王新榮

（張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖南 張家界427000）

《工程力學(xué)》是高職院校工科專業(yè)必修的技術(shù)基礎(chǔ)課程，主要為學(xué)生后續(xù)的專業(yè)知識學(xué)習(xí)提供理論支撐，但學(xué)時(shí)的不斷壓縮及市場對高職人才職業(yè)素質(zhì)要求的進(jìn)一步提高，使得傳統(tǒng)教學(xué)方式下《工程力學(xué)》課程的學(xué)習(xí)已經(jīng)與之不相適應(yīng)。如何優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容，積極探索有效的教學(xué)方法，以更好地培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)，適應(yīng)社會(huì)與市場發(fā)展，需要每一個(gè)《工程力學(xué)》課程教師思考。筆者擬以我院《工程力學(xué)》課程的教學(xué)情況，探索對該課程的教學(xué)改革。

高職《工程力學(xué)》課程教學(xué)的現(xiàn)狀

內(nèi)容安排 目前，大部分高職院校工科專業(yè)《工程力學(xué)》課程安排的學(xué)時(shí)很少。筆者所在學(xué)院《工程力學(xué)》課程教學(xué)約56學(xué)時(shí)，教學(xué)內(nèi)容包括理論力學(xué)與材料力學(xué)。理論力學(xué)主要講解靜力學(xué)平面力系部分，空間力系部分往往僅做簡單介紹。材料力學(xué)部分通常以靜力學(xué)平面力系為基礎(chǔ)，依次按照桿件的拉壓——剪切與擠壓——扭轉(zhuǎn)——彎曲變形，從強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性方面進(jìn)行失效分析研究。

學(xué)生學(xué)情 初進(jìn)高職學(xué)習(xí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)信心和興趣通常較濃厚，但必要的工程背景知識的不足導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)障礙。另外，就業(yè)因素的影響使得部分高考文科生進(jìn)入工科專業(yè)學(xué)習(xí)，其力學(xué)基礎(chǔ)知識的薄弱給教師的教學(xué)組織帶來相當(dāng)?shù)碾y度，該部分學(xué)生在傳統(tǒng)教學(xué)方式下的學(xué)習(xí)舉步維艱。諸多原因致使《工程力學(xué)》課程按照傳統(tǒng)方式進(jìn)行教學(xué)，在評價(jià)考核時(shí)，出現(xiàn)大部分學(xué)生不能通過的現(xiàn)象。

對高職《工程力學(xué)》課程的思考

隨著高職教育的發(fā)展，高職課程改革經(jīng)歷了基于實(shí)踐本位課程改革——能力本位課程改革——工作過程本位課程改革三個(gè)階段。要適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求，做好《工程力學(xué)》課程教學(xué)的改革，必須更新教育理念，與時(shí)俱進(jìn)，理性思考。

高職《工程力學(xué)》課程目標(biāo) 工程力學(xué)的基本理論和基本方法廣泛用于各類工程技術(shù)中，是工程技術(shù)的重要基礎(chǔ)。工程力學(xué)“實(shí)踐——抽象——推理——結(jié)論”的分析研究方法，對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維及觀察、分析、解決問題的能力有促進(jìn)作用。查閱分析眾多的高職《工程力學(xué)》教材，雖然對該課程學(xué)習(xí)目標(biāo)表述不同，但歸根結(jié)底都希望學(xué)生能夠?qū)唵喂こ探Y(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)建模，學(xué)會(huì)對工程實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度分析，在知識內(nèi)化的過程中，實(shí)現(xiàn)專業(yè)能力、職業(yè)能力和社會(huì)能力的培養(yǎng)和提高。

高職《工程力學(xué)》課程結(jié)構(gòu) 筆者長期進(jìn)行《工程力學(xué)》課程教學(xué)，將諸多使用過的高職《工程力學(xué)》教材與本科教材對比分析發(fā)現(xiàn)，高職《工程力學(xué)》教材與本科教材內(nèi)容范圍相似，難度降低。從本質(zhì)上看，有量的變化，卻無質(zhì)的不同，在編寫體系上仍未擺脫學(xué)科知識系統(tǒng)性、完整性要求的影響，課程結(jié)構(gòu)中知識點(diǎn)重復(fù)多，知識學(xué)習(xí)過程與課程目標(biāo)所要求的使學(xué)生掌握工程實(shí)際結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析不相符合，不能與后續(xù)專業(yè)課程知識需求良好對接，學(xué)生對一些常見的簡單工程結(jié)構(gòu)都難以獨(dú)立地進(jìn)行強(qiáng)度分析。

高職《工程力學(xué)》課程的學(xué)情特點(diǎn) 以理論力學(xué)、靜力學(xué)部分為基礎(chǔ)展開的《工程力學(xué)》課程學(xué)習(xí)讓學(xué)生容易出現(xiàn)“炒冷飯”的厭學(xué)情緒。同時(shí)，高職學(xué)生邏輯思維能力和自控能力普遍較弱，相對而言，形象思維能力則較強(qiáng)，這在筆者多年的《機(jī)械制圖》課程教學(xué)中得到證實(shí)：學(xué)生在多門邏輯思維能力要求較高的課程學(xué)習(xí)中困難重重，但因?yàn)楦鼧酚谟眯蜗笏季S方式考慮問題，《機(jī)械制圖》課程可以學(xué)得相當(dāng)出色。高職學(xué)生思維方式上的這種特點(diǎn)，為高職《工程力學(xué)》課程有針對性的教改指出了方向。

高職《工程力學(xué)》課程教學(xué)改革的實(shí)踐

課程結(jié)構(gòu)的調(diào)整 構(gòu)建具有職業(yè)特色的課程結(jié)構(gòu)是進(jìn)行高職課程教學(xué)改革，實(shí)現(xiàn)課程教育教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵。職業(yè)教育倡導(dǎo)“以實(shí)踐為導(dǎo)向的課程模式”，具體到課程中，即按照工作過程設(shè)計(jì)項(xiàng)目，進(jìn)行微觀課程內(nèi)容的改造。所設(shè)計(jì)的項(xiàng)目與企業(yè)生產(chǎn)和工作過程直接聯(lián)系，充分體現(xiàn)現(xiàn)代企業(yè)工作的實(shí)際需要?！豆こ塘W(xué)》作為技術(shù)基礎(chǔ)課程，無法跨越專業(yè)課程直接服務(wù)于崗位工作，它體現(xiàn)的應(yīng)是對職業(yè)的“多接口性”，服務(wù)的對象應(yīng)是專業(yè)課，在服務(wù)專業(yè)課的同時(shí)承擔(dān)培養(yǎng)學(xué)生將來需要的一些基本素質(zhì)的任務(wù)。因此，對《工程力學(xué)》課程教學(xué)的改革，不能盲目地按某些專業(yè)課程教學(xué)改革模式機(jī)械教條地生搬硬套。分析《工

表1 構(gòu)件在不同種變形情況下剛度系數(shù)表

教學(xué)手段和方法 要重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生掌握和體驗(yàn)強(qiáng)度分析研究的過程：工程結(jié)構(gòu)整體力學(xué)建模和邊界條件分析——構(gòu)建隔離體分析——構(gòu)建截面內(nèi)力分析——構(gòu)建截面應(yīng)力分布分析——截面危險(xiǎn)點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)分析——強(qiáng)度分析等。要加強(qiáng)四種變形及強(qiáng)度分析的對比學(xué)習(xí)，改變以教師為主體的教學(xué)方式，采用學(xué)生小組討論、工程實(shí)際結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析過程匯報(bào)、學(xué)生與教師共同評價(jià)等方式促進(jìn)教學(xué)任務(wù)的完成。例程力學(xué)》的直接服務(wù)對象——專業(yè)課程，例如《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《金屬切削機(jī)床與刀具》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》等所負(fù)載的專業(yè)基礎(chǔ)知識，根據(jù)機(jī)械工程實(shí)際，可以確定《工程力學(xué)》課程與專業(yè)課程及工程實(shí)際的知識結(jié)合點(diǎn)，即工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析——討論結(jié)構(gòu)及構(gòu)件在載荷作用下是否破壞的問題，包括破壞發(fā)生的位置、形式及破壞準(zhǔn)則，以“工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析過程”進(jìn)行《工程力學(xué)》課程結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，補(bǔ)充其他破壞形式內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

課程教學(xué)的組織（1）工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析的內(nèi)容安排。工程結(jié)構(gòu)實(shí)際強(qiáng)度分析主要針對桿件的軸向拉壓、剪切與擠壓、扭轉(zhuǎn)及彎曲四種變形。四種變形形式雖然不同，本質(zhì)卻都是構(gòu)件截面不同方向的不同內(nèi)力分量作用的結(jié)果。例如，軸向的內(nèi)力分量分別對應(yīng)拉壓與扭轉(zhuǎn)變形，橫向內(nèi)力分量分別對應(yīng)剪切與彎曲變形。因此，對每一種變形而言，強(qiáng)度分析方法基本類同。教學(xué)中應(yīng)重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生對其中一種，例如，桿件的軸向拉壓變形進(jìn)行強(qiáng)度分析，體驗(yàn)其中的研究方法和研究思路，對其他幾種變形可采取對比、舉一反三的方式組織教學(xué)。以桿件的軸向拉壓變形及強(qiáng)度分析為例，工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析的具體過程為：第一，對工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)建模，內(nèi)容主要包括載荷、約束、構(gòu)件等。第二，對構(gòu)件進(jìn)行載荷分析，內(nèi)容主要包括隔離研究法、受力圖、約束力、平衡力系及平衡方程等。第三，對構(gòu)件進(jìn)行內(nèi)力分析，確定危險(xiǎn)截面，內(nèi)容主要包括截面法及內(nèi)力圖。第四，分析構(gòu)件截面的應(yīng)力分布，確定危險(xiǎn)點(diǎn)，內(nèi)容主要包括應(yīng)力與應(yīng)變、材料的力學(xué)性能、平面假設(shè)條件下構(gòu)件變形截面處的應(yīng)力分布規(guī)律等。第五，危險(xiǎn)點(diǎn)強(qiáng)度分析，內(nèi)容主要包括常用強(qiáng)度理論。（2）對工程結(jié)構(gòu)剛度問題的分析。在桿件發(fā)生拉壓或扭轉(zhuǎn)、彎曲變形時(shí)的剛度問題研究中，可將構(gòu)件規(guī)定為一種彈簧，根據(jù)學(xué)生在生活、工程實(shí)際中對彈簧變形時(shí)影響因素的認(rèn)識給出其剛度系數(shù)，進(jìn)行對比學(xué)習(xí)。構(gòu)件在不同種變形情況下的剛度系數(shù)如表1所示。（3）對其他問題的處理。對相對獨(dú)立、簡單的內(nèi)容，例如剪切與擠壓、簡單靜不定問題等可作為擴(kuò)展內(nèi)容，進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，安排在課外讓學(xué)生自學(xué)完成。例如，對溫度應(yīng)力靜不定結(jié)構(gòu)問題，可設(shè)計(jì)撰寫小論文《高速鐵路軌道如何實(shí)現(xiàn)無縫線路，減少振動(dòng)，提高運(yùn)行速度》，指導(dǎo)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)檢索、圖書資料查詢等方式完成該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，不僅可訓(xùn)練學(xué)生力學(xué)建模和應(yīng)用知識的能力，而且還能培養(yǎng)學(xué)生的工程意識。如，對彎曲變形部分的學(xué)習(xí)，筆者對所任教班級安排了兩項(xiàng)學(xué)習(xí)內(nèi)容：第一，扭轉(zhuǎn)變形與彎曲變形的區(qū)別；第二，扁擔(dān)工作時(shí)的變形及強(qiáng)度分析。事實(shí)表明，加強(qiáng)與扭轉(zhuǎn)變形的對比學(xué)習(xí)，指導(dǎo)學(xué)生通過多種學(xué)習(xí)方法自主獲取知識，開展小組交流、匯報(bào)及討論等系列活動(dòng)，學(xué)生知識內(nèi)化的效果更好。

評價(jià)方式 要加強(qiáng)過程管理，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，按照面向“三個(gè)一切”的教育教學(xué)宗旨促進(jìn)每個(gè)學(xué)生的成長。在《工程力學(xué)》課程學(xué)習(xí)中，要改變評價(jià)方式，可根據(jù)平時(shí)成績與期末考試成績綜合評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。平時(shí)成績從占總成績的30%調(diào)整為占50%，其中，考勤占10%、作業(yè)占10%、實(shí)際結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析過程評價(jià)占30%。期末的閉卷考試調(diào)整為開卷，減少理論性知識的考核，增加實(shí)踐性知識的考核。

通過對高職《工程力學(xué)》課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)組織、教學(xué)方法及評價(jià)方式的調(diào)整改變，可以減少重復(fù)性教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生對工程實(shí)際結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析有更清晰的認(rèn)識，分析和處理強(qiáng)度問題的能力有明顯的提高。在小組交流合作學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性增強(qiáng)，溝通能力、自學(xué)能力、信息獲取能力也有較大提升。

[1]劉思俊.工程力學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

[2]吳建生.工程力學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[3]魏道德.工程力學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[4]姚玢.從電子技術(shù)基礎(chǔ)課程看中職專業(yè)基礎(chǔ)課程改革[J].職業(yè)教育研究，2012（3）：54-56.

[5]張宏，毛東風(fēng)，等.從工程結(jié)構(gòu)分析過程探索工程力學(xué)教學(xué)改革[J].力學(xué)與實(shí)踐，2012，34（1）：105-107.