工程力学专业范文

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中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）11-0276-01

1 针对学生的实际，采用直观教学

在讲授该课程时注意深入浅出，对有联系的内容重点加以强调，如“约束与约束力”一节是学习“受力分析”的基

础，它贯穿于整个《工程力学》之中，我在讲授之前，先进行实例（实物）演示，让学生观看，有意地向学生展示各种约束（比如柔性约束及光滑面约束等）的实物形状，并且向学生提及一些物体间相互作用的实际例子，这样为讲授“约束与约束力”提供了感性的材料，然后再充实教学手段（如模型、多媒体动画等）进行分析，这样学生就容易领会授课内容，使感性认识上升到理性知识，使抽象的内容转变为直观性内容，促进了对“约束与约束力”一节内容的理解。

2 举一反三，注重学生的能力培养

受力分析是《工程力学》课程的难点，但它又是学好这门课的关键。我认为：学生对物体进行受力分析都不会的话，就谈不上对物体进行力的计算，更谈不上对后续专业课（如零件设计）的学习和掌握。特别是有些高职学生，由于对受力分析问题掌握不好，在画受力图时漏洞百出，严重影响了对《工程力学》其它内容和对机械工程专业其它专业基础课、专业课的学习。那么，怎样才能使学生易于掌握呢？我采用了举一反三的方法。

3 巧设疑问，启发学生的思维

巧设疑问，启发学生的思维，有助于培养学生分析问题和解决问题的能力。学生对学习感兴趣，就会激发强烈的学习动机，从而积极主动且心情愉悦地投入到学习中去；反之，如果失去兴趣，将会影响学习动机。《工程力学》课程的内容涉及大量生产实际中的力学问题，而且其中一些内容较为抽象、单调和枯燥，高职学生比较陌生，如果我们在教学过程中一味地墨守成规，仅靠几只粉笔和一块黑板照本宣科，学生必然会感觉到索然无味，难于集中精力，久而久之就极容易失去学习兴趣，使学习处于被动状态。在教学过程中，我对有些课程内容巧妙地引入“提问”等方式教学，较好地解决了上述问题。比如讲到“力偶”一节时，笔者就先提出问题：生产车间钳工攻螺纹时为什么要用双手，单手操作为什么不行？学生回答不知道，笔者要求学生带着这个问题认真听课。于是笔者结合课本内容，首先播放多媒体动画，让学生有亲临其境的感受，然后由浅入深，解释攻螺纹要用双手，主要因为双手分别握绞杠两端，推力和拉力相等，用力平衡，这是力偶矩m=Fd作用的效果，如图4所示。若单手握绞杠一端，则形成力矩m0(F)=pd2作用的效果，如图5所示。虽然能照常转动，但相当于在0点作用了一个对等值（p）、反向、共线的平衡力，其中p和p'形成力偶矩m'=p'd2=pd2（与图4中的等效），p''作用于0点，丝锥受此横向力作用，容易折断，所以不能单手操作，如图6所示。这样学生听课时便全神贯注，且开动脑筋，听完课后既知道了问题的答案，又对“力偶只能用力偶来平衡”、“力的平移定理”有了深刻的理解。

4 拓宽视野，增强学生的责任意识

大部分学生的学习目的明确，科学探索积极性较高。我在讲授《工程力学》理论基础知识的前提下，适当安排一些讲座，让他们了解更多的与力学有关的知识，这样拓宽了学生的视野，增强了学生的科学探索精神和学习责任意识等。比如，在课堂上向他们传授一些与力学有关的科学发展动态，适当地给他们灌输一些工程CAE的知识，并利用多媒体技术进行演示，从而激发他们进一步学习的热情，增强他们的科学探索精神，同时也为他们后续专业课的学习奠定基础。又比如向学生讲述一些在力学学科发展中献身真理的优秀科学家的感人事迹，可激发学生崇尚科学，热爱所学专业，造福人类的热情；同时将工程上一些重大事故用多媒体呈现给学生，让学生在触目惊心的事故中感受到学好《工程力学》知识的重要性，增强他们的学习责任意识。

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中图分类号：G642文献标志码：A文章编号：2095-9214（2016）07-0159-01一、引言 

高等院校以培养应用型人才为目标，面向生产、建设、服务等行业的一线职业岗位，培养既有理论基础，又有较强的实践能力的实用型、技能型高素质人才。而这些能力的获取需要教师的课堂理论授课与实践相结合，通过教师的引导启发式教育和规范的实践体验，逐渐累积形成。工程力学是高职院校土木专业必修的职业技术基础课程之一，是土木专业非常重要的一门主干课程[1]。目前，高职院校土木专业的工程力学课程建设面临一些问题，比如教学内容过于广泛和抽象，以理论教学为主的课堂授课方式存在弊端，学生缺乏实践训练等。而且，随着人才竞争的日益激烈，市场对高职院校人才的职业素质要求越来越高，传统的课程体系与教学方式等已经不能适应市场的需要。因此，对高职院校土木专业的工程力学课程进行改革迫在眉睫，通过探索和研究积极有效的课程改革方法，以更好的培养土木专业的实用型、技能型人才，适应社会主义市场的发展。 

针对这个问题，本文从以下两个方面对高职院校土木专业工程力学课程改革展开研究。首先分析并探讨当前高职院校土木专业的工程力学课程教学所存在的主要问题，然后提出相应的改革措施，希望能够为工程力学课程改革提供一些建议。 

二、高职土木专业工程力学课程存在的主要问题 

1.课程培养结构不合理。目前，高职院校土木专业的工程力学课程安排主要存在两个方面的问题：第一，课程学时安排的比较少；第二，理论授课与实践教学之间的分布不平衡，存在重理论、轻实践的情况。大部分高职院校对工程力学课程的学时不断压缩，实验学时更加无法保证。而且，课程的有些实验内容也过于陈旧，学生按照实验指导的步骤一步步完成即可，不利于对学生操作能力、创新能力和解决实际问题能力的培养。高职院校土木专业工程力学课程更重视课程教学，也就是理论授课，对于实践教学投入不够，无法锻炼学生的工程实践能力。高职院校与普通本科院校的区别就在于高职院校更注重培养学生的实际操作能力，高职院校更加强调实践性教学环节。因此。课程培养结构不合理是高职院校面临的一个问题。 

2.教学方法和手段落后。传统的教学方式是教师课堂授课，通常是灌输式的授课方式，即“教师讲，学生听”。工程力学的课程内容涉及广泛而且抽象，单纯的课堂教学比较乏味，缺乏新意，学生一味的接受，往往会感到枯燥和难学，导致学生缺乏学习的主动性，这不能够调动学生学习的积极性，无法引起学生对工程力学课程的兴趣，也无法使学生把理论和实践联系起来。工程力学课程的考核方式一般是采用闭卷考试的形式，为了应对考试，学生把主要精力放在对概念、术语等知识的死记硬背上，平时不学习，以考前突击的方式应付考试，甚至可能出现作弊行为，这明显不利于学生对知识的理解和掌握，也不能体现学生对知识的运用和实践能力，即学以致用的能力，难以衡量学生的真正水平。 

三、高职土木专业工程力学课程改革的主要措施 

1.明确高职院校的培养目标。首先，高职院校要明确其培养目标，高职院校是以社会需求为导向，以能力培养为核心，为社会培养实用型、技能型高素质人才。工程力学课程的教学目的除了掌握理论基础，还要培养学生的专业素质和创新精神，培养其理论与实践相联系的能力，尤其是操作能力，使学生走出校园后能够很快地适应工作岗位。 

2.调整工程力学课程结构。工程力学课程的理论性较强，学习起来比较枯燥乏味，为了提高学生的学习效率，高职院校要制定合理的课堂授课和实践教学比例，在强调工程力学理论知识的重要性的同时，也不能忽视工程力学在土木工程领域的实用价值。因此，高职院校要针对具体专业的培养目标和学生毕业后可能从事的职业岗位在课程结构上进行相应的调整，使学生明确学习工程力学课程的目的以及工程力学在土木专业实践的重要性。这不仅能够通过学生学习的主动性，还有助于与学生更好的理解所学的课程和专业，明确学习目标，为以后走出校门、走向工作岗位奠定坚实的基础。 

3.调整高职院校教学方式 

（1）开展计算机辅助教学。高职院校要积极采用现代化教学手段，借助计算机为工具，通过制作形象、有趣的多媒体课件，把工程实例中的一些力学问题直观展示给学生，生动的解释生活中的力学现象，提高教学效率和效果。以计算机为工具在一定程度上能够将工程力学课程抽象难懂的内容形象地表示出来，有助于培养学生的学习兴趣，并达到化解教学难点的目的。 

（2）加强实践教学。为了提高工程力学教学质量，锻炼学生的动手操作能力，加强实践性教学环节是一个重要途径。另一方面，学校可以为学生安排校内导师和企业导师。校内导师是高职院校内部从事教学工作、拥有丰富的理论教学经验的教师。企业导师则是从相关企业聘请的具有丰富实战经验的行业精英，企业导师与校内导师共同对学生进行指导，把理论与实践结合教学。 

（3）改革传统的考试方法。对传统的试卷考核的方法进行改革，高职院校应该鼓励学生自主学习，学生以分组的形式自选或者自行设计相关习题，完成并提交学习报告，最后由考核教师对提交的报告进行定量考核评估[2]。 

四、结论 

总之，高职院校土木专业工程力学课程改革，必须以培养适应生产、建设、服务等一线需要的实用型、技能型人才为目标，以培养学生的专业素质和技术能力为教学目的。工程力学课程改革的最终目标是将学生培养成能满足社会和市场需求的高素质人才。在此理念下，本文研究了针对工程力学课程改革的若干条措施，希望能对土木工程专业人才培养改革目标的实现提供帮助。 

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中图分类号：G642.0?摇 文献标志码：A?摇文章编号：1674-9324（2013）33-0232-02

工程力学专业是理工类高校的重要专业之一，其主要培养目标是培养具备力学基础理论知识和计算、试验能力，能在各种实际工程领域中从事与力学有关的科研、技术开发、工程设计工作，具有创新精神的工程科学技术人才，以及能够从事力学教学工作的高级人才。当前，我国高等教育的主要目标是“实施素质教育，培养创新型人才”[1]，在这种形势下，有必要在工程力学专业的力学课程教学中开展相关的改革与探索工作。双语教学是指同时使用两种语言（即母语和外语）来组织和实施教学的教学活动。在高等教育中开展双语教学有利于提高学生的综合素质，提高学生的国际竞争力[2]。同时，国外理工科教材往往具有较强的学科渗透性，其设计的习题与工程实际结合紧密，让学生直接接触这种教材，有利于开阔学生的视野，提高学生学习相关课程的积极性和主动性。另外，对教师而言，双语教学可以拓宽教师的思路，提高教师的课堂教学效果。英文原版教材对许多内容的处理方式与中文教材不同，教师在学习和使用了英文原版教材后，对同一个问题会从更多的角度去理解和阐述，教学效果会更好。因此，加强工程力学等相关专业的双语教学工作成为目前各高校的一项主要任务。对于我校工程力学专业的双语教学实践，从以下三个方面进行阐述。

一、课程选择

为了适应当前的教育教学发展形势，我校鼓励广大教师开展双语教学工作。考虑工程力学专业的特点，我们选择了“板壳力学”和“复合材料力学”两门课程开展双语教学。“板壳力学”也称“应用弹性力学”，由于有前续的“理论弹性力学”课程作为基础，故便于采用双语教学。“复合材料力学”属于较新的发展较活跃的学科，有很多新版的英文原版教材，也适合采用双语教学。此外，这两门课程都是专业选修课，学生可以根据自己的兴趣、基础知识的掌握情况和外语水平来选修课程。同时，这两门课程在第五、六学期开课，此时学生对工程力学专业的专业知识已经有了较深入的理解，且经过近两年的英语学习，英语运用能力也有了较大提高，绝大多数学生已通过了英语四级，因此易于开展双语教学。通过三年的教学实践，发现学生通常愿意选修双语教学课程。

二、教材选用

为了便于学生阅读，我们通过反复比较，选择了内容体系完整，英文表述规范，并能充分体现学科渗透性的英文原版教材在双语教学中使用。例如，“板壳力学”课选用的教材是Timoshenko的《Theories of plates and shells》，“复合材料力学”课选用的教材是Halpin的《Primer on Composite Materials Analysis》。此外，我们将徐芝纶的《弹性力学（下册）》和周履的《复合材料力学》作为学生的学习参考书，学生通过对中外力学教材兼收并蓄，取得了最大的学习收益。

三、施教方法

在工程力学专业中实施双语教学时，主要采用了如下一些教学方法：（1）每次课前，将本次课将要用到的专业词汇书写在黑板上，并对较特殊的词汇进行详尽的解释。在授课过程中，经常强调和解释一些重要的专业外语词汇；（2）在授课过程中，用英语进行板书，内容讲授穿插使用中文和英文，并根据学生的反馈情况和内容的繁简程度随时调整英语的使用量；（3）在授课过程中适量地给学生布置作业，要求学生用英文完成。同时，在每次授课过程中布置一到二次与授课内容相关的大作业，要求学生通过查阅英文文献来完成，从而使学生学以致用；（4）在学生逐步适应英语习题的基础上，考试试题全部采用英语表述。

通过几年来在工程力学专业的教学实践可以看出，双语教学对工程力学专业的学生培养起到了积极的促进作用。一方面，学生对英语的学习兴趣有了较大提高；另一方面，学生综合运用英语的能力有了明显增强，在进行本科毕业设计时，较强的英文文献检索能力使学生能高质量地完成毕业设计任务。双语教学在带来一些积极作用的同时，也容易引起一些问题。通过总结，我们认为在开展工程力学专业双语教学时应注意如下几个方面。

1.注重学习效果。工程力学专业的相关专业课都是较抽象的理论课程，学习时必须付出较多的时间和精力才能对课程内容有较深刻的理解。因此，在工程力学专业开展双语教学时，首先要明确教学的首要目的是让学生掌握专业知识，因此教学时要时刻注意语言的工具性。在教学中要始终把传授相关理论知识、培养学生应用力学理论解决实际问题的能力放在最重要位置，而把英语教学方式放在第二位。笔者曾尝试全部采用英文教学的方式，但发现教学效果很差，学生难以跟上进度，对课程内容的理解很不理想。

2.研发双语教材。目前国内双语教学所使用的教材基本都是引进的原版英文教材。但是对于力学类课程，引进的原版教材在使用时很难达到预期的教学效果，原因是：（1）力学类英文原版教材虽然一般都写得很好，但与其他专业课程（仍采用传统方式教学）教材的衔接性通常较差，不符合我国高等院校教学体系的要求；（2）许多比较权威的英文原版教材往往内容繁多，教学时只能由教师选择性地进行讲解，这就使原版教材的作用大打折扣；（3）有些力学类专业课程在西方高校中并不单独设课，因而很难找到与其对应的原版教材。笔者认为，为了达到更好的双语教学效果，应该对经典的英文原版教材在内容上进行适当的改编，以适应我国的高等教育体系和培养目标。同时可以根据课程的特点，对知识要点和难点进行汉语注释，这样既能在双语教学中增强西方文化含量，又能符合我国高等教育的要求，从而充分发挥双语教学的作用。

3.重视学生反馈。在双语教学过程中，学生的积极参与和及时反馈对提高教学效果更为重要。工程力学专业的专业课程偏重理论，具有一定的抽象性。在采用双语教学时，应及时了解学生对课程内容的掌握情况，根据学生的反应和意见反馈，随时调整教学进程和教学方法，保证学生能较好掌握课程的内容。通过与学生的交流，一些在开课时未曾考虑到的问题通常会被及时暴露出来。例如，我们选择的双语课程虽然是选修课，学生可以根据自己的情况进行选修，但仍有个别学生仅仅因为担心毕业时学分修不够，尽管英语水平较低，仍选修了双语教学的课程，导致跟不上教学进度，学习效果不佳。通过对学生选课进行指导，这一问题被及时解决。

通过近几年在工程力学专业开展双语教学实践，笔者认为教学效果应当是值得肯定的，对工程力学专业学生的培养起到了一定的积极作用。当然，还存在一些问题需要进一步探讨。在未来的工作中，应该结合工程力学专业相关课程偏重理论的特点，进一步探索适当的双语教学模式和教学方法，并研发合适的力学课程双语教材。

参考文献：

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1引言

2006年，我国开始构建国际实质等效的工程教育认证体系，直到2013年，正式成为《华盛顿协议》的预备会员国[1]。而工程教育是面向企业需求、以学生为核心的教育体系，对高校的工程实践教育能力提出了较高的要求。通过教育工程认证的专业培养的毕业生需要达成企业要求的满意度及毕业生应具备应用理论知识解决复杂工程问题的能力。而教学是实现上述要求的主要途径，而目前对于汽车工程专业学生在理论力学和材料力学（统称工程力学）的教学中，发现学生学习兴趣不高，学生感觉枯燥，不能熟练掌握相关知识点等问题[2]；因此，以工程教育为契机，对工程力学的教学进行改革，课堂上以学生为中心，从汽车设计专业的实际工程问题为导入，吸引学生的学习兴趣，提高课堂的活跃度，同时引导学生借助工程知识（数学、工程力学、汽车结构等）解决实际的工程汽车结构的力学问题，有助于培养学生分析和解决实际复杂工程问题的能力。

2教学改革

2.1教学内容

根据工程认证要求，课堂的教学内容应该与汽车专业相结合，整个教学中应该突显出工程力学在汽车专业中的重要作用，明确学习任务和目的：工程力学是学好汽车相关课程的基础，同时该门课程也为解决实际生产生活问题提供理论指导。整个教学过程中要结合实际汽车工程问题，激发学生的学习意愿，提高学生学习的主动性；课堂中为学生提供思考的机会，尝试应用所学知识解决专业问题，引导学生优化汽车的结构设计，促进学生将新知识和技能应用到实际的汽车工程实践中；课堂教学中还要包括评价学生对新知识和技能的理解程度等等。

2.2教学手段

课堂主要通过多媒体教学，可以将汽车工程案例淋漓尽致地表现出来，更加有利于学生对结构设计的理解，例如静力学平衡问题，可以设计塔吊的配重等；运动学部分的传动机构，动力学部分的汽车质心设计、材料力学中的传动轴设计及翻斗货车伸缩活塞杆设计等等。同时结合计算机模拟软件来展现实际构件的受力情况。多媒体可以更便捷地展现教学案例，但存在教学速度快的缺点。因此，在重要理论方面，课堂教学需要板书和多媒体相结合的教学方式，并配合课堂练习，引导学生共同完成。课堂中除了收集专业案例外，还可以引入生活生产中的相关现象。同时可以参观校车间并进行现场教学，提升感性认识。教学中以学生为主体，多以课堂提问、案例教学和讨论教学、手机客户端翻转课堂等方式，让学生参与到课堂教学中，充分调动学生的爱动、勤思考等特点进行教学。该门课程应注重培养学生的实践能力，加强实验课程过程管理。增加每个学生的动手能力，确实保证每个学生进行试验，而不是走过场，培养学生用课堂上所学的理论知识分析实际问题的能力。同时鼓励学生积极参加课外竞赛，包括全国周培源大学生力学竞赛、以力学为基础并结合专业背景，参加中国大学生方程式汽车大赛，提高学生动手能力、实践能力及团队合作能力。

2.3考核方式

目前工程力学课程的考核一般由学生的平时成绩、期末考试成绩和实验成绩组成[3]。其中平时成绩包括课堂出勤、作业和过程考核等方面。结合工程教育认证要求，需要增加综合题目的解决能力，将汽车专业下的工程问题与力学相结合，达到应用力学模型解决实际问题的能力。同时增加过程考核内容及成绩比重，过程考核内容可以分为学生独立完成题目和团队合作完成题目两部分。建立过程考核题库，课堂上进行随机抽取，保证学生独立完成作业，从而也能正确评价每个学生掌握知识点的情况。第二部分为团队合作题目，主要将力学与汽车工程实践相结合，培养学生的合作团队精神，共同应用理论知识解决实际问题的能力。

2.4教师素质