谷俊斌

摘 ?要 工程力學是一門非常重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。在教學內(nèi)容不減、教學學時減少的情況下，保質(zhì)保量地完成工程力學的教學任務(wù)是成功進行教學改革的突破點。針對少學時工程力學的教學內(nèi)容、教學方法進行改革探索，并取得良好的教學效果。

關(guān)鍵詞 少學時;工程力學;教學內(nèi)容;教學方法

中圖分類號：G642.0 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）06-0094-03

Reform in Teaching with Few Hours of Engineering Mechanics//GU Junbin

Abstract Engineering Mechanics is an important technical basic course. In the case of the unreduced teaching content and the reduced

teaching hours， it is the breakthrough point in a successful teaching

reform to complete all teaching mission qualitatively and quantitively.

My research refers to teaching contents and teaching method of engi-

neering mechanics with fewer hours and achieves a good teaching perfonnance.

Key words short of class hours; engineering mechanics; teaching content; teaching method

1 引言

少學時工程力學是內(nèi)蒙古科技大學許多工科專業(yè)所開設(shè)的一門基礎(chǔ)力學課程，如材料與冶金工程、礦物加工工程、給水排水工程、建筑工程管理、建筑與環(huán)境工程、環(huán)境工程等。各個工程領(lǐng)域的快速發(fā)展，需要得到力學新知識的理論支撐，因此，大學生不僅需要掌握自己專業(yè)的基礎(chǔ)理論，而且需要學會利用力學知識創(chuàng)造新型的專業(yè)知識。面對如此情形，高等院校分配給工程力學的教學學時卻越來越少。那么，如何在學時少、內(nèi)容多的情況下保質(zhì)保量地完成教學任務(wù)，就成為工程力學課程亟待解決的問題。筆者在近幾年的教學實踐過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗，就工程力學教學內(nèi)容、教學方法進行改革探索。

在教學內(nèi)容的選擇過程中，教師應(yīng)該有所側(cè)重點，不必追求教學內(nèi)容的完整性，只要最大化地挖掘?qū)W生的潛力，并使其有學到知識的滿足感和成就感就可以了。在教學內(nèi)容選擇過程中要遵循五大原則：依據(jù)“寬而淺”原則，選擇教學內(nèi)容;依據(jù)專業(yè)特性，制定教學內(nèi)容;根據(jù)專業(yè)相關(guān)課程，刪略一些重復內(nèi)容;加強實驗環(huán)節(jié)，豐富教學內(nèi)容;遵從適度原則，以學生的可接受性為考量。在教學方法的選取中也遵循五大原則：靈活應(yīng)用多媒體手段;依據(jù)教學目標，講解與示范結(jié)合;強調(diào)重點，凸顯針對性;分層教學，激發(fā)學生創(chuàng)新意識;合理地安排講授課與輔導課。

2 教學內(nèi)容的選擇

教學內(nèi)容是教師進行教學工作的主要依靠，因此，選擇有效的教學內(nèi)容不但要保證學生達到課程標準，而且要滿足今后自身發(fā)展的需求。選擇有效的教學內(nèi)容不但要培養(yǎng)學生的力學基礎(chǔ)，而且要培養(yǎng)學生獨立解決和分析問題的能力。為此，在選擇教學內(nèi)容上需要仔細推敲，構(gòu)建合理的知識結(jié)構(gòu)體系，并且“精”“博”得當，能有效地培養(yǎng)學生。目前，大多數(shù)少學時工程力學的教學內(nèi)容是為了滿足各工科專業(yè)的后續(xù)專業(yè)課程的需要，按照“夠用為度”[1]的原則，除了講授工程力學的基本概念、基本理論和基本解題方法外，可以大量刪減與其專業(yè)無關(guān)的教學內(nèi)容，開展針對性的教學，至于授課方法仍采用多學時的方式進行。就學習的學生而言，工程力學課程并非其專業(yè)的主干課程，重視程度相對較弱，其學習興趣和積極性也不高;而教學方法使用傳統(tǒng)講法，因而學習的過程中以分析推導和計算校核為主，多方面原因?qū)е聦W生興趣不高，接受效果差。如果采用傳統(tǒng)授課方式講授工程力學的部分內(nèi)容，明顯不太符合當前的教學需求。

依據(jù)“寬而淺”原則，選擇教學內(nèi)容 ?少學時工程力學主要是服務(wù)于各工科專業(yè)的后續(xù)專業(yè)課程，依據(jù)“寬而淺”的原則[2-3]制定工程力學的教學大綱和教學日歷。即在有限的課時中，讓學生掌握力學基本概念的同時，明確力學理論的重要性，從而激發(fā)學生學習的積極主動性。如工程靜力學部分著重講解平面力系的靜力等效、簡化和平衡條件，并且通過例題使學生熟練地掌握，而空間力系簡單地介紹空間力對點之矩和力偶矩矢的概念即可。對材料力學部分，主要講解桿件基本變形（拉壓、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲）的強度和剛度問題，對于較難的組合變形會判別組合形式即可，及簡單地介紹壓桿穩(wěn)定的概念。

依據(jù)專業(yè)特性，制定教學內(nèi)容 ?力學與各個工程領(lǐng)域密切相關(guān)，離開了工程，力學將失去他的意義，它生存的目的就是為各個工科專業(yè)提供一定的力學知識，便于工程師更好地掌握自己的專業(yè)知識。不同的專業(yè)所需的力學知識的內(nèi)容和深度都有所差異，應(yīng)結(jié)合專業(yè)特性，制訂相應(yīng)的教學大綱和教學計劃，不能一成不變。對于冶金與材料工程、礦物加工工程、給水排水工程、建筑工程管理、建筑與環(huán)境工程、環(huán)境工程等專業(yè)的學生，他們對工程力學的要求較低，只需掌握工程力學的基礎(chǔ)知識即可滿足專業(yè)的需求。

根據(jù)專業(yè)相關(guān)課程，刪略一些重復內(nèi)容 ?高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論及大學物理是工程力學的前置課程，結(jié)合緊密，有效地處理它們的關(guān)系，可以節(jié)約一定的課時[3]。如大學物理中已講解的一些基本力學概念和原理，在工程力學中可直接引用，不必重新講解，以免浪費時間;還有，在高等數(shù)學中有關(guān)矢量的基本概念、點乘和叉乘已做講解，工程力學中論證合力矩定理以及力對點之矩矢和力對軸之矩的關(guān)系時可以直接應(yīng)用。

加強實驗環(huán)節(jié)，豐富教學內(nèi)容 ?實驗是驗證力學理論的重要環(huán)節(jié)，不僅能培養(yǎng)學生動手能力，而且能激發(fā)學生學習熱情[4-5]。實驗課程的設(shè)置，不僅能幫助學生更好地消化理論知識，還能激發(fā)學生的創(chuàng)造力。少學時工程力學應(yīng)適當增加實驗學時，不僅保留拉壓、扭轉(zhuǎn)和彎曲的實驗，還應(yīng)該增加組合變形實驗，增強學生的動手能力，同時有利于知識的創(chuàng)新。

遵從適度原則，以學生的可接受性為考量 ?堅持適度原則來選擇教學內(nèi)容，也就是根據(jù)學生的可接受情況來確定教學內(nèi)容的廣度和深度。廣度就是控制教學內(nèi)容的多少，避免內(nèi)容太多，學生難以消化;內(nèi)容太少，學生吃不飽。深度就是控制教學內(nèi)容的難易程度，避免教學內(nèi)容太難，學生難以理解，打擊學習積極性;教學內(nèi)容太易，學生達不到教學要求，造成思維膚淺，不善于獨立分析和解決問題。因此，在選擇教學內(nèi)容時一定要遵從適度原則，依據(jù)教學大綱和教學目的，選擇的教學內(nèi)容難度正好使學生通過努力可以達到其潛力的最值，并且完成學習還會產(chǎn)生滿足感。選擇適合學生的教材，緊緊圍繞適度原則，結(jié)合教學目的，把教學內(nèi)容的“精”和“博”有效地結(jié)合起來，精心篩選教學內(nèi)容，確保教學活動能取得良好的效果。

3 教學方法的選取

工程力學課程是一門理論性相對很強的課程，其教學方式必然以教師講授為主。講授時應(yīng)深入淺出、邏輯嚴密，重點突出，教授語言生動活潑，采用多樣教學手段，講究教學方法，多列舉身邊的力學現(xiàn)象，調(diào)動課堂的氣氛。在講課過程中應(yīng)該結(jié)合學生的作業(yè)情況，著重剖析學生容易忽略、經(jīng)常犯錯的問題，分析解題的思路一定要連續(xù)，忌諱跳躍性，避免導致學生聽得沒頭沒尾。

靈活應(yīng)用多媒體手段 ?工程力學課程涉及一些變形或運動，比較抽象，不易想象，如果采用多媒體手段，直觀簡單，而且通過動畫能使學生清晰地掌握構(gòu)件或桿件的變形規(guī)律和運動規(guī)律，便于學生理解力學原理，感覺力學也就不那么枯燥了。如在教學梁的彎曲變形時，通過觀看動畫可以清楚演示梁的整個變形過程，能很快地找到變形協(xié)調(diào)關(guān)系，便于理解整個正應(yīng)力推導過程。多媒體手段直觀形象，視覺效果強，從而降低學習難度，提高學習效率。

依據(jù)教學目標，講解與示范結(jié)合 ?為了讓學生加深對力學公式的理解，防止學生機械、盲目地模仿，授課時將講解與示范有效地結(jié)合，便于學生對力學公式的掌握。如在講解力學表達式時，除了闡述清楚每個字符的含義及物理意義，還要舉例闡述每個字符的求解和應(yīng)用，不能讓學生生搬硬套，照貓畫虎，否則難以提高學生的解題能力和獨立分析問題的能力。同時，學生通過獨立完成課程感覺到成就感和滿足感，進一步促進學習力學課程的積極性。

強調(diào)重點，凸顯針對性 ?少學時工程力學如果按照傳統(tǒng)教學方式執(zhí)行，就要面對課時少、內(nèi)容多的局面，后果必然是節(jié)節(jié)滿堂灌，學生學得一塌糊涂。倒不如利用有限時間突出重點，有針對性地講解，詳略得當反而有利于學生掌握。有的內(nèi)容深入挖掘，某些方面一筆帶過，稍作介紹。如在材料力學部分著重講授桿件基本變形的強度和剛度問題，對于較難的組合變形會判別組合形式即可，而壓桿穩(wěn)定性問題僅作概念性介紹。這種敘述體系較為直觀，可使學生感到內(nèi)容連貫，有新意。

分層教學，激發(fā)學生創(chuàng)新意識 ?為培養(yǎng)學生思維能力，激發(fā)其創(chuàng)新、競爭意識，教師應(yīng)做到因材施教。為此，可根據(jù)學生的學習情況和專業(yè)情況具體規(guī)劃工程力學的教學內(nèi)容，然后針對性地授課。工程力學課程的授課內(nèi)容是服務(wù)于后續(xù)的專業(yè)課的，只要夠用即可，沒理由花大量的時間鉆研非專業(yè)課程。結(jié)合具體情況授課過程中，應(yīng)注重培養(yǎng)學生的動手能力，使學生能夠靈活地應(yīng)用工程力學理論及其研究方法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力。

合理地安排講授課與輔導課 ?少學時工程力學課時少、內(nèi)容多，剛剛能滿足講授課，導致輔導課時幾乎為零。工程力學的課程性質(zhì)決定其必須通過適量的練習才能很好地掌握相關(guān)的理論知識，所以輔導課在工程力學教學中的作用是不可忽視的。目前，由于學時的緊張擠掉輔導課是不明智的，沒有練習的支持，學生對力學的掌握質(zhì)量必會大大下降。他們只能仿照課本的例題，求解一些相似的題目，沒有真正掌握題中所含的知識點，對理論理解不深，問題稍稍綜合幾個知識點就找不到解題的思路。這種情況下，只要教師輕輕地點撥一下，學生的知識點就能很快地串聯(lián)起來，有效地提高解題能力。因此，適當?shù)貕嚎s授課時間，安排輔導課，是利大于弊的。

4 結(jié)語

針對少學時工程力學課程學時少、任務(wù)重的形勢，提出以上教學內(nèi)容和方法的改革，能有效地解決一些教學難題，并在實踐中取得較好的教學效果，當然還存在一些問題需要進一步改進。工程力學課程的宗旨是服務(wù)于各個工科專業(yè)，隨著各個工科專業(yè)的發(fā)展，力學知識的需求也會發(fā)生一些改變，那么工程力學的教學也需要隨之改變，因此，工程力學課程的教學改革是一項長期的工作。

參考文獻

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