袁向麗 青島科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 266061

淺談如何提高《工程力學(xué)》教學(xué)質(zhì)量

袁向麗 青島科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 266061

工程力學(xué)是工科類專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程，在工程實(shí)踐中有著廣泛應(yīng)用。由于其理論性較強(qiáng)，學(xué)生對(duì)工程力學(xué)的學(xué)習(xí)缺乏興趣。本文對(duì)在工程力學(xué)教學(xué)中如何采用一定的教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量提出了幾點(diǎn)看法。

工程力學(xué)是工科類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，該課程的開設(shè)不僅為后續(xù)的專業(yè)課奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，而且該課程所涉及的內(nèi)容及知識(shí)亦可直接應(yīng)用于工程實(shí)際中。但由于其理論性較強(qiáng)，學(xué)生對(duì)工程力學(xué)的學(xué)習(xí)缺乏興趣，所以在工程力學(xué)教學(xué)中，應(yīng)該改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，注重多種媒體的綜合運(yùn)用，注重理論聯(lián)系實(shí)際，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在授課的過程中培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，使學(xué)生在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)中能熟練應(yīng)用所學(xué)的力學(xué)知識(shí)，并在今后的工作中有較強(qiáng)的解決工程實(shí)際問題的能力。本文對(duì)在工程力學(xué)教學(xué)中如何提高教學(xué)質(zhì)量談?wù)勛约旱膸c(diǎn)看法。

一.改革教學(xué)方法和教學(xué)觀念，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

隨著教學(xué)觀念的改變，以培養(yǎng)實(shí)用型、創(chuàng)新型人才為導(dǎo)向，在教學(xué)過程中必須正確處理好理論知識(shí)與實(shí)踐環(huán)節(jié)、直接經(jīng)驗(yàn)與間接經(jīng)驗(yàn)的關(guān)系，樹立學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)指導(dǎo)思想，改革課堂教學(xué)模式。

在課堂教學(xué)中注重采用互動(dòng)式、啟發(fā)式、討論式的教學(xué)方法。教學(xué)方法在很大程度上決定著教學(xué)效果，同時(shí)也對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性有很大影響。教學(xué)方法改革的根本目的是要讓學(xué)生從知識(shí)、技能的被動(dòng)接收者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與者和積極探索者，徹底改變過去教師講解、灌輸，學(xué)生被動(dòng)接受的教與學(xué)模式。在發(fā)揮教師主導(dǎo)作用的同時(shí)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，引入多種教學(xué)方法，如啟發(fā)式、討論式、互動(dòng)式等組織教學(xué)[1]，創(chuàng)造條件讓學(xué)生積極參與，引導(dǎo)學(xué)生去思考、探索發(fā)現(xiàn)問題，鼓勵(lì)學(xué)生大膽提出問題。

1.啟發(fā)式教學(xué)：在工程力學(xué)授課過程中，教師通過對(duì)基本公式、定理的推導(dǎo)和證明，教給學(xué)生思維方法和分析方法。通過對(duì)例題的講解，教給學(xué)生解決問題的方法。通過練習(xí)和習(xí)題，將所學(xué)的公式、定理和概念以及解決問題的方法，應(yīng)用到具體問題中。

2.討論式教學(xué)：應(yīng)用此種教學(xué)方法，教師在講課過程中，隨時(shí)提出問題，引導(dǎo)學(xué)生討論。例如在講授工程力學(xué)中的約束問題時(shí)，在講到約束和約束反力、物體的受力分析、物體系統(tǒng)的平衡問題等章節(jié)的內(nèi)容時(shí)，多提出問題，引導(dǎo)學(xué)生討論。并結(jié)合實(shí)際生活中的例子分析，然后讓學(xué)生自己歸納總結(jié)出分析問題的方法步驟、思路以及特點(diǎn)，這樣學(xué)生印象深刻，對(duì)于比較復(fù)雜的題目也有了分析思路和求解方法。另外，對(duì)于實(shí)踐性較強(qiáng)的內(nèi)容，如物體系統(tǒng)的平衡問題的求解方法時(shí)，可以先給出要求解的問題，給學(xué)生思考的時(shí)間，然后讓學(xué)生代表在課堂上向大家講述，大家再一起討論、分析和評(píng)價(jià)，這樣使每個(gè)學(xué)生都有興趣積極參與，活躍課堂氣氛，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。

3.互動(dòng)式教學(xué)：教學(xué)活動(dòng)是教與學(xué)兩大主體圍繞著知識(shí)傳授和能力的培養(yǎng)而展開的雙向活動(dòng)，教學(xué)要獲得成功，必須首先建立良好的師生關(guān)系。這就要求教師有健康樂觀的人格和平易近人的態(tài)度。因此在課堂教學(xué)中，教師首先要?jiǎng)?chuàng)設(shè)生動(dòng)活潑的課堂氣氛，講課的語氣不要太沉悶，語調(diào)盡量生動(dòng)幽默，使學(xué)生以積極的態(tài)度投入課堂活動(dòng)。比如在講授靜力學(xué)部分平面力系簡化結(jié)果的討論、平面力系平衡方程的個(gè)數(shù)以及表達(dá)形式等內(nèi)容時(shí)，由于基本理論、方法已經(jīng)掌握，宜采用互動(dòng)式教學(xué)，人人動(dòng)手動(dòng)腦，調(diào)動(dòng)起大家的積極性，教學(xué)效果自然會(huì) 增強(qiáng)。

總之，在工程力學(xué)授課過程中，根據(jù)不同的章節(jié)內(nèi)容安排不同的授課方式，不要因循守舊，這樣會(huì)達(dá)到意想不到的教學(xué)效果。

二.注意“多種媒體”的綜合運(yùn)用，優(yōu)化教學(xué)效果

工程力學(xué)課程的教學(xué)相對(duì)比較枯燥，傳統(tǒng)的板書對(duì)于復(fù)雜圖形的講解很困難，采用多媒體教學(xué)可以通過精美的課件，引入生動(dòng)的動(dòng)畫，不僅吸引學(xué)生的注意力，開拓學(xué)生視野，還可以提高課堂教學(xué)效果，增大課堂容量。比如，使用動(dòng)畫可以很方便地展示零部件及其機(jī)械運(yùn)動(dòng)的細(xì)節(jié)，對(duì)擴(kuò)充上課的信息量有很大的幫助。同時(shí)可以重復(fù)使用，讓教師在每一次上課的時(shí)候都可以在原課件的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改和完善，對(duì)教師積累教學(xué)過程的體會(huì)和素材非常有幫助。計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，為我們提供了運(yùn)用文字、圖像、聲音和動(dòng)畫等方式進(jìn)行教學(xué)的可能性。多媒體課件的信息量大，授課內(nèi)容形象直觀，可以節(jié)約教學(xué)時(shí)間，增加對(duì)教學(xué)內(nèi)容的講解，在一定程度上解決了課時(shí)少內(nèi)容多的問題。

但是，在多媒體的使用過程中仍存在一定問題。例如，多媒體教學(xué)的信息來得太快太多，在教學(xué)中容易忽略情感交流。使用多媒體課件公式推導(dǎo)過程太快，使學(xué)生缺少了思考的時(shí)間，學(xué)生參與度會(huì)降低。在使用多媒體教學(xué)中，教師要注意以下幾點(diǎn)：

1.學(xué)生是教學(xué)行為中的主體。教師的目標(biāo)不是把課講好，而是讓學(xué)生學(xué)好。為此教師要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地去獲取知識(shí)，而不僅僅是將知識(shí)通過各種渠道灌輸給學(xué)生。在多媒體教學(xué)中，常常會(huì)出現(xiàn)教師不停播放課件，邊播放邊照本宣科地讀課件，大部分學(xué)生聽得則是昏昏欲睡。在工程力學(xué)課堂教學(xué)中，提倡老師將板書、肢體語言等多種手段與課件播放相結(jié)合，真正實(shí)現(xiàn)“多種媒體”的綜合運(yùn)用。

2.教師要制作富有個(gè)性化的課件。使用多媒體教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)制作適合自己的課件。雖然有現(xiàn)成的課件可以使用，但再精美的課件不一定適合自己。通過教師自己制作課件，可以充分調(diào)動(dòng)教師的積極性，同時(shí)保留每位教師的風(fēng)格和特色。教師在授課和制作課件的過程中，要充分考慮學(xué)生思考和做筆記的時(shí)間，要盡量使課件思路敏捷，文字簡潔。同時(shí)，教師平時(shí)要注意素材收集，方便靈活應(yīng)用。作為教師應(yīng)是上課之前要備好課件，下課之后還要根據(jù)上課的情況不斷完善和補(bǔ)充課件，精益求精。這樣的反復(fù)過程，不但提高了課件的質(zhì)量，而且對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提高。

3.要提倡學(xué)生做筆記。在近幾年的教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)記筆記的學(xué)生越來越少，這樣做的結(jié)果只能是在老師講解的過程中，學(xué)生能聽得懂，但在課下無從下手復(fù)習(xí)。記筆記時(shí)應(yīng)該對(duì)講課的重點(diǎn)內(nèi)容做記錄，對(duì)老師強(qiáng)調(diào)的難點(diǎn)和不易掌握的內(nèi)容要記錄。至于基本的概念在教材中直接做標(biāo)記即可。

在利用多媒體上課時(shí)，老師不應(yīng)該只局限于三尺講臺(tái)，可以走到學(xué)生中間，與學(xué)生面對(duì)面進(jìn)行交流。在屏幕顯示中要經(jīng)常穿插一些其它的教學(xué)方式，如板書、課堂討論、習(xí)題、趣聞逸事等，使學(xué)生能得到適當(dāng)休息，輕松愉快地獲取知識(shí)。

三.練就學(xué)生的基本技能并注意新舊知識(shí)的融會(huì)貫通

在工程力學(xué)課程中，最基本的也是最重要的基本技能是受力分析、畫受力圖、列平衡方程和畫內(nèi)力圖。在整個(gè)力學(xué)課程中絕大多數(shù)的公式、定理的推導(dǎo)和證明以及計(jì)算，都要借助于這些基本技能的應(yīng)用。同時(shí)，要想理解性、系統(tǒng)性地全面掌握本課程內(nèi)容，以便學(xué)好后續(xù)課程及較好地解決工程實(shí)際問題，也取決于這些基本技能的掌握程度。如在進(jìn)行受彎構(gòu)件強(qiáng)度和剛度計(jì)算時(shí)，若受力分析、畫內(nèi)力圖的基礎(chǔ)不扎實(shí)，即使寫得出計(jì)算公式，也無法取得所需正確的內(nèi)力數(shù)據(jù)代入公式進(jìn)行計(jì)算，應(yīng)將這些基本技能的訓(xùn)練落實(shí)到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，凡用到基本技能時(shí)，就要趁機(jī)訓(xùn)練。在習(xí)題課、作業(yè)題中經(jīng)常有意識(shí)地安排基本技能的訓(xùn)練，使學(xué)生盡量養(yǎng)成在解決力學(xué)問題時(shí)先作受力分析，畫受力圖、作內(nèi)力圖的習(xí)慣。練就扎實(shí)的基本技能，會(huì)為今后學(xué)好后續(xù)課程，提高分析問題、解決問題的能力奠定良好的基礎(chǔ)。

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，如果不注意對(duì)學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用，而只是注重單一地學(xué)習(xí)各章節(jié)的內(nèi)容，而忽略了將前后所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫穿，是很難做到理解性地掌握知識(shí)的。所以在教學(xué)過程中采用求解推理法進(jìn)行教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生理解知識(shí)和培養(yǎng)能力。通過提出新問題并分析新問題與過去所學(xué)知識(shí)有何聯(lián)系，然后用已學(xué)過的知識(shí)推導(dǎo)出解決新問題的方法，從而使舊知識(shí)和新知識(shí)構(gòu)成連貫的知識(shí)鏈條。比如在講解平面匯交力系時(shí)，要引用工程中的實(shí)例時(shí)，讓學(xué)生自行對(duì)物體的受力進(jìn)行分析，這樣學(xué)生不但了解了什么是平面匯交力系，而對(duì)前面剛剛學(xué)習(xí)過的受力分析又作了一次復(fù)習(xí)。再比如講授“受彎構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算”時(shí)，先使學(xué)生了解用截面法取出的隔離體在外力和內(nèi)力的共同作用下必須保持平衡的原則，然后將已學(xué)過的靜力平衡方程用到隔離體上，通過平衡條件求解任意截面上的內(nèi)力，從而得出了列內(nèi)力方程求解內(nèi)力的方法，將內(nèi)力方程簡化，得到求解內(nèi)力的快速計(jì)算法則。通過這種教學(xué)方法，既復(fù)習(xí)了以前所學(xué)的知識(shí)，又理解掌握了新知識(shí)的產(chǎn)生和應(yīng)用，使學(xué)生不僅知其然，而且知其所以然。如此會(huì)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和邏輯推理能力。

四.注重理論知識(shí)與工程實(shí)際的結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在工程力學(xué)課堂教學(xué)中要注重理論聯(lián)系實(shí)際。在教授書本知識(shí)的同時(shí)，要用一定的工程實(shí)例來解釋工程力學(xué)中的基本原理，并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本專業(yè)中的力學(xué)現(xiàn)象和問題進(jìn)行思考和分析，這樣不但培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程意識(shí)，同時(shí)還提高了學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣，自然就提高了教學(xué)質(zhì)量。

理論聯(lián)系實(shí)際是培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。工程和生產(chǎn)實(shí)踐是工程力學(xué)的依據(jù)。在教學(xué)中應(yīng)注重理論聯(lián)系實(shí)際[2]。比如在講解機(jī)械工程中的受彎構(gòu)件時(shí)，首先提出問題，為什么常見的竹子生成空心的并有竹節(jié)？為什么常見的梁設(shè)計(jì)成魚腹式梁？ 面對(duì)這些問題， 學(xué)生們自然會(huì)帶著濃厚的學(xué)習(xí)興趣。用力學(xué)概念解釋竹子生長成空心圓截面，是因?yàn)槠渚哂袃?yōu)良的抗彎和抗失穩(wěn)能力；魚腹式梁提高了承載能力，并節(jié)省材料。我們應(yīng)更注重傳授本課程的研究方法，注重學(xué)生正確分析問題和解決問題的能力，為今后學(xué)生從事科研工作打基礎(chǔ)。

工程力學(xué)的應(yīng)用十分廣泛，其理論體系已經(jīng)基本建立，現(xiàn)在主要是如何應(yīng)用其解決實(shí)際問題。眾所周知，工程力學(xué)問題本來包含兩個(gè)方面，一方面是從實(shí)際問題中抽象出力學(xué)模型；另一方面是對(duì)力學(xué)模型進(jìn)行理論分析。然而，一般授課中只講述后一方面，對(duì)前一方面講述很少，表現(xiàn)出學(xué)與用的嚴(yán)重脫節(jié)。教師在講清理論問題的同時(shí)，一定要介紹這一理論問題的實(shí)際工程背景，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力是很有用的。例如在講解具體例題時(shí)首先要講清這一問題的實(shí)際工程情況，經(jīng)過何種簡化才成為這樣一個(gè)理論計(jì)算問題，然后講清解題的思路，最后是分析清楚這一解題結(jié)果的可靠性，即與實(shí)際工程情況比較可能會(huì)造成哪些誤差，并說明有何種用處等。

總之，教師要上好一門課，讓學(xué)生學(xué)好一門課，除了采用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段外，還要努力提高教師自身的素質(zhì)，要求對(duì)專業(yè)知識(shí)有全面的了解，并要掌握授課知識(shí)在生產(chǎn)實(shí)踐中的最新應(yīng)用信息，在教學(xué)的過程中不斷豐富和拓寬自己的知識(shí)面，不斷提高自己各方面的能力，這樣才能使我們培養(yǎng)出來的學(xué)生成為優(yōu)秀的人才。

[1]舒開鷗,李海燕.《工程力學(xué)》課程教學(xué)改革之探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2009.18:152

[2]王建政.材料力學(xué)應(yīng)用型教學(xué)方法的探討[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì).2009, 19( 12): 181-182

袁向麗，女，碩士研究生，講師。

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.20.144

教學(xué)方法；多媒體；教學(xué)質(zhì)量