應用型本科高校《工程力學》課程教學改革研究

王圣斌

安徽文達信息工程學院 機械與汽車工程學院，安徽 合肥 231201

對于機械類專業來說，《工程力學》這門學科的基礎性很強，而且具有很高的實際應用價值。開展學科教學，培養應用型人才，需從教學思想、方法、內容入手，進行深化改革，保證所設計的人才培養方案能夠使受教育者適應社會發展的能力。

1 教學內容調整應達到的四個目標

做好課程內容的調整工作，需與應用型本科高校人才的培養體系的定位相互對應，同時保證教學內容達到四個目標。第一，掌握基本概念和原理，也就是機械系統的力學分析和強度計算。第二，掌握靜態機械系統受力分析和強度計算方法。第三，掌握建立物理模型的系統方法，去解決一些簡單的技術問題。第四，以實驗方案為主要依據，具體展開實驗。能分析并解釋實驗結果，經過一系列的推導得到合理的結論[1]。教學內容調整應該緊跟時代的發展，不斷剔除其中已經過時的一些理論，以保證學生能夠了解并掌握最新的理論和應用。加強對應用型本科學生的培養，尤其是動手能力和應用能力，以保證學生同時具備理論素養和基礎實踐能力。

2 實現對教學方法的靈活運用

2.1 問題教學法的運用

學生在學習和掌握知識的過程中，不能僅僅是理解記憶，要對學到的知識加以應用。傳統模式下，教學方法以講授為主，該種教學方法顯然無法達到實際的教學要求。所以應該根據課程內容的具體要求實現對不同教學方法的靈活運用。以“問題式”教學方法的運用為例，教師在講授力這個概念時，會向學生提出問題：“實際生活中有哪些力的現象？”有同學說手推門就需要有力的作用，此時教師會再向學生拋出一個問題：“這個力的作用會讓門發生什么運動？”提出該問題目的在于讓學生能夠掌握力的概念，并嘗試與生活實際相聯系。

2.2 案例教學法的運用

在《工程力學》的教材上，每一個章節都會安排相應的例題，教師為學生講解例題，學生能夠更好的理解所學知識。雖然教材上的知識都來源于實際，有很多學生能很好解題，但是卻無法將例題與生活實際聯系起來。所以，教師要能夠將實際生活中的問題更好地融入教學活動中，在此條件下，同學們就會感受到力學知識在生活中的應用無處不在。就案例提取而言，可借鑒“周培元大學生力學競賽”中的題目，其中有很多競賽題目與實際生活聯系密切。而且其中有很多題目趣味性較強，能有效吸引學生關注。比如一道題目為“奇怪的獨木橋”，題目的大概意思是一個人過橋，橋會斷，但是兩個人過橋，橋反而不會斷。這樣有趣的題目能有效吸引學生注意。在“奇怪的獨木橋”中，應用到的是梁的彎曲的力學知識，此時同學們就會感受到生活中的力學知識并沒有離書本很遠，此時學生分析力學問題的能力也會有所提升。

2.3 “舉一反三式”教學方法的運用

可以將工程力學的內容分為兩部分，分別是靜力學和材料力學。就材料力學而言，主要講解桿件的基本變形形式和應力狀態有關知識。在講解桿件的幾種變形形式時，所運用的講解思路是相似的。為同學們講解了桿件軸向拉壓的內力、應力和變形的知識后，就可以為學生布置相應的學習任務，這便是應用舉一反三的教學方法。讓學生通過自學來學習桿件扭轉、彎曲的相應知識，也涉及到內力、應力和變形的有關知識。這種教學方法能有效激發學生學習的主動性，起到鍛煉學生自主學習能力的作用。

3 重視實驗環節，培養學生的創新能力

3.1 重視實驗教學

積極探索新的實驗教學模式，并適當增加實驗設計的教學項目。運用多種實驗方法，使學生能夠掌握更多的實驗技能，在此條件下實驗教學的有效性也會明顯增強。在改革教學活動的工作中，應當適當探索新的教學模式，體現學生在實驗活動中的主體地位，而教師則要在其中起到有效的引導作用。應增加實驗的課時數，并實現對實驗內容的科學調整和整合[2]。要設定不同的試驗模塊形式，主要包括基礎力學實驗、綜合性的力學實驗和創新性的力學實驗。這樣做的目的是最大限度促進學生探索并研究工程實際問題，使學生能夠真正具備解決工程實際問題的能力。

3.2 適當運用現代化的教學手段

在改善實驗教學方法的工作中，可適當將現代化的教學手段運用其中。將實驗教學體系和實驗教學內容作為重要依據。要確保所編寫的實驗指導書與本學院教師和學生的實際需求相符合。要加強對實驗教學微視頻的制作，并將制作好的微視頻充分運用到課堂講解中，因為現代化的教學手段更容易激發學生學習的積極性。

4 增加線上應用教學活動

4.1 線上教學實現課堂翻轉

應用翻轉課堂的教學形式，能增強學生學習的主動性，也能將學生放在教學活動的主體位置上。比如，某學校為了能夠讓學生更好適應社會，專門安排了線上教學活動，進行實際案例的仿真設計活動，拓展學生視野，更好了解該課程在工業活動中的實際應用情況，起到培養學生現代化思維的作用，增強學生對理論知識的應用能力，更好與工業應用實際相結合。以有限元分析為例，在現代力學中所起到的效用非常關鍵。又比如，工程師設計零件、工程師進行安全檢測，有限元分析都是不可或缺的分析方法。

4.2 加深學生對知識的理解

在《工程力學》這門課程中，對彎曲梁應力、壓桿穩定、應力集中的問題進行分析。分析完這些問題后，學生不僅能熟練操作軟件，還能從軟件輸出的結果中看到結構所發生的變形和位移的情況，同時也能了解到具體的應力分布情況。另外，應用動畫的形式來展現結構，能完整顯示開始加載的過程和結構改變的過程。在此條件下，枯燥乏味的力學概念就能轉化成為生動形象的畫面。這種圖文并茂的形式能有效激發學生思維和學習興趣。

5 實現過程評價，獲得考核結果

對《工程力學》這門課的學習進行過程性考核，以凸顯理論與實踐并重的特征。考核應當包含課程學習的多個細節，課前評價占比20%，主要考察學生在互助平臺上的預習情況和預習測試情況[3]。課堂評價與期末考試評價各占比40%。考核需保證檢查到學生對課程全部重難點知識的掌握情況，可借助信息化教學手段的力量來實現這一目標。

6 結語

總之，在課程教學內容改革工作中，要考慮到是否與人才培養體系的要求相適應，對《工程力學》課程教學方法及教學活動應靈活運用。對實驗環節要引起重視，培養學生的創新能力，為實現這一目標可適當運用現代化的教學手段，實現過程評價，從而獲得綜合性強的考核結果。