工程力学教学中的探索与实践

顾祎娜

工程力学教学中的探索与实践

顾祎娜

（天津市河东区职工大学，天津市 300011）

在工程力学的教学中，应注重学生对基础知识的理解，注重教材对学生的适用程度，注重实践与课本相联系，注重学生的创新能力培养等等，才能唤起学生的学习兴趣。

工程力学；类比法；多媒体教学

一、加强基础知识的理解

在工程力学的学习中，教师不仅要让学生学到力学的基础知识，更重要的是帮助学生具有能够解决实际问题并建立力学模型的能力。学习基础知识的目的就是为了解决工程实际问题，工程实际问题解决依赖基础知识的掌握。在学习过程中，很多同学没有学好这门课程的主要原因是缺乏对基础知识掌握，对基本概念混淆。搞清基本概念是工程力学学习的出发点和首要条件。例如，在解决静力学中考虑摩擦的平衡问题时，就要传授给学生静滑动摩擦力、最大静滑动摩擦力、摩擦角、动滑动摩擦力等基本概念。此外，在运动学中各种力的作用量和物体的运动量的计算也广泛涉及基本概念问题。如何使学生能够灵活运用这些概念呢？首先，注意讲解基本概念的物理意义。其次，运用类比法总结归纳概念。例如，在引入理论力学中“截面惯性矩”的定义时可类比“转动惯量”的概念，只需用“面积”变为“质量”即可推出后者，便于学生掌握运用。第三，严格定义界限。例如，二力杆的定义为：只受二力作用而处于平衡状态的物体。如果只受二力作用而没有处于平衡状态的物体就不是理论力学中二力杆。最后，牢记计算公式。在这里也可以用类比法化繁为简，例如：杆、轴、梁的应力计算公式可以归纳为：应力＝内力／相应截面几何性质。

二、采用适合学生层次的教材

选择教材要有一个准确的定位，教材要考虑使用教材的对象，根据教学计划的调整，对现有教材内容我们就需要进行筛减，突出重点，设置适合教学目的、教学计划的教学内容。其中穿插生活生产中的实际例子，以此来缩短课程与学生兴趣之间的距离。根据教学内容的难易程度，归纳出哪些是了解的，哪些是掌握的，哪些是熟记的。在教学中不能一刀切，不让学生们觉得学好工程力学高不可攀。

三、用生产生活中的实例导入课程

引入实例可以使教材上常见的刚性、强度、稳定性等枯燥的力学知识在生活中得到激活，显得更有说服力，是学生产生主动学好力学的内部动力。在讲授剪切力时引入的一个实例：1995年6月2日，韩国汉城三丰百货大楼在30秒内化为了一堆瓦砾。事故调查小组在大楼骨架与蓝图的设计比对中发现，支撑4、5楼的柱子直径大幅缩水，楼板厚度由45cm减到40cm，当太细的柱子承受过多的重量时，天花板因剪切面上剪应力过大，剪切强度不够而破坏，致使整栋建筑几乎瞬间全部垮塌。在教学实践中发现：学生对形象直观的事物感知往往会先入为主，这对后续学习是否顺利至关重要。利用学生的好奇心，可以让他们主动地去深入学习教学内容。例如，在讲“梁的弯曲”这节内容时，用格尺为教具，要求学生观察横截面，让学生将格尺弯曲，再将格尺截面转90。弯曲，学生发现很难弯曲，让学生思考一把尺子两种情况下，弯曲难易程度为什么不同？还可以以粉笔为教具引入“园轴的扭转”的教学内容。以此调动学生的兴趣并在兴奋中掌握了很多工程力学知识。

四、利用多媒体手段辅助教学

在课前制作工程力学多媒体课件，多媒体课件具有动态、可视、形象等显著特点。在课件中可以穿插工程实例以达到形象生动、图文并茂作用。多媒体课件适合课上教学也适合学生在课后自学、复习。但是多媒体课件与板书相比也有其缺点。比如授课速度相对过快，这是由于学生对此种教学方式的不适应以及视觉疲劳引起的。原因是人的精力不可能总是在集中的状态。板书文字保留时间会长一些，而多媒体则一去不复返，这使学生有压迫感，总觉得速度快。如何解决这个问题呢？教师可以在课件制作上采用暗色底纹，减少学生视觉疲劳。教师在授课节奏上加以改进，语速有快有慢，注意重复。此外，在课堂上应采用多媒体教学与板书相结合的方式，这样可以使教师授课更加丰富，更能充分发挥教师的临场能力。

五、运用类比法构建教学情境诱发联想

由于事物中存在某种联系，人们才可以从一个事物想到另一个事物，这是人们认知活动的桥梁。在学习新知识时，教师就要帮助学生构造类比对象诱发学生联想。例如：通过类比可以解决园轴扭转及弯曲的强度问题等等。从而学生能灵活的解决杆、轴、梁的一系列问题，对学生掌握知识起到事半功倍的效果。

六、组织学生课外训练创造实践机会

培养学生的创造能力，就要给学生创造自我训练的机会。例如：给学生布置课外考核作业，在教师帮助之下解决一些工程实践问题，让学生观察实际工程，并将其简化成为模型，列出方程求解，在对结果进行分析说明。可以通过让学生观察缝纫机、自行车等机构运动过程，让学生在实践中增强学习兴趣，巩固知识，提高实践中运用能力，使学生从抽象枯燥的力学模型中摆脱出来。

［1］薛明德.力学与工程技术的进步［M］.北京：高等教育出版社，2001.

［2］赵瑞兰.改革实验教学培养学生创新能力［J］.实验室研究与探索，2001，（01）.

Practice and Exploration on Engineering Mechanics Teaching

GU Yi－na

（Tianjin Hedong District Staff and Workers University，Tianjin300011 China）

In engineering mechanics teaching，the students should focus on understanding the basic knowledge whereas the teachers should choose the suitable textbook for them.Besides，the teachers should pay more attention to develop students＇innovation and arouse their passion of study by associating textbooks with practice.

engineering mechanics；analogy；multimedia teaching

G712

A

1673－582X（2011）11－0108－02对于工程专业学生来说，工程力学是一门主修课程，是一门技术基础课，它是沟通基础和专业的桥路。如何能够唤学生的学习兴趣，需要教师对教学的方方面面进行精心设计。

2011－09－02

顾祎娜（1981－），女，天津市人。天津市河东区职工大学教师，讲师。研究方向为机械设计、工业工程。