“工程力学”教学和机械知识联系

摘要：“工程力学”是机械工程类专业学生必须学习的一门重要的专业基础课，为机械专业其他课程提供必需的力学分析基础，贯穿于整个专业知识的学习过程。力学涉及工程领域的众多方面，以数学、物理知识为基础手段，对工程所涉及的问题进行力学模型的简化和计算。“工程力学”的学习不仅影响该课程的掌握还影响后续课程的学习兴趣和掌握程度。了解“工程力学”教学与其他专业课的联系，才能更好地引导学生了解自己的专业，提高其对专业知识的学习兴趣，促使其学好力学为后续课程做好准备。
关键词：工程力学；机械；专业知识
作者简介：来小丽（1983-），女，山东临沂人，山东英才学院机械学院，讲师。（山东?济南?250102）
1007-0079（2012）26-0055-02

一、“工程力学”课程概述

随着社会的发展，大学生就业形势更加严峻。以能力培养为基础，职业为导向的高等职业教育，要使学生在就业中更具竞争力，学生在校期间熟悉工作角色就成为高

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职高专教育不可回避的课题。这就要求必须打破传统的以知识内容为中心、注重学习的循序渐进和积累的老套方法。高等教育改革的不断深化，高等教育质量的全面提升，对高等教育的人才培养方案、课程体系设置以及课堂教学模式都提出了全新的挑战，为此，山东英才学校（以下简称“我校”）在原有经验基础上提出推进项目驱动教学法。
“工程力学”是机械工程类专业学生必修的专业基础课，该课程一般在学生第三学期开设，也是学生在学习过程中接触到的第一门专业相关课程。该课程集基础性和技术性为一体，其研究问题和解决问题的方法具有代表性，它以力学基础理论知识为前提对工程实例进行分析，将工程实例加以简化提出力学计算模型，运用已有的数学知识计算解决实际问题；同时又与其他后续专业课比如机械设计、机械检测等专业课息息相关，为这些课程提供必需的力学分析基础，贯穿于整个专业知识的学习过程。
但是由于“工程力学”课程本身以理论推导和数学计算为主、理论性强；介绍静力学、材料力学、运动和动力学三大内容，涉及的知识点多面广，故学生觉得枯燥乏味。“工程力学”是学生接触的第一门专业知识课，他们前期学习主要以公共基础课为主，并且接触专业知识机会少，对专业知识了解不深，很难体会力学与后续课程及工程实践的联系，缺乏学习兴趣。“工程力学”理论推导数学计算多，导致学生产生厌学情绪，教学过程很难达到理想的效果。
科学技术的不断发展对学生能力提出了更高的要求，使得教师在教学过程中必须充分发挥主导作用，调动学生学习的积极性，培养学生自主学习提出问题、分析问题及解决问题的能力，“授人以鱼，不如授之以渔”。在教学过程中，教师应通过不断地实践、学习、借鉴与总结，探索出适合自身学校特点、专业特点、学生特点、课程特点的教学方法。[3]“工程力学”的学习不仅影响该课程的掌握还影响后续课程的学习兴趣和掌握程度。了解“工程力学”教学与其他专业课的联系，才能更好地引导学生了解自己的专业，提高其对专业知识的学习兴趣，促使其学好力学为后续课程做好准备。
笔者结合教学实践，对“工程力学”教学与其他专业课的联系作了初步探讨。

二、学校学生的特点

“工程力学”课是我校相关专业的学生入学后学习的与工程相关的第一门专业基础课。由于“工程力学”课程与工程实际结合紧密，它要求学生具备一定的工程知识。通过“工程力学”的教学，培养学生的工程素质，训练他们具备理论联系实际的能力。而目前绝大部分大学生是在应试教育氛围中度过自己的中、小学时期，对工程实际的感性认识甚少。“工程力学”课对机械类专业学生的基本要求之一是把工程中的机械零件、构件、机构等简化为力学模型，因而在“工程力学”的学习过程中出现了大量的力学模型计算简图。由于学生对机械知识还不了解，所以对力学模型的简化无法理解，这不但影响了“工程力学”的教学效果，也影响他们对“工程力学”的学习兴趣，甚至影响后续课程如机械设计等的学习。[3]

三、“工程力学”自身特点

力学涉及工程领域的众多方面，以数学、物理知识为基础手段，对工程所涉及的问题进行力学模型的简化和计算，在这样一个过程中，体现了物理和数学的思维分析能力。而目前我校的学生以专科生为主，他们在物理和数学方面的基础相对不牢。工程力学本身以理论推导为主，并有大量的分析及数学推导过程，这对工程教学过程带来了困难，学生兴趣不大。
创新精神的培养就是推崇创新、追求创新、以创新为荣的观念和意识的培养。运用学科优势，培养并激发学生这种创新精神是“工程力学”教学的首要任务。“教学”是教和学两个方面的结合，学生是整个教学工作的主体，教师则起引导作用，要想加强对学生创新能力的培养，[4]教师就必须带动学生激发其学习的积极性和主动性，才能充分发挥教师的引导作用并使学生创新能力得以提高。
通过讲好绪论课来调动学生学习的积极性和主动性。因为学生刚刚接触到一门新课，对该课程的了解可能是空白的，因此，他们来上第一堂课时，心中充满了好奇和对新知识的渴望，教师应该抓住学生的这种心理状态，引导他们对课程的了解，不失时机地调动他们的主动性、培养他们的学习兴趣、鼓励他们树立学好的信心，[4]启发他们发现问题，调动起大家学习的积极性和主动性。为了提高学生的学习兴趣，在课程开始第一堂课讲解绪论时，教师可以讲解利用力学解决工程问题的实例，使学生意识到工程力学在解决工程问题中的作用，从而重视力学学习，使学生意识到力学是指导实践的重要理论，激发他们学习的兴趣，实现变被动学习为主动学习的目的。
应用力学解决问题的基础除了力学模型简化外，数学手段的应用也至关重要，因此还应该加强学生对数学知识的复习、学习与应用。虽然学生刚刚学完高等数学课，由于我校学生本身数学功底差、知识掌握不牢，教师需要引导学生复习数学的相关知识，说明课程之间的联系，帮助学生建立自己应用所学知识解决问题的能力和观念。如何使低年级学生在学习数学知识时，意识到它的重要性，也是学生学习过程中必须解决的问题。教学过程中，教师要培养学生从身边发现问题、提出问题和解决问题的能力，不断观察身边的各种力学现象；用所学知识解决与自己息息相关的问题，从而使他们增长求知的；不断地创新与发现，从而培养创新意识。

四、“工程力学”与专业基础课的联系

“工程力学”是一门技术基础课，其目的是为不同专业开设的结构力学、机械零件、振动分析等后续专业课程提供必要的基本知识和基础理论，使学生获得继续深入学习专业知识的基本技能，为今后从事专业技术工作打下良好的基础。“工程力学”的任务是使学生掌握物体的受力分析，力系简化及平衡的基本理论；掌握零构件的强度，刚度及稳定性计算方法；培养处理工程实际问题的能力；培养认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风；培养学生的自学能力、分析和解决问题的能力。
我校机械学院设置的专业基础课有高等数学、工程数学、大学物理、大学物理实验、电工学、工程力学、机械制图与AUTOCAD、机械设计基础、互换性与技术测量、工程材料与机械制造基础、单片机原理及应用控制理论与工程等。“工程力学”作为专业基础课之一，与其他大部分专业基础课都息息相关，其中高等数学、工程数学、大学物理等课程是工程力学的基础，它们为工程力学提供必要的数学和物理知识；而工程力学同时又是机械设计基础、互换性与技术测量、工程材料与机械制造基础、单片机原理及应用控制理论与工程等课程的基础，为它们提供必要的力学知识，使学生具备最基本的力学分析能力。
因此，在“工程力学”的教学过程中，结合它与其他专业基础课的特点，学习力学知识的同时复习前期知识，同时引导学生了解其与后续课程的联系性，提高他们的学习兴趣。

五、“工程力学”与专业课的联系

“工程力学”由静力学、材料力学以及运动学与动力学三部分组成，为解决工程实际问题提供必要的力学基础知识。静力学部分，主要以理想模型——刚体为研究对象，解决受力分析及平衡问题，是材料力学的基础。材料力学部分主要研究四大基本变形时，变形体的受力以及内部力学性能，为设计机构尺寸、选材、承载等提供必要的力学支持。运动学与动力学部分，主要研究物体的速度、加速度以及运动轨迹，用以设计和控制机构的运动满足功能的需求。这些相关知识是进行一些结构设计、运动设计以及安全校核的基础。
我校机械学院设置的专业课有液压传动、机械CAD机床概论、专业英语、数控加工与编程、机床数控原理等。工程力学所学的一些力学计算以及学生所具备的力学分析能力，将在这些课程的学习中得到进一步的应用，并进一步将力学知识

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与工程实践相结合，如果这时学生才意识到学习力学知识的重要性，为时已晚了。所以作为一名工程力学教师，不仅应具备力学知识，还应对整个专业知识体系了解，才能在学习工程力学的时候正确引导学生学好力学知识，为以后的学习打好基础，不至于“书到用时方恨少”了。

六、“工程力学”与毕业设计的联系

毕业设计是机械专业类学生毕业前的一次设计训练，合理地调用整个大学过程所学专业知识来完成，同时还要对自己从未涉足的工程实际展开研究。毕业设计过程是对工程实际结构的设计过程，使已有力学知识得到进一步地深化与拓展。不少学生在完成了毕业设计后，才能体会工程力学仅为实际设计过程提供了一种手段，而要真正能完成一个实际结构的设计，除了具备力学的基础知识之外，还需辅以其他专业课程的专业知识才有可能完成，需要打牢专业基础知识。

七、结束语

在教学中除了要教给学生必要的基础理论和基本知识以外，还应更加重视对学生创新能力的培养，使他们具有独立获得知识、运用知识和创造知识的能力，促进智能发展，这是教学工作的目的，也是评估教学质量好坏的重要标志之一。“工程力学”是随着科学技术不断发展起来的一门学科，它结合了大量基础学科的理论知识，同时又与工程实际结合紧密；它是一门技术基础课，与后续技术课程联系紧密。
在“工程力学”讲授过程中，注重课程内容与实际相结合，在实践应用中学习理论知识。加强实践环节，增强学生的动手能力。培养学生的实践能力、创新能力；对于某些内容，采取自学形式，以解决实际问题的方法培养学生的自学能力、表达能力。教学中，随时补充新内容和要求，并适当地补充计算机在工程力学中的应用知识；使教学不落后于实际，发挥前沿科技阶梯的作用。
参考文献：
来小丽.项目驱动教学法在“工程力学”教学中的应用[J].中国电力教育,2011,(31):103-104.
郭嘉.在工程力学教学中加强对学生素质的培养[J].科协论坛(下半月),2011,(7):162-163.
[3]金蓉.通过工程力学课加强学生素质的培养[J].航海教育研究,1999,
(2):39-40.
[4]谢遵风.工程力学教学改革、创新能力的培养[J].希望月报(上半月),2007,(11):69.
（责任编辑：宋秀丽）