馮學(xué)軍

對“工程力學(xué)”課程教學(xué)的若干思考

馮學(xué)軍

針對在職職工和技校學(xué)生的特點，總結(jié)了企業(yè)教育與培訓(xùn)中“工程力學(xué)”課程教學(xué)實踐的一些經(jīng)驗和認識，探討了如何在教學(xué)中加強理論與實際的聯(lián)系，以及合理采用多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段，以幫助學(xué)生理解學(xué)習(xí)內(nèi)容、提升學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力。

工程力學(xué)；課程教學(xué)；理論聯(lián)系實際；技能培養(yǎng)

接受企業(yè)教育與培訓(xùn)的學(xué)員主要有在職職工和技校學(xué)生兩類。在職職工學(xué)員是來自企業(yè)的技術(shù)人員、技術(shù)管理人員，他們有著豐富的實際工作經(jīng)驗，有豐富的感性知識，但在數(shù)學(xué)運算、計算機應(yīng)用等方面往往生疏。他們學(xué)習(xí)目的明確，即期望通過短期培訓(xùn)提高自身的業(yè)務(wù)水平。他們的基本狀況參差不齊，有的學(xué)員數(shù)學(xué)和力學(xué)的基礎(chǔ)很薄弱，有的年齡也比較大。技校學(xué)生年輕、記憶力強、反應(yīng)快，但缺乏實際生產(chǎn)知識，理解能力相對差。他們中大部分人文化基礎(chǔ)較差，很多人的學(xué)習(xí)自覺性、積極性不高，對理論性強的課程缺乏學(xué)習(xí)熱情，一旦在學(xué)習(xí)中遇到困難容易放棄。

工程力學(xué)是機械、土木、水利、航空、汽車、造船等許多工科專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。其內(nèi)容對于上述專業(yè)的工程師和技術(shù)人員來說，是必須掌握的知識，而在職職工、技校學(xué)生只有具備一定的工程力學(xué)知識，才能在工作中充分理解工業(yè)結(jié)構(gòu)和設(shè)備的工作原理，做到合理操作。工程力學(xué)課程理論性強、公式多，需要一定的模型抽象思維能力。工科本科“工程力學(xué)”課程一般會安排較多的課內(nèi)和課外學(xué)時，而職業(yè)教育和本科教育的培養(yǎng)目標不同，學(xué)員的文化基礎(chǔ)和在學(xué)習(xí)時間上的投入也有較大差異，因此，在教學(xué)實踐中學(xué)員對這門課程往往感覺困難，普遍缺乏學(xué)習(xí)興趣，達不到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果。本文嘗試對“工程力學(xué)”課程教學(xué)做一初步探討，以期提升該課程教學(xué)的有效性。

一、上好第一堂課，激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)興趣

如果學(xué)員第一次上課就感覺枯燥艱澀，第二次課的學(xué)習(xí)熱情馬上就會降低，一旦幾節(jié)課跟不上教學(xué)進度，很容易失去對這門課的興趣進而放棄。因此，在第一堂課上抓住學(xué)員的興趣非常關(guān)鍵，這需要教師做好大量的備課工作。上好第一堂課，就是要講好緒論。在緒論部分，要將“工程力學(xué)這門課程研究什么”、“在學(xué)員今后工作中的重要性”、“這門課的學(xué)習(xí)要求”這三個問題講清楚。在具體教學(xué)方法上，要力求生動形象，比如可展示國內(nèi)外著名的大橋、場館、高樓等標志性建筑結(jié)構(gòu)；行車、塔吊、塔架、各種機床等工廠、工地中常見設(shè)備，以及飛機、汽車、船舶等交通工具的結(jié)構(gòu)部分和工廠或生活中常用的各種工具，用簡單形象的語言，簡要介紹這些結(jié)構(gòu)、設(shè)備或工具的傳力和工作原理，讓學(xué)員看到工程力學(xué)的原理及運用無處不在。還可以收集一些工程結(jié)構(gòu)因強度或穩(wěn)定性不足而發(fā)生災(zāi)難性事故的典型案例的影像資料，以加深學(xué)員對工程力學(xué)重要性的認識。同時，第一堂課上教師特別要注意情緒飽滿，語言表述生動風(fēng)趣，并將這種積極的情緒傳遞給學(xué)員，用教師的個人魅力把學(xué)員吸引到課堂上來。

二、利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，調(diào)動學(xué)員學(xué)習(xí)積極性

由于一些學(xué)員（主要是技校學(xué)生）對工程結(jié)構(gòu)或工業(yè)設(shè)備缺少感性認識，平時的生活經(jīng)驗也不夠豐富，單純的講授難以引起他們的聯(lián)想，對學(xué)習(xí)內(nèi)容感到枯燥。如果能利用影像、動畫等資料，可以有效幫助學(xué)生的理解。例如，利用動畫讓課本上原本靜止的機械、機構(gòu)動起來，形象地表現(xiàn)出其工作過程。

近年來，在教學(xué)中已經(jīng)大量采用了PPT等多媒體教學(xué)手段，很大程度上替代了傳統(tǒng)板書。PPT有其獨特的優(yōu)點，它可以隨意插播影像資料，通過巧妙設(shè)計，產(chǎn)生生動有趣的視覺效果，并且可以節(jié)省出很多板書的時間。但是傳統(tǒng)的黑板板書也有其不可替代的優(yōu)點，比如對于一些重要的公式推導(dǎo)，教師板書推導(dǎo)的方式更接近學(xué)員的思維速度和習(xí)慣，讓學(xué)員有一個跟著教師的思路步步深入的過程,相比PPT可能教學(xué)效果要好得多。因此，只有現(xiàn)代的多媒體教學(xué)手段和傳統(tǒng)的板書相互補充，合理結(jié)合，才能取得更好的教學(xué)效果。

利用網(wǎng)絡(luò)等手段，提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性。當布置學(xué)員在網(wǎng)上收集國內(nèi)外因為結(jié)構(gòu)強度或穩(wěn)定性不足而發(fā)生災(zāi)難性事故的案例時，也可以給出一個實際工程結(jié)構(gòu)要求他們簡化出力學(xué)分析模型，讓學(xué)生在網(wǎng)上相應(yīng)的論壇進行求助和討論。此外，教師也要習(xí)慣于使用網(wǎng)絡(luò)和學(xué)生交流，重視網(wǎng)絡(luò)上學(xué)生對自己的評價，及時調(diào)整改進自己的教學(xué)方法。

三、加強實踐環(huán)節(jié)教學(xué)，強化學(xué)員的技術(shù)應(yīng)用能力

工程力學(xué)課程實踐教學(xué)與培訓(xùn)應(yīng)盡量結(jié)合學(xué)員的實際工作，學(xué)以致用，讓學(xué)員所學(xué)到的知識在

圖1 多鉚釘鉚接傳載

四、精煉例題和習(xí)題，培養(yǎng)學(xué)員理論聯(lián)系實際能力

工作中真正發(fā)揮作用。例如，工程機械常常用到鉚釘或銷釘連接，設(shè)計中需要校核其剪切強度和擠壓強度，因此，教師可將其強度校核作為典型問題進行互動式學(xué)習(xí)。在課堂講解了單只鉚釘?shù)募羟袘?yīng)力和擠壓應(yīng)力計算的基本原理之后，讓學(xué)員對一個實際的多鉚釘連接問題進行強度校核，例如給出圖1所示的多鉚釘傳載問題，讓學(xué)員計算鉚釘群的受剪面積和受壓面積，進而計算出每個鉚釘上的剪切應(yīng)力和擠壓應(yīng)力并進行強度校核。向?qū)W員強調(diào)除要正確運用剪切和擠壓強度條件外，還要正確判斷剪切和擠壓面積。這個問題可以進而推廣至銷釘強度校核，如圖2所示的某接頭處受軸向荷載的銷釘，讓學(xué)員在掌握鉚釘強度校核方法的基礎(chǔ)上，自行對此銷釘?shù)募羟泻蛿D壓強度進行校核。通過上述實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的深入，可以使學(xué)員在學(xué)習(xí)過程中收到良好的效果。

對于在職職工而言，還可以讓他們將工作中的一些力學(xué)問題帶入課堂討論，如讓他們對工廠中的一些機器設(shè)備、工具使用的力學(xué)原理進行分析和解釋，也可以將工作中遇到的一些問題或技術(shù)改進的設(shè)想預(yù)先提出來，安排時間專題討論，在學(xué)習(xí)的同時，也促進了工作。如曾經(jīng)有學(xué)員在學(xué)習(xí)期間正好參與了所在單位一臺皮帶運輸機的選型和設(shè)計工作，需要對皮帶部分的強度進行校核，筆者結(jié)合他的工作，將班級學(xué)生分成幾個小組，每個小組選用一種方案進行設(shè)計和強度校核，選擇了最合理的方案，該方案最后為實際設(shè)計所采用，分析報告也列入了設(shè)計計算書。通過這個項目，加深了學(xué)員對所學(xué)知識的理解，培養(yǎng)了學(xué)員將理論知識用于實際生產(chǎn)的應(yīng)用能力，學(xué)員對此種學(xué)習(xí)方法給予了充分地肯定。

圖2 銷釘連接

工程力學(xué)這門課程教學(xué)必須做一定的習(xí)題練習(xí)才能掌握。工程力學(xué)的習(xí)題可能會較難，參與企業(yè)教育與培訓(xùn)的學(xué)員數(shù)理基礎(chǔ)較薄弱，課外所花的時間也不會太多，因此，講解的例題不必追求難度和技巧，應(yīng)選擇較基本的例題，并且反復(fù)強調(diào)基本力學(xué)概念。課外布置的習(xí)題量也不必多，不必難，但是要求學(xué)生的解題過程必須嚴格按照規(guī)范的步驟和要求進行，附圖和字跡必須工整，中間計算步驟必須完整，培養(yǎng)學(xué)員嚴謹?shù)墓こ塘?xí)慣。通過工程力學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)員不僅學(xué)到了專業(yè)知識，同時，也培養(yǎng)了嚴謹踏實的作風(fēng)和理論聯(lián)系生產(chǎn)實際的能力，真正能夠從課程的學(xué)習(xí)中獲益。

馮學(xué)軍，女，國電諫壁發(fā)電廠教育培訓(xùn)中心講師，主要研究方向為職業(yè)教育。

G712

A

1674-7747（2012）09-0039-02

[責任編輯 徐 晶]