【摘要】本文分析了当前高职院校工程力学课程内容设置存在的主要问题与不足之处，并在此基础上提出了实验课程教学改革建议和对策。编写新的教学大纲和教材内容，并在本校选取了部分专业开展工程力学实验教学试点工作，收到了一定的成效，为开展工程力学教学改革奠定了坚实基础。
　　【关键词】高职院校 工程力学 实验教学改革
　　【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）09-0231-02
　　工程力学是高职院校理工科专业核心课程之一，是专业学习的基础课程，具有承上启下的知识贯通作用，在教学中实验教学是一种行之有效的教学方法。通过实验，学生可以验证课本内容，加深知识掌握，在提高学生学习积极性和自信心方面有着不可替代的作用。然而，传统实验教学主要采用“教师主动演示，学生被动接受”，模式单一、内容乏味，学习效果较差。因此，怎样全面推进工程力学课程改革，如何突破实验教学瓶颈，是当前高职院校普遍关注的问题。
　　1.高职院校工程力学课程的具体分析
　　1.1课程内容的抽象性
　　工程力学课程内容相对复杂、公式众多、对逻辑推理能力要求较高，要求学生具有良好的力学模型建模能力。工程力学课程知识内容比较抽象，要求学生发挥逻辑性思维，对各种复杂公式进行推演，如果高中物理基础不好，则学习过程中会遇到很大的困难，如果学生掌握了比较扎实的高中物理基础知识，则对工程力学中的一些原理和公式具有更好的理解能力，能够提高学习效果。
　　1.2课程地位的边缘性
　　对高职院校理工科专业学生来说，工程力学具有十分重要的学习意义，它是理工科专业基础核心课程，直接决定学生学习专业知识的水平和能力，同时为后期运用工程理论解决实际问题奠定坚实基础。近几年，有些高职院校淡化了工程力学教与学的重要性，在教学安排方面，由原来的一学年变为一学期，周课时逐渐由6节减为2节，还有的高职院校将工程力学课程兼并到其他课程中，或者直接设为选修课程，严重影响了该课程的学习效果，导致学生在专业学习中出现理论基础差、分析问题解决问题能力低等现象。
　　1.3课程教学的实验性
　　工程力学是一门抽象化、理论化的专业基础课程，内容相对复杂且难以理解，单凭讲解很难达到理想效果。因此，在教学中如果将抽象的力学原理通过实验教学演示出来，将会大大提高学习效果，并增强同学们的学习兴趣。在工程力学学习过程中，实验教学环节具有十分重要的地位。当前，由于某些高职院校开始大幅压缩理论课程，实验课程又没有相应的增加，且实验教学条件滞后， 导致许多高职院校在开展工程力学实验教学过程中遇到诸多困难。因此，工程力学教学必须改善实验教学条件，为实验教学提供一个坚实的平台。
　　1.4课程内容的实用性
　　工程力学课程不但是理工科专业学习的重要基础，也是开展工程实践的强大理论指导，还是高职院校相关专业技能竞赛项目中的重要理论支撑，如机械设计与加工、机电一体化等专业技能大赛项目都包含工程力学知识。通过实验教学，可以让学生充分模拟“工作岗位”、“竞技战场”，为后续工作打下坚实基础。
　　2.对工程力学课教学模式的改革探索
　　2.1项目教学背景下实验项目的规划设计
　　高职院校项目化教学模式的改革，给工程力学课程的教学目标、教学方法实验条件及教学环境提出了更高的要求。按照课程的能力目标及项目化教学要求，我们将传统的教材内容、课程结构和知识点进行了重新整合，将工程力学课程划分为刚体静力学、材料力学和工程动力学三大模块，在教学过程中，对每个模块设计一个或几个项目，并结合力学知识点设计相应的实验，通过实验，将不同模块对应的知识体系有机联系起来，引导学生学会知识迁移和转接，学会融会贯通。本课程我们设计如下实验：
　　例如，在学习材料力学知识时，我们设计的铸铁扭转破坏试验，引导学生将工程学习过程简化为以下过程：“杆件内力分析→应力分析→应力状态分析→变形分析→失效分析与静力计算”，将原本繁琐的知识点有机贯穿起来，更加直观清晰。将各种工程形变的共性总结在一起集中分析，可以简化分析过程，减少同种逻辑推理讲解的次数，有效提高了教学效果。通过这种处理，可以提高学生对知识点的融会贯通能力，做到突出重点，主次分明，切实提高学生对知识点的理解能力和实践运用水平。
　　2.2实验教学效果提高的必备条件
　　工程力学实验教学质量提高的前提，是建设力学实验室，并配置必需的力学实验设备，如购置XWW-20A万能测试机、材料试验机、数显压力试验机、悬臂梁抗冲击强度测试仪等实验仪器，以满足工程力学基本实验教学的需要；在此基础上，建设工程力学仿真实验室，通过做实验或仿真实验，让学生感觉抽象的力学理论不再难以理解，能有效提高教学效果。目前，工程力学实验教学主要使用以下几种仿真实验软件：CAE、ANSYS、ABAQUS等。仿真实验能将抽象的力学知识形象化、数据化，帮助学生进行归纳总结，达到透彻理解的目的。
　　充分利用多媒体现代教学技术，提高工程力学直观教学效果。多媒体技术在教学领域得到了广泛普及和应用，它融合了通信、互联网、视频以及传播等多种技术，具有强大的呈现功能，能够将传统板书不能直观呈现的知识联系和规律直观的展现在学生面前。通过多媒体教学手段，可以将工程力学中一些复杂的知识点和结构图清晰的展现在学生面前，帮助学生更好的掌握相关知识。通过事先制作多媒体课件，可以节省教师的板书时间，提高教学效率。利用各种丰富有趣的插图和视频，可以丰富教学内容，增加工程力学教学的吸引力，不断提高课堂教学的趣味性、生动性和活泼性。
　　2.3以学生为主体实验教学过程的实施
　　现以低碳钢/铸铁的扭轉破坏实验为例，展示实验教学过程的实施。
　　3.实验教学改革的收效
　　3.1提高了课程的教学质量 　　工程力学实验教学改革的不断推进，突破了多年来该课程在实验教学过程中存在的瓶颈。在学生方面，通过力学实验或仿真实验，强化了实践能力和分析归纳能力，提升了团结协作意识，培养了抽象思维能力和研究创新能力，让学生对该课程的学习有一种成就感和期待感；在师资方面，教师不断更新教学理念，充分利用实验条件创新项目化教学模式，结合现代多媒体技术将抽象的力学问题变得直观化、形象化、生动化、趣味化，提高了教与学的互动性，提高了学生学习的兴趣，大大提高了教学质量。
　　3.2為专业技能大赛提供更好的理论支撑
　　工程力学实验教学改革的成功实施，从根本上解决了专业课学习中存在的基础知识薄弱环节，不但激发了学生创新科研热情，还大大提高了学生分析问题的能力和抽象思维能力，为备战专业技能大赛作好了铺垫。在2013年全国大学生专业技能大赛高职组“注塑模具CAD/CAE与主要零件加工”和“自动化生产线安装与调试项目”竞赛中，我院参赛选手团结合作、大胆创新，认真分析比赛项目中工件的力学性能，运用专业知识并结合力学原理设计出科学合理的项目实施方案，以娴熟扎实的专业技能，取得了省赛一等奖、国赛二等奖的好成绩。
　　要有效提高工程力学这门课的教学效果，重点是要提高学生的学习热情，实验教学的改革能有效降低该课程的学习难度，提升学生的学习兴趣。因此，教师在教学活动中，要结合实际精心设计实验项目，充分利用实验条件及多媒体信息技术，不断创新教学方法和手段，引导学生积极探索工程力学内在规律，为理工科专业的学习打下坚实的基础。
　　参考文献：
　　[1]王彦生，侯中华.创建工程力学实验教学示范中心 培养创新型人才[J].实验室研究与探索，2010（8）：75-78.
　　[2]谢灵.工程力学“三个环节”实验教学模式的构建[J].实验技术与管理，2009（8）：132-133.
　　[3]徐步青.以学生为中心的工程力学实验教学改革[J].实验实践教学，2012（1）：99-100.
　　[4]沈超明.面向卓越工程师培养的工程力学实验教学改革与实践[J]. 实验教学，2013（12）：120-122.
　　作者简介：
　　杨月华，女，烟台工程职业技术学院副教授。研究方向：工程力学及高职教育教学模式改革。
　　徐宗刚，男，烟台工程职业技术学院讲师。研究方向：机械设计及理论。