工程力学范文

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Abstract: In this paper, based on the characteristics of engineering mechanics and combined with teaching practice and experience, some views and perspectives on the engineering mechanics teaching are put forward.

关键词:工程力学;教学方法;积极性

Key words: engineering mechanics;teaching method;initiative

中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)15-0245-01

0引言

工程力学是一门专业基础课,在很多专业里都开设,具有很大的实用性。同时,通过对工程力学的学习,有助于提高学生分析问题和解决问题的能力,为今后解决生产实际问题和进一步提高打下良好的基础。但由于工程力学内容多,公式多,让很多学生学起来都非常吃力,下面就结合笔者教学实践,提出下面一些看法。

1剖析课程体系,优化教学内容

工程力学时为80学时,共16周,周时5学时,和本科生相比 ,专科学生的底子比较薄,而且大部分高中时选考的是生物和化学,对物理接触比较少,在大学里力学课程是在第一学年就开设,也就是说这部分学生在大学里几乎没有任何铺垫的情况下就学力学,学生学起来很吃力。另一方面,面对高职教育的培养目标,各高职专科院校纷纷在教学计划中不断削减工程力学课程的课时,而工程力学课程的课时削减但内容不减带来的后果就是为了完成教学任务,教师很难将过多的教学内容安排得下,在教学实施中,只能采用“填鸭”式的教学方法,这种教育方法显然增加了学生接受和消化所学知识的难度,很多学生上课时都感觉是在坐飞机,不知所云。同时也限制了学生独立分析和思考问题的空间。这些对培养学生分析和解决问题的能力是不利的。鉴于此,建议授课教师要根据实际情况,具体问题具体分析,遇到需要高等数学或者大学物理基础的,可适当放慢讲课的速度,稍微补补或复习下高等数学或大学物理的知识,这样在思想上、知识结构上,能缓解学生学习工程力学这门课程的压力;另外,在教学内容和课程体系上,要做到重点突出,难点讲透,把理论与工程上的应用相结合;在教学过程中要强化实践性教学。这样培养出来的学生不仅具有一定的理论基础,还具有较强的实践能力。

2努力提高学生对工程力学的认识和兴趣

工程力学是一门比较枯燥的学科,课堂上我们在讲授理论知识的同时尽可能地使理论与实际相结合,丰富理论的内涵,突出理论的应用价值。这样在某种程度上能够减少枯燥性。特别是开始第一节课的绪论,更要上得活泼生动。在这节课里,主要是介绍工程力学这门课程的性质、目的和任务,我们可以通过形象生动的具体事例配合多媒体演示详细介绍工程力学在现代技术及生产实践中的应用情况,我们还可以通过身边一个简单例子,如要做一个三角支承架(电视架),提问学生如果要做这物品他们会怎么样开始着手?然后逐步通过介绍制作支承架在工程力学中所用到的知识,并阐明哪部分属于静力学的,哪方面是属于材料力学的范畴,这就让学生对这门学科有一定的感性认识。另一方面学于致用也能提高学生对这门课程的学习兴趣。在教学过程中还要尽可能地将工程力学的应用贯穿到每一章节中。如在讲授力的平移定理时,可以告诉学生,打出的乒乓球为什么既会旋转又会向前进,其中所包含的力学知识。

3采用多种教学方法

转变教学观念,改革“填鸭式”的教学方法,牢固树立以学生为中心的思想,正确认识学生为主体,教师为主导的内涵,充分调动学生的学习主动性、积极性,实施启发式、研究式的教学,达到师生互动。“授人于鱼,不如授人于渔”。工程力学很大一个特点是概念多,公式多,定理多,这对于大专院校的学生来说这也是一个难点。鉴于此,在教学上多采用比较法,能达到一个比较好的效果,也能减轻学生一定的负担。下面举两个例子:①力偶对学生来说是一个比较新的概念,怎么样才能让学生更好地掌握呢?力的概念是学生比较熟悉掌握的,如果在力的基础上将力和力偶进行一个鲜明的对比,学生掌握这概念无疑会轻松很多。②材料力学中的四种变形有很多新的概念和公式,学生往往难以分辨和记忆,很容易出现概念和符号不符、公式混淆等现象。为了便于学习和记忆,可以把它们归纳分类,列出表格对比,学生在学习和复习时,可以只记住其中一个变形公式或概念,其它的就进行对比联想,这样就易于调动学生的思维积极性,准确迅速地记忆每个概念和公式的特征。

4建立切合实际的办法评价方式

在评价方面,应该更改以往期末笔试一份试卷定成绩的僵化的评价方式,建立一套有效可行的考核制度,并减轻一次考试定一门课程的份量。①平时成绩占20%,平时的考核包含作业、课堂提问、讨论、报告、实验操作以及阶段性测验等多种形式。每交一次作业,授课教师都有记录,并从中了解学生对知识的了解,对于作业抄袭现象要注意把握和控制,要适当纠正学生的学习态度,对回答课堂提问和积极参与讨论问题给予加分。②期中成绩占30%,工程力学课程内容多,利用期中考试可以对静力学的章节进行一个阶段性的复习和检测,也为后续材料力学的学习作好准备。③期末成绩占50%,期末考试的覆盖性广,难度适当,是对这门课程的一次总结性的考试。

5结语

以上内容只是笔者个人根据自身的教学实际出发,对工程力学教学提出的一些肤浅的看法。只要在工程力学教学的过程中,始终坚持以人为本的原则,帮助学生养成良好的学习习惯,掌握正确的学习方法,调动学生积极性,提高教学效果,为培养既具有创新能力又具备工程实践经验的高素质技术人才打下良好的基础。

参考文献:

[1]史艺农,王奇力,李绍鹏.工程力学[M].西安:西安电子科技大学出版社,2006.

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关键词：工程力学 刚度 强度 剪切 扭转

《工程力学》是一门研究物体机械运动和构件强度、刚度、稳定性理论的学科，它包括理论力学、材料力学、运动学、动力学。由于高职高专院校重在培养应用型人才，故多选其中的《理论力学》和《材料力学》作为教学重点，此学科是后续阶段《机械设计》中课程设计的计算基础；其中的概念、计算、应用多影响到其他专业课的理解与学习。《理论力学》重点讲解受力分析与平衡方程，《材料力学》重点讲解四大变形形式的计算与校核，学生要达到会简单的设计。在教学过程中，由于工程力学繁杂而抽象，很多学生会觉得难度大而枯燥，因此，在平时的教学过程中，好的教学方法就可提高学生的学习兴趣，顺利完成学习。本文作者主要从以下五个方面来探索和实践学生的学法，以求提高学生专业课程的学习效果。

一、逐个擦除法

在力学的学习过程中，静定结构和超静定结构的辨别一直是难点。静定问题的几何特征为无多余约束，是实际结构的基础。因为静定结构撤销约束或不适当的更改约束配置可以使其变成可变体系，而增加约束又可以使其成为有多余约束的不变体系（即超静定结构）；超静定问题的几何特征为几何不变但存在多余约束的结构体系，是实际工程经常采用的结构体系。由于多余约束的存在，使得超静定结构整体性好、刚度大，内力和变形分布比较均匀，防御能力强，使得该类结构在部分约束或连接失效后仍可以承担外荷载，判断方法是先判断力系属于哪种力系，若为平面任意力系则可以解出三个未知量，平面平行力系和汇交力系可解两个未知量，然后圆柱铰链约束算一个约束，活动铰支座算一个约束，固定端算三个约束，接下来逐个擦去约束，擦到最后的总数减去可列平衡方程的个数即得超静定次数。

二、专业概念通俗化

在工程力学的学习过程中，会有许多的专业概念，而这些概念是以后专业课学习中不可缺少的一部分，概念理解透彻与否对以后的材料或工艺的学习很重要。

强度是只材料抵抗破坏的能力，我以地震对房屋为例，房屋在地震中倒塌是因为强度不够，所以现在的房屋建筑强调增加抗震强度、抗剪强度，以减少地震暴雨等自然灾害的影响；再以钢材和木材在受相同外力作用下的破坏程度，说明强度与材料有关。另一概念是应力集中，应力集中是由于受力构件几何形状、外形尺寸发生突变而引起局部范围内应力骤然增大的现象。应力集中对构件强度的影响随材料的不同而不同，举例，一块中间有孔结构的大理石，在孔结构处受力处会产生裂纹，裂纹会逐渐扩展而使大理石断裂；在换一种金属材料，做成相同结构受同样大小力的作用，却不会有裂纹产生，以此说明应力集中对脆性材料的危害比塑形材料的严重的多。工程力学的概念较多且术语话，用通俗极端的例子易懂且好记忆，学起来也不会说教而乏味。 转贴于

三、理论实际结合法

对于工程力学的四种基本变形，生活中都有简单的事例，但是学生很难与知识一一对应，而教材中也有提到，只是一带而过，学生并不能理解并接受。对于梁的横截面有横放和竖放，利用公式推导，竖放时的正应力小，强度高，所以房屋结构的房梁多采用竖放。在此结论中强调的是梁的横截面横放或竖放，而学生不易理解重点，那么我上课时可以拿一根方形的木杆，让学生自己选择什么是横放，什么是竖放，这样既调动了他们的积极性，也得出了结论。启发他们从将我们所学的和生活联系起来，让他们从心里认识到，原来高深莫测的力学在生活中处处可见。

四、变形类推发

材料力学就是围绕四种基本变形展开，而四种基本变形的本质就是正应力和切应力。沿着横截面方向的应力是切应力，垂直于横截面方向就是正应力。所对应的最简单的形式就是拉压和剪切变形，这两种相对简单易懂，抓住了这个最核心的，那么在教学中，每讲到一种变形，总是可以以拉压和剪切为终点，逐步推导，那么随之引起变形的应力就呼之欲出了。例如扭转变形的教学中，以一根杆件为例，上课的时候，做一个极端的扭转变形，让学生观察尺寸的变化，结果杆件轴向尺寸不变，那么不是拉压变形，也就没有正应力，而杆件横截面发生转动，产生扭转角，沿着横截面方向，与剪切变形类似，那么就产生切应力。用这种方法在教学的时候，可以将难的简单化，可以有很好的效果。

五、启发式提问

这是一种在很多学科都用的方法，那么在力学的学习中也是百试不爽。在讲到重心与形心时，我先举个事例，怎样将一个鸡蛋立起来，学生都很努力的想方法，最终我层层提问，将重点过渡到重心和重心的求法，再以例题讲解分割法求解重心位置。这样一节旧概念新知识的内容就快乐的传授了，学生们都很活跃，课堂的氛围一直很好。

在工程力学的教学中以人为本，为提高教学效果，要增强学生学习的积极性，创造良好的课堂学习氛围，培养学生良好的学习习惯和分析问题的能力，通过多种教学方法，较好的完成教学，取得较好的教学效果。

参考文献

[1] 李立，张祥兰.工程力学[M].北京：机械工业出版社，2008.

[2] 刘宏文.材料力学[M]. 北京：高等教育出版社，2002.

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在理工科院校专业教育中，工程力学是一门公共基础课程，与许多后续课程内容息息相关，是关键性的课程．其理论课程偏重理论推导，通过很强的逻辑数学关系进行公式证明和推导，对于初学者会感到枯燥．如果结合工程的实例，使教学内容生动，在理论应用到实际的同时，理解知识，既有针对性又会大大提高教学效率．

2案例教学的教学特点

在案例教学的授课中，并不是以教师传授课程内容为主，而是把主导权交给学生．通过学生之间对教学案例中涉及到的问题进行讨论，对解决问题需要应用的理论知识进行引入解释，让学生主动思维，接受新的理论内容，并掌握在实际中引用知识的能力，做到学以致用．案例教学中，学生占主导地位，以学生为中心，教师引导学生积极思考、参与讨论．教学过程中，教师的任务是制定本堂课的教学目标，根据教学内容选择案例，分析学生的学习特点，制定出课堂讨论方案，课堂上组织学生讨论，讨论结束后进行归纳总结．根据教学内容选择的案例形式多样，难度也大不相同，有些案例涉及内容广泛、难度较大，可以提前将案例材料发给学生，进行提前预习．在课堂讨论过程中，可以采取针对案例中的问题循序渐进．例如：在某桥梁设计的工程问题案例教学中，可以对桥梁结构进行讨论，然后针对桥梁结构中的不同材料选择进行分析，同时联系结构和选择材料之间的关系．可以让学生课前对工程材料做一些了解，在课堂上根据结构进行材料选择．教学中没有所谓的标准答案，教师鼓励学生针对不同方案和观点进行讨论，在讨论中产生创造性的观点和方案．课堂讨论之后，教师对案例讨论中的不同观点进行总结，针对发言中存在的问题做点评，加深学生对案例的认识．做好总结是案例教学关键的步骤，能让学生对知识的理解得到深化．

3工程力学在案例选择上应遵循的原则

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关键词：高职院校；工程力学；教学改革

一、当前高职工程力学课程教学存在问题分析

（一）课程内容存在问题

《工程力学》课程内容比较抽象，多数是建立在力学模型的基础之上，建立在力学模型理想化处理的基础上，使得学生在学习过程中，所看到的物体与实际的物体存在着一定的差距，使学生在理解上显得比较困难。《工程力学》没有与传统的基础文化课紧密联系。一般读理科的学生，相对来说思维敏捷，学习思路往往比较清楚，运算能力较好，解题有速度等等特点。有的学生高中物理基础比较好，对力学的基础知道有了初步的掌握，有一定的空间想象力。

（二）在课时安排存在问题分析

目前我国就业市场上大量需要应用型人才，而且高等职业院校由于门槛较低，这无疑对高考落榜生来说是一条较好的出路。这也是近年来高职院校招生形势非常好的原因。但这也使高职院校存在着潜在的问题，最突出的就是生源质量问题。高职院校生源参差不齐，基础不牢，学习积极性不高，刻苦钻石精神不强等特点，无疑对课程理解本身存在着问题。再加上学校有课程安排上也不甚合理，主要表现在“课时少、内容多”问题。教师要在有限的学时里，教授大纲所要求的教学内容，这就导致了速度与质量的矛盾问题。教师为了赶进度，往往是强调教学速度而忽略了教学质量的问题，一些知识点没法展开来讲，这对于基础本身不好的学生，无疑是设置了一道知识瓶颈。

（三）在课堂教学中的问题分析

工程力学的课程教学存在着与实验教学脱节的情况，学生普遍不重视动手能力的培养，加上实验课时比较少，与应用型人才培养目标的背道而驰的。老师在课堂上的教学手段也比较单一，多数的老教师都是习惯采用传统的粉笔板书的教学模式，大量时间花费在板书上，难以提高课堂的教学效率。另外，相当大部分是采用4段式教学，这与现代教学技术改变不协调。

二、改革教学模式，提高教学效果

（一）以学生思维为主，应用精讲、精练教学模式

精讲就是指要将教学的深度与广度进行有机的结合，给学员以充分的思维时间和空间，充分利用现代化教学手段细讲课程的基本理论与方法，有一定的深度，并且与精练相结合，使得学生对工程力学的基本理论与方法在工程实际中的应用有了初步的了解，并能分析与其它约束的异同以及与物体运动状态的关系。例如在讲授摩擦问题时，要学生理解何运用数值仿真的方法分析计算工程实际中复杂的摩擦学问题等等这些既有实践意义的，也有一定深度的问题。而精练即是精选教材中工程力学在实践中要解决的问题的习题，要求学生应用力学基本理论知识与方法进行解答，并能进一步推广。

（二）应用现代教育技术，提高教学效果

以计算机技术为基础的现代多媒体技术在近年来得到进一步的推广，逐渐与通讯技术、传播技术等融为一体，具有交互处理、传输和管理文本、图像、动画和声音等信息的功能这样一种技术组合，很好地代替“粉笔加黑板”的传统教学模式，增加了演示，营造了工程氛围，可以弥补由于各方面原因学生实习、实践不足的现象。还要吧使老师在课堂中更能节省时间，充分展示教学内容，提高教学效率，有利于讲授的连贯性和逻辑性的发挥，大大增强了课程的吸引力。在工程力学教学改革过程中，老师可以把理念与方法作为教学改革的突破口，在课程教学内容与体系中那口现代素质理念，形成自己一套科学、独特的教学方法,使课堂教学具有生动性、形象性、趣味性及高效性。

(三)改革考核方式

1、平时成绩应该占总成绩的30%，具体分配是平时十次作业，每次占1%，共10%，并对平时出勤进行严格的考查，迟到或者早退一次扣0.5个百分点，对于无故旷课都一次扣5%。课堂提问和学生积极主动参与课堂占10%比例，以优秀、良好、合格和不合格四个等级给出考核结果。

2、实验考核点20%，可以分为实验态度、实验操作、实验报告三个部分，分别占5%、10%、15%，如实验考核不合格，不能参加期末考试或者不给予补考。

3、期末考试占70%，采用闲着形式，设计题型有填空、选择、改错、简答和计算分析，内容含括概念、原理、思考题、实验内容和计算题，题量和难度达到地方同类院校的水平，尽可能做到理论联系实际，且有15%难题，以消除学生自满心理，激发其进取意识。

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【关键词】工程力学 思维方式 抽象思维 发散思维

【中图分类号】G640 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）22-0011-02

一 工程力学介绍

工程力学作为一门应用范围极其广泛的工科专业基础课程，它包含了传统学科中的理论力学与材料力学两门学科中的主要内容，是认识与分析工程技术问题一项必备的基础知识与研究工具，是材料、机械、建筑、机电等专业的重要专业基础课之一。课程内含大量的基本概念、基本术语如约束与约束反力等很多易混淆的名词，概念性强是工程力学的一个重要特点，如果死记硬背，必然会东挪西借，一团雾水。抽象性强是本课程的又一特点，尤其在材料力学篇，如材料的轴力、弯矩等内力的概念，学生中有很多疑点，必须给予明确而有说服力的解释，否则不利于培养学生的分析、思维能力。实践应用性强是它的第三个特点，各种起重装置的设计、减速器中传动轴的设计等都离不开力学知识，都需要经过周密的科学计算才能设计尺寸选取材料。而作为一门基础课程，工程力学与其说是一门知识，不如说是一种思维方式，课程内含大量的分析问题、解决问题的方法，是一门重要的思维方式培养课程。

二 思维方式及其重要性

所谓思维方式，就是体现一定的思想内容和一定的思考方法，使用于特定领域的思维模式。如在游击战时期，为了有效地保存自己消灭敌人提出了“16字诀”：敌进我退、敌驻我扰、敌疲我打、敌退我追。这就是当时最为优秀的思维方式。以思维的凭借物维度划分，可以把思维分为动作思维、形象思维和抽象思维，概念是人反映事物本质属性的一种思维形式，因而抽象思维是人类思维的核心形态。以思维探索问题答案的方向划分，可以把思维分为聚合思维和发散思维、以思维的创造性维度划分，可以把思维分为再造性思维和创造性思维、以思维的目的维度划分，可以把思维分为上升性思维、求解性思维和决策性思维 。

思维方式是社会意识的形成途径。千百年来人类通过对自然、社会的不断深入了解，在实践中逐步形成不同领域、不同阶段的思维方式。不同的思维方式是形成不同的思想成果的必备条件，它就像不同的加工车床，相同原料经过加工之后就会出现不同的加工产品。形式虽多样，本质却多有相似，解决方案的确定过程也就是思维方式的形成过程。伏尔泰曾说：“除了野蛮的国度，世界上所有地方都被书统治着。”人类社会之所以能进步和发展，是因为国民掌握了先进的价值体系、思维方式知识体系。价值体系确定了处理事情的目标与方向，而思维方式就是理解和处理事情的方法，掌握好了就有可以顺利地解决很多难题。教育的主要任务，是训练良好的思维方式。

三 工程力学中的思维方式

1.工程力学中的抽象思维

抽象思维也称逻辑思维，是利用概念进行的思维活动。它又分为形式逻辑思维和辩证逻辑思维。形式逻辑中的概念是无矛盾性的，具有确定、绝对、静止、单一的特性，而辩证逻辑中的概念是有矛盾的、具有变化、相对、运动、多样的特征。辩证逻辑思维是在形式逻辑思维发展的基础上形成的，是抽象思维的高级阶段，是对自然界中到处盛行的对立中的运动的反映。

工程力学中概念较多，力、力矩、力偶矩、约束、约束力、平衡、弹性变形以及塑性变形等，是对事物本质属性的一种高度概括。学生需要从多个个体中分析其联系，抽象总结出其内在本质的统一，进而得到其概念。如从具体的力中抽象出其统一的本质（机械作用），从具体的约束中抽象出其统一的本质（对运动的限制），从具体的内力中抽象出其统一的本质（与外力相关，影响变形等）。力学中很多知识是抽象的，并不是针对某一问题，而是针对一大类工程问题，其解决思路也是一种抽象思维。

2.工程力学中的发散思维

发散思维又称求异思维、辐射思维，是从一个目标出发，沿着各种不同途径寻求各种答案的思维方式。体现着哲学中的相对性。如平衡方程的多种形式（平面一般力系的一矩式、二矩式、三矩式，体现同一问题的不同解法），合力投影定理（合力在某轴上的投影等于各分力在该轴上投影的代数和，将矢量运算简化为标量运算），合力矩定理（合力在某点的力矩等于各分力在该点力矩的代数和）等都表现了该课程中的发散思维，体现着同一目标不同解决思路的发散性，即可以通过转化思维简化问题，对解决工程实际问题有很高的指导价值。

3.工程力学中的上升性思维、求解性思维、决策型思维

上升性思维是从个别的事物经验中，通过分析、综合、比较、归纳、概括出具有一般特征和普遍规律性的思维。求解性思维是寻求解决某个具体问题的思维。决策性思维是对未来事件发生的可能性予以估计并从中选择最理想解决方案的思维。工程力学中的解题方法的总结实际上是一种上升性思维，而将该方法应用于具体的问题是一种求解性思维，利用该方法对事物的发展的可能性预测并提出解决方案。如结构的强度条件体现了求解性思维，而利用强度条件解决强

度校核问题并对杆件截面的设计则体现了决策性思维。

4.工程力学中的其他思维

工程力学是一门专业基础课，力学从诞生之日起就与数学相生相息，两者都是解决问题的方法、解决问题的思路。力学中的理想模型的建立，蕴含着抓住主要矛盾，忽略次要矛盾去分析问题的思路，力学中的重心、形心蕴含着数学的微积分的思想，蕴含着加权平均的思想，力学中变形与外力、内力的关系则蕴含着内因与外因的哲学思想，联系的观点等。

四 结束语

工程力学是一门专业基础课，更是一种思维方式，本文对工程力学中蕴含的思维方式做了小结，对工程力学的教学有一定的参考意义。

参考文献

[1]张秉荣、章秉荣主编.工程力学[M].北京：机械工业出版社，2007

[2]周晚林.改革力学课程 提高学生工程素质[J].理工高教研究，2006（1）

[3]蔡迎军.马克思实践观点的思维方式及其哲学意义[J].齐齐哈尔大学报（哲学社会科学版），2013（4）：21～23

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中图分类号：E221.3 文献标识码：B文章编号：1008-925X（2012）11-0245-01

摘 要 以《工程力学》课程为例，就如何在工程力学的教学过程中获得好的教学效果，提高教学质量，结合教学实践，介绍了工程力学的教学方法，以期提高教学质量。

关键词 教学方法；形象化教学；能力培养

工程力学是工科专业必不可少的基础理论课，可应用的学科范围广，适用于机械类、冶金材料类、仪器仪表类、能源动力类、地质矿产类、化工纺织类等相关专业，其内容包括静力学、运动学、动力学和材料力学，力学知识体系全面，它在专业课与基础课之间起到桥梁作用，为后继的技术基础课和专业课提供必要的理论基础。同时，作为一门理论性较强的实用性学科，工程力学的知识可以为分析和解决工程实际问题打下重要基础，对提高学生解决工程实际问题的能力有很大帮助。但由于该课理论性较强，很多公式推导和理论不易理解，教学内容复杂、枯燥，容易造成学生学习兴趣低下，而且很难与工程实际联系起来，学生在学起来容易产生厌学的情绪，上课不注意听讲，不能积极主动学习，教学效果不理想。因此，如何提高学生的学习兴趣增强教学效果，如何激发学生内心好学的潜力成为教师应该考虑的关键问题，下面从几个方面谈谈工程力学的教学方法。

1 形象化教学，提高学生抽象思维能力

对学生来说，力的概念是抽象的、空洞的。但是学生的形象思维能力较强，而抽象思维能力较弱。在教学中必须面对学生的实际，采用形象化的教学方法，充分利用教具和多媒体课件，尽量将抽象的概念具体化、实物化。以生活、学习中常见的实物机械、建筑工程中的构件为例分析问题，做到理论联系实际，增加学生的感性认识，从而加深对基本理论的认识和理解。比如理论力学中约束与约束反力这一节有一个“柔体约束”的概念，可以以教室里的日光灯管被绳子悬挂在天花板上为例进行讲述。在这里绳子就是柔体约束，它约束了日光灯管脱离绳子下落，日光灯管是被约束物体。再比如在讲“固定端约束”时，可以以阳台与楼房、电线杆与地面之间的连接为例来说明固定端约束，学生可通过记住这个实例有效记住这个概念。这样，通过具体的观察、形象的思考、抽象的分析一步一步地启发学生，可以较好地提高学生的抽象思维能力和分析能力，从而有效地促进难点转化。多媒体教学方法也是一种非常有效的教学手段，可以通过图片、动画等方式来展示工程实例，将抽象的力学模型与工程实际联系起来，有利于增加学生的学习兴趣。这种图文并茂、有声有色的情景式教学环境，印象深刻，加深了学生对所学知识的理解。对于推导过程较为复杂、学生掌握有困难的内容，要结合板书来进行，给学生足够的时间去思考，跟上老师的思路。恰当灵活地使用教具和多媒体，取长补短，可以收到良好的教学效果。

2 注重学生学习能力的培养

学生是学习的主体，学生自学能力、解决问题能力的培养也尤为重要。笛卡儿曾经说过“最有价值的知识是方法的知识”，由此可见，在教学过程中，要始终坚持传授知识和传授方法两手抓的思想，注重培养学生的学习能力。在课程学习把难度相对较小或与普物力学交叉的内容留给学生自学，引导学生自己提出问题、分析问题、解决问题，培养学生的学习能力。在教学过程中要多讲例题，通过典型的例题讲解，使学生掌握基本的解题方向和解题技巧，督促学生完成一定数量的习题，使他们在解题的实践过程中不断地纠正自己的错误，意识到自己认识上的不足，以达到扎实、系统地掌握所学理论知识，并提高运用其解决实际问题的能力。启发学生积极思维，灵活运用所学的知识，应注重引导学生一题多解。通过给他们有关学习方法和解题方法的建议，引导他们自主学习，让他们在学习过程中不断体会揣摩，形成适合自己的方法。通过这种方法，学生不仅克服了学习中遇到的困难，而且建立了自信心，体会到了学习的乐趣，能够知难而上，不再惧怕，从而形成良性的学习习惯。

3 注重力学与相关课程的配合与衔接

数学是工程力学的基础，离开了数学将寸步难行。在工程力学的教学中，引导学生把数学和力学有机地结合起来。要让学生在掌握数学手段的同时，明确其背后的力学含义。另外很多同学觉得工程力学与物理力学相似，在学习初期会产生轻视心理，但是在学了几章之后，却不能正确解题。因而在教学中应适当提高教学起点，对学过的内容，可采用提问的方式进行复习和巩固。工程力学研究一般情况，所以需要高等数学知识；物理中只对静参考系分析运动，而工程力学对静、动两个参考系分析运动。因此，老师应帮助学生认清力学模型与物理力学的不同之处，这样才能找到正确的分析方法。对于后续课程来说，工程力学是后续课程的理论基础，所以在教学中可结合后续课程中的内容，从而使学生更好地掌握教学重点。

4 加强作业练习与讲评

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关键词： 工程力学 教学实践 教学方式和方法

《工程力学》是模具、机械、建筑等高职类工科专业都开设的一门专业基础课程。由于课程内容较多，理论性强，比较抽象，加之高职类学生基础较薄弱，部分学生感到学习困难，逐渐丧失学习兴趣，甚至产生厌学情绪。为改变这种状况，提高教学质量，笔者在多年的教学实践中结合高职学生学习过程出现的问题，不断探索新的教学方式和方法，积累了一些教学心得，总结起来主要有以下几点：

1.课堂教学中多举实例，加深学生对所学内容的理解

《工程力学》中的很多理论性内容比较抽象、难以理解，如果教师能在课堂教学中通过大量的实例进行说明，学生就能从中得到直接的感性认识，并结合所学的内容，由感性认知上升到理论认知，进而培养起浓厚的学习兴趣。比如：在讲授杆件的扭转变形时，可以举一些生活中的例子，如拧干毛巾上的水时，毛巾发生的变形就是扭转变形；天津大麻花的形状本身就是一种扭转变形。这两个实例简单、形象、易懂，教师继而引申到传动轴的扭转变形，学生了解了前面所举的两个简单例子后，对于机械传动中轴发生的扭转变形就不会感到很难理解。讲定轴转动时，教室里就有现成的例子，如电风扇的转动，门绕门轴的转动等。讲固定端约束时可以举底端埋在地下的电线杆和化工厂的各种塔器等。实例通俗易懂、容易理解，教师再因势利导，帮助学生实现从实例的感性认知到理论的理性认知的升华，他们对于抽象的理论就不再感到难以理解。“兴趣是最好的老师”，教师课堂上边讲理论边举实例，一方面能调动学生学习的兴趣和积极性，另外一方面使学生感到所学的内容不再空洞、枯燥、乏味，活跃课堂气氛，从而提高教学效果。

2.对于相似的知识点应加以总结比较，避免发生混淆

总结比较法是很重要的一种教学方法和学习方法，把形式或者内容相近的知识点进行总结比较分析，使学生弄清楚它们之间的联系和区别，避免把它们混淆在一起，张冠李戴，以巩固所学的知识。如直杆拉（压）变形的胡克定律的一种表达式为：

L=FNL/EA

式中EA称为截面的抗拉（或抗压）刚度；圆轴发生扭转变形，扭转角的计算公式为：

φ=TL/GIP

式中GIP称为圆轴的截面抗扭刚度；梁发生弯曲变形时用曲率表示的梁弯曲变形的基本公式为：

I/ρ=M/EIZ式中EIZ称为梁的截面抗弯刚度。

上面三个公式形式相近，且分母部分名称相似，但适用对象完全不同。学生在利用公式进行相应计算时，经常把公式搞混，导致计算错误。在学完这几部分内容后，教师引导学生对这三个公式进行总结，比较分析它们的联系和区别，明确各自的应用范围，学生就不容易把它们混淆了。再如力（系）和平面力偶（系）也有相似之处，它们的对比可以通过表格形式（如表1所示）表达。通过总结比较，力（系）和平面力偶（系）的联系和区别一目了然，学生对它们的区别更加明确，印象更加深刻，既巩固了所学的知识，也便于归纳和记忆。又如，材料的拉（压）胡克定律表达式和剪切胡克定律表达式非常相似，也有可比性。材料的拉（压）胡克定律表达式为：

ρ=Eε――①

材料的剪切胡克定律表达式为：

τ=Gγ――②

两个公式均可以称为胡克定律，但应用对象不同：①式适用于材料发生拉伸（或压缩）变形，而②式则适用于材料发生剪切变形。两个公式中字母表示的含义也很接近，有必要让学生加以比较，明确两个公式各自的适用范围以及各字母所代表的含义，以免混淆在一起。它们的比较如表2所示。

3.在理论教学中穿插力学史教育，以活跃课堂气氛

《工程力学》理论性强，但单纯的理论讲述缺乏吸引力，学生听课兴趣不高，教学效果不佳。力学史中有一些有意思的故事和趣闻，在理论教学中不妨穿插这些故事和趣闻，以活跃课堂气氛，提高学生听课的兴趣。如讲静力学时可以介绍一下阿基米德，他是静力学的奠基人，古希腊伟大的数学家、力学家，后人对阿基米德给予了极高的评价，把他和牛顿、高斯并列为有史以来三个贡献最大的数学家。他确立了力学的杠杆定律和浮力定律。在高数方面他的成果有阿基米德螺旋线，此螺旋线在机械方面的应用是阿基米德蜗杆（其端面齿廓是阿基米德螺旋线）。再如讲到强度时，其概念是：构件抵抗破坏的能力。为加深学生对于什么是强度的理解，可以引用中国古代经典著作《韩非子》：“凡理者，方圆、短长、粗靡、坚脆之分也。”坚，即坚固，强度高；脆，即脆弱，容易破坏、强度低。区别物体的坚脆，在现在的工程上就是研究物体的强度问题。笔者在教学实践中发现当讲到这些内容时，学生立即精神振奋、兴趣盎然、注意力集中，说明在理论教学中适当地穿插一些力学史故事可以起到活跃课堂气氛，调动学生学习积极性，改善教学效果的作用。

4.教学中采用启发式提问，多问几个为什么

教师在课堂教学中多提问几个为什么，加强师生互动，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，提高学习效率和效果。例如质点的达朗伯原理，其方程表达式为：

F+FN+Fg=0

式中F――主动力，

FN――约束反力，

Fg――惯性力。

从形式上看，上式是个平衡方程（因为等式的右边是0），故质点应处于平衡状态，但实际上，质点并不处于平衡状态，而是作变速运动，这就与平衡方程产生了“矛盾”。此时教师可以向学生提问：为什么对质点所列的方程是一个平衡方程，而质点却不处于平衡状态？方程的平衡与质点的状态有着什么样的联系？此平衡方程与质点的变速运动是否矛盾？如果不矛盾，又怎么解释这种现象？答案当然是不矛盾。这几个提问对于真正理解达朗伯原理非常重要。待学生作出回答后，教师针对学生的回答引导学生：惯性力Fg作用在哪一个物体上？Fg实际上并不作用于运动的质点，而是作用在使质点改变运动状态的物体上，它是一个虚加在质点上的力。因此这里所谓的平衡是一个假想的平衡状态，上面的方程式也只是形式上的平衡。通过提问和引导，学生就很容易理解达朗伯原理的本质，使抽象问题简单化。再比如：传动轴有时为什么设计成空心的？为什么快艇的艇身设计成鱼腹式？这些问题都是与力学息息相关的。这种启发式提问教学，可以充分发挥学生的主观能动性，提高他们的探究能力和学习热情。

5.课堂教学与实践相结合，增强理论课程的实用性

《工程力学》是基础理论课，讲理论原理的内容较多，不少学生误认为这门课没有实际用处，学不学都一样。教师在教学过程中，应尽量做到理论与实践相结合，而且应该让学生认识到学习《工程力学》的重要性以及它与实践的密切关系。比如，任何工程结构或机械设备的设计都必须作力学分析，包括机械运动状态的分析和强度、刚度、稳定性的计算。任何构件都必须有足够的强度，如化工厂各种压力容器要承受风载荷、雪载和地震等的影响，必须满足强度要求，在设计时要根据这些载荷的大小对压力容器的强度进行校核，强度只有满足要求才能加工制造并投入使用；构件受力后会变形，为不影响正常使用，构件必须满足刚度的要求。如机械传动中的齿轮变形过大会导致啮合不良；化工厂塔器内的隔板变形过大，溶液浓度差别就会太大，进而影响化学反应的正常进行。因而设计齿轮和隔板时对它们的刚度都要进行校核。以上这些实践都是和《工程力学》密不可分的。在教学过程中把生产实践和理论原理相结合，提高理论课程的实用性，学生就不再感到这门课学了没有用处，反而会增加他们学习这门课程的兴趣和积极性。

教师在教学过程中应灵活地运用多种教学方法，以活跃课堂气氛，激发学生的学习兴趣和积极性，锻炼他们的思维能力，提高教学效果，最终达到培养学生分析问题和解决问题能力的目的。

参考文献：

［1］张德润，董文夫.工程力学（机）［M］.北京：机械工业出版社，2000.8.

［2］张秉荣，章剑青等.工程力学［M］.北京：机械工业出版社，2005.7.

篇8

【论文摘要】通过几年来的一线教学经历和教学实践的初步探索，针对作者所在学院输电线路专业情况，对工程力学课程教学重点的设置、内容安排、教学方法的改革方向进行了深刻思考并提出了有效可行的建议，力求寻找到该课程教学改革与提高学生能力的新突破口。

目前，独立学院的教学具有很强的职业针对性，培养目标是应用型、技能型专门人才。因此，机械、输电、材料等大多数专业都开设工程力学21、]课程。它是一门介于基础课和专业课之间的课程，既有着较强的理论性，又与工程和生产实践联系密切，在工程意识培养方面占据着不可替代的特殊地位。特别是对输电线路专业来讲，是基础课和专业课之间的桥梁。因此工程力学的教学改革，对整个近机类专业独立学院学生的培养有着直接的影响。

正因为它在工科课程体系中的重要性，教师要用积极的情绪、饱满的精神、准确生动的语言、清晰的逻辑思维和不断改进完善的教学方法去激发学生的主动性，培养并提高学生的分析能力、计算能力、自学能力和创新能力。

一、工程力学教学现状

(一)生源~-／g-基础水平有所下降

工程力学课程教学课时大幅度减少，而用人单位对独立学院人才应用能力的要求却大幅提高了，在这样的背景下，工程力学教学中暴露出许多不容忽视的问题。

每年春季学期，工程力学有近百学时的学习，主要内容包括理论力学部分和材料力学部分I|1。和本部学生相比，独立学院学生的底子比较薄，部分学生仅凭在高中所学的基本物理知识，到了大学以后，大学物理课有的也没学好，甚至少部分学生从文科转向理科，也就是说这部分学生几乎是在没有任何铺垫的情况下学习力学，学起来很吃力。而且他们空间想象能力不是很强，再加上很多学生对工程力学这门逻辑性和前后连贯性非常强的课程缺乏兴趣。这些与以往不同的情况给我们的教学工作提出了很大的挑战。

(二)工程力学课程教学目标不明确

不论是土建类还是机械类专业，不论是函授学习还是脱产学习，都包括刚体静力学材料力学的内容，缺乏专业和学习对象的针对性，许多教学内容无的放矢，教学大纲大多既没安排实验项目，也没安排工程力学参观实习、实训等实践教学，导致学生遇到实际工程问题眼高手低，很难学以致用。

二、工程力学实践教学对策

考虑到独立学院学生普遍头脑灵活、思维活跃、情感丰富的特点，作者认为首先在思想上帮助学生缓解学习工程力学这门课的压力，具体的教学应该主要从四个方面着手:优化课程内容体系，改进教学方法，加强实践环节，注重课堂管理。在实践的基础上探讨应对策略，增强这门课的吸引力、感染力和针对性、实效性。

(一)优化课程内容体系，因材施教，增强基础课的实用性和针对性

本(专)科工程力学应根据不同专业的岗位需求，彻底改变原有课程内容体系，以解决实际工程力学问题为主线组织课程内容。根据专业、学习形式不同对内容作大幅度取舍。以输电类专业为例，删除机械类专业的轴承约束等内容。

虽然目前已有部分尝试的新教材用于输电专业，但是较多的还是与电气相关，或者偏向机械方面的，其实输电专业要学的内容很复杂，基本包括机械、土木、电气等多学科的内容。所以应组织有丰富工程经验并担任过多年教学工作的教师编写适于该学科的工程力学教材，教师在编写教材过程中应充分考虑学生的理论基础薄弱、学时少的情况，为了学以致用，在内容编排上，注意引人联系工程实际且有代表性的例题、习题和思考题，并把一些典型工程案例中的工程力学问题编人其中，删除已经过时或对人才培养价值不大的内容，如在有些工程中淘汰的铆钉连接等。灵活书饭功地增加、调整一些相关的教学内容，如在“基本概念和受力图分析”这一讲中适当多用学时，针对大部分独立学院学生学习思维方式不当的特点，着重讲好如何养成良好的思维方式，从被动式学习向主动探索、研究转变，以便打好学习力学的良好基础。同时教师也应该注意积累与学生实际生活相关的典型案例，结合工程实际和新的标准、规范，适时更新补充教材，注意教学内容的难易和深浅，能够实际给学生解决问题。

(二)注重使用先进灵活的教学方法和手段，提高教学能力

良好的创意需要通过一定的方法和手段来实现，要打破传统的教学观念，用新的教育思想指导教学方法的改革，根据课程特点灵活实施教学。工程力学课程理论性强且抽象复杂，学生学起来感到枯燥无味，且很难与专业、工程实际联系起来，由此容易产生厌学、惧学情绪。因此如何根据本课程的特点和学生的实际情况，采用先进灵活的教学方法和手段来开展好这门课程的教学显得非常重要。比如采用历史由来、现场教学、案例教学、讨论式教学等，以加大训练强度并创造条件，引导学生学习。通过不断探索先进的教学方法和手段来激发学生的学习兴趣，最大化地开发他们的学习潜力，努力提高教学质量以达到良好的教学效果[2j0

1.充分利用多媒体加强案例教学。教师要善于选择一些非常典型的案例作为教学素材，并将丰富生动的案例资料汇集在教学课件中，特别是突出使用视频资料，使学生能够通过生动形象的教学形式了解学习该内容的重要性，这样可以达到事半功倍的效果。

2.根据教学内容设计课堂辩论。教师可以根据独立学院学生的实际学习晴况和大家渴望解决的现实问题，在具体内容上，结合身边“微不足道”的小事确定选题，让学生结合自己的学习实际阐述自己的学习方法和思路，并组织学生进行讨论和辩论。比如在学习力矩、力偶矩时，让学生讨论打乒乓球时直球、旋球的过程，掌握相关内容;学习脆性材料可用现场粉笔为例，看断面破坏情况。还有在材料力学部分绘制内力图，尤其是弯矩图时可能部分同学存在疑惑，采用这样的教学方法，不仅给大家提供了互相学习的机会，同时也培养和锻炼了学生各方面的能力，增加了学习力学的兴趣，走出力学难学的阴影。教师可在点评时进行启发和引导，收到应有的效果。

3.充分运用网络等现代化手段提升学生学习兴趣。独立学院学生年轻好学，喜新猎奇，容易成为网络的钟情者。教师如果能够善于运用网络资源，合理运用现代教育技术和手段进行授课并完善课程相关的教学资料，如教师教案、习题、实验或实习指导、授课录像等网上资源的建设，方便学生在网络中自主学习，使优质教育资源得到共享。若能建立自己的博客或在QQ上与学生进行沟通交流，可以增强教学的凝聚力和吸引力，切实提高教学实效性。

4.教师应注意言语教态等方面问题。针对独立学院学生对三本或独立学院的称呼特别敏感，在心理上有一定的自卑感，作者认为教师在教学过程中应该尽可能多地使用激励性的语言鼓励学生，并积极挖掘学生的潜能，帮助学生自尊、自信和自强，而不能总是拿独立学院学生的缺点和本部学生的优点相比较加重学生的自卑感。要鼓励他们做事情，肯定他们的成绩。

(三)加强实践环节

为了更好地实现独立学院的人才培养目标，在独立学院开展专业基础课，更应该重视突出实践环节，注重把课堂向社会延伸，引人社会实践这一教学环节同。如在讲轴向拉压杆这部分时，可以组织学生到实验室去，亲自动手做试验，通过试验机加减负荷亲自感受材料的力学性能的改变，这样在上课时就可以有的放矢地进行学习了。在讲组合变形部分时，可以组织部分男生，将伸出的手臂看成悬臂梁，另两名同学分别在手腕和肘部作用力，让该同学叙述感受，几组下来，意见是否统一，进行总结讨论等。

将创新教育纳人实践环节。新学分的获取途径及可替代专业任选课、跨学科任选课的学分，极大地调动了学生从事科研和创新活动的积极性。鼓励学生参加创新设计大赛、结构设计大赛之类的比赛，获取相应的学分。同时应注重实验教学，增加综合性、设计r}实验的比重。学院可建立基础课特色实验室，让这些实验室在培养学生的创新能力过程中发挥重要作用。

(四)注重课堂管理

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关键词： 教学 提问 引导

工程力学是一门在工程技术领域中有着广泛应用的专业技术基础课。提问是工程力学教学的必要手段之一，也是教师教学艺术的重要组成部分，教师根据工程力学课程的教学目的和内容，有计划地向学生提出问题，并引导学生积极思考和回答。学生在回答问题时，通过自己的头脑，对所学内容进行分析、比较、组合、加工，从而达到巩固知识、启迪思维、发展心智的作用。当然，并不是所有的提问都能起到这种功效，如何优化课堂提问，才能获得好的教学效果呢？本文从提问的作用、技巧、程序和注意事项等四个方面作一些探讨。

一、提问的作用

1.激发兴趣作用。提问可以激发学生学习的兴趣和求知欲望，调动他们多种感官同时参与学习认识过程。在教学过程中不时穿插一些恰到好处的提问，对学生无疑是一种兴奋剂，使学生跟着教师讲课的节奏去积极思考，还可以使课堂气氛活跃。如在讲“梁弯曲的概念”时可这样提问：“同学们，在我们日常生活中可看到许多弯曲的现象，说说看有哪些？”于是，同学们兴趣来了，列举出扁担挑水、风吹树、机车轮轴、房梁、跳水板等等弯曲现象。

2.提示思考作用。教学过程中，有些题并不复杂难懂，但是，其中有些有思考价值的东西，学生自己不容易发现；有些似是而非的东西，学生自己没有察觉。通过教师的提问，就会引起学生的注意，并使学生学会怎样发现问题，养成勤于思考的习惯。如在讲到“考虑摩擦时的平衡问题”时，我就这样提问：“我们在家中用木梯子爬高，这梯子是放陡一点还是缓一点，哪种情况不容易滑倒？为什么？”

3.检查掌握程度的作用。根据学生回答的情况，教师可以及时判断学生对所学知识的掌握程度，找到薄弱环节，及时调整教学进度。

4.加深记忆作用。有些知识比较难懂难记，教师对难点和关键之处，以疑问句的形式提出来，并引导学生思考，有助于提高教学效果。而且，学生经过思考后听讲，印象也要深刻得多。当讲到“提高梁的抗弯能力的措施”时，可提问：“大家抬头，看看我们教室顶上的梁为什么要竖搁，而不横搁？两种搁法的抗弯截面系数有无变化？”

二、提问的技巧

问可以有正问、设问、疑问、反问、曲问等等。

1.正问。正问就是教师从正面提出问题，让学生顺藤摸瓜。这是为引导学生某种思考而作的逻辑发问。这种提问法开门见山，单刀直入，其目的在于引导学生直接寻求答案。如在学完“剪力、弯矩与分布荷载集度间的关系”后，可这样提问：“哪位同学知道，对弯矩方程一阶导数、二阶导数结果分别是什么？剪力方程的一阶导数是什么？”此问题的关键是分析弯矩方程、剪力方程和荷载集度之间的微分关系。这样的提问一般用于复习旧课、巩固新课或归纳知识，达到督促学习，检查学习效果的目的，并培养学生的综合概括能力。

2.设问。就是把讲授内容组成一连串的问题，按照一定的线索，用设问的语句一个个提出来，又一个个地自我解答。教师设问的语气宜重，答问的语气宜慢，为了充分发挥学生的思考力，在问题提出后，教师可以设想各种各样的方案，然后层层递进，步步深入，最后导出必然的结论。如在上“材料在拉伸或压缩时的力学性质”新课前，可这样设问：“让我们设想一下手里拿了一根软塑料管，一手抓一端，逐渐均匀用力拉伸，会依次发生什么现象？”稍停后，语气缓慢地回答：“塑料管会依次发生弹性变形、塑性变形、非弹性变形、局部突然变细、拉断等现象。”

3.疑问。就是教师用怀疑的不肯定的口气提出问题，设置疑团，使学生觉得有矛盾存在。然后教师再摆事实，讲道理，引证各种事例，去获得正确的结论。这种问，能使学生在发现矛盾、解决矛盾中更深刻地理解教材内容，得到更牢固的基础知识。如在讲“剪切和挤压的概念”时可提问：“用小铆钉连接两块钢板，两钢板分别受到大小相等、方向相反的外力作用，当外力足够大时，铆钉能被剪断吗？为什么？”“让我们仔细想想，可以发现有这样的特点，作用在铆钉两侧面上的外力，大小相等，方向相反，作用线平行，且相距很近，在这种情况下，介于两力之间的各截面有沿着作用力方向发生相对错动的趋势。因此，当外力足够大时，铆钉是会被剪断的。”

4.反问。反问就是从反面倒过来提问，让学生的逆向思维发挥作用，或者当学生作出错误的回答或出现错误的理解时，可抓住错误的症结所在，组织反问，从而引起学生的积极反省，及时发现错误，找出错因。如在讲到“作用力与反作用力定律”时，一些不注意的学生会把物体的重力与地面对物体的支持力误认为是一对作用力与反作用力，这时可提出反问：“难道作用力与反作用力的受力体可以是同一个物体吗？”

5.曲问。就是拐个弯，委婉含蓄地问，不直接提出所要解决的问题，而是精心设计提出与此有关的其他问题，然后托出所要解决的问题。如在讲到“提高梁抗弯能力的措施”时，可这样发问：“为提高梁的抗弯能力，从梁的强度条件公式看，该采取什么措施？”

三、提问的程序

1.提出问题。简练明确使学生确切地明白教师的要求。

2.稍停。给学生以思考问题，斟酌言语的时间。

3.指定回答问题的学生。亲切指定学生，使其针对所提问题，沉着地将自己的认识有系统地表达出来。

四、提问的注意事项

1.提问不要满堂问。认为问得多，答得多就是启发式教学，这是对启发式教学的片面理解。如果不注意提问的针对性，随心所欲地提问，这样会使课堂教学单调，致使学生产生疲劳感，影响大脑的思维活动，影响教学的效果。

2.提问不要“扫描式”。让学生按座位一横行或一纵列有顺序地回答问题，这实际上就是先指名后提问，这种问法往往会造成教师与少数学生的对话，使大部分学生不再认真思考，成了旁听生。

3.提问不要过多重复。教师在提问时，应该选择新颖奇特的角度提问，突破口要选准，要紧紧围绕教学内容，抓住那些牵一发动全身之关节点、疑点进行提问。

4.提问不要答不出或答错就换人。当学生对教师的提问回答不出或不完整时，教师一般不要立即换人，因为这个学生可能代表了一部分学生的情况。这时教师要善于借题发挥，启发和帮助被提问的学生，当学生经启发也回答不出时，可先让他坐下听别人回答，需要的话，还可让他回答第二遍。不要回答不上来，教师就皱眉，不耐烦，更不要随意批评。

5.提问一般不要问“是不是”、“对不对”。这些口头禅，似在提问，实则未问，久而久之，无形中使学生养成分析问题不从实际出发，人云亦云的盲目从众心理。至于教师根据教学需要，提一些让学生判断的问题，则可用“对不对”、“是不是”的问法。

6.提问的难度要适宜。问题太简单，学生答得没劲，没有启发性。问题太难，超出了学生的知识水平，学生答不上来等于没问。难易程度应该是学生利用已学过的知识，经过认真思考后能够回答上来，这样的提问，学生感兴趣，才愿意回答。

总之，工程力学教学中的提问应以“启发式”和“教师为主导，学生为主体”的教学思想为指导，引导全体学生进入积极的思维状态，学会研究问题的方法，从而实现教学大纲提出的培养学生分析问题和解决问题的能力的要求。

参考文献：

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关键词：工程力学；采矿工程；案例教学。

工程力学是一门广泛应用于各类工程领域的技术基础课，是现代工程技术的基础理论，也是机械、汽车、材料、纺织、车辆工程等专业的重要专业基础课。 工程力学包括理论力学部分和材料力学部分，工程力学课程关乎学生知识体系的构建和创新思维能力的培养，学好工程力学可以为后续课程的学习打下坚实的基础。

课堂是知识学习的主阵地，为了提高工程力学课程课堂教学效果，训练学生力学专业素养和运用所学力学知识解决工程问题的能力，进而为培养学生的创新能力提供条件，国内众多研究者从工程力学教学的手段、方法、理念等方面进行了多角度探索和实践。 如刘巍[1]对工程力学教材的建设方面提出了几点建议，邹良浩和蒋寅军[2]探讨了 PPT（Pow-erPoint Teaching）在工程力学专业相关课程教学中的应用。小班多组学生的合作教学法[3]. 以力学竞赛为切入点的课堂教学实践[4]、问题式教学法[5]、案例教学法[6-7]、依托网络数字化资源的微课[8]和 MOOC（Massive Open Online Course）[9]等教学方法或模式。

工程力学的学科内在形态[10]决定了 力学与工程的相伴而生，吴守军和闫宁霞[11]认为将工程实际问题引入课堂可以保持知识与时俱进的先进性，为此，文章探索将煤矿开采问题作为实现工程力学的力学理论与工程实践相结合的重要桥梁纽带，也是将书本力学知识与工程实践相结合的有效途径。 同时，工程力学作为煤矿开采科学的重要应用领域， 关系到国家能源的安全高效环保问题，因此很有必要让学生了解到最新的科学研究成果。

面对目前工程力学课程学时压缩、 内容精简、要求提高等难题，为了保证良好的教学效果，必须着力改善教学内容和方法，促使学生做到课堂有兴趣、学习有收获、知识学扎实,最终达到对知识学以致用、融会贯通的目的。 工程案例教学要求教师能够实现自身知识更新、 掌握最新前沿研究成果， 注重优化工程力学课程内容与教学过程设计，将案例很好地引入到课堂教学中，注重学生应用研究能力的培养， 有助于学生创新思维的形成与锻炼。

1 工程案例教学法。

工程力学课程理论性较强， 学生学习难度大，为了提高学生对课程学习的兴趣[12],可采用工程案例教学方法，以解决工程实际问题为主线。 这种带着问题和兴趣教学的方法具有良好的教学效果，所以，工程案例教学法是解决当前工程力学教与学矛盾的有力措施。

多数工程实践案例并非单一知识点的应用，更多的是多知识点的综合交叉融合。 工程实例不仅让学生更深入理解所学知识，达到综合运用、融会贯通、举一反三的目的，还能在解决实际问题的过程中提高课程学习兴趣和学习信心，实践性和趣味性兼而有之，能使学生深刻体会到每所学，必有用

的哲理，切身体会到课堂所学力学知识的应用价值所在，激发学生学习的主观能动性，有助于培养学生的逻辑思维能力和科研创新的积极性，提升教学质量， 增强学生在未来工作岗位的预见性和适应性。 同时，教师通过课堂教学与最新科学研究成果的结合，达到了教学相长的目的。

2 采矿工程教学案例。

文章以井工采矿工程中的顶板稳定性力学问题、中深孔采矿技术力学问题和胶结充填开采方法顶板力学问题这三个具体问题为分析对象，依据各具体问题抽象出与其对应的力学模型。 课堂上先对产生每种力学问题的工程背景进行介绍，之后再考虑其力学本质，进而抽象出力学模型。

2.1 顶煤稳定性分析。

对井工煤矿开采条件下综放沿空掘巷上覆岩层（文献[13]图 1）而言，为了抓住巷道顶煤的力学本质特征可以抽象出其对应的模型（文献[13]图 2）。 受煤柱两侧破裂区的影响，两侧破裂区处于接近贯通或贯通状态， 因此将覆岩右侧视为活动铰链约束B,对上覆岩体具有竖直向上的支撑反力；左侧视为固定端约束 A,对上覆岩体同时具有力和力偶的作用；q 为上覆岩层均布荷载。

2.2 中深孔采矿分析。

针对中深孔薄矿体开采工艺（文献[14]图 1），直接顶板不能作为力的传递介质，基本顶板能够保持力的传递性，直接顶板和基本顶板共同构成了采场顶板。 因此，深孔开采力学模型简化力学模型图（文献[14]图 2）中 h 为顶板厚度，跨度为 2l,顶板所受到的均布荷载大小为 q.

2.3 胶结充填开采分析。

胶体充填采矿技术可以有效利用充填材料、支架（柱）对顶板的支撑力，减轻了工作面灾害和地表沉陷。 采空区中充填材料起始时间 7 d 内强度上升较快， 之后充填材料强度缓慢增长，28 d 后强度恒定， 故将充填区划分为 B 区 （强度快速增长区）、C区（强度缓慢增长区）和 D 区（强度恒定区），D 区充填体能完全支撑原岩应力。 忽略胶体充入前顶板下沉量，充填体接顶良好时的采场力学模型及其受力分析见文献[15]图 1 和文献[15]图 2 所示。 其中，h 为煤层顶板厚度，H-h 为上覆岩层厚度， 位置 E 处充填体能完全抵抗上覆岩层荷载，a 为支柱（架）作用宽度，b 为 B 区宽度，c 为 C 区起始位置至 E 位置的宽度，R1为岩梁左端支座反力、R2为岩梁右侧支座反力，M1 为岩梁左侧支座弯矩，M2为岩梁左侧支座弯矩，q 为上覆岩层对岩梁产生的均布荷载，q1为支柱（架）对岩梁的均布支撑力，q2为 B 区充填体产生的最大支撑力，q3为 E 位置的支撑力。

3 结语。

1）对上述典型的采矿工程案例抽象出力学模型后，综合运用工程力学静力学、几何学和物理学三方面条件进行分析求解。

2）工程案例教学体现了学为主体，教师学习教授最新科研成果， 通过对采矿工程案例的分析，抽象出工程力学模型， 再联系课程基本理论与方法，锻炼了学生运用工程力学知识解决实际问题的能力。

3）通过对文中采矿工程案例的引入，加深了工程力学知识的理解和运用，使学生不仅了解了采矿行业相关知识， 而且发挥了学生自主学习的热情，培养了学生创新思维能力，为今后的岗位工作打下来基础，取得了良好的效果。

参考文献：

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