应用型本科院校工业设计专业《工程力学》课程教学思考

徐桂中

摘 要： 本文从工业设计专业角度分析了《工程力学》课程的设置合理性，从应用型人才培养教育对课程的设置和课程教学中存在的问题进行了思考。重点从提高学生的学习积极性和有针对性地降低学习难度两个层次进行了论证，并对降低学习难度的方法提出了可行的指导方案。最后从教学大纲角度给出了修改意见，为以后工业工程专业的教材选择、教学大纲调整作出了指导。

关键词： 工程力学 工业设计 教学思考

近年来，越来越多的地方高校逐步展开了以应用型为目标的人才培养模式，2014年国家提出了高校转型的口号，要求一部分本科院校向应用型本科院校方向发展。作为地处长三角地带的地方本科院校，学生的就业有一定的优势，但是这种优势要求学校加强对学生的培养，更倾向用人单位的需求。工业设计专业对学生的培养目标是培养具备工业设计的基础理论、知识及应用能力，能在企事业单位、专业设计部门、科研单位从事产品设计、视觉传达设计、环境设计等的应用型高级专门人才。

1.工业设计专业的《工程力学》课程地位

由于工业设计专业是一个偏向产品和外观设计的专业，对于学生的培养更多的是美术、色彩、人机工程等相关的设计类课程。《工程力学》作为为数不多的理工课程存在于教学大纲中。钱学森先生曾说：“力学+计算机将成为21世纪工业设计的主要手段。”这句话从根本上说出了力学在工业设计的地位。设计产品的外观，从某种意义来讲属于艺术设计范畴，工业设计指通过合理规划（外形、功能、色彩、装饰等）设计符合人们生活和生产需要的工业产品的过程。为了实现设计产品的目标，从业者需要凭借训练、技术知识经验、对材料和结构的掌握程度进行设计而不是凭空想象。

2.《工程力学》课程教学思考

由于工业设计专业的特殊性，尽管招收理科生，但大一时候主要以美术相关专业课程的学习为主，数学和物理课程学时少，学生存在学习基础不足的缺陷；其次，力学课程的学习应该是工业设计专业整个学习阶段理论要求最高的课程，学生存在一定的畏难情绪。介于上述原因，做了如下思考：

2.1鼓励为主，尽量用通俗易懂的方法调动学生的积极性

“兴趣是最好的老师”。只有学生对学习内容感兴趣，才会产生强烈的求知欲望，自动调动全部精力，积极主动地参与教与学的全过程。为此，教师要善于创设教学情境。根据学生的生活经验，创设学生感到亲切的情境。由于工业设计专业的特殊性，教师可以尽量在工业产品设计过程中引入力学概念，如自行车设计中的车轮设计引入运动、座椅的设计中引入拉压弯扭等材料力学概念，等等。将工业设计中的某个细节放大化，从力学角度进行讲述。让学生觉得产品设计和力学息息相关，对力学产生学习兴趣和探索欲望。

2.2合理调整学习内容，适当降低学习难度

由于力学课程的学习需要一定的数学基础，并且课程内容比较抽象，多数是在力学模型基础之上的，使学生在学习过程中存在一定的困难。在教学中应当对学习内容进行调整。

2.2.1调整学习大纲，减少对理论性研究性内容的学习。

现行工程力学教程大多要求学生在完成静力学、动力学的基础上完成材料力学相关内容的学习，从课程设置来讲这些属于必须要求掌握的内容，但是对于工业设计专业的学生而言，部分内容是多余的。工业设计主要是培养一部分产品设计人员，产品设计人员大多指产品的方案设计，而具体结构设计将交付给结构设计人员进行具体设计。产品设计人员只需要在对产品整体功能和人体工程学很好地把握的基础上进行产品功能设计和产品材料选择即可。对材料力学部分的强度理论、能量法等研究性内容的学习进行简单地讲解即可，重点强化拉伸压缩弯曲扭转和压杆稳定的内容学习。

2.2.2强化概念的理解和掌握，适当减少计算作业量。

工业设计大多选择理科学生作为招生对象。在实际教学中，都有以前学习高中物理的底子，在教学中有针对性地讲解能使学生很好地理解相关概念。而对力学概念的灌输和强化是本门课程设置的关键。一个工业设计师在设计产品的过程中始终把握力学概念，设计出既有美学效果又符合力学原理的产品将会是一个成功的作品。在教学中注重对力学基本概念的强化和灌输，树立力学基本概念，这样将会在设计中加以体现。由于工业设计专业的特殊性，使其对力学的要求远远低于其他工科专业，作业要求较工科专业低，不需要过多的计算技巧，而是明确一些力学概念和力学计算方法即可。

3.针对工业设计专业《工程力学》教学内容的调整

由于工业设计专业的特殊性，《工程力学》课程教学内容可以按照专业特色进行调整。主要包含刚体静力学（受力分析、力系简化、平衡方程、摩擦）、材料力学中的拉压弯剪扭及组合变性条件下的内力计算及强度校核的方法、一般内力图的绘制、稳定分析即可。因为在掌握这些基本知识的条件下即可进行常规设计，并且在学习理论知识的同时，需要增强学生的动手实践能力。在学校课程设置合理的前提下，可以适当介绍一些和工业设计相关的力学计算软件，尽管软件学习增加了学习难度，但是学好这些软件对于加深对课程的理解及今后产品设计都将是一种助力。

4.结语

本文从工业设计专业角度分析了《工程力学》课程的设置合理性，从应用型人才培养教育对课程的设置和课程教学中存在的问题进行了思考。重点从提高学生的学习积极性和有针对性地降低学习难度两个层次进行了论证，并对降低学习难度的方法提出了可行的指导方案。最后从教学大纲角度给出了修改意见，为以后工业工程专业的教材选择、教学大纲调整做出指导。

本文是笔者在完成工业设计专业《工程力学》课程教学、与学生深入交流后总结出的思考。基于应用型本科教育情况下工业工程专业《工程力学》课程的教学改革是一项任重而道远的事情，并非一人之力可以完成，笔者和同事一直在积极努力研究适合工业设计专业学生学习的教学方法和教学互动过程。

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