基于工程力学课程改革的探索及实践

宋伟 杜海彬 王玉 张长军 张华瑾

摘要：工程力学是高等工科院校的一门核心基础课。怎样让此门古老的学科顺应新世纪科技发展和教育进步之需，符合现今国内外高等工科教育进步的总形势，是所有力学老师需要进一步研究的课题。我院根据教育部针对工科力学系列课程革新试点的精神，联系我院的真实状况，基于变革教育思想观念，开展了工程力学课程的全面革新。

关键词：工程力学：课程改革；探索：实践

1、改革课程体系与内容，符合新的教学目标的要求

工程力学是经典力学的关键分支之一，传统体系把它划分成理论力学与材料力学，并且遵循人们的普遍认知规律，即从简单至复杂、从特殊至一般来探究力系对物体的外部作用于内部作用。此类按部就班、从浅至深、从简到繁的系统，即便对老师的传授与学生的认识有利，却由于它的起点太低、内容与方式繁复冗余，深受物理学的世袭作用，以至于学生的缺乏学习的热情、缺少工程意识、构设流程模糊等缺陷，无法实现当下局势所需要的“学时要少、内容要新、水平要高、效果要好”这一整体目的。所以，势必要对以前的工程力学系统加以革新。历经一年的教学实验实验，我们感知到试点教材把工程力学划分成刚体静力学、分析静力学、弹性静力学和工程运动力学等几大模块是有效的。例如，在当前学生已具备的数学、物理知识的基础上，刚体静力学的当前教学程序彻底革新以前从平面到空间的研究方法，以空间力系为切入点，通过矢量运算的途径探究力系的简化和均衡，它的起点很高，学习起来很困难，进而引起了学生的学习好奇心，同时也规避了和物理课内容的重叠，增强了学生的建模意识，加强了工程概念。弹性静力学则明显表现出工程工艺的特征，以构件的“内力——变形——应力——失效——设计”作为静力学分析和构设的主干线，创建材料从变形至破坏这一基础的力学过程中的力学模型和相关的力学概念，进而在较高层面上突出了工程力学课程的总体性与进步形势。工程运动力学则密切联系动量、动量矩这两个运动基本特征量和主矢、主矩两个力系基本特征量之间的关系，综合阐明了工程力学的研究主題和内容，利用工程实例的进一步探析，把刚体静力学、弹性静力学和工程运动力学的内容前呼后应，有效结合，不仅实现了不谋而合的景象，又益于学生深度了解力学知识在工程中的运用，已开阔其探究知识的眼界，也增强了工程意识与基本训练。

2、革新课堂教学手段，提升学生的学习成效

关于我院土建专业特征与学生的学习基础，当变革、落实工程力学课程体系与内容时，不仅要主动引用“面向世纪力学系列课程改革教材”，还要交学生运用参考书，并联系专业特征开拓有关内容，以顺应今后课程之需。课堂教学则体现了工程工艺的特征，让刚体静力学同弹性静力学彼此融合，基础力学知识通工程实际有效结合，构建独一无二的教学程序：提出问题——诱发思考——建模构设——处理问题。

密切联系课堂讲授的内容的重难点，集中地搭建课堂发问和议论，主动诱发学生自行利用已获的力学知识总结、分析和归纳，进而获得处理问题的线索、途径、流程和方法，让师生间的问答更加密切，点燃了课堂氛围，教学方式变得更好。而多媒体教学软件与自编电子教案的融合使用，让工程力学课的教学同工程具体的关联更贴切、形象，使学生更具学习热情，加强了基本训练，推动了工程素质的养成，极大地提升了学生的学习成效。

3、开展课外研究活动培养学生的创新意识和能力

为和课堂教学相适应，强化学生的全面素质锻造，培育学生的创新意识与创新能力，达到教学基础需求之外，我们也构建以及构设了某些课外学习、实践和探究活动。譬如，集中学生去工厂参观实践，使他们于生产生活中观察问题、察觉问题和探析问题，并应用所学的力学知识处理问题。此活动备受学生们青睐，他们于实践报告中写到“在身临其境观察和认识机器所有零件的运动时，我们脑海中固有的抽象化图形被具象化了，这给我们将来更好地学习运动知识作了铺垫，理论联系实际是不可或缺的。”

除此，把以往依赖练习许多习题来强化基本训练的方式革新成老师制定课外学习、探究的小问题，运用这种方式养成学生翻阅各类文献材料、做科研的技能。学生所书写的读后感、小论文或翻作的学习软件，即便概念较为不成熟，而他们呈现出来的对追寻新知识的热情以及弦外之音透露的思想火花让我们倍感安慰，也获得很大的激励。

4、革新考试形式，全面评价学习质量

学生绩效考核方法的革新是课程变革的最终环节。我们不再用期末考试的考卷分数决定成绩，而是全面评定学生。期末的书面考试开卷、闭卷两类占总成绩的70%，日常提问、作业占10%，课外研究占10%，力学实验占10%，以总评成绩评价学生的学习成效。如此革新后，学生抄袭作业情况比之前少了。因为考试内容开设了开卷部分，缓解了学生死记硬背的压力，增强了知识的活学活用和基本培养，增强了对学生全面技能的考核，在某种程度上提升了工程力学的学习品质。

借助工程力学课程系统的革新，改进了基础内容的组建，体现出学生的建模意识，增强了工程理论，提高了学生学习的热情。多数学生表示，因为革新教材具有一定的深度于难度，故要具体弄明白，光是听课、做笔记、练习题远远不够，自己还不得不去翻阅资料，去思索与探究。利用这种方式进行训练，学生处理问题的技能获得练就和提升。然而也存在少数基础不好的学生适应不了新的教学方法，有挫败感，思想负担重，诸如此类的不适应是长时间的应试教育下所构成的学习习性与思维方式导致的。于教学之中，我们也重视指引学生更新学习思想，主动加入到教学活动中，慢慢提升自身的综合素养。

结语

革新教学的目标，除了要提升学生的能力与素质，最核心的是探究与构建一类可以鼓励具备创新意识与创新能力的人才源源不断的极佳机制，这亟需所有的教育工作者长时间地、不断地奋斗。

参考文献

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作者简介：宋伟，1983.4，男，汉族，陕西澄城县人，讲师，学士，主要从事机械设计，工程力学等方面研究