李巧玲

摘 要：2012學(xué)年，筆者學(xué)校申請了高級技工學(xué)校機(jī)械類專業(yè)通用教材《工程力學(xué)》的教材實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，本文以教材實(shí)驗(yàn)工作為契機(jī)，從適應(yīng)性、科學(xué)性、實(shí)用性、完整性、先進(jìn)性和制作水平六個方面對教材進(jìn)行了全面的剖析。

關(guān)鍵詞：剖析 工程力學(xué) 教材

湖州市技師學(xué)院十分重視學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng)，畢業(yè)生很受當(dāng)?shù)仄髽I(yè)歡迎，這得益于學(xué)校長期以來受到政府的支持，得益于有好教材的支撐。勞動版專業(yè)課教材貼近企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，對學(xué)生畢業(yè)后與崗位零距離接軌起到了很好的橋梁作用。在教材實(shí)驗(yàn)的過程中，筆者感覺到工程力學(xué)課雖然內(nèi)容較難，教學(xué)效果卻比較理想，取得了很好的效果。分析其原因，關(guān)鍵在于教材能緊密聯(lián)系實(shí)際，使本來枯燥乏味的原理概念變得生動有趣，教師講授津津有味，學(xué)生學(xué)起來興趣盎然。

一、教材的適應(yīng)性

教材的內(nèi)容與浙江及周邊地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展是基本適應(yīng)的。使用該教材的學(xué)校能保質(zhì)保量完成教學(xué)計劃所涉及的內(nèi)容。此外，學(xué)校還購置或自制了一些教學(xué)教具，如力的合成與分解、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲變形等。學(xué)校專業(yè)課教師全部具有本科以上學(xué)歷，完全能勝任教材的教學(xué)任務(wù)。目前，技工學(xué)校學(xué)生的文化基礎(chǔ)素質(zhì)和接受能力普遍較弱，而且本校、本班學(xué)生之間的差距也很大，這對教材內(nèi)容和教學(xué)方法就提出了更高的要求。教材內(nèi)容與學(xué)生的基本素質(zhì)和接受能力基本相適應(yīng)。每一章前的“學(xué)習(xí)目標(biāo)”編排得很好，學(xué)生普遍反映有利于明確他們的學(xué)習(xí)目的，從而可以很明確地學(xué)習(xí)章節(jié)的內(nèi)容，也可很好地檢驗(yàn)自己是否已經(jīng)掌握了該掌握的知識點(diǎn)。我們認(rèn)為教材的編寫應(yīng)站在教與學(xué)兩個角度進(jìn)行，力求使學(xué)生能夠通過自學(xué)達(dá)到獲得知識的目的?！皩W(xué)習(xí)目標(biāo)”的提出對學(xué)生的自學(xué)及培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力具有很好的指導(dǎo)意義。

二、教材的科學(xué)性

教材的內(nèi)容與學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)和知識技能訓(xùn)練要求是相匹配的，內(nèi)容完整、正確，結(jié)構(gòu)安排也較合理。教材把一些較深較難的內(nèi)容去掉，這種刪繁就簡的做法得到科任教師的一致首肯。同時，技工學(xué)校學(xué)生在學(xué)習(xí)主動性、理解能力等方面較弱，工程力學(xué)理論性強(qiáng)，因此，應(yīng)考慮怎樣敘述，采用更加通俗易懂的表達(dá)方式使學(xué)生易于理解掌握教學(xué)內(nèi)容。這一點(diǎn)，本教材做得很好，工程力學(xué)來源于工程實(shí)際，又服務(wù)于工程實(shí)際，教材突出了它的工程性。如從工程的角度很好地解釋了軸和梁的概念的區(qū)別，同時許多習(xí)題都來源于工程問題，貼近生活和生產(chǎn)實(shí)際，體現(xiàn)課程內(nèi)容與學(xué)生生活以及企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際相聯(lián)系，關(guān)注學(xué)生分析問題與解決問題能力的培養(yǎng)。在內(nèi)容的安排上，實(shí)例代替概念的敘述，讓學(xué)生感覺到看似遙不可及的概念其實(shí)就在他們身邊伸手可及，如力的合成用兩學(xué)生提水的例子，力矩平衡用天平的例子，力偶用開水龍頭的例子。從概念的引用到結(jié)論的產(chǎn)生，從相關(guān)知識的應(yīng)用到課后習(xí)題的鞏固，都注意聯(lián)系學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活與社會生活，幫助學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識，觀察、分析日常生活現(xiàn)象，解決日常生活中的問題，進(jìn)一步體現(xiàn)力學(xué)知識基礎(chǔ)的實(shí)踐性和應(yīng)用性要求。

同時，筆者認(rèn)為該課程的教學(xué)重點(diǎn)放在讓學(xué)生掌握基本概念、基本理論和基本運(yùn)算方法的同時，還要加強(qiáng)與機(jī)械基礎(chǔ)、金屬材料和熱處理等課程之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，教學(xué)內(nèi)容要明確理論力學(xué)為材料力學(xué)服務(wù)這一主線。

三、教材的實(shí)用性

技工學(xué)校的教材應(yīng)突出以基礎(chǔ)知識和專業(yè)技能為主，適當(dāng)根據(jù)市場需求和專業(yè)要求調(diào)整教材知識結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)“夠用”“實(shí)用”。基于這一要求，我們認(rèn)為教材的技能訓(xùn)練內(nèi)容較少，不利于提高學(xué)生的實(shí)踐能力，建議減略部分理論計算內(nèi)容，適當(dāng)增加一些技能訓(xùn)練課題。如75頁課堂練習(xí)——連接件的設(shè)計計算，這類的練習(xí)要增加。

目前，技校大多數(shù)學(xué)生的思維能力相對較弱，本教材充分考慮了他們的認(rèn)知特點(diǎn)，用了簡潔直觀的插圖，以發(fā)揮學(xué)生的表象思維能力，如果在第一章第一節(jié)二力平衡公理和作用力與反作用力公理這兩個靜力學(xué)公理之后，能安排幾個實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證公理和推論，或者是增加公理和推論的實(shí)例，那么學(xué)生就會覺得力學(xué)并不深奧，而且與生活密切聯(lián)系，使他們產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣并化為一種學(xué)習(xí)動力。

由于本教材內(nèi)容設(shè)計是適合零起點(diǎn)培養(yǎng)高級工的教學(xué)目標(biāo)，隨著地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們觀念的變化，一個人不可能終身從事一種工作或終身服務(wù)于一個崗位，他可能會由于各種原因調(diào)換工作或職業(yè)，他需要不斷地學(xué)習(xí)、更新知識和技能，以適應(yīng)職業(yè)和崗位的變化。同時，由于高校招生制度的改革，也使技校學(xué)生對口考入大學(xué)成為現(xiàn)實(shí)，因此，技工教育應(yīng)當(dāng)形成一種寬口徑的人才培養(yǎng)模式，即應(yīng)該使學(xué)生有更多的出路。如何在教材中體現(xiàn)這種現(xiàn)代化的職業(yè)教育觀念？“寬基礎(chǔ)，活模式”的教材結(jié)構(gòu)在一定程度上反映了現(xiàn)代職業(yè)教育的理念。即在某課程必須掌握的基本知識的基礎(chǔ)上，增加數(shù)個可供選擇的學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時，教材中還要有為進(jìn)一步學(xué)習(xí)和深造的學(xué)生留出與更深的知識相銜接的接口，就像計算機(jī)留接口，以備升級換代一樣，這樣可以大大提高教材的靈活性。

本教材在材料力學(xué)中增加了“知識拓展”模塊，我們就是要將工程力學(xué)課程劃分為三個模塊組成，即基礎(chǔ)型模塊、應(yīng)用型模塊和拓展型模塊。拓展型課程內(nèi)容面向繼續(xù)升學(xué)的10%的學(xué)生，分析研究工程力學(xué)理論及應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。

四、教材的完整性

隨著信息時代的到來，豐富多彩的計算機(jī)教學(xué)軟件使得課堂教學(xué)不再是傳統(tǒng)的、枯燥的、單一的教師一言堂；人機(jī)對話的方式調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和參與意識，有待于開發(fā)學(xué)生的智力和提高能力；計算機(jī)模擬仿真實(shí)驗(yàn)，能使過去需花大量的課時和口舌講解的教學(xué)難點(diǎn)在幾分鐘，甚至幾秒鐘內(nèi)就使學(xué)生一目了然，大大提高教學(xué)效率。本教材編者注意到了這一點(diǎn)，開發(fā)了與本書配套的多媒體課件，這很受教師的歡迎。在教學(xué)中，扭轉(zhuǎn)是一個教學(xué)難點(diǎn)，如果使用多媒體課件通過三維動畫模擬演示構(gòu)件在發(fā)生扭轉(zhuǎn)時的變形過程和所產(chǎn)生的內(nèi)力，學(xué)生很快就能理解并掌握。

教材對教學(xué)的導(dǎo)向作用是明顯的，更重要的還需任課老師的“二次創(chuàng)作”，即“活化教材”，我們要根據(jù)需要補(bǔ)充教材上沒有的內(nèi)容。如何“二次創(chuàng)作”，主要的一點(diǎn)是教師要理解、吃透教材，了解作者編寫理念、思路。因此，我們很希望在提高教材整體質(zhì)量的前提下，加強(qiáng)教師輔導(dǎo)書（材料）的編寫質(zhì)量。教師輔導(dǎo)書絕不是教材的“濃縮版”，而應(yīng)是教材作者編寫理念、思路的生動體現(xiàn)，也是編者與一線教師交流的橋梁。

所以，教材的習(xí)題輔導(dǎo)（解答）以及與教材密切相關(guān)的一些標(biāo)準(zhǔn)資料、掛圖等要加以完善，形成較為完整的內(nèi)容體系。

五、教材的先進(jìn)性

教材內(nèi)容基本反映了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展方向和水平，也較好反映了近年來教學(xué)改革的成果和理念?！耙詫W(xué)生發(fā)展為本”的教育理念近年來得到了許多人士的認(rèn)同。讓教材適應(yīng)、促進(jìn)每一個學(xué)生發(fā)展的理念和設(shè)想，無論從教育創(chuàng)新的時代要求出發(fā)，還是從學(xué)生的最終發(fā)展著眼，都具有良好的作用。作為一門理論性較強(qiáng)的學(xué)科，如何鼓勵促進(jìn)學(xué)生的探究與創(chuàng)新精神，還需要進(jìn)一步研究和探索。教材中的“想一想”和思考題很好，部分題目編寫得很有特點(diǎn)，能結(jié)合實(shí)際從學(xué)生的成長、發(fā)展角度考慮，使學(xué)生能聯(lián)系實(shí)際較好地理解、掌握所學(xué)知識。

同時，我們認(rèn)為教材內(nèi)容中還應(yīng)包括能夠反映時代進(jìn)步的新知識、新工藝和新方法，引導(dǎo)學(xué)生走在時代發(fā)展的前沿，如復(fù)合材料是21世紀(jì)材料工藝發(fā)展的方向。

六、教材的制作水平

教材制作水平的優(yōu)劣對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣影響很大。總體上講，教材的制作思路比較先進(jìn)，能調(diào)動學(xué)生主動看書的熱情。對學(xué)生的問卷調(diào)查表明，學(xué)生認(rèn)為教材的圖片清晰生動，有助于學(xué)生較好地理解基本概念和原理（當(dāng)然如果能增加色彩搭配就更好了）。

教材中矢量、代數(shù)量是學(xué)習(xí)的一個難點(diǎn)，很容易混淆，書中矢量用黑體表示，學(xué)生反映這樣標(biāo)識不明顯。我們建議用更加強(qiáng)烈的對比色加強(qiáng)對學(xué)生的感官刺激，從而有效區(qū)別矢量和代數(shù)量。此外，還可以增加一些與教材有關(guān)的有故事情節(jié)的圖片內(nèi)容。

教材中值得商榷之處見下表所列。

表 教材中值得商榷之處

章節(jié) 內(nèi)容

全書 每章節(jié)的“學(xué)習(xí)目標(biāo)”中增加“熟練掌握”的內(nèi)容，以便于學(xué)生更好地分清重點(diǎn)，這樣對學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生有更明確的指導(dǎo)意義。

“構(gòu)件”的寫法與機(jī)械基礎(chǔ)課程中的“構(gòu)件”概念有區(qū)別，為避免學(xué)生誤會，把書中的“構(gòu)件”改為“零件”。

第一章 本教材對文字的組織不是很重視，出現(xiàn)一些語法失誤。如P3，第2行，“因此，工程力學(xué)是學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課的重要基礎(chǔ)”應(yīng)改為“因此，《工程力學(xué)》是學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程的重要基礎(chǔ)課?！?/p>

P3，第14行“絕對的剛體實(shí)際上是不存在的。因此，剛體只是一種理想化的力學(xué)模型?！弊詈酶臑椤敖^對的剛體實(shí)際上是不存在的，如果物體的變形對所研究的問題不會產(chǎn)生影響或者影響較小時，物體可看作是剛體。因此，剛體只是一種理想化的力學(xué)模型?！?/p>

P3，第18行對“質(zhì)點(diǎn)”概念的描述“是指不計大小和質(zhì)量、但在空間占有確定位置的幾何點(diǎn)?！睉?yīng)改為“是指不計大小，但在空間占有確定位置的幾何點(diǎn)。”

P7，解釋均布力最好增加工程實(shí)例。

P8，倒數(shù)第2行“看是靜止的房屋”應(yīng)改為“看似靜止的房屋”。倒數(shù)最后1行“靜止總是相對地球而言的”應(yīng)改為“靜止總是相對而言的”。

P18，第7行“圖設(shè)方向正確”應(yīng)改為“圖設(shè)方向與實(shí)際相符”。

P21～P23，“固定鉸鏈支座約束”和“活動鉸鏈支座約束”應(yīng)改為“固定鉸鏈約束”和“活動鉸鏈約束。”

P23，工程應(yīng)用中最后1行“右端支承是固定的；左端支承是可以活動的”應(yīng)改為“左端支承是固定的；右端支承是可以活動的”。

第二章 P33，第7行“如果要使平面匯交力系作用下的剛體保持平衡，就要使合力等于零?！睘樽⒁庥迷~的嚴(yán)密性，應(yīng)該為“如果要使平面匯交力系作用下的剛體保持平衡，就要使合外力等于零?！?/p>

P39，第5行只有一個“1”字，印刷錯誤。應(yīng)該寫求解步驟的第（2）點(diǎn)。

P42，二、靜不定問題與靜不定次數(shù)應(yīng)是知識拓展部分。

第四章 P59，“彈簧產(chǎn)生拉壓變形的同時，也對施力物體（手）產(chǎn)生了抵抗變形的力，即彈簧力，這就是內(nèi)力?！睉?yīng)改為“彈簧產(chǎn)生拉壓變形的同時，也產(chǎn)生了抵抗變形的力，這就是內(nèi)力?！?/p>

P60，第14行“沿橫向方向縮短（或伸長）”應(yīng)改為“沿橫向變細(xì)（或變粗）”。

P60，第16行“鋼纜”改為“螺栓”。

P60，圖4-4中，第二個螺栓少了一個向左的力，圖中少了力的符號，用的符號“P”應(yīng)改為“F”。

P61，圖4-5中，兩個圖的畫法規(guī)則與圖4-3要統(tǒng)一。

P62，圖4-6中，力F2的作用點(diǎn)看不出在哪里。

P62，圖4-7中，縱坐標(biāo)符號“n”應(yīng)改為“FN”。

P62，倒數(shù)第4行“根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)”應(yīng)改為“在應(yīng)力拉伸實(shí)驗(yàn)中”。

第六章 P77，第2行“工作時輪A輸入功率而受到主動力偶矩M A作用，輪B輸出功率而受到阻抗力偶矩M B的作用”應(yīng)改為“工作時因輪A輸入功率故軸受到主動力偶矩MA作用，因輪B輸出功率故軸受到阻抗力偶矩MB的作用”。

P78，【課堂練習(xí)】中“指出圖6-5所示各軸中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形的是哪一個”應(yīng)改為“指出圖6-5所示各軸中只產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形的是哪一個（軸自重不計）”。

P79，第3行“都會有轉(zhuǎn)矩的概念”應(yīng)改為“都會產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩”。

P79，第4行“通常按以下兩種情況討論”應(yīng)改為“通常有以下兩種情況”。

第七章 P90，圖7-1中B端應(yīng)為活動鉸。

P91，第4行“其共同是受力及變形特點(diǎn)是”應(yīng)改為“彎曲變形桿件受力及變形的共同特點(diǎn)是”。

總之，本教材以學(xué)生能力培養(yǎng)為中心，符合當(dāng)?shù)仄髽I(yè)用人的需求和高級工鑒定的需求。

（作者單位：湖州市技師學(xué)院）