谈工程力学教学中学生工程意识的教育和培养

谈工程力学教学中学生工程意识的教育和培养
［摘要］在工程力学教学中，结合生活和生产实际中的力学实例，对学生进行工程意识的教育培养，提高力学素养，加强对技术伦理的认识和提高，发展抽象思维能力，提高创新意识。

［关键词］工程意识力学素养技术伦理抽象思维创新意识
一、对工科学生进行工程意识教育和培养的必要性
工程是人们综合运用科学的理论和技术手段去改造客观世界的具体实践，具有科学性、社会性、实践性、创新性和复杂性。

所以工程是以实用为目的，把技术和非技术、科学和非科学联系在一起的整体，工程需要科学理论作基础，需要技术作手段。

工科学生毕业后从事工程技术工作，工程技术是基础理论和工程知识相结合的具体应用。

要培养具有良好素质的工程技术人员，必须注重安全、质量、群体、责任、环保、经济等工程意识的教育和培养。

工程技术院校教学应当为学生培养和积累工程意识打基础，教学中使学生逐步明确在今后的工程实践中自己应该干什么、怎么干，明确自己的使命感和责任感，树立起比较牢固的工程意识。

只有有了工程意识，学习工程技术知识、解决工程问题、提高工程实践能力才有原动力。

对工科院校学生工程意识的教育和培养应贯穿到和工程有关的各门课程中去。

工程力学是一门介于基础课和专业课之间的课程，它既有着较强的理论性，又与工程和生产实践联系密切，是工科专业学生必须学习的专业基础课。

随着经济、社会和科学技术的迅猛发展，培养既具备创新能力又具备工程实践知识的高素质毕业生，为社会输送高质量的工程技术人员，服务于经济建设和社会发展，成为工科院校教育教学改革的中心任务。

工程力学起源和发展于生活、生产实践，在学生工程意识的教育培养方面有着不可替代的特殊地位。

二、用生活中的力学实例教育培养学生的力学意识
工程力学起源和发展于生活、生产实践，力学研究方法遵循实践—理论—实
践的螺旋上升的认识规律。

在实际的生活和生产实践中，根据对自然现象的观察和对生产经验的积累，抓住起作用的主要因素，摒弃或暂时摒弃一些次要因素，以反映这种事物的本质，也就是从工程实际中抽象出力学模型，然后进行理论分析和计算，使理论具有更高的概括性和更广泛的应用性，这也就是力学的思想。

在工程力学的实际教学中通过引入生活中的力学现象，让学生认识到力学的思想，逐步培养学生的力学意识、力学素养。

如汽车、自行车轮胎上的花纹并不是为了漂亮，而是为了防止车轮在平滑路面上滚动时打滑。

设想人平躺在床上，若仅以头部和脚跟接触，结构是静定的，可人抗不住，随着人与床的接触点增加，超静定次数增加，极大地改善了人体受力，这就是超静定的功效。

悬浮桥和斜拉桥的原理如出一辙。

世界上最奇妙的莫过于生命现象，在动植物界处处体现着力学的合理性。

鸡蛋能承受母鸡的重压，蛋壳为脆性材料，在小鸡尖嘴的啄击下，小鸡很容易破壳而出。

自然界中树木要承受不同方向的风力，形成合理截面——圆形，树木上细下粗，适应悬臂梁的弯矩。

生长很快的竹子、麦秆等要把有限的材料用在刀刃上，采用了最经济的环形，既提高了抗弯性能，又提高了稳定性。

在力学教学中，结合实际把一些枯燥的定理、公式用形象生动的生活实例阐明，通过举例使学生觉得力学并不深奥，而是与生活实际密切联系，以此来激发学生学习力学的兴趣，并化为一种学习动力，从而培养学生的力学工程意识，提高学生的力学素质。

三、用生产实践中的力学实例教育培养学生的工程意识
1.通过力学中工程意识的教育和培养加强学生对技术伦理的认识和提高。

随着科学技术的飞速发展，人们在享受科技带来的利益的同时，也看到由此引发的一系列危机：环境污染、生态恶化、核技术和胚胎克隆技术应用所带来的道德问题、高科技犯罪等，从中人们意识到只有专业技术是不够的，时代发展对专业人才的人文素质提出了更高的技术要求。

工程力学中材料力学的任务是：在满足强度、刚度和稳定性的要求下，以最经济的代价，为构件确定合理的形状和尺寸，选择适宜的材料，为构件设计提供必要的理论基础和计算方法。

其实质就是构件设计的安全和经济问题，在保证构件设计安全的使用性能的前提下，考虑其经济性问题。

所以工程技术人员不仅需要掌握技术知识和能力，同时应该具有技术的思想和方法以及技术的态度和情感。

技术知识是基础，技术能力是核心，技术思想和方法是灵魂，而技术态度和情感则影响着整体方向。

经济社会的迅速发展需要培养具有技术责任感的公民，既具备“何以为生”的技能，又懂得“为何而生”的生活哲理，也就是既要学会做事，也要学会做人。

所以在工程教育中要使学生认识到运用辩证唯物主义的基本原理观察和分析问
题的能力、辨别是非的能力以及具备基本的伦理道德、社会公德和职业道德的重要性。

培养学生树立正确的劳动观念和进取奉献的精神，为他们将来从事技术工作奠定正确的思想基础，这也将对我国社会经济的全面、协调和可持续发展产生积极的影响。

2.通过力学中工程意识的教育和培养发展学生的抽象思维能力。

要使学生真正解决工程实际中的问题，必须培养他们掌握把工程实际问题抽象简化为工程力学模型的能力，力学模型的抽象建立是力学学习中的难点。

如刚体模型是在研究物体的机械运动时，忽略物体受力后变形的性质得到的力学模型，认为在力的作用下刚体内部任意两点之间的距离始终保持不变，这是一个理想的力学模型。

实际物体在力的作用下，都会产生不同程度的变形，但刚性物体这些微小的变形对研究物体的平衡引起的作用可略去不计，这样可使问题研究大为简化。

教学中不仅要培养学生运用所学理论解决实际例子的能力，还要注意培养他们在实际问题中善于抓住起决定作用的主要因素，舍弃次要的、局部的和偶然的因素的思维训练。

在教学中运用启发式教学，注重提出问题，揭示矛盾，激发学生强烈的求知欲望，加强学生的联想能力、发散思维能力，力求从简单问题引出复杂问题，从现象引出概念，从工程背景引出理论问题，从特殊性推广到一般性，使学生养成思维的习惯，培养较强的抽象、概括、判断和推理能力，学会透过现象看本质，提高发现问题、解决问题的能力。

在教学中注重结合工程实际进行理论分析，理论联系实际，教学联系工程，提高学生的工程意识。

如，日常生活中见到的门和门框的连接属铰链约束，它只限制门的移动而不限制门的转动。

金工实习中车床加工中刀具和刀架的连接为固定端约束，车刀相对于刀架既不能移动也不能转动。

日常生活和生产实际中用于架设电线的电线杆是一种截面为圆形的上细下粗的中空杆件，这种结构具有较好的强度、刚度和稳定性；另外，电线杆底部也为固定端约束，既限制相对转动又限制相对移动等。

从现实生活中选择与工程力学内容相关的问题，让学生解决身边与工程力学有关的问题，培养学生发现、分析和解决问题的能力；培养学生的工程意识，让学生懂得理论与实践相结合的重要性和途径，学会运用理论知识去认识工程现象，分析工程问题，指导工程实践。

3.通过力学中工程意识的教育和培养提高学生的创新意识。

工程力学是前人经过无数次的实践—理论—实践的循环往复过程，使认识不断提高和深化，逐步总结和归纳出物体机械运动的一般规律及对构件进行强度、刚度和稳定性计算的合理方法。

工程力学起源于生活和生产实践，发展于生活和生产实践，工程力学的研究方法本身就存在着发展意识和创新意识。

创新教育是素质教育的核心，创新思维、创新意识的培养是人的个性发展和知识经济时代的需要。

在教学中应加强理论和工程实际的联系，激发学生学习的热情，提高工程素质和培养创新精神。

在实际教学中还应运用启发式引导学生积极思维，让想象力和创造力得到充分发挥，为每个学生获得终身学习的能力以及
生存、发展和创造的能力打好基础。

［参考文献］
［1］张炳生.工程人才培养目标、规格和模式的关系研究［J］.中国高教研究，2006（6）.
［2］陈向阳.试论高职院校中的技术伦理教育［J］.职教论坛，2006（8）.。