個物體的運動機構，善于觀察和發現生活中出現的力學問題，在此基礎上構建力學模式進行定性分析。通常工程力學具有理論性和通用性強、涉及面廣、創新性與工程性強等特點，其理論在工程技術領域獲得了廣泛的應用，越來越成為理工科學生學習其他學科知識的基礎[1]。這就需要高校教師在工程力學教學過程中，以學科發展要求為依托，打破以往的灌輸式教學模式，注重實踐和理論的結合，加強學生實踐創新能力的培養，使學生能靈活運用所學知識解決實際問題，做到合理創新，進而培養出高素質的人才。

2 高校工程力學教學中實踐能力的培養

首先，綜合課程設計。工程力學的相關課題研究都與力學具有緊密的聯系，要想提高學生的工程實踐能力，應該以相關課題平臺為依托，在大課題中適當提取小模塊，將其作為綜合課程設計的題目，引導學生解決基于實際工程問題的課程設計，增強學生的實踐能力，更好地適應企業工作崗位的要求。例如：在課程設計中合理設置工程計算模塊，利用具體計算等方面的實訓，使學生掌握工程力學理論知識與有限元計算方法，提高工程計算能力。

其次，綜合性課程實驗。在工程力學課程實驗教學過程中，教師可以設置綜合性的課程實驗與基礎的課程實驗，使學生學習先進的實驗手段與基本的實驗方法，靈活運用所學知識技能解決實際工程問題[2]。在綜合性課程實驗中，可以針對不同的實驗采用不同的實驗方法，更好地解決問題，如在減速箱輸出軸的振動測量實驗和動態應力測定實驗中，需要學生掌握平面光彈和動態電測的實驗技巧，這時教師可引導學生針對實驗原理進行設計，自己動手標定與實驗，借助數碼相機和計算機等記錄實驗數據，獨立完成實驗報告。

最后，理論中滲透工程實踐的教學。工程力學的理論知識具有一定的抽象性，并且許多學生不能全面認識工程實際，這就要求教師在課堂教學中合理運用多媒體和實物等方式，保證教學的直觀性，增強學生的感性認識，使學生更好地理解理論知識。另外，教師講解理論知識時應該適當引入生活中的力學問題或工程實例，以此調動學生的學習積極性，準確掌握工程計算方法，加強學生的工程分析能力。同時教師也應精心設計多媒體課件，將各種力學分析CAE軟件和大量的例題和工程圖片等插入到課件中，增強課堂的信息量，豐富學生的知識面，使學生靈活運用所學知識解決工程實際問題，提高學生的力學思維能力。

3 高校工程力學教學中創新能力的培養

第一，探究性教學。科研和教學相輔相成，對創新型人才的培養具有重要作用，因此高校實施探究性教學時，應該關注師資隊伍的建設，確保教師有充足的資金、精力、時間進行創新，為創新型人才的培養奠定基礎。當然教師應該積極參與科研，對本學科的發展動態和前沿知識有所了解，適當創新教學內容，在教學中有效運用科研的最新成果，充分挖掘與科研相關的教學內容，合理進行實驗或研究，從講解型教學過渡到研究型教學，引導學生結合學科前沿進行創新，提高學生的創新意識與創新能力。

第二，研討課教學。研討課教學主要是讓學生參與教學，通過專題研討和師生互動，拓寬學生的知識面，強化學生的創新能力和發散思維。教師在教學中可以課程重難點問題為依托，科學設置專題討論課，采用學生主動、教師引導、師生互動的模式，設置相應地討論題目，鼓勵學生分組進行研討。當然研討課的主題應符合課程內容，讓學生通過文獻資料的查閱提出自己的思路和解答方案，然后由小組代表通過PPT、圖片、板書等形式進行展示，最后進行點評。這樣的方式充分尊重了學生的主體地位，打破了傳統單一的教學模式，有利于提高教學效果，實現師生的良性互動，促進學生個性的發展和研究創新綜合素質的提高。

第三，啟發式教學。對于啟發式教學而言，其主要是利用教材的疑點、難點、重點來創設問題教學情景，吸引學生的注意力，鼓勵學生獨立思考和自主解決問題，提高學生的創新思維能力。將其應用于工程力學教學中，必須要從專業背景和教學內容等方面出發，借助多媒體、圖片、講座等方式講解相關的創新實例，使學生充分意識到知識應用的價值，激發學生的創新意識和求知欲，引導學生的思維導向，強化學生分析和思考問題的能力。在課堂教學過程中，教師應該結合課程的難點與重點，向學生介紹工程實例，提出相應的問題，啟發學生查閱資料和提供解決方案；然后教師對學生的各種想法進行適當引導，給予積極評價，進而為學生提供一定的想象空間，培養學生的自主學習能力。

4 結束語

實踐創新是時代發展和社會進步的原動力，學生實踐創新能力的培養貫穿于高校各學科教學活動中，對學生的綜合發展具有積極的作用。因此在工程力學教學過程中，教師需要采用豐富靈活的教學方式，精心備課、積極鉆研教法，從而做到理論與實際的緊密聯系，培養出實踐創新能力強、適應社會發展需要的技術人才。

參考文獻：

[1]劉靜，周曉玲，汪中厚.淺談工程力學教學中實踐與創新能力的培養[J].上海理工大學學報（社會科學版），2013（02）：177-180.

[2]劉新柱，王冬，潘佳卉.基于創新能力培養目標的工程力學教學改革與實踐[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2014（01）：39-40.

1.西安科技大學高新學院校內基金項目：軸承轉子非線性動力學（編號KJ201705）。

2.西安科技大學高新學院校內基金項目：鈦酸鉍鈉系無鉛壓電陶瓷固溶改性研究（編號KJ201704）。

作者簡介：王靜（1988-），女，陜西西安人，碩士，專職教師，助教，研究方向：工程力學。