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【摘 要】经过对工程力学专业的现状和存在问题进行认真调研和潜心研究，选择数值仿真、专业实践两个方面与教学和科研相结合的人才培养模式来培养学生的创新精神。经过近年来的教学实践与探索，获得了较佳教学效果，工程力学本科毕业生素质有了非常大的提高，获得了用人单位良好的评价。
【关键词】工程力学；教学实践；创新培养
一、工程力学教学存在的问题
1、学生的学习积极性不高
力学与数学有着紧密的联系，力学是数学的提升，这也就是说学好数学有助于工程力学的学习。当前在大多数学校，有相当数量的学生在还没有学习工程力学课程前就对工程力学有了一定的了解，他们认为工程力学很难学，需具备扎实的数学基础，否则就很难通过此课程的考核，极易增加学生的心理负担。一些数学基础较为薄弱的学生，就会对工程力学的学习产生畏惧情绪。
2、教学方式陈旧落后
长期以来，教师一直沿用传统的教育方式，在教学过程中，只有教师的主体地位得到发挥，学生的主体地位缺失，忽视了课堂教学互动的重要性。因此，学生无法将自己的看法或意见表达出来，无法及时地向任课教师反映问题，这就直接导致教师无法了解学生的学习情况，无法发现学生在学习过程中还存在哪些问题，也就无法为学生释疑解惑，从而导致教学效率低下。
3、教材内容不够丰富
根據当前工程力学的教学内容来看，其教学内容没有明显的层次感，无法进行因材施教。教材在教学中的作用是不言而喻的，教材内容与教学质量有着莫大的关系。当前，我国大部分院校中所选择的教材是本科教材的浓缩，没有认识到教学的差异性，教材内容忽视应用性，注重逻辑性。
4、教学课时设计不合理
当前大部分院校都把重点放在培养学生的实践能力上，而忽视了理论知识的传授，减少理论教学课时，学生的理论分析能力得不到提高。
二、工程力学教学改革的对策
1、改革教学内容，注重教材、教学大纲的更新
工程力学教育存在严重的学科化倾向，过分的强调课程的理论性，缺乏理论与实践的紧密结合，学生对工程实际知识的掌握不好。例如在材料力学的教学中，基本上都是以“轴向拉伸与压缩→剪切与挤压→扭转→弯曲”为主线的内容体系进行讲解，每一种变形都按“内力分析→应力分析→变形分析→强度刚度计算分析”顺序进行讲述，这样的教学内容特点是重复性大，内容费时，重点不突出等。现阶段，多数高职院校实现2+1教学模式，导致工程力学课程理论教学总时数降低，我国的高职学生文化素质较低，所以以往教材内容已不适应高职教育的需求，在课程教学改革的同时，需要求教师在教学时合理地确定教材和教学大纲内容，做到教学内容合理、够用、完整、适度。同样以材料力学为例，根据工程设计思路其内容可优化为“杆件的内力情况分析→应力分析→应力状态分析→变形形式分析→失效形式分析→静力计算”为主线的材料力学教学内容新体系，将各种变形的共性问题集中起来研究，推导过程简化，解决多重循环问题，做到强化概念，突出重点，逐步培养学生分析和解决工程实际问题的突出能力。
2、数值仿真方面的创新能力培养
目前在高等学校的力学课程教学中，主要是依赖于课堂教学和实验教学。课堂教学非常有必要，但由于抽象的概念造成与实际的脱节，往往难以让学生准确地理解；实验虽然直观，但受限于场地、经费等条件，难以全面地让学生了解所学内容；并且，传统的教学或试验很难全面反映材料在变形和破坏过程的应力场、变形场等重要信息，而数值模拟则可以取得较好的效果。以下为研究者所在的工程力学系在工程力学本科生计算机数值仿真创新能力培养方面的几点措施：（1）将国际上大型的数学符号计算软件Maple和工程实际计算中最有用的数学软件Matlab用于力学专业基础课程教学中，并且在大一就开设了科学计算编程语言FORTRAN95的启蒙课程。（2）开设了大型有限元软件ABAQUS，MARC、ANSYS等的使用，并用此模拟材料力学和弹性力学课程中几种结构类型的应力、应变、振动、疲劳、断裂、失效等问题。将机械动力学软件Adams和数学软件Matlab结合起来仿真力学中动力学问题。（3）将计算机仿真技术用于教师科研和学生的毕业设计和毕业论文中，在试验条件无法实现的情况下，我们充分利用计算机资源进行工程结构相关力学问题的研究。
3、改革教学方法，突显能力本位
依据工程力学的课程特点，重点基于行动导向教学范式，在教学中可采用不同的教学方法，如以真实和模拟的职业活动作为裁体，选取典型的工程任务为依托，构建特定的学习情境，结合多媒体课件项目化教学等完成教学过程；在教室完成必要的内容那个讲授后，以学生为主体进行分组讨论，自主实验完成实际操作单元；把握力学学科研究进展，把最新的研究成果与学生共享，激发性学生的学习兴趣。做到因材施教，做到教学方法的多样性。例如：工程力学模型展示、模拟实验操作、实际工程情况分析讨论等。引导学生认识到工程力学在教学体系及实际工程中的用途，建立学生解决实际工程问题的能力，加强学生课程能力目标的实现。
4、改革教学手段，采取多媒体等技术辅助教学
工程力学采用多媒体课堂教学，辅认全套多媒体课件，结合实践操作，力学实验等完成各个教学环节。一般来讲工程力学有较强的工作背景做依托，在教学过程中通过采用多媒体手段，将工程实例通过设备清晰地展现在学生眼前，使学生工程力学模型建立的问题得以解决。自作课件可利用动画形象地表达较抽象难懂的知识点，使教学重点，难点得以掌握。例如教师在讲解“约束类型”和“刚体平面运动”时，学生很难理解抽象地概念，采用板书讲授费时费力，学习效果较差，若利用多媒体教学手段，展示实体模型的形象性、生动性、真实性，就会使学生容易理解教学内容，课堂教学效率和效果得以提高。
5、教学过程体现学生主体，教师主导作用
在授课过程中能够做到重点、难点突出，做到精讲多练，教师注重讲解概念、思路方法、关键问题等。例如在讲解静力学中平面一般力系平衡及应用章节时，教学中以平衡条件为主，严格要求解题的基本思路。通过细致讲解后必须增加学生习题的练习，做到讲练结合，并把容易做错的，一题多解的、综合性强的题目进行强化训练，做到难易适中，提高学生解决问题的能力。教师在授课时更应该引导学生对知识点进行规律性总结，让学生更深刻的理解各小节之间、各章节之间的相互关系，最终达到知识融合。以受力分析中研究对象的选择原则问题为例，以整体还是以分离体选择，通过具体实例讲解，让学生在解决问题时总结遵循的基本原则，并且教学过程中，让学生多参与、多总结，做到学生主体，教师主导的教学理念。
6、注重双师型教师培养，实现工学结合教学模式
“双师型”教师培养是实现工学结合教学模式的关键，同时是职业教育质量的重要保证。现阶段大多数高职院校缺乏一线教学工作经验，职业教育观念理解欠缺，把普遍高等教育与职业教育相混淆，不能有效地指导高职学生的实际操作。“双师型”指教师的高校教师和工程师的双重身份，其逐步提高“双师型”教师比例的途径有：第一，高校可从企业选聘优秀的工程师、技师，经过教学培训后上岗任职；第二，选派教师到企业实践、培训考察，并获得相应的职业资格证书，使工学结合教学模式真正地融入工程力学的教学之中。
结束语
综上所述，当前我国院校中的工程力学教学中还存在着较多的问题，为适应时代发展的潮流，改革是必然的也是必须的，这就要求我国院校中的广大工程力学教育工作者认识到教学改革的重要性，不断提高教育、教学水平，及时更新教学理念，使教学能够与时俱进，不断改变教学方式与方法，不断优化教学体系，提高教学质量，促进我国院校的工程力学教学改革进程，从而为社会输送大量的优秀人才，更好地满足社会市场的需求。
参考文献：
[1]段翠芳，李伟，王文堂.工程力学教学中存在的问题及其改革[J].河南机电高等专科学校学报，2012，18（2）.
[2]戴玉华，徐思东，罗仙平.工程力学教学改革探讨[J].理工高教研究，2011，22（6）.
[3]朱占武.课程的工学结合教学模式探讨[J].工程力学，2012（6）.
【关键词】工程力学；教学实践；创新培养
一、工程力学教学存在的问题
1、学生的学习积极性不高
力学与数学有着紧密的联系，力学是数学的提升，这也就是说学好数学有助于工程力学的学习。当前在大多数学校，有相当数量的学生在还没有学习工程力学课程前就对工程力学有了一定的了解，他们认为工程力学很难学，需具备扎实的数学基础，否则就很难通过此课程的考核，极易增加学生的心理负担。一些数学基础较为薄弱的学生，就会对工程力学的学习产生畏惧情绪。
2、教学方式陈旧落后
长期以来，教师一直沿用传统的教育方式，在教学过程中，只有教师的主体地位得到发挥，学生的主体地位缺失，忽视了课堂教学互动的重要性。因此，学生无法将自己的看法或意见表达出来，无法及时地向任课教师反映问题，这就直接导致教师无法了解学生的学习情况，无法发现学生在学习过程中还存在哪些问题，也就无法为学生释疑解惑，从而导致教学效率低下。
3、教材内容不够丰富
根據当前工程力学的教学内容来看，其教学内容没有明显的层次感，无法进行因材施教。教材在教学中的作用是不言而喻的，教材内容与教学质量有着莫大的关系。当前，我国大部分院校中所选择的教材是本科教材的浓缩，没有认识到教学的差异性，教材内容忽视应用性，注重逻辑性。
4、教学课时设计不合理
当前大部分院校都把重点放在培养学生的实践能力上，而忽视了理论知识的传授，减少理论教学课时，学生的理论分析能力得不到提高。
二、工程力学教学改革的对策
1、改革教学内容，注重教材、教学大纲的更新
工程力学教育存在严重的学科化倾向，过分的强调课程的理论性，缺乏理论与实践的紧密结合，学生对工程实际知识的掌握不好。例如在材料力学的教学中，基本上都是以“轴向拉伸与压缩→剪切与挤压→扭转→弯曲”为主线的内容体系进行讲解，每一种变形都按“内力分析→应力分析→变形分析→强度刚度计算分析”顺序进行讲述，这样的教学内容特点是重复性大，内容费时，重点不突出等。现阶段，多数高职院校实现2+1教学模式，导致工程力学课程理论教学总时数降低，我国的高职学生文化素质较低，所以以往教材内容已不适应高职教育的需求，在课程教学改革的同时，需要求教师在教学时合理地确定教材和教学大纲内容，做到教学内容合理、够用、完整、适度。同样以材料力学为例，根据工程设计思路其内容可优化为“杆件的内力情况分析→应力分析→应力状态分析→变形形式分析→失效形式分析→静力计算”为主线的材料力学教学内容新体系，将各种变形的共性问题集中起来研究，推导过程简化，解决多重循环问题，做到强化概念，突出重点，逐步培养学生分析和解决工程实际问题的突出能力。
2、数值仿真方面的创新能力培养
目前在高等学校的力学课程教学中，主要是依赖于课堂教学和实验教学。课堂教学非常有必要，但由于抽象的概念造成与实际的脱节，往往难以让学生准确地理解；实验虽然直观，但受限于场地、经费等条件，难以全面地让学生了解所学内容；并且，传统的教学或试验很难全面反映材料在变形和破坏过程的应力场、变形场等重要信息，而数值模拟则可以取得较好的效果。以下为研究者所在的工程力学系在工程力学本科生计算机数值仿真创新能力培养方面的几点措施：（1）将国际上大型的数学符号计算软件Maple和工程实际计算中最有用的数学软件Matlab用于力学专业基础课程教学中，并且在大一就开设了科学计算编程语言FORTRAN95的启蒙课程。（2）开设了大型有限元软件ABAQUS，MARC、ANSYS等的使用，并用此模拟材料力学和弹性力学课程中几种结构类型的应力、应变、振动、疲劳、断裂、失效等问题。将机械动力学软件Adams和数学软件Matlab结合起来仿真力学中动力学问题。（3）将计算机仿真技术用于教师科研和学生的毕业设计和毕业论文中，在试验条件无法实现的情况下，我们充分利用计算机资源进行工程结构相关力学问题的研究。
3、改革教学方法，突显能力本位
依据工程力学的课程特点，重点基于行动导向教学范式，在教学中可采用不同的教学方法，如以真实和模拟的职业活动作为裁体，选取典型的工程任务为依托，构建特定的学习情境，结合多媒体课件项目化教学等完成教学过程；在教室完成必要的内容那个讲授后，以学生为主体进行分组讨论，自主实验完成实际操作单元；把握力学学科研究进展，把最新的研究成果与学生共享，激发性学生的学习兴趣。做到因材施教，做到教学方法的多样性。例如：工程力学模型展示、模拟实验操作、实际工程情况分析讨论等。引导学生认识到工程力学在教学体系及实际工程中的用途，建立学生解决实际工程问题的能力，加强学生课程能力目标的实现。
4、改革教学手段，采取多媒体等技术辅助教学
工程力学采用多媒体课堂教学，辅认全套多媒体课件，结合实践操作，力学实验等完成各个教学环节。一般来讲工程力学有较强的工作背景做依托，在教学过程中通过采用多媒体手段，将工程实例通过设备清晰地展现在学生眼前，使学生工程力学模型建立的问题得以解决。自作课件可利用动画形象地表达较抽象难懂的知识点，使教学重点，难点得以掌握。例如教师在讲解“约束类型”和“刚体平面运动”时，学生很难理解抽象地概念，采用板书讲授费时费力，学习效果较差，若利用多媒体教学手段，展示实体模型的形象性、生动性、真实性，就会使学生容易理解教学内容，课堂教学效率和效果得以提高。
5、教学过程体现学生主体，教师主导作用
在授课过程中能够做到重点、难点突出，做到精讲多练，教师注重讲解概念、思路方法、关键问题等。例如在讲解静力学中平面一般力系平衡及应用章节时，教学中以平衡条件为主，严格要求解题的基本思路。通过细致讲解后必须增加学生习题的练习，做到讲练结合，并把容易做错的，一题多解的、综合性强的题目进行强化训练，做到难易适中，提高学生解决问题的能力。教师在授课时更应该引导学生对知识点进行规律性总结，让学生更深刻的理解各小节之间、各章节之间的相互关系，最终达到知识融合。以受力分析中研究对象的选择原则问题为例，以整体还是以分离体选择，通过具体实例讲解，让学生在解决问题时总结遵循的基本原则，并且教学过程中，让学生多参与、多总结，做到学生主体，教师主导的教学理念。
6、注重双师型教师培养，实现工学结合教学模式
“双师型”教师培养是实现工学结合教学模式的关键，同时是职业教育质量的重要保证。现阶段大多数高职院校缺乏一线教学工作经验，职业教育观念理解欠缺，把普遍高等教育与职业教育相混淆，不能有效地指导高职学生的实际操作。“双师型”指教师的高校教师和工程师的双重身份，其逐步提高“双师型”教师比例的途径有：第一，高校可从企业选聘优秀的工程师、技师，经过教学培训后上岗任职；第二，选派教师到企业实践、培训考察，并获得相应的职业资格证书，使工学结合教学模式真正地融入工程力学的教学之中。
结束语
综上所述，当前我国院校中的工程力学教学中还存在着较多的问题，为适应时代发展的潮流，改革是必然的也是必须的，这就要求我国院校中的广大工程力学教育工作者认识到教学改革的重要性，不断提高教育、教学水平，及时更新教学理念，使教学能够与时俱进，不断改变教学方式与方法，不断优化教学体系，提高教学质量，促进我国院校的工程力学教学改革进程，从而为社会输送大量的优秀人才，更好地满足社会市场的需求。
参考文献：
[1]段翠芳，李伟，王文堂.工程力学教学中存在的问题及其改革[J].河南机电高等专科学校学报，2012，18（2）.
[2]戴玉华，徐思东，罗仙平.工程力学教学改革探讨[J].理工高教研究，2011，22（6）.
[3]朱占武.课程的工学结合教学模式探讨[J].工程力学，2012（6）.