《工程力学》教学方法改革探讨

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1、《工程力学》教学方法改革探讨　　摘要：本文通过对《工程力学》课程的知识体系加以分析，探讨提高该门课程的教学方法。主要通过利用多媒体技术、教学方法改革如“双力矢”代替扭矩的方法、考核办法改革及与相关课程的融会贯通，将各门学科综合起来提高学生的学习兴趣，培养其思维创新能力，鼓励学生解决工程实践问题。　　关键词：工程力学；教学方法；工程实践　　中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2015）31-0103-026　　近年来，高校对本科生的教学大纲进行了大幅度的调整，以我校机电工程学院为例，机械电子专业、车辆工程专业和交通运输专业将《理论力学

2、》和《材料力学》课程整合成《工程力学》一门课，整合后的课程既要对原来的课程进行优化还要满足学生专业要求。课程优化后主要包括静力学和材料力学大部分内容。静力学主要要求学生掌握物体的受力分析，掌握各种约束的性质，重点掌握平面力系的简化、平面汇交力系、平行力系、力偶系等的平衡方程，解决一般的工程力学模型问题。利用平面力系的相关知识对空间力系加以分析，掌握简单及复杂的静定力学问题的解决方法，为后续工程力学中关于研究构件在载荷作用下的变形规重视课程与学生专业的结合。在压杆稳定、组合变形时重点突出圆形截面和常用的工字形截面，材料运用也多以各种钢及铸铁为主，引导学生重视实验研究

3、及新材料的应用对力学研究的重要影响。除此之外，教师可将目前国际上出现的各种新材料、新工艺方法、新的加工技术等带到课堂中，重点锻炼学生的思维创新及思考能力。　　一、课堂教学方法的改革　　（一）多媒体在《工程力学》中的应用　　随着计算机的发展，多媒体教学在课堂上发挥着不可或缺的作用，如何使多媒体教学更好的服务于《工程力学》教学呢？可以从以下两个方面重视和加强多媒体的作用。　　1.将工程实际的力学模型运用多媒体进行虚拟仿真。力学中的很多约束模型简化后的约束力方向学生会觉得难以理解，可以借助多媒体将约束模型在实际中的约束方式进行动画仿真并配以鲜艳的颜色和动画，学生可以获得

4、最直观的经验和体会，帮助其理解约束在工程结构中的作用。对于复杂组合变形及空间受力分析进行多角度多媒体分析可以避免学生凭空想象，主观臆断，同时在放映相关知识时还可以预留一些问题，鼓励学生进行积极思考，开拓思维，积极主动地发掘新问题。6　　2.代替传统黑板绘制力学图形。在工程力学中需要学生重点掌握轴力图形、扭矩图形、剪力弯矩图形等，在绘制过程中如弯矩图与剪力图有积分关系，传统黑板教学速度慢、精度低。多媒体技术可以方便快捷对图形进行处理，在讲解具体例题时，可以对例题进行分步分析，在讲解期间可以随时停留便于及时发现学生的问题并及时讲解。多媒体放映压杆失稳的临界状态，帮助学

5、生理解压杆失稳的概念，确定欧拉公式的使用条件及其意义。此外，教师在讲到一些名人公式时，可以将人物典故在确定这些公式时的典故讲述给学生，增强学生的学习兴趣。　　二、课堂教学方法和手段改革　　传统上认为一个老师授课是否良好依据的判断都是老师表演得如何，讲述得内容是否细致，对例题是否都做了详尽的讲解。如此一来，学生只是被动地接收而已，也就是传统上说的“填鸭式”，不利于学生对实际问题进行分析，使学生的创新能力受到限制。除了上述的多媒体教学外，还可以充分发挥学生的计算机能力，让学生上机练习，如编制程序寻找截面核心等，学生可以将两门课程有机结合起来。在教学方法上可对力学图形的

6、绘制总结更适合学生理解的一些方法。比如在扭矩图的绘制过程中引入了“双力矢”概念，因为扭矩图的绘制要判断扭矩的正负，而“双力矢”的引入可以使得扭矩类似于轴力图进行“遇左向上，遇右向下”直接绘图，如下页图1所示：可将Me扭矩转换成如图所示的“双力矢”，“双力矢”方向由右手法则确定。这样绘制扭矩图就可以直接类似与轴力图。此外还应重视讨论课、习题课在课程中的重要作用。在习题课中以学生为主题，发挥学生的主观能动力，积极探索求取多种解题方法。鼓励学生将实际中遇到的问题带到课堂上来，比如学生在学校操场、草地等常坐的排椅可以简化为简支梁，讨论学生坐位变化时排椅的挠度变化及最大挠度

7、发生在哪里？讨论矿泉水瓶子的形状与压杆稳定的关系，讨论桥梁爆破，大桥发生事故的力学原因等，鼓励学生动手参与力学模型制作。学生是主题，教师一定要扮演好导师激发学生积极性、创新性能力。　　三、教学考核方法改革6　　1.实验考核改革。素质教育一直是我国教育的核心，在《工程力学》课程中可以做些考核方法的改革，考核主要包括平时考勤，作业提交，课堂表现及实验考核。目前已经有些高校已经对实验考核和考试考核进行了改革。比如哈尔滨理工大学在课程实验方面将实验报告占50%，实验结果40%，实验表现占10%。河南科技大学重视实验钱的预习和提问，占到30%，实验操作占30%，实验报告占4

8、0%。我院