基于应用型人才培养的工程力学课程创新教学*

2014-06-21宋佼佼

湖北科技学院学报 2014年3期

关键词：工程力学力学课程体系

宋佼佼

(晋中职业技术学院, 山西晋中 030600)

一、工程力学课程体系特征探究

工程力学的课程体系根据专业类型划分大体可以归为三大体系，如表1：

表1工程力学的工程体系

专业类别力学课程体系力学类专业理论力学材料力学弹性力学 CAE工程软件工程热力学等建筑结构类专业理论力学材料力学结构力学弹性力学有限元法等机械类专业理论力学材料力学结构力学等

专门的力学专业，需要对工程力学课程进行全面的学习与探究，然而，工程力学是一门实践性学科，其理论研究需要在现实的工程建设中进行，而且客观就业形势加大了对应用型人才的需求。因此，单纯的力学专业无法适应形势发展，需要同机械类、车辆工程类以及建筑类专业相结合，也就是说力学专业学生要想满足找工作的需要，不仅要学会CAE技术，还要学习其他相关的实践性专业的知识，例如：掌握机械设计中卡提尔或cad计算机绘制技术等等。

机械类专业根据这一专业自身特点以及当前的就业形势来分析，不仅要学习工程力学的系列课程，同时还要增加相关的力学课程，例如：CAE工程软件、弹性力学等等，也就是说要确保这一专业的学生不但能学会利用自身的CAD技术进行专业操作，同时也能掌握必要的CAE技术。

建筑结构专业鉴于自身的专业特征，基本的工程力学课程体系能够达到标准，在这其中要重点加强对CAE技术学习的重视。

二、科学规划教学课程体系，合理调整教学内容

要对工程力学课程体系进行科学的规划，对各个类型课程的教学次序做出合理的设计与布置，其中要注意课程开展的层次性，从基层基础课程到高层的研究课程一一设置、调整，要根据各个专业的特点，以及这一专业在实际工作中对工程力学相关知识的需求程度来配备对应的力学课程。

要想培养学生良好的学习兴趣，强化学生实践技能的掌握，可以把CAE软件中的力学分析法合理地融入渗透到各个工程力学课程中。例如：将计算机操作纳入结构力学教学中，利用计算机开展钢架构力学分析。

以往的工程力学教学将精力重点放在对学生的计算能力的锻炼与塑造，从而忽视了一些概念理论的讲解与实践应用，然而，现实工作中很多专业的技术工作者都会面临一些技术问题，这些问题的解决需要理论概念做支撑，所以，在日常工程力学教学中，在确保学生获得足够的计算能力训练的同时，也要加强对理论概念性知识的讲解，在实践工作与实际操作中深化对理论知识的理解，例如：将实践模拟演示配置在课堂中，带领学生深入现实的企业生产，将学生带入建筑工地，通过观察建筑建设结构与工业生产等，来使学生获得最直接、最真实的实践体验，以此来加深学生对一些概念理论的掌握，这就是寓理论教学于实践应用的科学教学方法，能够带来两方面的良好的教学效果。

三、改革教学手段，创新教学方法

(一)少讲、精讲创造良好效果

要打破以往的满篇讲、满堂灌、细致入微分析的教学模式，这样不仅会占据过多的学时，也会让学生产生厌倦心理，最佳的原则就是科学地减少教学内容，有重点、有针对性地精讲，重点讲解并让学生扎实掌握一些重要的理论概念与方法，使学生结合实际训练来深化对理论知识的理解，最终达到对理论的应用。教师要明确不同章节内容的特征以及难度，根据学生的理解能力与接受能力，来采取不同的讲解方式，例如:深入细致的精讲、广泛涉及的泛讲以及部分内容的省略等等，而且要注重课堂效率与学生学习的效果，重点讲解思考问题与解决问题的方法，集中培养学生对知识的运用能力与处理问题的能力，也就是重点加强对学生实践应用能力的培养。

例如：对于“构件组合变形分析”这一知识项目，要着重讲解“前期处理方法”。因为当学生明确前期处理方法后，剩下的就变成曾经学过的旧知识，使问题简单化，对于后期的计算，因为学生都能自行计算，就可以简单地一笔带过，这种有重点、有针对性的教学方法不仅能够节省时间，而且也能使学生掌握重点。

(二)走产学研相结合的道路

产学研一条龙的教学方法是经过实践证明的科学的教学方法，也就是说教师在从事科研工作时，要将科学技术研究运用于实践工作中去，并将科研中得到的知识、技能和经验做出总结，形成学习资料支持学生的课堂学习，这样才能不断创新学习内容，使学生接触并掌握更多的新知识、新技术，而且在产学研一体化过程中，学生能够切实得到实践能力与知识运用能力的锻炼，也能激发学生的创造力，达到对所学知识的灵活掌握与应用，带来良好的教学效果。

(三)重点完善CAE技术方面的上机教学

随着信息技术的广泛应用，在实际的工程建设或机械运行中都离不开计算机技术的支持，所以，必须重点培养学生对CAE软件应用能力，要将计算机技术同工程力学课程教学联系起来，而且要在各类课程中单独设立计算机操作课程，着重对CAE技术计算机实际操作的讲解，不断创新工程力学的计算方法，让学生在实践的上机操作中深化对知识的理解与掌握。

(四)报告设计与论文书写相结合的自主探究模式

任何一门学科、一个知识项目的学习都是学生自主学习与教师讲授的结合，其中学生自主探究占据重要地位，是决定学习成败的关键因素。工程力学的学习也不例外，为了有效锻炼学生的创新能力，以及培养他们的实践能力，教师可以适当转变教学方法，实行半自学模式，以此来激发学生的主动思索、主动探究的精神。

例如：可以结合每一阶段所学知识，为学生设计一系列现实中的工程问题，其中密切涉及到工程力学知识，鼓励学生自行搜索相关材料、获取信息，然后根据自己的分析、总结，构思出力学建模报告，然后拿到课堂上进行集体分享。或者要求学生每学习一段时间，可以针对这段时间内所学知识，结合自己的理解分析，写出一些关于工程力学的论文，注意论文探索内容的新颖与创造性特征，学生写论文的过程就是对所学知识分析、归纳、思考与实际应用的过程，通过这种方法能够强化学生自主学习与实践应用能力的培养，提高学生的实践技能。

同时，在学生报告设计以及论文发表的过程中，教师不仅要做好报告或论文的评价、总结工作，同时也要广泛搜集专业发展讯息，适当地向学生渗透这一专业最新的发展情况，例如:一些最新的科学研究成果，最近的理论研究等等，以此来开阔学生视野，拓宽学生思维，及时为学生补充新知识，使学生汲取新能量，凭借自身学习的知识，结合当前的研究成果创造出更具有时代精神、创新性的、前卫性的理论研究与实践技能，通过这种方式能够有效拓展学生视野，增强学生的学习动力。

(五)创新实验教学，培养学生的实际操作能力

应用型人才的一大特征就是具备良好的实验能力，在实验中展现出熟练的动手操作技巧，以此来适应客观的工作需要，满足不断变化的就业需求。因此，重点加强工程力学的实验教学，通过实验教学来培养学生的动手操作能力，提高学生的实践能力。

例如：可以在开展静态测量的同时，增加动态应变测试的训练，使学生掌握更多的技能和技巧；或者本着素质教育的原则，来培养学生的创新能力，通过创立虚拟与现实相结合的教学实验室，不断培养学生的创造能力，以及学生参与实践的能力。

在实验教学过程中，教师要试着转变观念，改变以往的全盘托出式教学方法，本着启发引导的原则，培养学生课堂学习热情，让学生主动思考、积极学习，成为课程学习的主人。

(六)善用网络信息技术，兴趣形象化引导

现代化信息技术的发展为社会各个领域的发展与进步提供了支持性力量，在教育教学领域，以多媒体以及课程网页为代表的现代化信息技术得到了广泛的推崇和应用，在增添课堂学习气氛与调动学生学习热情等方面显示出了正面的积极的作用，工程力学课程教学也应该积极引入并利用这一现代化技术，教师可以试着研发工程力学系列课程的多媒体课件，将多媒体技术利用在课堂教学过程中，将现实中的工程问题通过多媒体来进行力学建模，通过网络搜索来获取更加充足的信息资源，要充分利用计算机软件系统，例如：动画软件、画图软件以及多种办公软件等来辅助教学，确保带来良好的教学效果。

例如：对于“构件组合变形”的变形过程就可以通过动画模拟来进行动态演示，为学生提供清晰、形象的演示过程，从而增加学生的学习乐趣，深化学生对理论知识的掌握与运用。

为了能够方便学生学习，也可以通过创建专门的工程力学学习网页，向学生提供精品课程讲解服务，使学生足不出户就能够获得最广泛的学习资料，从而确保良好的教学效果。

四、创新考试方法与考核制度

很长时间以来，工程力学实行闭卷考试方式，闭卷考试能够全面考察学生的学习程度和效果，但是也存在一些弊端，就是学生日常学习精力的转移，学生会在限制性的出题范围中通过机械记忆的方式来应付考试，为了解除这一问题，可以实行开卷闭卷相结合的考试制度。也就是设置一些灵活的、现实中的工程问题，为学生提供一些必要的参考资料，例如：公司、图表等等，允许学生通过结合这些资料来自行解决问题，这其中就体现了对所学知识实践应用的过程具有一定的积极意义。