成人教育《工程力学》教学研究

　　摘要：《工程力学》是成人教育机电类专业学生接触比较早的一门具有较强工程意识和实践要求的技术基础课。因其基础性、综合性和应用性较强，为提高课堂教学效果，笔者将从工程力学教学现状入手，对本课程的教学模式、教学内容和教学方法等方面展开研究与实践。
　　关键词：工程力学 教学改革 成人教育
　　中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（b）-0204-02
　　《工程力学》是一门重要的技术基础课，对学生的逻辑思维、分析能力和解决实际问题能力的培养至关重要，该课程中含有许多抽象的力学概念和公式，附有较多的工程实例，所涉及的内容及知识，既是后续专业课程的理论基础，也可直接应用于工程实际中，所以其重要性可想而知。近年来成人教育入学门槛逐年降低，生源理论水平大幅下降，而该课程基础性、综合性和应用性都很强，且其并非专业主干课程，故学生学习主动性和积极性较差，不能够引起足够重视，最终导致教学效果并不是很好。为此，作者将从工程力学教学现状入手，结合多年的教学经验，对本课程的教学模式、教学内容和教学方法等方面展开研究与实践，不断提高教育、教学水平，改善教学方式与方法，不断优化教学体系，全面提高教学质量，为我校成人教育教学改革上新台阶，为社会培养更加实用型人才做贡献。
　　1.课程特点及教学现状
　　《工程力学》是成人教育机电类专业学生接触比较早的一门技术基础课，是一门理论与实践密切结合的学科，它主要包括理论力学中的静力学和材料力学两大部分。该课程以工程或机械中的构件为主要研究对象，运用力学的一般规律和基本原理分析和求解构件的受力情况及平衡问题，以及建立构件安全工作的力学条件的一门学科；课程的开设不仅可为后续专业课程奠定坚实的理论基础，而且所涉及的内容及知识可直接应用于工程实际中，也是学生接受专业课思维的一个过度课程；通过对《工程力学》的学习，学生不仅可以学会从形象思维到抽象思维的转变，而且在运用静力学和材料力学进行构件的受力分析和强度计算的过程中培养很好的逻辑思维能力和工程结构建模能力。
　　虽然《工程力学》是成人类工科院校必不可少的课程之一，但是在当前其教学现状却面临着几个问题：一是该课程本身理论性强、知识点繁多、内容抽象，而且学生还必须具有必要的空间想象能力、一定数学和物理知识，这使得部分学生一开始就存在着畏难情绪，从而失去对该课程的学习兴趣，而兴趣对能否学好该课程起至关重要的作用；二是学生往往觉得这门课程枯燥无味，甚至误解这门课程用处不大，而对该课程的重视程度不够，花在对该课程学习上的精力和时间也就相对较少，最终学习效果不佳；三是由于内容多、学时少，师生之间真正地互动明显不足，再加上成人教育学生理论基础良莠不齐，学习时间较少，部分学生由于工学矛盾还经常上课请假，而工程力学前后联系紧密，一旦缺课，学过的内容很难弥补，后续内容也难以为继，使得教学目标难以实现；四是课堂教学中缺乏实践环节，忽略了对学生创新能力和实际动手能力的培养，所以学生虽然能够听懂课，掌握基本原理和基本概念，但真正一接触具体问题就感到力不从心，无论是力学建模、受力分析，还是数值计算都存在不少错误，使得学生无法做到有的放矢。针对以上不容忽视的问题，该文从优化课程内容、改进教学方法，采用合适的教学手段，提高教学能力几方面对课程理论教学改革进行深入的探究。
　　2.课程理论教学改革
　　2.1教学内容的改革
　　教学改革的核心是课程体系和课程内容的改革。现行工程力学教材在课程内容、例题、习题的选取和编排中大都与后续专业课程以及工程实际存在脱节现象，不利于培养高素质的工程应用型技术人才。而对于应用型成人教育的学习，主要是理解掌握并将知识运用到实际当中去，但不能追求高难度，太深奥，所以有必要采取一些措施优化教学内容，调动学生的积极性，使学生能够系统地学到全面的、实用的工程力学知识。例如在刚体静力学中着重讲解三个问题：受力分析、力系简化和平衡条件。为了避免内容体系的多重循环，笔者重新编排教学内容顺序，先讲力和力偶的概念和性质，结合实际理解约束的基本形式和受力图，对于力系的简化和平衡问题，采用从一般到特殊的思想方法，先从平面一般力系人手，讨论平面力系的简化及简化结果分析，而将平面汇交力系、平行力系和力偶系作为特例来处理。这样安排既突出重点，弱化了教学难点，同时又满足了应用型人才培养的特点。而对于材料力学的教学，仍以拉压杆的分析开始，对此部分内容精讲细讲，拉压杆的分析包括内力、应力、变形和超静定问题，其研究方法涵盖材料力学研究的基本方法。掌握好拉压杆的分析，其他的内容也就能很好理解，不同之处仅为不同的内力分量产生不同的应力分量和变形，学生也就能通过类比的方法轻松掌握材料力学中的基本概念和公式，更重要的是能够培养学生分析和解决工程实际问题的能力。
　　成人教育中要求学生对工程力学要懂（掌握基本概念、基本方法和基本原理），但不要求精（复杂的力学设计计算），因此在教学中尽量让学生掌握基本概念和基本方法。例如笔者在讲解力的概念时，强调力是物体之间相互的机械作用，既然是相互的，必然存在两物体（施力物体和受力物体，由作用与反作用定理可知两者可相互转化），而作用效应可通过实物来演示，使学生容易观察到力产生的两种效应，从而提出工程力学中的两种模型：刚体和变形体，而产生的效果又与力的三要素（大小、方向、作用点）有关。通过一个概念的讲解就能适度启发学生、引导探究，层层深入，激发学习的兴趣。
　　2.2教学方法的改革
　　《工程力学》教学囊括了理论知识、逻辑推理和实践能力的培养，，为了遵循工程教育的连贯性，实现课程教学目标，教师需要精心组织和实施每一次教学活动，针对不同的内容采用不同的教学手段，在充分了解学生的理论水平情况下，使学生由被动变主动，让学生乐于主动学习、主动训练、主动探索。一方面，充分发挥教师的主导作用，改变传统的单纯灌输式的教学方法，根据教学目标和内容的不同，在基本保留课堂教学环境的同时，创设多元化的软、硬件教学环境，通过学生、教师和多媒体三者的交互去主动地发现、探索和思考问题，从而培养学生的创造能力和认知能力。当然这就需要教师自身应有灵活的应变能力，丰富的知识面，为此教师应认真研究教材，查阅资料，精心准备好每一堂课堂的内容和各个环节，还要不时“充电”，与时俱进，以不变应万变。另一方面，以学生为主体，在充分了解学生的工作岗位（例如我校大部分成教学生工作以汽车维修为主）情况下，从学生的角度出发来设计教学，因材施教。在教学过程中，以工程实例为切入点了，来激发学生的兴趣，学以致用，培养学生的综合能力，特别是创新能力。同时减少纯理论的例题和习题，鼓励学生先在工作实践中去发现问题、提出问题，然后在课堂上集体讨论。这样进一步将力学理论和力学规律应用于工程实践，突破从工程实例到建立模型的困难，培养学生分析、归纳、总结和抽象思维的能力。
　　2.3教学手段的改革
　　《工程力学》课程的理论前后联系多，计算方法多，图形多，甚至许多图形无法用言语描述出来，并且该课程具有很强的工程背景，传统的教学方法节奏慢、缺乏新意，不能有效调动学生的兴趣和积极性，对工程实物的演示更无能为力，而多媒体教学作为现代教学手段被广泛采用。因此笔者认为，成人教育工程力学课程教学要把传统教学手段和多媒体教学有机地结合起来，根据课程内容，选择合适的教学手段，在选择教学手段时应注意合理性和科学性，取长补短，相辅相成。这种交互式教学手段，可以大大提高教学效果和效率，一方面，对于一般的教学内容，可以采用传统的教学方法，教师可根据课堂情况随时调整教学表达方式甚至局部教学内容，生动的传统教学，教师的言行举动不仅能给学生留下深刻的印象，而且比多媒体教学更具亲和力，更能体现教师的人格魅力；另一方面，积极采用多媒体教学，可以充分展现工程实例，将学生融入到情景之中，用动画将抽象难懂的内容形象地表达出来，既可以用多媒体教学的新颖性、趣味性和多样性吸引学生的注意力，激发其学习兴趣，又能达到化解教学难点，提高课堂教学效率，缩短认知过程之目的。
　　2.4教学实践的改革
　　《工程力学》教学相对理论课而言实践性较强，如果没有安排实验项目，也没有安排参观实习、实训等实践教学，可能导致学生遇到实际问题眼高手低，很难学以致用。所以开设实验教学完全有必要，学生可以在熟悉基础实验的前提下，自选一些实验项目，实验方案由学生拟定，经指导教师认可后进行，这样一来学生的综合设计能力和实际动手能力都能得到提高。
　　3.结语
　　当然，《工程力学》课程对于成人教育而言毕竟是一门难度较大的技术基础课，理论性、实践性及应用型较强，笔者希望通过教学观念的转变以及对课程的重视程度，不断探索并改进教学方法和教学手段，切实提高课堂教学效率，为社会培养更多应用型人才。

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