工程力学教学中学生实践能力与创新能力的培养

【摘 要】介绍高职工程力学课程在教学中存在的不足，探讨如何在教学中培养学生的实践能力与创新能力，旨在为工程力学教学提供一定参考。

【关键词】工程力学教学 实践 创新 培养

【中图分类号】 G 【文献标识码】 A

【文章编号】0450-9889（2015）05C-0137-02

工程力学课程是建筑专业学生的一门必修专业基础课。工程力学教学质量的好坏直接影响着后续课程的学习。工程力学课程是基础课与专业课之间的一座桥梁，是基础与技术的结合。只有学习好这门课程，才能在实际操作中解决问题，才能为后续课程奠定良好的基础。但是，在工程力学教学中往往存在一些问题，比如教师不注重学生实践能力与创新能力的培养。面对此类问题，教师应积极改进教学方案，通过各种有效的教学模式培养和激发学生的实践能力与创新能力。

一、工程力学的课程内容及特点

（一）课程内容

理论力学以及材料力学是工程力学课程的经典内容，其中主要包括：计算杠杆的稳定性、强度性以及硬度；分析物体的受力程度；研究点的应力状态；分析和计算构件的应力及应变。

（二）课程特点

工程力学课程主要有三大特点：第一，理论与实际相结合。工程力学的基本规律就是经过科学分析、归纳、总结出自然规律以及生活中的各种现象，从而得出理想化的力学模型。第二，综合性强。在学习工程力学课程中，面对许多问题时，往往需要运用到多个综合性理论知识及定理才能解决问题。第三，灵活性强。在工程力学课程中，很多情况下一个题目往往有多个解法，所以在实际操作时，对具体问题要具体分析，分析多种解决方案，并从中采用最佳方案。解决问题时，要灵活运用理论知识分析问题。

二、工程力学教学现状存在的不足及其原因分析

（一）教材知识过于系统，学生不易理解

工程力学教材中存在着大量的高等数学知识，在学习时，学生需要运用这些大量的高等数学知识来推导一些公式。但是，假若不具备较好的数学知识基础，那么完成公式的推导则是学生面临的巨大难题。

（二）教学时忽视学生工程意识的培养

由于学生初入大学，工程力学的理论基础还相对匮乏，又因缺乏相应的实践经验以及辨图识图能力，因此，在接触工程力学课程时，学生经常会碰到一些未曾见过的工程问题。学生在面对这些问题时不能灵活地把具体事物与力学简图联系起来。教学中忽视学生工程意识的培养是学生在学习理解工程力学过程中的一大障碍。

（三）课堂教学与实验教学的脱离

工程力学的实验课程应该服务于理论课程，而不是仅仅对理论课程的验证。教师在教学时应该注重培养学生的实验能力。目前，高职院校中对工程力学的实验课的课时分配少，因此，学生在实验课时很难达到每人都能亲自动手实验，实验机会甚少。甚至有些教师并不注重实验课，不进行实验教学，从而导致学生不重视实验操作。

（四）教学不足的原因分析

工程力学教学中存在的一些不足，究其原因主要有两点。第一，建筑专业的主要目标是培养出一线的建筑技能型人才，但是，教师只注重理论知识的讲解，而不注重介绍工程的背景知识。并且课程教材与后续专业课之间的联系少之又少，主要针对培养专业技能型人才的教材也少之甚少。第二，大部分民办院校的校史较短，师资力量不够雄厚，教师队伍中青年教师占主导地位。由于许多青年教师是一毕业就上岗，很大程度上缺乏对工程的实际锻炼，以至于在教学时只注重力学本身知识的传授，大多数教师都忽视了对学生实践能力、独立思考能力以及创新能力的培养与激发。由此可知，培养和激发学生的实践能力与创新能力是工程力学课程教学的当务之急。

三、培养和激发学生实践能力与创新能力的措施

（一）提高教师的职业素养

只有不断提高教师自身的职业素养，教学的质量才能得到良好的改善。在现代教育模式中，不仅要求教师具备专业的知识水平，更要求教师时刻了解现代职业教育的教育模式及动态，除此之外，还要求教师加强对学生基本素质、基本技能以及独立思考能力的培养。提高教师自身的职业能力是提高学生职业能力的首要前提。因此，教师应该改变传统的教育观念，提高自身教学水平，在教授力学课程前应熟悉掌握建筑行业的实时情况，并且不定期地去施工场地进行实践，利用专业知识解决在实践过程中遇到的问题，为自身的教学积累经验，做好教前预备工作。这样才能在教学中为学生提供真实有效的教学素材。此外，教师还可以在教学时适当地提及一些相关的工程实例以及工程事例的有关历史及现状，注重对学生工程意识的培养和激发。

（二）增加实验课的课时，培养学生的实践能力

由于工程力学的实验课课时不足，使得学生在课堂上动手操作的机会少之又少，更不用说在课外能够有实际操作的机会，这就导致学生的实际操作能力十分薄弱。因此，学校应增加工程力学课程的实验课课时，让学生能有更多更好的机会亲自体验，亲身参与力学实验，为以后的工作打下扎实的基础。

建筑专业的学生在学习工程力学课程时往往会因为专业背景知识的缺乏而对力学知识产生困惑，从而大大降低了学习力学的兴趣，失去了学习的动力，尤其是在面对教师传统的单一的教学方式时，学生会因严密的逻辑框架结构、反复的力学理论知识而产生严重的学习隐患。因此，对传统的授课方式的改革是十分必要的。开设实验环节是对传统教学模式改革的有效途径，其中主要是工程力学实验以及工程力学仿真。工程力学实验的主要对象是建筑材料，比如模版、钢筋混泥土。工程力学仿真主要研究对象则是日常生活中常见的建筑物或者构筑物。

在传统的教学中，一般都是以低碳钢和铸铁为主要对象来进行压缩、拉伸等变形的力学实验。但是，钢筋和混凝土才是建筑专业学生主要面对的建筑材料。所以，在进行工程力学实验过程中，应该以实验钢筋和混凝土的拉伸、抗压等实验为主，并结合有关的土木工程材料进行实验。这样在实际操作中，不仅可以达到教师进行实验教学的目的，还可以让学生在实际操作中了解并掌握建筑材料的变形过程及破坏方式，并为之后的技术课程学习积累丰富的实践经验。对体积较大的建筑物采用工程力学仿真，对其进行力学性能以及破坏模式的研究，与工程力学实验相比，具有造价低且周期短的优点。况且，利用工程力学仿真对较大的建筑物或构筑物进行力学分析，不仅可以清晰看到变形的动态过程，还可以让学生更直观、更有效地学习力学知识。

（三）启发式教学，培养学生的创新思维能力

问题是一切研究和探索的源泉，教师在工程力学教学中，应该积极引起学生的好奇心，激起学生的疑问，激发和培养学生的创新思维能力。因此，教师在教学中，应该改变传统的教学观念，采用启发式教学，形成一个以学生为中心的教学形式。启发式教学能够充分调动学生的学习热情，让学生从被动学习转为主动学习。在实际教学中，教师应该根据学生的不同学习能力以及学习特点，对教材重点进行合理的划分和设置。同时，教师还应根据教材的重点及难点，对学生提出有层次的问题，培养学生的创新思维能力。比如，问学生为什么教室的矩形截面梁是竖放的而不是横放的。针对此问题，要求学生运用所学的力学知识解释其设计原理。教师在教学时应该多引用生活中的实际案例，让学生对平常未曾注意到的问题展开思考，这样在一定程度上可以激发和培养学生的创新思维能力，另一方面也可以培养学生的实践能力。

【参考文献】

[1]丁晓玲，盛琳.高职《建筑力学》工学结合教学改革与实践[J].课程改革，2010（5）

【作者简介】许书娟（1980- ），女，山东威海人，硕士，广西城市职业学院讲师，经济师，研究方向：电气与智能化。

（责编 丁 梦）