提高工程力学教学质量的研究与实践

孙梦笛 付聪 兰鑫

摘 要： 工程力学是工科专业的一门重要的技术基础课，是学生学习其他相关后续课程的必要基础。通过阐述探究式教学法的内涵和特点，并以“点综合运动”教学为例，介绍了探究式教学法的实施过程和实施原则。实践证明，探究式教学是提高教学质量、培养创新人才的有效途径。

关键词： 工程力学;教学质量;研究

【中图分类号】G642.0     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.35.195

前言：工程力学包括理论力学和材料力学，是机械、能源与动力、建筑等工程专业非常重要的技术基础课程。工程力学不仅可以直接应用于实际工程的计算，而且是机械原理、机械设计等后续课程的重要基礎。力学应用能力还存在一些不足。主要原因有：1）力学课程需要对抽象的力学模型进行分析和计算，但近年来随着高校扩招，学生的素质有所下降。部分学生基础理论薄弱，抽象思维能力不强，缺乏空间想象力，影响学习效果。2）许多学生已经习惯了中学的应试教学模式，学习处于被动状态，缺乏主动性和积极性。学生只注重知识的学习，不注重灵活运用。为了促使力学课程的教育质量的提升，可以尝试采取探究性教学方法培养学生的创新精神，提高学生分析和解决工程实际问题的能力。

1 课堂教学采用问题讨论法

为提高工程力学基础课的教学质量和学生的工程实践能力，确立了科学合理安排专业基础课，满足新工科专业创新人才培养需要的教学思路和方法，实现了学生对工程力学基础课的学习兴趣和创新能力的培养。本文以工程力学（理论力学和材料力学）为研究背景，旨在提高整个工程力学教学队伍的教学能力和教学质量。结合我院采取的教学措施和工程力学基础课教学的成功经验，提出了能显著提高机械专业基础课教学质量的方法、思路和措施，并付诸实践，交流经验。

2 采用案例讨论进行启发式思考

针对广大学生当前学习机械力学专业教学基础知识的较强应用性和直观性，努力将本科教学中的实物论和模型综合应用拓展到专业课堂教学中，加强提高机械类专业学生将基本力学理论和临际实践相互运用联系的综合科学素养。应用量子试验作为演道具的装置被用来帮助解决实际科学应用和量子力学基础知识中经常提出的试验问题。在课堂教授静电动力学相关内容时适当性地引入诸如压榨机、摇杆和树杆等机械构造的模型可以加深培养学生对机械工程力学基本理论以及推导力学结果的深入理解。这样的方法既充分提高了本科学生对应用力学习知识的掌握能力，更充分培养了大胆创新的学生科学探究精神。同时还要进行方法多样化地与教学方法有机并用，在课堂教学中以充分注重学生强化所学基础知识的科学理论性和综合应用性知识为主要前提，以采用启发式、渐进式、讨论式三种教学方法为主要手段，提高广大学生自主学习新的兴趣。

通过课后的有关工程力与实际教学科研相关问题研讨激发广大学生自主学习有关工程力学的研究积极性和研究主动性，增强广大学生对工程力学与实际科研课题相互互动结合的创新意识。学生针对实际使用木薯杆弯曲程度特性模量参数进行测量，制作出了木薯杆和秸秆弯曲杨氏模量参数测试仪。无论是在课堂上还是课后，学生都对弯曲模型的基本测量原理有了深刻的了解，并逐步增强了对弯曲率理论知识的整体理解，极大地提高了他们的学习兴趣。通过教学试点班的综合评价和专题讲座，可以对学生的国际机械研究项目成果进行综合评价，提高学生的专业学习兴趣和解决力学专业研究问题的创新意识，增强了学生的自信心。

对于教学材料中的力学我在课程中我有一定计划地及时精选一些具有章节性的内容，让所有的学生可以提前预览，收集材料，准备教学材料，提前完成预览和及时执行各种解释课堂互动教学模式，开展讨论类型的课堂教学，教师和学生共同参与评估和专题演讲，等等，我们进行了有益的教学探索。在这个过程中，笔者发现只有少数大学生非常认同这种教学模式，还有部分学生准备不足，教学学习效果不佳。原因之一是教学没有事先充分准备。因此，教师需要储备5分钟的教学时间的三个教学章节静电动态化学基础课的电动力学理论，也就是说，每个学生应该使用的教学方法解释主题独立在每个类，并执行类型的讨论主题教学，教师和学生可以共同评估和比较。在这样的探索中，教育者发现我仍然有非常少的学生愿意准备。有些学生一开始似乎不太愿意做任何准备。主要原因是没有做好一些准备工作。经过几个班的监督和不断改进，学习效率和学习效果都有了显著提高。通过一些教学内容随机播放让一个学生深入进行这种台上台下互动讲解的教学方式也不仅可让一个教师充分了解一个学生对于基础知识系统理解的成熟程度。

3 采用移动网络信息技术方式辅助课堂教学

伴随着近年来移动互联网信息技术教学方式在课堂教学过程中的大力推广采用，学生们通过使用网络技术获取更多教学资源已逐渐成为重要的教学手段。我院高级工程力学软件教学研发团队经过努力积极设计制作并已完成配套的工程教学视频课件、动画图片制作、题库系统建设，建立一个网络课程学习和国际交流合作园地。通过不断改进学校教学大纲、教学方式和课程教学方法以及教学考核管理方式等，不断创新探索各种有利于高层次素质专业人才培养的创新教学方式和教育方法。针对中国工程力学视频教学各个知识章节教学内容分别进行了全程视频教学和音像视频的全程录制，并可以实施网上教学在线和其他线下教学交流、指导，也可以便于力学教师间互相交流讨论研讨。各位校园工程力学专业教师积极开展专业课程教学改革与队伍建设。完善本科课程的国际特色教学课件及国际案例课程建设，实现课程线下课上线下结合教学，提高在校学生国际工程力学本科学习活动质量。

结束语：伴随着我国智能机械制造业的蓬勃发展和将来机械制造工程的新课程标准对相关高素质人才的急切渴求，工程力学整体教育质量的提升是培养适应新兴产业展开的创新型人才的核心内容。以上是大学校园为整个机械类专业工程力学课程学习水平的提升，所相对进行的一些有效尝试。往后，教育工作者将教学内容与本科人才培育的高质量需求相结合，对探索提升工程力学课程整体教学效果、大大提升人才培养质量的方法和措施所进行的大胆的有效尝试。

参考文献

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