如何调动学生学习工程力学的兴趣

摘 要： 结合工程力学课程特性及学生特点，作者结合多年教学经验对如何提高课堂教学效率进行了有益探讨，通过情感教学、多媒体教学、实践性教学、启发式教学等方法与手段，激发学生的学习兴趣，调动积极性，锻炼他们的思维能力，强化教学效果，培养学生分析问题和解决问题的能力。

关键词： 工程力学 多媒体教学 实践性教学 启发式教学 研讨式教学

对于高等职业技术学校机械、数控、模具设计等专业，“工程力学”是一门非常重要的专业基础课程，它在基础课程和专业课程之间起桥梁作用，为专业设备的机械运动分析和构件强度分析提供必要的理论基础。

教学过程中应该紧紧围绕调动学生主动性进行。如何提高学生学习兴趣，是教师提高教学水平要研究解决的一个永恒主题。高职生普遍对工程力学的学习兴趣不浓厚，原因有如下几点：（1）随着高校招生规模的扩大和高职院校自身规模扩张的需要，招的生源越来越多，学生入学分数越来越低，还有部分生源是中职升高职，甚至是文科报读理工科的专业，文化知识掌握不扎实，尤其是与后续工程力学有直接关系的数学、物理等基础知识掌握得不好；（2）工程力学的概念、定理、公式较多，计算原理都比较复杂难于理解，高职生普遍的反应是看不懂也听不懂，甚至有的学生对这门课感到厌倦和害怕，极少数听得懂的学生也会觉得这门课很单调、枯燥，上课提不起精神，处于被动学习状态，既影响教学效果，又使学生学起来比较吃力。（3）工程力系的例题、习题与工程联系密切，有些图形复杂难分析较为抽象化，且牵扯到的知识点、原理较多，学生常常有种无处下笔之感。

因此，工程力学的教学关键是如何提高学生学习工程力学的兴趣，令学生兴致勃勃地钻研学习。若是“牛不喝水强按头”，则学生感到索然无味，自然提不起劲，学得消极被动，效果不佳。

结合教学实践，我谈谈在工程力学教学中激发学生学习兴趣的一些对策和方法。希望借此抛砖引玉，以利于提高课堂教学质量。

一、建立良好的师生情感

建立新颖的师生关系，多关心他们的学习和生活，了解他们的思想动态、情感及成长规律，不断调整教学方法和管理策略，主动激发学生热情。教学中对学生一视同仁，对不同层次、不同特点的学生分别施教，让每个学生都能感觉到学习成就感，保持愉快的心情，激发学生学习工程力学的热情。当学生情绪低落或情感受伤时，教师积极沟通引导，帮助学生走出情感低谷，让学生学会笑对生活。“爱生自能受生爱”，建立良好融洽的师生关系，能创设最佳求知情境，激发学生学习所教课程的兴趣。

二、结合实际，使学生认识到工程力学的重要性

有些人误认为开设工程力学课程无关紧要，对该课程的学习目的不明确、学习积极性不高。笔者根据多年教学经验和体会，列举一些后续课程、科学技术、工程技术中应用工程力学课程基本理论的实例，以此说明工程力学课程在工科院校的重要作用及专业地位。

1.工程力学课程是后续课程的基础

工程力学是高等高职高专技术学校机械类、数控技术、模具设计制造类等工科专业的技术基础课，是科学、合理选择或设计结构尺寸、形状、强度校核的理论依据，为后续专业课的学习和应用奠定坚实的理论基础。例如：《机械制造技术》课程中，需要用工程力学中点的合成运动和刚体平面运动的分析方法分析“连杆机构”和“凸轮机构”等各种机构的复杂运动；《机械设计基础》课程中，分析齿轮、传动轴、蜗轮蜗杆的受力和变形，计算齿轮传动轴和蜗杆的强度、刚度，等等，都需运用工程力学中构件变形、双向弯曲与扭转组合变形的强度、刚度条件等理论；《金属切削原理》课程中，需要用变形与应变的知识分析金属切削时的剪切变形和剪应变；《金属切削机床》课程，计算支承件的弯矩、扭矩、刚度，计算传动件的疲劳强度等，也要运用工程力学中弯曲与扭转的强度和刚度理论；《模具设计与制造技术》课程中要用到工程力学中的第三、第四强度理论等分析讨论变形物体的应力、应变状态，设计弯曲模具等。

2.工程力学在科学技术、工程技术中广泛应用

工程力学中的基本理论在许多科学技术、工程技术中得到了广泛应用。如发射人造地球卫星，为了使卫星能进入预计的轨道，需要用工程力学的运动学知识计算所需的初速度；飞机空投导弹。为了使导弹准确到达目的地或击中目标，需要用工程力学运动学与动力学知识计算导弹发射时间、发射速度和方向；高层结构在各种竖向荷载、各方向风载、地震作用下的受力情况等，也需运用工程力学中构件受力时的强度、刚度与稳定性条件分析计算。再如房屋、厂房、桥梁、铁路、隧道等的设计与建造，自行车、摩托车、汽车、挖掘机、收割机、各种机床设备的设计与组装等，打乒乓球、棒球、足球、篮球等发射速度的大小和方向的确定都离不开工程力学相关知识。

三、各种教学方法相辅助，使学生感受到工程力学的乐趣

1.多媒体教学

充分采用多媒体教学，将文字、图片、声音、动画视频融为一体，展现在课堂上。这种图文并茂、有声有色的情景式教学环境，使传统教学中枯燥抽象、用单一语言文字和图形难以讲清的内容变得生动形象，加深学生对课程内容的理解和应用。如讲剪切与挤压这一章时，首先给学生播放电影《泰坦尼克号》沉船过程的视频，引导学生分析沉船的原因，然后利用剪切与挤压实用强度条件分析求解沉船因素，最终得出导致这场海难的主要原因：（1）船速太快；（2）船的铆钉质量太差，不能抗高剪切应力最终断裂。

2.事例式教学

在日常生活中有许多有趣的力学现象，但人们一般对这些现象没有重视，没有细究，更谈不上用力学知识加以分析。实际上通过对常见力学现象的分析，可以提高学生的感性认识，激发学生的学习兴趣，让学生认识到学习工程力学的重要性。如讲解力对点之矩时：扳手拧螺母怎样省力怎么费力，怎么转动扳手是拧紧或松开螺母；讲解力对轴之矩时：如何施力是开门、关门或门不动，施力大小及方向变化对开关门有何影响。再如讲解材料力学内力部分时设问：内燃机中的连杆用时间长了为什么会断裂；用剪刀剪纸箱，被剪纸箱面为什么不是竖直平面；钥匙用时间长了为什么会弯，丝锥攻螺纹时丝锥杆发生什么变形；桥式起重机的大梁、列车车厢的轮轴、汽车齿轮轴用时间长了为什么会弯曲，等等，这样就使学生有一定的新鲜感，无形中提高了学习兴趣，加深了对实际问题的认识。

3.启发式教学

教师在课堂教学中创设问题情境，多提问几个为什么，启发学生思考，改变学生一味被动接受的局面，能促使他们开动脑筋，主动积极地思考，深刻理解和掌握所学知识，提高学习效率，强化效果。如讲圆轴扭转时，提出：（1）日常生活中常见的发生扭转变形的实例有哪些（如汽车方向盘操作杆、钥匙开锁、丝锥攻螺纹等），并引导学生分析他们受力有什么特点，变形有什么特点？（2）为何减速箱中，常看见高速轴的直径较小，而低速轴的直径较大；为什么空心圆轴比实心圆轴较合理？

4.研讨式教学

研讨式教学是以学生自主学习为中心，教师引导答疑为辅的教学方法。首先让学生选择自己感兴趣且与课程教学内容相关工程的实际题目，通过网络或图书馆查阅有关文献资料，分析综合，写出总结报告或研究论文，教师利用课堂或答疑时间与学生进行交流和讨论。如在讲授压杆稳定性内容后，有的学生以正在建设的高楼脚手架突然坍塌事故引起10多人伤亡原因分析为研讨课题，通过查阅资料，分析总结，写了一篇研究论文，师生同堂利用压杆稳定性知识，从脚手架使用的材料是否符合要求，脚手架与地面的约束是否牢固，杆件的每节长度是否过长，杆件截面形状及尺寸是否科学合理等方面进行分析讨论，寻找事故发生的主要原因。通过研讨，学生感受到学习科学知识和应用科学知识的重要性，有利于培养学生的参与意识、自学能力和实践应用能力。

四、结语

学生是学习的主体，教师在教学过程中应灵活地运用多种教学方法，引导学生自己思索，激发学生的学习兴趣，调动主动性，锻炼他们的思维能力，培养学生分析问题和解决问题能力，最终达到全面提高学生综合素质的目的。

参考文献：

[1]张定华.工程力学[M].北京：高等教育出版社，2000.

[2]武昭辉.工程力学教程[M].北京：机械工业出版社，2010.

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