針對士官教育的工程力學課堂結構優化探索

劉佳

要：工程力學課程對軍隊院校裝甲裝備運用專業的實戰應用具有重要作用，學員扎實地掌握力學知識有助于增強對專業的理解。為了提高教學質量，本文針對受訓士官學員的思想、智能等特點，有針對性的提出了優化課堂結構的思考，從豐富教學媒體，提高理論的具象程度和增加教學方式手段三方面進行探討，對改善課堂效果具有一定的意義。

關鍵詞：工程力學;結構優化，教學媒體;實際應用;對比分析

工程力學課程作為專業基礎課，依據對構件的受力分析，來研究構件的運動規律，變形和破壞規律，從而為工程構件的設計和制造提供可靠和實用的計算方法。在軍隊院校中，尤其是工程兵和裝甲裝備維修及運用等專業的學員，該課程作為一門專業基礎課程，主要是在后續學習機械設計，裝備構造和裝備維修等課程中，提供相關強度和可靠性的理論知識。可見，工程力學課程在學員的專業培養中占據舉足輕重的地位。

如何提高學員掌握知識的程度，課堂結構模式和教學設計尤為重要。依據學員特點，有針對性地調整課堂結構，豐富課堂形式，抓住與學員專業密切相關的紐帶，調動學員的學習積極性，提高基礎知識與專業技能的匹配度，從而增強學員對知識的理解。

一、優化教學媒體多樣性，提高學員學習效率

工程力學課程中的主要任務是力學建模和材料性能分析，這種課程特點非常適合引入計算輔助教學。傳統的教學方法側重理論講解和運算，在進行大量復雜的運算中往往過多地依賴于解題技巧，從而忽視了力學原理和力學模型的建立。而在教學過程中運用分析軟件，使得計算簡便，并形象地觀察受力變形情況，直觀理解力學效果，提高學習效率。

有心理學試驗證明，18周歲到30周歲是人的智力發展的高峰期，是各項智力因素發展的 “黃金時代” [1]。士官學員在校期間正處于自身智能發展的最佳狀態。因此，適當的引導學員使用計算軟件，提高工程應用能力，鼓勵學員學習先進技術，增強時代賦予的責任感。

1.直觀教學，增強感性認識

當下流行的多媒體教學手段，正是基于感性認識的生動性、形象性和具體性等特征，通過動態、直觀的表現形式，將計算過程和結果通過圖形、動畫的形式表現出來，有助于學員直觀接受力學概念，理解復雜的計算公式，同時具有啟發性，有助于培養學員獨立分析和解決問題的能力。

2，避免復雜運算，注重實際應用

力學問題中大量的數學運算，對學員的數學基本功底要求是非常高的，這反而會導致學員注重計算而忽略力學原理的應用，甚至可能造成學員對力學概念的混淆，導致對課程學習積極性的降低。因此，應用軟件輔助教學，避免了復雜運算，將學員的注意力轉移到力學現象中，并聯系理論依據探究其形成過程，增加理論的實際應用能力。

3.拓展思維，增強建模能力

對于士官學員處于求知欲望和好奇心特別強烈的年齡階段，課堂上引入的應用軟件會很容易受到學員的關注，主動學習研究。這樣，學員在掌握力學理論原理的基礎上，拓展思維，培養工程計算技術，將力學理論和工程實際通過建模形式有機結合，學會用數學的語言來表述研究問題，在信息化時代這個大背景下，增強學員科學建模能力，對學員自身的發展空間是非常有益的。

二、優化教學內容抽象性，提高學習積極性

從士官學員的優長上看[2]，政治素質過硬，立志現身國防，有著較強烈的國防事業的熱情和理想，凡是與軍隊裝各有關的內容學習興趣較高。從劣勢看，士官學員由于當兵時間較長，生活環境較單一，社會實踐能力較差，普遍存在重軍事輕社會的現象。因此在授課中還要聯系實際生活，實踐裝備，這些直觀具象的教學內容都可以提高學員學習的興趣和積極性，促進學員對某一概念的深入理解，沒有感性的具象知識，理性的抽象知識就缺乏基礎，難以形成印象。

1，抽象問題具象化，緊密聯系工程實際

工程力學課程作為基礎課程，具有較強的理論性，對于重點、難點的分析上，在精講的過程中聯系實際工程，將課堂引入，課上教授和課后習題均與裝甲裝備、工程背景聯系起來，體現出實戰需要，培養學員實戰能力。比如裝甲車上復雜結構都是由一系列的構件連接而成，其中連接方式起到關鍵作用，不同的連接方式針對其使用特點大有考究，在學習約束的概念時，可以聯系裝甲車上不同部位的連接方式來學習，既生動形象地介紹約束類型，又加深了學員對裝甲車構造的記憶。

2，結合生活現象，啟發培養創新思維

教授課程中也不能只針對工程裝備實際，忽視日常生活中的理論應用。其實力學的應用領域及其廣闊，遠至古代石器近到現代科技，大至飛機坦克小到兒童玩具，以及各種自然現象，藝術作品，生活用具等等，這一特點決定了力學課程在激發學員的想象空間，訓練學員的發散性思維以及培養學員的創新能力等方面均具有重要作用，如何將其發揮高效，需要教員在教學實踐中不斷摸索思考。只要我們善于觀察，勤于思考，就會發現力學問題在實際中的應用幾乎無處不在。比如在自行車中力的應用，螺旋千斤頂的自鎖角度設計，斜拉橋上的拉壓桿件等等。

三、優化教學方式豐富性，啟發分析探索能力

士官學員來自農村的比重較大，現階段農村教育水平較低于城鎮，智力開發較晚。而來自城鎮的士官學員大多數是高考落榜者或高中肄業者。這說明士官學員的文化水平低于軍官院校的同齡學員。但士官學員是從所有士兵中選拔而來，這說明他們的智力發展水平高于其他士兵。通過分析可見，士官學員有著渴望知識，勤奮刻苦的自我意識，但由于智能水平不高，在學習過程中壓力較大，即便清楚力學課程的重要性，也會由于某些概念的理解混亂，做題困難而松懈學習態度，降低學習動力。因此，需要教員深入分析力學理論內容，在繁多的概念中找到相關性，采用適宜的教學方式，增強學員對知識點的識記能力和敏感性。

1，橫向對比方式

力學知識中有些概念是性質相似或性能相對的，講解時適當的將與其相關的知識加以對比分析，不僅能夠透徹理解新知識，而且在運用時不至于混淆。性質相似的概念比如各基本變形的應力都是由相應的內力除以界面幾何性質得到的。性能對立的概念比如內力和外力的關系，既相互依附存在又方向相反。這樣具有相關性的概念還有很多，需要我們教員在備課的過程中積極思考拓展發現。幫助學員分析關鍵，引導學員提升探索能力。

2，縱向對比方式

學習力學知識，是一個由特殊到一般，由一維到三維，由單一到組合逐步過渡的過程。針對這一特點，教員在教授過程中，要找到過渡的契合點，抓住關鍵橋梁和紐帶，著重講述關鍵點在過渡中的作用，有助于學員對概念的形象思維，提高空間想象能力。比如由一維問題過渡到二維、三維問題的關鍵點是應力狀態理論[3]，通過探究受力拉壓或彎曲的桿件橫截面上各點的應力情況，講解應力狀態理論的應用。

參考文獻

[1]周志勇，韓國勇，馬傳忠等 軍校學員管理[M].北京：軍事科學出版社，1991.

[2]于正泉，士官教育學[M].京：國防大學出版社，2008.

[3]楊麗紅，吳國輝，鄒廣平.材料力學教學方法探討[J].中國現代教育裝備.2O13（8）∶37-38.