浅谈工程力学教学中思维能力的培养

王春鹏

【摘要】工程力学是一门与工程技术密切联系的技术基础课，在教学过程中通过“诱思”“导思”，进而激发学生“运思”“创思”，对学生切实掌握工程力学的知识，培养和发展学生的思维能力，全面提高学生的综合素质，形成相关技能，进而在今后的工作岗位上灵活运用相关知识，具有极为重要的意义。文章将就在工程力学课程教学中如何培养学生逻辑思维能力谈的几点粗浅的体会。

【关键词】工程力学；思维能力；培养对策

工程力学课程是职业院校工科专业的一门重要技术基础课，对培养学生的逻辑思维能力和分析、解决工程技术问题能力至关重要。该类课程理论性强，公式多，难以理解和记忆，是中专阶段较难学习的课程之一。在新知识、新课程不断增加，力学课程学时不断减少，而现代工程技术对力学的要求越来越高的形势下，必须探索工程力学课程的教学方法，改进传统教学方法，增加单位学时课堂信息量，提高教学效率和教学效果。

一、力学教学方法探讨

知识可简单地分成三大类：事实、概念和原理。事实是最基本的知识，是建立概念和原理的基础。因此，在介绍概念和原理时，教师应向学生提供一些相关的事实来帮助学生理解概念和原理。概念是从无数同类事物现象中抽象概况出来的，它只表示一般的具有普遍性的东西，不表示个别的现象。比如力的概念就是人们从劳动中提炼出来的。人们从生产劳动和日常生活中通过推、拉、提、掷等活动，感觉到肌肉的紧张和收缩，从而产生了对力的感性认识。为了进一步说明所学的概念和原理，教学过程中总是以样例的形式呈现事实，通过丰富的感性材料，引导学生进行观察、分析、总结，以此达到训练学生思维的目的。

二、思维能力的培养方式

（一）培养学生综合概括能力，把握认识要领

学生在讨论完平面一般力系向作用面内任意一点简化结果后，教师应不失时机强调简化的结果为一个主矢量FR′，和一个主矩MO，它们使物体产生移动和转动效应，都不能使物体处于平衡状态。只有主矢和对任意一点简化中心的主矩都等于零时，才能使物体处于平衡状态，此时作用于物体上的这一平面一般力系平衡，即：

FR′=0MO=0

在这一结论的基础上，我们自然而然地得出了平面一般力系平衡条件与平衡方程。这时应向学生强调这一平衡条件的应用是我们解决许多静力学问题的主要手段，应使学生深刻理解，把握其要领，并能熟练地写出平面一般力系平衡时的独立方程。在此基础上，再让学生回顾平面汇交力系的平衡条件，将两者综合、对比。再通过一些典型习题的练习，进一步加深学生对这些概念的认识和理解。这些知识在学生的思维中就会由零碎的、片面的转化为完整的、系统的认识。这种认识是学生对某阶段知识的理性认识。这一认识过程也是学生应用他的理性认识来解决一些实际问题所形成自己独立解决问题方法的过程。在这一认识过程中，不应让学生陷入题海中，而应在解题中去摸索出解决问题的手段，让学生应用该手段去解决每一个具体问题。

（二）注重教学的动态生成，“创思”

教师在教学过程中要注重教学的动态生成，注意培养学生良好的学习习惯，抛弃“重死记，轻理解”，“重知识，轻能力”的学习习惯，养成善于发问、思考；勇于探索、创新的学习习惯，自己能看到的，能做到的，鼓励学生去看、去做、去创新，培养学生的思维能力。首先，通过开放式问题、情境、活动，要求学生联系自己的经验、体验、问题、想法或收集的信息，进行多种形式的交流，开发学生的原始资料，如“江阴大桥”的力学模型简化，“行车”“桁架”“简支梁”等力学模型的简化。其次，实现教学过程中的多向互动，形成对生长元多解的方案性资源，如平面汇交力系的力学模型“三角架”，如何求杆的外力，如何求杆的内力，如何进行杆的结构尺寸的设计，如何进行强度校核？最后，通过网络式的多向互动，组织学生讨论比较、评价、互补、修正、形成更丰富的综合完善的新认识，引出“开放性问题”。

（三）注重教学设计，“导思”

教学中，根据教学设计，引导学生沿着教师精心设计的再發现的道路去探索和发现事物变化的起因和内部联系，从中找出规律，并能运用所学的知识综合解决工程实际问题。如在工程力学课程扭转教学中引导学生思考这样的问题，机械设备设计过程中有时候往往采用空心轴而不用实心轴，采用空心轴运用有什么好处？首先，让学生思考具体实例，然后引导学生用具体数值计算。通过详实的计算分析可知，在条件相同的情况下利用空心轴可提高材料的利用率，提高轴的承载能力，但作为空心轴的壁厚不能太薄，否则管子在受扭时容易发生皱折而降低抗扭能力，并应尽量采用无缝钢管。教师要注重教学设计，具有结构意识，形成弹性化方案。教学目标设计、教学过程的设计都应留有弹性区间，长短程两段设计，根据教学过程中学生对知识的具体掌握程度，要学会灵活运用。

总之，在教学中，应不断激发学生积极思考，活跃其思维，用学过的知识去分析和解决实际问题，不能凭自己的主观臆断去答题解题。在反复认识和实践的过程中不断培养学生分析问题和解决问题的能力。让学生自己在推理、概括、总结的反复认识过程中，养成科学思维的习惯。

参考文献

[1]张壮安.工程力学教学中的创新教育探究[J].吉林教育，2016（14）：157.

[2]贾春舫.工程力学的教学现状及变革的方法探讨[J].现代职业教育，2016（07）：106.