项目教学法在工程力学课程教学中的应用研究

　　高等理工科教育工作既要为国家培养和输送基础科学研究人才，还要为应用科学的研究和开发培养和输送高等的应用型人才。1990 年全国高等理科教育座谈会确定的教育改革方针是“加强基础、重视应用、分流培养”，为教学应用型高等院校指明了方向。“力学”作为一门既古典又现代的基础学科，已渗透到多个学科领域，特别是工科院校的学生，力学是其未来从事科学研究或技术开发的重要基础。如何做到“加强基础、重视应用”一直是力学课程教学改革中追求的目标。本文将项目教学法应用于力学课堂教学，坚持以应用为核心，以理论及技术为背景和外围，实践“加强基础、重视应用”的改革方针，取得了良好的教学效果。

　　1 项目教学法引入工程力学教学的可行性

　　工程力学是大学本科重要的基础课程之一，也是学习后继专业课的基础，以工程概念的培养和解决工程中的实际力学问题为宗旨，特别强调工程与力学的有机结合。项目教学法以典型的工程项目为依托，将知识要点的讲解与解决工程实际问题融为一体，使学生在求解基础力学问题中充分感受力学与工程的重要性。项目教学法可以把教师讲课与学生听课从传统力学教学中解脱出来，更好地将学基础知识与工程实践结合起来，同时可以培养学生共同思考、团结协作的精神，寓育人于教学过程中。这不仅克服了过去教学中讲理论多，讨论的机会少，而且可以启发学生思考,活跃课堂气氛,培养学生分析解决工程实际问题的综合能力。因此将项目教学法引入工程力学的教学中是有较大意义的。

　　2项目教学法在工程力学教学中的实施

　　2.1 精选项目，着眼工程训练

　　项目教学法能否达到培养学生工程思维，使学生受到工程训练的目的，关键在于项目的选择。在力学教学中，超静定问题既是重点又是难点，是长期困扰力学教学的问题。常规教学过程中，利用演绎推理方法，按照力学教材的知识体系和架构，以构件作用力与反作用力的平衡关系为基础，通过构件之间的变形协调关系，解决超静定问题。使用传统方法讲授超静定问题，学生听完课，仅能模仿例题完成课后作业，而面对工程中的超静定结构，仍一片茫然，无从下手。

　　笔者在超静定结构求解教学过程中，在阐述超静定的概念与解题思路之后，选择了科技攻关科研课题：“数字式

　　骨外固定器”作为依托项目，以人体康复力学中的骨外固定器结构为题，阐述并分析超静定结构在医疗器械中的应用，引起学生的极大兴趣，取得了良好的教学效果。国内外大量临床研究表明，断骨在适当的应力刺激下，可加速愈合速度，提高愈合质量，若采用数字骨外固定器，不仅可实时观察施加外力的大小，也可控制外力不致过大或过小而影响愈合的效果。该科研项目所设计的固定架与断骨组成一个杆件系统。根据医学临床要求，该系统由固定杆、施力杆、断骨组成。在治疗初期，三者必须刚性连接，即各支撑点必须刚性固定，不产生相对滑动。这既是骨固定的常识，又是力学中超静定理论的具体应用。从力学的角度看，该系统是典型的超静定结构。欲使施加外力等于作用在断骨截面上的力，必须对结构进行合理设计。这样从医学应用要求，到结构力学的超静定分析，一步步深入、细化，最后，导出超静定的力学分析。在引导学生学习兴趣的基础上，从工程应用到理论推导，称得上是真正意义上的工程力学课。