[工程力学教学改革探讨]工程力学

工程力学教学改革探讨

【关键词】卓越工程师；
工程力学；
教学改革 基金项目：本文系桂林电子科技大学教育教学改革项目 “引入工程科技教育促进‘液压与气压传动’课程教学改革” （编号：JGB201402）的研究成果。

2010年6月，教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”， 该计划的核心就是培养和提高学生的工程实践和创新能力， 使工科本科生、研究生拥有设计开发、现场处理、科学研究 等工程师所具有的特性，本计划具有以下3个特点：一是学 校结合相关行业标准实施工程人才培养；
二是企业深度参与 培养工程人才；
三是着重加强学生工程与创新能力的培养和 提高。“卓越计划”是我国新的人才培养模式，通过创新工 程人才培养机制、建立高校与企业联合培养人才机制、提高 工程教育师资质量和水平、对外开放工程教育、制定卓越工 程师培养标准等5各方面来具体实施该计划，在实践实施的 过程中不断探索、提高和完善。作为一门工科专业必修的课 程，工程力学是机械设计、结构力学等课程的基础，同时工 程力学与工程实际问题紧密联系，具有很强的实用性，促进 学生科学逻辑思维和分析解决工程实际问题能力的培养和提高，满足学生日后工作从事专业研究、深入学习、开发项 目的要求，因此工程力学是卓越工程师培养计划中的重要课 程之一。

一、工程力学教学现状分析 作为一门经典的课程，工程力学具有多而复杂的概念和 定理、推理抽象、较强的理论性和逻辑性，同时目前的工程 力学教学更加偏向学术化，部分老师缺乏工程背景，学生在 实践方面较为薄弱，这都明显不符合卓越工程师培养的目的 和要求。目前工程力学的教学工程中，更加注重理论知识和 解题技巧，倾向于应试教育，课程教学内容缺乏与工程实际 问题的联系。如何结合工程实际和科技发展需要来选择和改 进教学内容和体系，是工程力学教学改革的重要方向。此外， 由于工程力学具有较强的系统性、理论性，内容较多，教师 常采用满堂灌等单一的教学手段和方式，很容易使学生产生 疲劳并感觉到枯燥无聊，从而失去了学习的兴趣动力，导致 教学效率的降低。在这种教学模式下，学生只能够被动地接 受，学生积极性较低，学生的个性发展受到了严重的制约， 不利于综合素质的提高。在工程力学教学任务重而教学课时 不断被压缩的情况下，对教学手段和方法进行改革显得相当 重要。

二、工程力学教学改革 1.转变教学理念 基于工程力学课程难懂、枯燥的特点，并且教学模式大多采用以教师为中心，学生只是在机械地接受，一直处于较 为被动的状态，直接限制了学生创新能力的培养和提高。工 程力学教学过程中，应逐步形成“以学生为主体，教师充分 发挥主导作用”的现代教学理念，有效地调动学生的学习主 动性和积极性。在夯实学生学习基础的同时，需要更加强化 学生创新能力的培养。在发挥教师主导作用的同时，突出学 习过程中学生的主体地位，体现个性培养、因材施教、引导 创新的教学理念思想，更好地为工程力学的教学改革提供指 导。

2.调整教学体系及内容 针对卓越工程师培养要求制定工程力学教学大纲，结合 工程实际的需求整合教学内容，构建符合高素质“工程型” 人才的工程力学体系。优化工程力学课程中的静力学部分的 内容体系，从基本概念的出发，逐步展开物体受力分析、力 系简化和平衡理论，由一般到特殊地进行讲解。针对材料力 学部分，需要调整和改革一贯实施的“四大基本变形为主线” 的教学体系，该体系存在重复内容较多、占用学时多、缺乏 新意等问题。以杆件的内力分析、应力和强度计算、变形和 刚度计算、压杆的动载荷、稳定等为主线构建新的教学体系， 提高学生自助学习能力、创新能力和工程运用能力。卓越计 划旨在培养高质量的工程技术人才，应提高工程力学课程的 起点，在教学体系和内容上突出重点、精选内容，更多地引 入工程实际问题，引导学生的工程思维。通过实验教学提高学生的科研、动手等能力，增加设计性实验，让学生自主设 计方案、解决问题、总结，提高运用知识的等综合能力。

3.改革教学手段和方法 改革传统的灌输式的教学方式，推行基于问题讨论式教 学，旨在提高学生自主学习的能力。问题讨论式教学有机结 合了问题式教学和讨论式教学，学生为主体，教师为主导， 以问题为主线，开展课堂讨论为主要教学形式。教师在课堂 上提出与课程相关、联系工程实际的问题，激发学生的求知 欲和兴趣，接着引导学生分析问题，帮助学生厘清思路，最 后通过学生讨论来解决问题、学生进行总结归纳得出结论， 教师结合讨论过程中出现的问题进行适当地讲评，进一步讲 解知识点加深学生的理解。问题讨论式教学过程中运用启发 式教学，与工程世界紧密联系，让学生带着问题去学习，充 分调动了学生的学习兴趣和积极性。交互式多媒体应用在工 程力学的教学过程中，可以很大程度上提高教学效率；
多媒 体能够直观形象地演示受力变形过程，与传统的教学手段相 比，增强了教学的效果，有利于加深学生对于知识的理解。

同时也不容忽视板书等教学手段，一步一步地板书推倒有利 于充分讲解逻辑性、理论性较强的力学内容，学生可以紧随 教师的节奏理解掌握知识点。知识作为基础，实践才是最为 重要的，在实践中可以培养和提高各方面能力。教师需要指 导学生结合复杂的工程问题逐步简化，构建力学模型。提供 开放式实验教学，学生在老师的指导下综合运用所学知识，自主设计实验，教师把握学生实验情况，并提供相关资料和 解答问题，调动学生的创造性、主动性，培养学生的创新意 识、实践能力。

4.完善考核方式 学生工程力学课程的学习效果主要取决学习过程，很有 必要将课程考核贯穿于整个学习过程。考核体系应该涵盖了 课堂表现成绩、实验成绩、平时作业成绩、最终考试成绩。

在课堂问题讨论教学过程中来考核学生的掌握情况和综合 表现，平时可以布置工程具体问题来考查学生学习情况，教 师还可以通过平时的作业情况及时调整教学计划。除了常规 的工程力学验证性试验外，通过学生独立完成开放性试验的 表现来考核学生的综合能力。最终的期末考试也必不可少， 尽量避免生搬原理、套用公式，多结合工程应用背景。积极 鼓励基础较好、能力较强的学生参加大学生力学竞赛和实验 竞赛，这类比赛更加注重学生创新能力、实践能力、分析解 决实际问题的能力的培养，提升自身的竞争力。

三、结语 工程力学在基础课和专业课间发挥承上启下的作用，对 于卓越工程师来说是相当重要的技术基础课。为了培养基础 夯实、富有创新精神、综合能力较强、高素质的卓越工程师， 工程力学教学需要进行适当地转变了教学理念、优化教学体 系及内容、探索教学手段和方法、完善考核方式。

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