高职类《工程力学》课程教学改革探讨

2014-04-07李玉海贾敬堂

邯郸职业技术学院学报 2014年1期

李玉海贾敬堂

（1河北劳动关系职业学院，石家庄 050002;2邯郸职业技术学院基础部，河北邯郸 056005）

《工程力学》是机电一体化专业的技术基础课，也是一门理论性较强的技术基础课。其教学任务是，通过本课程的教学和专业实践，使学生掌握物体的受力分析、运动分析和平衡规律以及变形体在受力后的强度、刚度和稳定性的问题，初步学会分析、解决一些简单的工程实际问题，也为学生以后学习各专业课程奠定深厚基础。

根据高等职业技术学院培养应用型人才的要求，结合本专业特点，笔者选用了吴建生主编的《工程力学》一书作为教材，该教材是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，也是高职高专基础课规划教材。教材内容“以应用为目的，以必需、够用为度”尽量减少数理论证，以掌握概念、突出应用、培养能力为教学重点，充分体现了高等职业教育的特点。教学内容注意吸收新知识和新技术，舍弃陈旧落后的内容。在课时较少的情况下，注意保持核心内容系统性、完整性的同时，对教学内容进行重新整合，注重树立观点、训练方法、培养能力。

一、存在的问题

在工程力学的发展过程中，由于自身的特点，具有一些对培养创新型人才不利的因素。主要从以下几个方面来讨论。

1.力学课程的综合改革势在必行

由于力学学科的历史悠久，传统知识占的比重较大，课程的内容大多几代沿袭，知识陈旧、内容重复的问题更为突出，特别是计算技术已经对工程对象性态分析的方法产生巨大冲击，近年来虽对部分课程的教学内容进行了不同层次的改革，且增添了一些现代内容，但并不完善。因此，进行力学课程的综合改革势在必行。

2.现代力学的研究方法制约了对学生工程素质的培养

力学学科既是基础学科又是技术学科，但由于长期以来受中国传统的重基础理论轻技术的思想支配，在力学的学习中重视的是对理论知识的掌握，学生的广义的工程素质培养不够。由于单纯的掌握理论知识，在实际的生产实践中缺少经验，不能对实际的工程发现问题、解决问题，往往造成学生学不能用，脱离了高职培养学生的目的。

3.现代力学的研究方法制约了学生的创新思维能力的培养

现代力学的一般研究方法多为演绎法，反映在工程力学的教材与教学中，均是从已知的基本定律出发，进行理论分析，导出一些定理和推论，由此来对力学系统做出预示。这样，学生在学习中很少接触归纳法和发散性思维的训练，对学生创新思维的培养极为不利。

为此，必须改革现有的教学内容和方法。

二、改革的探讨

1.实践课程的改革

课程实践开设的目的一是可以利用实验来验证部分理论;二是了解常用工程材料的力学性能;三是提高学生的动手能力。通过实践课程的开设，能够培养学生严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学态度和严谨工作作风，对培养学生将来开展实际工作的能力具有深远的意义。

依据这样的目的，确立了实践教学的设计思想:

（1）实践教学的重点从单一传授知识向培养能力及创新意识转移

实践教学活动充分发挥教师的主导作用，培养学生的学习兴趣，改变培养模式，建立实践教学新体系，实行开放式实践教学。开放性实践教学使学生由被动参与变为主动参与，从而激发学生的学习动力，进一步拓宽学生的知识面，增强学生的动手能力，培养学生分析问题和解决问题的能力，最终提高学生的综合素质。笔者在讲授《工程力学》这门课时，会将《机械设计》、《机械制造》、《机械制图》等相关课程的因素融合在课上，让学生学会多学科的融合，并了解该课程的实际意义。例如:笔者在讲授力的时候给学生讲齿轮减速器的构成零件中轴的受力分析，为学生在后续齿轮减速器的设计中奠定力学基础。

（2）整合实践教学内容，充实工程实践，强化特色培养

传统的工程力学实验大多是验证性或演示性实验，学生在实验时一般是按照设计的程序进行实验，万无一失，学生没有兴趣，不利于培养学生的实践创新能力。课程教学团队在原有的实验教学的基础上设计了必修和选修两个实验教学模块，必修实验注重工程力学的基本概念、基本实验技能及实验仪器的使用培养，选修实验则注重增强实验的思考性和启发性，增加学生动手、动脑的机会。选修实验主要涉及两个方面，一是结合课程设计开设的实验，其内容主要包括工程力学课程和其他课程中多个知识点及与之相关的知识点的综合;二是结合科研项目开设的实验，通过选修实验的开设，学生可以自己提出问题，设计方案，培养学生解决工程实际问题的能力。

（3）设计细分组数的实验组织形式，要求所有实验都能做到人人动手操作，以期达到良好的实验效果

笔者在该课程的讲授中将全书按照规律分为几大部分，每一部分给出相应的经典实验，在课堂上先讲授实验的理论依据，然后将学生分组做实验，争取达到人人动手操作，熟悉实验的过程。经过近四年的实验，发现学生的实际动手能力有了很大的提高。

通过这些设计思想在实验教学中的体现，调动了学生对工程力学实验教学的积极性，对分析问题、解决问题的能力和学生创新意识的培养产生了较明显的效果。

2.教学方法的改革

教学方法改革的根本目的是要让学生从知识的被动接收者转变为主动参与者和积极探索者，课程教学团队在发挥教师主导作用的同时，充分发挥学生的主体作用，为学生的积极参与创造了有利的条件，引导学生去思考、去探索、去发现。

根据具体教学内容的特点采用启发式、讨论式、理论联系实际的教学方式组织实施课堂教学。

（1）启发式教学:通过大量实例提出问题，说明问题的性质和分析方法，在此基础上，启发学生思考、分析、最终提出解决问题的好方法，了解和掌握求解工程问题的基本思路和步骤。

（2）讨论式教学:对于实践性较强的教学内容，则采用质疑、思考、讨论的形式，引导学生讨论，并归纳总结出分析问题的方法特点，思路及步骤，这种教学方法活跃了课堂气氛，培养了学生创新意识。

（3）理论联系实际的教学:将知识教育、工程教育、能力教育有机结合，培养工程意识。理解力学的基本概念、基本理论、基本方法，将日常生活和工程实际密切联系，理论联系实际可收到很好的教学效果，在教授力学建模、约束力、计算简图、受力图、刚体与变形体的概念，运动的相对性、动量定理、动能定理等内容时，联系工程实际教学，使学生能够听得懂、记得住、用得上、学生很有兴趣、效果好。

3.教学手段的改革

（1）对于形象思维较强的教学内容在课堂上难以讲解，主讲教师运用动画和视频演示的手段进行复制教学，加深学生对教学内容的理解和掌握。

（2）对于需逐步展开演示的内容，运用幻灯片的动态功能，以逐步展开的方式展示渐进的思维过程。

（3）在课堂讨论、习题解析等互动环节中，运用板书能够起到灵活互动的教学效果。

伴随着教育技术的进步，笔者积极利用现代教育技术手段开发并使用了与教学相适应的多媒体课件。

4.创新考核方式

传统的考核方式采用闭卷的形式，这样容易造成学生对分数的追求而忽略对知识的掌握和技能的培养。为了配合专业学科的发展，笔者努力创新该课程的考核方式。将传统考试与实践能力综合纳入考核的范围。这样，学生的总成绩评价包括试卷成绩、实验成绩、平时成绩三部分，给出的比值分别为0.7、0.2、0.1。其中试卷考试时，提供一些力学计算公式供考试时参考，将学生从机械记忆中解放出来，同时，加大对工程力学基本概念、基本方法的理解和灵活运用及解决问题的能力的考核，这样考试的成绩，笔者认为更能充分地反应学生对该课程的掌握程度和综合能力的高低。同时，也能培养学生的自学能力和创新能力。