高校力学基础课程在工科专业发展中的作用分析

□温世峰

一、高校力学基础课程在工科专业发展中的作用

高校力学基础课程是支撑工科专业发展的重要基础，也是工科专业教学内容的重要组成部分，在工科专业学生未来学习、工作中具有重要作用。工科属于应用型专业，未来从事的工作性质主要是工程师等以应用为主的工作岗位，所以这就要求他们必须掌握一些应用方向的知识，为今后的发展奠定基础。在生活中处处可以见到涉及力学基础内容的事物，如桥梁、铁轨等。所以说，力学体现在人们生活的方方面面，没有力学知识作为基础，工科专业学生在未来发展过程中必将受到很大的限制。工科专业在我国发展过程中发挥着极其重要的作用，可以说没有工科专业为我国发展提供人才，我国不可能取得如今这样的成就。

力学是研究物体运动和力的一门学科，其研究对象主要是物体运动的宏观机械运动规律。比如，人之所以能够行走，主要是因为人与地面存在摩擦力，所以才能产生运动。这些平淡无奇的事情却包含了很多力学方面的知识。材料力学、工程力学等属于高校力学基础课程，对工科专业发展具有不同的作用。例如，以材料力学为例。材料力学基础课程的研究方向主要有两个:一是材料的力学性能，也有研究者将其称之为机械性能，材料的力学性能参量不单单能够用于对材料受力情况进行分析研究，同时也可以根据这些研究判断其能否用到相应的位置，并且判断其所受力的类型，而这些内容同样也是研究固体力学中不可或缺的基础;二是对一些棒材、杆件进行受力分析。一般来说，可以安排杆件受力以及变形的情况将其分为受拉力的杆件、受到压力的杆件、受到弯曲的杆件以及受到扭转力的杆件等，杆件受到力的类型不同，研究的手段也会略有不同。杆件在受到内力时会涉及到轴向力、剪切力、弯矩力等内容。杆件在变形时由于受到力的方向、大小不同而分为伸长、缩短、扭转等。从这里就可以看出，其实材料力学基础课程涉及到非常多的知识，而且具体问题需要具体分析，并不能一概而论，这无疑增加了力学基础课程的复杂性和难度，同时也彰显出其重要性。

高校力学基础课程在工科专业发展过程中起到奠基性的作用，如果没有力学基础课程为某些工科专业奠定基础，后续教学工作将无从下手。就以土木建筑专业为例，人们在施工过程中必然会面临选择材料，如何选择材料既可以节省资源，又可以保证工程的安全性，达到可持续发展的目的。在这个过程中必然会应用到材料力学方面的知识。比如，当需要一个材料承受扭转力的时候，其心部到材料表面之间有一段距离是不受扭转力的，或者说所受到的扭转力非常小，基本上可以忽略不计。所以，在设计承受扭转力材料的过程中，就可以采用那些空心的材料，这种做法不仅可以大量地节省资源，同时还能够降低材料的承重，而且还不影响其作用的发挥。而在一般人眼中，这些空心的材料都是不安全的，没有实心的材料安全。其实他们的说法并不是绝对的，往往需要具体问题具体分析，一是分析材料所受到的力有哪些，二是要考虑材料的性质等，三是应用力学方面的知识制定出最合理、最科学的材料选择方案。

只要在学习或者工作中需要与“力学”打交道的工科专业，必须要把力学基础课程放在一个足够高的位置，同时加强对这方面内容的学习。钢铁材料是生活中最常见的材料类型之一，在选择钢铁材料的过程中往往需要考虑钢铁材料的屈服强度、抗拉强度、屈服点等因素，而要想知道这些信息，就必须掌握力学基础知识，并且能够用力学方面的知识去解释这些现象，获得这些信息，并且根据这些信息选择最佳的材料。虽然对于一些“外行”人来说，他们更多考虑的是材料的性价比，对于力学方面的要求并不严格，但是对于工科专业学生，这些未来的工程师而言，如果他们不具备一定力学基础知识，他们未来的发展空间将会被无限缩小。当前，交叉学科成为高校教育的一大特点，而只要涉及到材料方面的内容就不可能脱离力学去讨论，否则就是空谈。基本上所有的工科专业课程都与力学基础课程息息相关，因为地球上所有的物体都会受力，最起码会受到重力，所以脱离力学知识去做研究是非常不现实的，尤其是对于工科专业而言更是如此。所以，高校力学基础课程在工程专业发展过程中具有极其重要的作用。

二、高校力学基础课程教学现状

高校力学基础课程在推动工科专业发展过程中扮演着极其重要角色，正是因为有力学基础课程的存在，工科专业才能发展的更顺利，才能让工科专业学生在未来发展过程中更有竞争力。虽然力学基础课程并不一定是工科专业的专业课程，但是却并不影响其重要性和价值。虽然力学基础课程非常重要，然而，从目前的情况来看，当前高校力学基础课程仍然存在较多的问题，影响了其作用的发挥。

(一)学生对力学基础课程认识不足。虽然教师多次在课堂上强调力学基础课程的重要性，但是由于学生对力学基础课程认识不足，所以并没有意识到其对他们未来发展的重要性和价值，每天得过且过，没有把力学基础课程放在足够高的位置，导致他们连最基本的力学概念都没有梳理清楚。比如屈服强度、抗拉强度之间的关系以及它们的区别，什么时候应该重点考虑屈服强度的影响，什么时候应该首先考虑材料的抗拉强度等。这些内容虽然非常基础，但是却并不影响其重要性。学生是课堂的主体，如果他们不能对力学基础课程形成正确的学习观，即使教师付出再多的努力，他们的学习情况也不会得到改观，最终影响到力学基础课程作用的发挥。

(二)重理论轻实践。力学基础课程有很多抽象的内容，只用语言给学生解释往往显得非常苍白无力，学生理解起来非常困难。所以，这就要求教师能够在理论教学的基础上给学生安排实践教学活动，让学生可以在实践中加强对理论知识理解，从而保证理论课堂教学有效性。然而，大部分力学基础课程教师都非常重视理论教学，但是却忽视了实践教学，导致学生不能将理论知识转化为自己的能力，应用起来比较困难，这对于工科专业学生而言是非常危险的信号。理论教学是实践教学的基础，而实践教学是理论教学的补充，两个过程相辅相成才能保证力学基础课程能够在工科专业发展过程中发挥出作用。

(三)教学方式不科学。在教学过程中，教师要充分考虑到工科专业的特点，以培养学生应用能力为教学目的，突出重点。课堂互动对于帮助学生理解理论知识，提高课堂教学有效性，保证课堂教学质量有非常显著的效果。而实际教学过程中，力学基础课程教师一般不会在课堂与学生进行互动，总是一个人在课堂上“喋喋不休”地给学生讲课，而学生却在下面昏昏欲睡，这也是缺乏课堂互动所带来的不利影响。教学方式不科学给力学基础课程教学工作带来很多负面影响，不仅难以激发学生课堂听课兴趣，同时也影响了教师教学能力的提升，而且也与工科专业教学要求不相符合。教师与学生本应该是亦师亦友的关系，但是当前力学基础课程教师所采用的教学方式却不利于这种关系的形成，甚至还导致师生关系越来越恶劣，相互不理解所带来的问题越来越明显。

三、高校力学基础课程在工程专业发展中作用发挥的措施

如果想要高校力学基础课程在工程专业发展过程中产生更大的作用，就必须针对当前高校力学基础课程教学工作所存在的问题一一解决，完善教学工作，保证课堂教学质量和教学效率。

(一)引导学生正确地看待力学基础课程。为了能够让学生意识到力学基础课程的重要性，教师应该引导学生正确地看待力学基础课程，用学生周围最常见的事物举例，让学生亲身感受一下什么是力学知识无处不在，从而激发学生学习力学基础课程的主观能动性。教师必须扮演好自己的角色，以引导式教学为主，培养学生自主学习意识。力学基础课程有很多内容不是单纯地依靠课堂教学就能让学生理解透彻的，所以需要学生多利用课下时间去学习，加强记忆和理解。

(二)推动理论教学与实践教学同步发展。教师应该充分意识到实践教学在力学基础课程教学中的重要性，并且积极开展实践教学工作，同时也要避免形式化教学，坚定不移地把实践教学落实到实处，发挥出实践教学的作用。为此，一方面学校可以为力学基础课程建立实训室，方便教师开展实践教学工作;另一方面教师可以与企业进行合作，帮助他们解决一些实际问题，同时也要鼓励学生要全程参与进来，包括对相关资料的收集、筛选、整理等，教师从旁指导，让学生真正地做到“学以致用”，增强学生学习力学基础课程的自信心，并且领悟到力学基础课程的重要性，同时还可以提高学生动手操作的能力。

(三)改革教学方式。教师在选择教学方式时首先应该考虑其是否具有实用性、有效性，在此基础还应该保证教学方式的趣味性，要能够增强课堂互动，拉近师生之间的距离，让学生也参与到课堂教学活动当中。当然，还要考虑工科学生的特点，以增强学生实际应用能力为重点，优化教学结构，推动工科专业的发展。

四、结语

综上所述，高校力学基础课程是支撑工科专业发展的重要基础，也是工科专业教学内容的重要组成部分，在工科专业学生未来学习、工作中具有重要作用。但从当前高校力学基础课程教学现状来看，当前高校力学基础课程仍然存在较多的问题，影响了其作用的发挥。因此，要想最大程度发挥高校力学基础课程在工程专业发展过程中的作用，就必须针对其所存在的问题进行有效解决。