针对士官教育的工程力学课堂结构优化探索

刘佳

要：工程力学课程对军队院校装甲装备运用专业的实战应用具有重要作用，学员扎实地掌握力学知识有助于增强对专业的理解。为了提高教学质量，本文针对受训士官学员的思想、智能等特点，有针对性的提出了优化课堂结构的思考，从丰富教学媒体，提高理论的具象程度和增加教学方式手段三方面进行探讨，对改善课堂效果具有一定的意义。

关键词：工程力学;结构优化，教学媒体;实际应用;对比分析

工程力学课程作为专业基础课，依据对构件的受力分析，来研究构件的运动规律，变形和破坏规律，从而为工程构件的设计和制造提供可靠和实用的计算方法。在军队院校中，尤其是工程兵和装甲装备维修及运用等专业的学员，该课程作为一门专业基础课程，主要是在后续学习机械设计，装备构造和装备维修等课程中，提供相关强度和可靠性的理论知识。可见，工程力学课程在学员的专业培养中占据举足轻重的地位。

如何提高学员掌握知识的程度，课堂结构模式和教学设计尤为重要。依据学员特点，有针对性地调整课堂结构，丰富课堂形式，抓住与学员专业密切相关的纽带，调动学员的学习积极性，提高基础知识与专业技能的匹配度，从而增强学员对知识的理解。

一、优化教学媒体多样性，提高学员学习效率

工程力学课程中的主要任务是力学建模和材料性能分析，这种课程特点非常适合引入计算辅助教学。传统的教学方法侧重理论讲解和运算，在进行大量复杂的运算中往往过多地依赖于解题技巧，从而忽视了力学原理和力学模型的建立。而在教学过程中运用分析软件，使得计算简便，并形象地观察受力变形情况，直观理解力学效果，提高学习效率。

有心理学试验证明，18周岁到30周岁是人的智力发展的高峰期，是各项智力因素发展的 “黄金时代” [1]。士官学员在校期间正处于自身智能发展的最佳状态。因此，适当的引导学员使用计算软件，提高工程应用能力，鼓励学员学习先进技术，增强时代赋予的责任感。

1.直观教学，增强感性认识

当下流行的多媒体教学手段，正是基于感性认识的生动性、形象性和具体性等特征，通过动态、直观的表现形式，将计算过程和结果通过图形、动画的形式表现出来，有助于学员直观接受力学概念，理解复杂的计算公式，同时具有启发性，有助于培养学员独立分析和解决问题的能力。

2，避免复杂运算，注重实际应用

力学问题中大量的数学运算，对学员的数学基本功底要求是非常高的，这反而会导致学员注重计算而忽略力学原理的应用，甚至可能造成学员对力学概念的混淆，导致对课程学习积极性的降低。因此，应用软件辅助教学，避免了复杂运算，将学员的注意力转移到力学现象中，并联系理论依据探究其形成过程，增加理论的实际应用能力。

3.拓展思维，增强建模能力

对于士官学员处于求知欲望和好奇心特别强烈的年龄阶段，课堂上引入的应用软件会很容易受到学员的关注，主动学习研究。这样，学员在掌握力学理论原理的基础上，拓展思维，培养工程计算技术，将力学理论和工程实际通过建模形式有机结合，学会用数学的语言来表述研究问题，在信息化时代这个大背景下，增强学员科学建模能力，对学员自身的发展空间是非常有益的。

二、优化教学内容抽象性，提高学习积极性

从士官学员的优长上看[2]，政治素质过硬，立志现身国防，有着较强烈的国防事业的热情和理想，凡是与军队装各有关的内容学习兴趣较高。从劣势看，士官学员由于当兵时间较长，生活环境较单一，社会实践能力较差，普遍存在重军事轻社会的现象。因此在授课中还要联系实际生活，实践装备，这些直观具象的教学内容都可以提高学员学习的兴趣和积极性，促进学员对某一概念的深入理解，没有感性的具象知识，理性的抽象知识就缺乏基础，难以形成印象。

1，抽象问题具象化，紧密联系工程实际

工程力学课程作为基础课程，具有较强的理论性，对于重点、难点的分析上，在精讲的过程中联系实际工程，将课堂引入，课上教授和课后习题均与装甲装备、工程背景联系起来，体现出实战需要，培养学员实战能力。比如装甲车上复杂结构都是由一系列的构件连接而成，其中连接方式起到关键作用，不同的连接方式针对其使用特点大有考究，在学习约束的概念时，可以联系装甲车上不同部位的连接方式来学习，既生动形象地介绍约束类型，又加深了学员对装甲车构造的记忆。

2，结合生活现象，启发培养创新思维

教授课程中也不能只针对工程装备实际，忽视日常生活中的理论应用。其实力学的应用领域及其广阔，远至古代石器近到现代科技，大至飞机坦克小到儿童玩具，以及各种自然现象，艺术作品，生活用具等等，这一特点决定了力学课程在激发学员的想象空间，训练学员的发散性思维以及培养学员的创新能力等方面均具有重要作用，如何将其发挥高效，需要教員在教学实践中不断摸索思考。只要我们善于观察，勤于思考，就会发现力学问题在实际中的应用几乎无处不在。比如在自行车中力的应用，螺旋千斤顶的自锁角度设计，斜拉桥上的拉压杆件等等。

三、优化教学方式丰富性，启发分析探索能力

士官学员来自农村的比重较大，现阶段农村教育水平较低于城镇，智力开发较晚。而来自城镇的士官学员大多数是高考落榜者或高中肄业者。这说明士官学员的文化水平低于军官院校的同龄学员。但士官学员是从所有士兵中选拔而来，这说明他们的智力发展水平高于其他士兵。通过分析可见，士官学员有着渴望知识，勤奋刻苦的自我意识，但由于智能水平不高，在学习过程中压力较大，即便清楚力学课程的重要性，也会由于某些概念的理解混乱，做题困难而松懈学习态度，降低学习动力。因此，需要教员深入分析力学理论内容，在繁多的概念中找到相关性，采用适宜的教学方式，增强学员对知识点的识记能力和敏感性。

1，横向对比方式

力学知识中有些概念是性质相似或性能相对的，讲解时适当的将与其相关的知识加以对比分析，不仅能够透彻理解新知识，而且在运用时不至于混淆。性质相似的概念比如各基本变形的应力都是由相应的内力除以界面几何性质得到的。性能对立的概念比如内力和外力的关系，既相互依附存在又方向相反。这样具有相关性的概念还有很多，需要我们教员在备课的过程中积极思考拓展发现。帮助学员分析关键，引导学员提升探索能力。

2，纵向对比方式

学习力学知识，是一个由特殊到一般，由一维到三维，由单一到组合逐步过渡的过程。针对这一特点，教员在教授过程中，要找到过渡的契合点，抓住关键桥梁和纽带，着重讲述关键点在过渡中的作用，有助于学员对概念的形象思维，提高空间想象能力。比如由一维问题过渡到二维、三维问题的关键点是应力状态理论[3]，通过探究受力拉压或弯曲的杆件横截面上各点的应力情况，讲解应力状态理论的应用。

参考文献

[1]周志勇，韩国勇，马传忠等 军校学员管理[M].北京：军事科学出版社，1991.

[2]于正泉，士官教育学[M].京：国防大学出版社，2008.

[3]杨丽红，吴国辉，邹广平.材料力学教学方法探讨[J].中国现代教育装备.2O13（8）∶37-38.