《工程力学》课堂教学改革探索与实践

《工程力学》课堂教学改革探索与实践

作者：李玉海郜少波

来源：《考试周刊》2013年第04期

摘要：根据高职类《工程力学》课程的特点，作者结合自身教学实践和学生学习过程中遇到的问题，总结了几种教学方法，主要有实例法、相似知识点比较、理论教学穿插力学史教育、课堂教学与实践相结合等。实践证明，多种教学方法的灵活运用不仅可以活跃课堂气氛，而且可以调动学生的学习热情，激发学生的学习兴趣和积极性，从而强化课堂教学效果。

关键词：《工程力学》教学改革教学方式

《工程力学》是我院机电一体化专业开设的一门专业基础课程。由于课程内容较多，理论性强，比较抽象，加之高职类学生基础比较薄弱，部分学生感到学习困难，逐渐丧失了学习兴趣，甚至产生厌学情绪。为改变这种状况，提高教学质量，笔者在多年的教学实践中结合高职学生学习过程出现的问题，不断探索新的教学方式和方法，积累了一些教学心得，总结起来主要有以下几点。

1.多举实例，加深学生对所学内容的理解

《工程力学》中的很多理论性内容比较抽象、难以理解，如果教师能在课堂教学中通过大量的实例进行说明，学生就能从中得到直接的感性认识，并结合所学的内容，由感性认知上升到理论认知，进而培养起浓厚的学习兴趣。比如：在讲授杆件的扭转变形时，可以举一些生活中的例子，如拧干毛巾上的水时，毛巾发生的变形就是扭转变形；天津大麻花的形状本身就是一种扭转变形。在讲剪切与挤压变形时，可以结合面条机压面条的例子进行讲解，告诉学生什么是挤压，什么是剪切。上面这三个实例简单、形象、易懂，教师继而引申到传动轴的扭转变形和材料的剪切与挤压变形，学生了解了前面所举的三个简单例子后，对于机械传动中轴发生的扭转变形和冲床、压力机的工作原理就不会感到很难理解。讲定轴转动时，教室里就有现成的例子，如，翻盖手机的旋转、笔记本的打开与闭合、电风扇的转动、门绕门轴的转动等。讲固定端约束时可以举底端埋在地下的电线杆和楼房的阳台或挑梁等。实例通俗易懂、容易理解，教师再因势利导，帮助学生实现从实例的感性认知到理论的理性认知的升华，他们对于抽象的理论就不再感到难以理解。“兴趣是最好的老师”，教师课堂上边讲理论边举实例，一方面能调动学生学习的兴趣和积极性，另一方面能使学生感到所学的内容不再空洞、枯燥、乏味，活跃课堂气氛，从而强化教学效果。

2.对于相似的知识点应加以总结比较，避免发生混淆

总结比较法是很重要的一种教学方法和学习方法，对形式或者内容相近的知识点进行总结比较分析，使学生弄清楚它们之间的联系和区别，避免把它们混淆在一起，张冠李戴，巩固所学的知识。如直杆拉（压）变形的胡克定律的一种表达式为：

上面三个公式形式相近，且分母部分名称相似，但适用对象完全不同。学生在利用公式进行相应计算时，经常把公式搞混，导致计算错误。在学完这几部分内容后，教师引导学生对这三个公式进行总结，比较分析它们的联系和区别，明确各自的应用范围，学生就不容易把它们混淆了。又如，材料的拉（压）胡克定律表达式和剪切胡克定律表达式非常相似，也有可比性。材料的拉（压）胡克定律表达式为：

σ=Eε——①

材料的剪切胡克定律表达式为：

τ=Gγ——②

两个公式均可以称为胡克定律，但应用对象不同：①式适用于材料发生拉伸（或压缩）时的变形，而②式则适用于材料发生剪切时的变形。两个公式中字母表示的含义也很接近，有必要让学生加以比较，明确两个公式各自的适用范围和各字母所代表的含义，以免混淆。它们的比较如下表所示。

材料拉（压）胡克定律和剪切胡克定律比较表

3.在理论教学中穿插力学史教育，活跃课堂气氛

《工程力学》理论性强，但单纯的理论讲述缺乏吸引力，学生听课兴趣不高，教学效果不佳。力学史中有一些有意思的故事和趣闻，在理论教学中不妨穿插这些故事和趣闻，活跃课堂气氛，提高学生听课的兴趣。如讲静力学时可以介绍阿基米德，他是静力学的奠基人，古希腊伟大的数学家、力学家，后人对阿基米德给予了极高的评价，把他和牛顿、高斯并列为有史以来三个贡献最大的数学家。他确立了力学的杠杆定律和浮力定律。在高数方面，他的成果有阿基米德螺旋线，此螺旋线在机械方面的应用是阿基米德蜗杆（其端面齿廓是阿基米德螺旋线）。再如讲到强度时，其概念是：构件抵抗破坏的能力。为加深学生对于什么是强度的理解，可以引用中国古代经典著作《韩非子》：“凡理者，方圆、短长、粗靡、坚脆之分也。”坚，即坚固，强度高；脆，即脆弱，容易破坏、强度低。区别物体的坚脆，在现在的工程上就是研究物体的强度问题。笔者在教学实践中发现当讲到这些内容时，学生立即精神振奋、兴趣盎然、注意力集中，说明在理论教学中适当地穿插一些力学史故事可以起到活跃课堂气氛，调动学生学习积极性，增强教学效果的作用。

教师在教学过程中应灵活地运用多种教学方法，活跃课堂气氛，激发学生的学习兴趣和积极性，锻炼他们的思维能力，增强教学效果，最终达到培养学生分析问题和解决问题能力的目的。