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小议《工程力学》课程教学
作者：邹冬平 黄水香 李春容
关键词：工程力学；学习兴趣；教学
《工程力学》课程主要包括理论力学和材料力学两部分内容。它是工程领域中一门重要的专业基础课，为工科各专业后续课程的学习提供必要的力学理论基础，同时培养学生正确分析和解决简单工程力学问题的能力。但是由于该课程的理论性强且抽象复杂，学生学起来感到枯燥无味，且很难与工程实际联系起来，容易产生厌学、惧学情绪。因此，根据本课程的特点和学生的实际情况开展这门课程的教学，提高教学质量，提升学生运用所学力学知识解决实际工程问题的能力就显得非常重要，这也是历年《工程力学》课程教学研究的一个重要课题。本文结合笔者的教学实践和思考，就怎样提高学生的学习兴趣，增强学生学习《工程力学》课程的主动性和积极性，以达到提高《工程力学》教学效果的目的谈谈看法。
把握绪论课，初步激发学生的学习兴趣学生对一门新课的认识一般都是从绪论课开始的，而且更重要的是学生对于任何一门新开课程都会有一种好奇心理。这种好奇包括对新课程的好奇，也包括对新教师的好奇。根据笔者的观察了解，每开一门新的课程，学生第一堂课听得都比较认真，大部分学生总会带着“这门课程到底讲什么内容”、“老师讲得精彩不精彩”的疑问听课。第一堂课讲得如何直接影响到学生后面学习的主动性和积极性。因此，把握好绪论课，活跃第一堂课的学习气氛，初步激发学生的学习兴趣就显得非常重要。绪论的主要作用是使学生对课程的任务、性质、主要内容、作用和地位以及课程的学习方法等有一个大概的了解。因此，教师要上好绪论课，首先要熟读全书，并化繁为简，简单、准确地把课程性质、任务、主要内容、课程地位和作用以及课程的主要学习方法等提取出来介绍给学生，使学生明确该门课程的学习目的和主要任务，明确《工程力学》在本专业中的位置和作用。其次，为了激发学生的学习兴趣，让学生直观形象地了解工程力学的广泛应用性以及内容的趣味性，要将一些学生感兴趣的与日常生活或生产实际有关的例子介绍给学生。比如，抽血化验时为何只抽取非常少的一部分血液就能知道全身血液的健康情况？劈柴时为什么横着劈比竖着劈要费力得多？在超市购物时，购物车为什么能够自动地停在上升或下降的电动扶梯上？还有古人用冷水浇烧烫的石头使石头破裂的原理是什么？为什么对于铁等金属件用同样的办法却不易破裂？等等。这些有趣的例子很容易使学生感受到《工程力学》课程的实用性和趣味性，从而初步激发他们的学习兴趣和学好该门课程的决心。
巧设思考题，引发学生课堂学习的热情讲授新知识之前，可精心布置一些与要讲的知识点有关并带有趣味性的思考题让学生讨论，引发学生的思考，然后再说出本堂课要讲的内容和要解决的问题，并点出思考题与本堂课要讲内容知识点的联系，让学生带着问题听课。这样不仅可以大大提高听课效率，同时也能使学生明确该堂课的学习目的，还能让学生结合思考题的求解思路理解和消化所学的新知识。比如，在讲平面一般力系平衡问题求解前可给出这样的思考题：建筑工地上的起重吊车在悬臂上有一个平衡块，它起什么作用？设计师是如何确定这个平衡块的重量以达到工程实际要求的？又比如，在讲剪切和挤压变形前，首先结合一则分析导致“泰坦尼克号”沉船事故原因的新闻报道，即：1912年4月14日晚，从英国的南安普敦首航美国纽约的“泰坦尼克号”撞上了一座巨大的冰山而沉入海底，多年来科学家们一直在寻找这次著名海难的原因。最近美国的一个海洋法医专家小组在获得初步的证据后认为，除了船速太快以外，这艘船的铆钉质量太差可能也是导致这场海难的主要原因。然后给学生出思考题：工程上使用的铆钉经常作为连接件把不同的几个物体连接起来，在受力的情况下铆钉有可能破坏，那么要使连接安全可靠，工程师通常是如何通过计算初步确定铆钉个数和直径的？在讲扭转变形前给出思考题：一个体积相等的同种材料做成的齿轮传动轴，是做成实心轴好还是做成空心轴好？从强度上考虑哪种强度大，抵抗破坏的能力强？等等。通过精心设计这些思考题，可以吸引学生的注意力，从而引发学生学习新知识的热情。
使学生理解和掌握《工程力学》课程在工程实际中的应用《工程力学》这门课程具有非常广泛的工程背景，该课程的一个鲜明特点就是它的工程实际应用性。它所研究的问题都是工程中最基本的力学问题，研究对象基本上是从工程实际中简化而来的。因此，教师在教学过程中应该抓住课程的这一重要特点，将理论讲授与工程实际紧密结合，通过大量列举工程实例计算题，让学生熟悉工程实际问题的分析简化、力学模型的建立以及求解过程等，使学生通过大量接触工程实例全面理解和领会课程的理论知识，同时掌握这些理论知识在工程实践中的运用，从而逐渐培养学生从工程的角度去分析问题的习惯和意识，循序渐进地提升学生解决工程实际问题的能力。另外，学生通过对这些实例的学习和了解，感受到《工程力学》知识与专业学习的紧密联系，感受到学有所用，因此也能激发他们的学习动力。结合课程设计讲解一些工程力学综合应用题，如设计常用零件截面尺寸就是反映工程力学实际应用性的一个好例子。生活实际中的工程力学例子非常多，这就要求教师广泛地掌握相关专业知识，多观察，多收集工程实例，多做课前准备。
适当安排相关讲座，增强学生的科学探索精神和学习责任意识在讲授《工程力学》理论基础知识的前提下，在课外可适当安排一些讲座，让学生了解更多的与力学有关的知识，拓宽学生的知识面，增强学生的科学探索精神和学习责任意识等。比如，向学生传授一些与力学有关的学科发展动态，结合当前使用越来越广泛的有限元仿真技术分析零件受力和变形的情况，适当地给学生灌输一些工程CAE的知识，并利用多媒体技术进行演示，可使学生直观、具体、形象地感受到它的强大功能，从而激发他们进一步学习的热情，增强他们的科学探索精神，同时也为他们后期进行工程CAE分析奠定理论基础。又比如向学生讲述一些在力学学科发展中献身真理的优秀科学家的感人事迹，可以激发学生崇尚科学，热爱所学专业，造福人类的热情；将工程上一些重大事故以幻灯片或视频的形式呈现给学生，让学生在触目惊心的事故中感受到学好《工程力学》知识的重要性，增强他们的学习责任意识等等。
总之，在教学过程中，教师要多探索、多实践高效的教学方法，要始终本着引导、激励的原则尽一切可能提高学生的学习兴趣和动力，提升他们实际应用知识的能力。
参考文献：
[1]罗澄清.关于工程力学教学的探讨[J].太原城市职业技术学院学报，2006，（2）.
[2]黄素萍.理论联系实际 搞好《工程力学》教学[J].职业教育研究，2005，（6）.
作者简介：
邹冬平（1975—），女，江西吉安人，硕士，江西蓝天学院助教，研究方向为工程力学教学。