《工程力学》课程教学模式的探讨

    对普通高校工科类专业学生来说， 《工程力学》 是极其重要的一门基础课程， 工程类专业的学生更是如此。该课程能够使学生对工程力学体系的发展、 力学的分析方法、 与其它课程的关系及所能解决的工程问题等方面有一个全面的认识， 该课程教学质量的高低将直接影响学生对工程力学知识的掌握程度。 在当今教育领域力求创新的呼吁下， 改变传统的填鸭式教育模式、 引导学生学习兴趣、 改善纯理论教学模式等提高教学质量的方法应运而生。 基于上述的认识并结合多年的教学实践经验，本文就如何提高 《工程力学》 的教学质量而进行了教学模式上的探究。 创新教学模式， 要巧妙运用课堂相关的教学工具及专业的工程软件， 将理论知识形象化、 具体化， 淘汰过往以单纯抽象的理论知识讲解给学生带来枯燥乏味感的授课模式， 提倡以理论知识与实践课程相结合的授课模式， 并优化传统的以理论知识考核为主的成绩考评制度， 最大限度地激发学生的学习兴趣， 培养学生的独立思考能力。

    一、 引导学习兴趣

    兴趣使人对事物的原理本质产生好奇心。 离开了兴趣， 对任何事物的了解都只是停留在 “学习” 的层面上。而工程力学本身作为一门枯燥的课程， 要想吸引广大工科学生， 必须给人以内容丰富而又生动实用的印象。 不言而喻， 承受着缔造这种生动实用感的就是任课教师，教师必须拥有丰富的教学经验来引导学生的兴趣。 目前关于引导学生兴趣的方法很多， 如组织学生进行 “受力图”、 “内力图” 等内容的竞赛，[1]当讲到圆轴合理截面空心轴比实心轴合理时， 用稻麦茎的截面也是空心圆截面来加以说明； 讲解弯曲正应力公式推导时， 用书本模拟弯曲梁， 纸页模拟纤维层， 可以直接的看出纸页一部分受拉、 另一部分受压、 中间有一张纸既不受拉也不受压；[2]通过类似以上的举例， 使学生觉得力学并不深奥， 而是与生活实际密切联系； 另外， 还可以组织一些小专题教学， 针对学生对一些问题理解不深的情况进行专门的讲解和探讨， 达到既解决了学生疑惑、 又培养了学生探究难题兴趣的目的。[3]但是， 以上看似轻松的生动案例和专题讨论必须依靠教师丰富的教学经验和课堂灵活应变的能力， 给学生创造一个丰富多彩的课堂， 因此提高学生的学习兴趣需要任课教师付出大量的时间和精力， 在教学过程中去不断挖掘和摸索， 这也就对教师提出了更高的要求。

    二、 运用CAE软件实现理论知识形象化

    对学生来说， 力的概念是抽象的、 空洞的， 增加学生的感性认识是教学中必不可少的重要环节，[4]充分运用CAE软件就可以很好地实现形象化教学目的， 利用CAE技术与视频、 动画相结合， 不仅可缓解因实验设备及条件不足起的学生对相关概念、 原理理解不深的情况，而且可部分地替代现场、 实验教学。[5]以图1中的空间曲梁的受力分析为例， 如果单纯从理论上对它进行受力计算， 虽然可以得到计算结果， 但是对梁的整体受力分布情况没有感官上的认识， 而借助CAE软件， 既可以清晰的观察到曲梁的表面受力情况， 见图2。 还可以观察到加载后梁各部位承受的应力分布情况， 见图3。 这样， 更加有助于深化对力的认识。