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工程力學論文范文1
關鍵詞：工程力學；教學改革；教學方法
隨著新世紀高等教育的發展趨勢和培養高素質創新型人才的要求，對以往的“填鴨式”“滿堂灌”等教學方式提出新的挑戰，引發教育界熱烈的討論?！豆こ塘W》作為高等院校各工科非機械類本科專業和高職高專的一門重要的技術基礎課和工程技術人員必備的專業知識，它具有較強的工程性、實踐性和應用性，是溝通基礎課和專業課的橋梁，也需要探究新的教學模式，在教學中培養學生的邏輯思維能力，以及提高學生的創新能力，必須對課程的教學內容、教學方法、實踐教學以及考核方式等方面進行教學改革的探索，才能使學生在掌握科學的基礎理論同時，提高解決工程實際問題的能力，才能適應高等教育人才培養方案的要求。
一、目前高校工程力學教學中存在的問題
1.對工程力學課程重要性認識不足
學生對工程力學不夠重視的的有以下幾方面的原因：（1）認為工程力學這門課程和自己所學專業沒關系不大。比如汽車專業的學生就認為對他們最重要的是汽車專業知識，如汽車構造、汽車電器等，工程力學學不好不會影響到他們對專業知識的學習，更不會影響到就業。（2）認為工程力學只不過是物理課程中力學部分的延續，沒有新鮮內容，從而就放松了對課程的學習。（3）課程內容本身理論性較強，公式繁多，甚至有些內容抽象難以理解，導致學生學習起來枯燥無味。
2.教學方式和教學方法落后
目前，工程力學教學中基本采用“滿堂灌“的教學方式，教師為教學活動的主體，教師習慣用“粉筆+黑板”的板書教學形式，課堂教學講得過多、過細,教學內容一成不變，缺乏新意,學生只能被動的當聽眾，師生間互動性較差，并且作業較多，學生學業負擔過重,也沒有時間思考,因此不能有效地調動學生學習的積極性，導致學生出現厭學甚至棄學該門課程，授課效果較差。
3.教學學時減少與教學內容多的矛盾，學生掌握難度大
近年來，隨著高等院校教學計劃的調整，工程力學的教學學時減少較多，由原來的100多學時減少到80學時，個別專業減少到40多學時。但是基本教學內容基本不變，包括理論力學和材料力學兩部分，其中理論力學分為靜力學、運動學和動力學，材料力學有四大基本變形、強度理論、組合變形和壓桿穩定等，涵蓋的內容較多，知識點的前后銜接性強，這就要求學生系統的學習新的知識的同時，需要及時復習前面的知識點。因此就會出現學生缺席一兩次課或者當堂課沒有理解，后面知識的學習更更加困難，久而久之，掌握這門課程就更難。
4.個別學生基礎差，有抵觸心理
有很多學生物理和數學基礎差，而學習工程力學需要這些基礎，并且很多學生在開課前就側面了解到該課程難學，且考試通過率低，無形中給學生造成了一定的心理壓力，尤其是基礎差的學生，存在抵觸情緒。
5.考核方法單一
考試是教學中的一個重要環節，用來檢驗學生對知識的掌握情況。目前課程采用單一的閉卷考核方式，考試內容局限于教材中的基本理論知識。試題題型基本上是例題的翻版，學生機械的套用公式，不能靈活地將課程的知識點和工程實際結合起來，這種考核方式偏離了對學生的培養目標，不能滿足社會對學生的要求。
二、工程力學教學改革的措施
針對以上工程力學教學中存在的問題，河北農業大學力學教研組結合多年的力學教學經驗，提出以下幾點教學改革建議：
1.加強工程力學的重要性的認識
工程力學是現代工程技術的重要理論基礎，是工科專業必修的一門技術基礎課，不僅機械類和土建類還涉及食品工程和林學等專業，它直接影響到各個專業的后續課程的學習。為了加強學生對工程力學的認識，所以第一堂課很重要，也就是要上好緒論課：首先根據專業的不同引入大量的相關工程實例，例如土建類可以以迪拜塔或者世貿大廈為例，機械類可以以高速列車為例，還可以列舉一些生活中工程力學的實例，比如利用套筒扳手能夠輕松的拆卸螺栓。也可以列舉一些社會熱點話題中工程力學知識的應用，從而讓學生認識到課程的重要性。其次以專升本和考研為例，工程力學作為考試課程或相關課程，分值是150分，而基礎課程才100分，讓同學們對課程因此足夠的重視。再次介紹工程力學課程和后續專業課程的關系，它是專業課程學習的理論基礎。
2.教學內容的整合和優化
教學改革的首要任務是教學內容的改革。工程力學包含理論力學和材料力學兩門課程，它們有各自的體系，因此必須對傳統的課程體系、教學內容和課程結構進行重新整合和優化。整合后的課程體系分為靜力學和材料力學兩個模塊（理論力學中的運動學和動力學和高中或大學物理有重復和交叉，這里不再重復講解），在教學中要打破靜力學和材料力學的界限，以外力分析和內力計算為主線，貫穿分析構件的強度、剛度和穩定性，其中以強度計算為重點，如圖1所示。以建立力學模型的能力和解題能力為核心，突出工程概念和實踐能力的培養，進一步加強理論教學與工程實際的聯系，為學生學習后續課程以及解決工程實際打好基礎。
3.教學方法與手段的多樣化
在教學內容改革的同時，教學方法和教學手段的改革也要跟上去，這兩者是相輔相成的。在教學中遵循“教是主導，學是主體”是教學的原則和規律，培養學生分析問題和解決問題的邏輯思維方法。（1）采用板書和多媒體相結合的教學手段。目前工程力學教學中主要采用板書教學的模式，這種教學模式能夠使學生明白邏輯推理的每一個步驟,符合人的邏輯思維過程，并且教學重點突出、直觀性強，易于思考和知識點的鞏固記憶梳理。但是卻占用了大量的課堂時間，教學效率低,且教學內容有限,尤其是一些視頻動畫和圖片信息不好表達。而多媒體教學恰好能夠彌補這一點，但多媒體教學傳遞的信息量過大，上課節奏過快，導致學生只能走馬觀花地接觸演示內容，沒有充足的思考時間，導致課堂重點不突出，學生根本無法掌握課堂內容。結合板書教學和多媒體教學的優缺點，工程力學教學過程中,針對不同章節內容的特點，在教學方式上采用板書教學和多媒體教學相結合的教學方式，例如在靜力學受力分析時，采用板書為主的教學模式，使學生掌握受力分析的詳細過程，而在講運動學時，先采用多媒體讓學生看直觀機構的運動規律，然后再用板書教學方式進行運動的分析。（2）采用多樣化的教學方式。由于本課程內容多,知識面廣,難度不一，可以根據章節內容的不同采用課堂講授法、問題教學法、自學討論法和引導歸納法等多種形式的教學方式,例如受力分析適宜采用課堂講授法，讓學生掌握受力分析的步驟；而平面匯交力系由于內容簡單適合用自學討論法，讓學生自己分析掌握重要的知識點。而像平面彎曲就適合用問題教學法或引導歸納法，可以用引導歸納法逐步推導出彎曲應力和彎曲變形的理論公式，也可以用問題教學法列舉“武警單手拍磚”為例，分析磚沿根部斷裂的原因，從而掌握彎曲應力的公式?？傊@些不同的教學方法能夠激發學生主動學習知識的積極性。（3）減少理論講授學時，增加習題課的學時，采用多樣化的師生交流方式。在授課過程中注意圍繞重點、難點精講多練。對授課內容注重講概念、講關鍵、講方法、講思路。為了讓學生扎實地掌握一些重要知識點，減少課堂講授學時，增加習題課，把學生容易出錯的和綜合性強的例題拿出來，采用一題多解或者逆推的方法解題。通過這樣的訓練，培養學生分析問題和解決問題清晰的思路，避免碰到習題無從下手。對于學生作業每次批改一半，并及時發現的問題，并糾正一些常見的錯誤，對作業完成質量好的同學提出表揚，較差的同學也給予鼓勵。每兩周安排一次習題課，每周安排一次課上10分鐘的答疑，讓學生學習中的疑問得到即時解答。建立QQ群和微信群，對學生的問題進行在線答疑或同學之間的討論學習。（4）建立工程力學教學網站和試題庫。建立工程力學課程網站，上傳工程力學的一些重點內容的動畫或者視頻，幫助學生更清楚直觀的理解知識點。例如一些約束的動畫就能幫助學生很好地理解約束的性質，確定約束反力；運動學的動畫就能夠很好地理解各個構件的運動。建立試題庫并配以詳細的分析過程，使學生通過增加練習更好的掌握各個知識點。
4.加強實驗教學，提高學生的動手能力
實驗教學環節非常重要，它能夠把理論和實踐結合起來，不僅能加深學生對理論知識的理解，而且還提高了學生的動手能力和創新能力。因此可以在實驗中改變以往死板的模式，例如在測量材料彈性模量E或彎曲應力實驗中，讓學生自己選擇增量載荷，實驗中出現問題讓學生自己分析出現這些問題的可能原因，實驗失敗也要分析原因，這樣使學生積極主動的參與到實驗中，體現實驗的樂趣，還可以根據現有的實驗條件，去驗證和解釋生活中的現象，找到出現這種現象的理論根據。
5.改革傳統的考試方法，采用多樣化的考核方式
長期以來，高校工程力學課程的考核方式絕大部分都是閉卷考試形式，考題就是例題或者習題的翻版，這種規范化的試題導致學生只要考試前突擊做題，考試通過甚至考高分沒有問題，考試成績不能代表學生的實際水平，因此必須對現行的考試方式進行改革。（1）考試內容的改革，也有助于培養學生解決工程實際的能力。因此在保證基本知識和基本理論的基礎上，增加應用型和能力型試題的比例，注重考核學生的綜合素質，多出一些靈活性的綜合題型，既考查了基本知識點，又激發了學生對知識的靈活運用能力，避免了學生死記硬背和考試抄襲的不良習慣。（2）考核方式的改革。針對不同的專業采用閉卷、半開卷考試和開卷考試的方式，代替以往單一的閉卷考試的方法，并且增加平時成績和實驗成績比重，減少期末考試比重。例如半開卷考試允許學生期末考試（占50%）帶一張A4紙張，可以寫上自己認為重要的知識點，再結合學生的平時出勤情況、課堂提問和平時測驗（這部分為平時成績，占總成績的30%），以及實驗操作的實驗成績（占20%），這種考核方法更能全面的反應學生的真實水平，有利于培養學生的自學能力。
三、結束語
工程力學作為工科專業的一門重要的技術基礎課,對于提高學生的邏輯思維能力和分析解決實際問題能力的至關重要。目前，高校工程力學教學存在很多問題，對工程力學的教學改革也勢在必行，但是改革是一項長期而艱巨的任務，要循序漸進地進行。由于工程力學課程涉及面廣，不同專業對工程力學的教學要求不盡相同，所以教學改革應該分層次、分階段地進行，為此河北農業大學力學教研組結合多年的教學經驗，從教學內容的整合和優化、教學方法和手段的多樣化、加強實踐教學環節和考核方式等方面進行改革，不斷總結經驗，逐步完善，對工程力學課程的教學改革進行了有益的探索。
作者:李新領 張世芳 李紀剛 桑永英 周志男 單位:河北農業大學機電工程學院
參考文獻：
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工程力學論文范文2
大學四年實踐不斷，每學年根據相應的課程進行課程設計、專業實習。主要設置了認識實習、土木工程實驗、課程實訓、專業實習、科研創新實踐、綜合實習、畢業實習等。認識實習：在老師的帶領下，通過參觀張家界本地的實際建筑，了解不同用途的建筑，熟悉不同材料的特性，通過認識實習拓寬專業知識面，初步了解本行業的工作性質，增強本專業的感性認識，激發學生對土木工程專業的學習熱情，強化事業心和責任感，鞏固專業知識。土木工程實驗：努力發展學生實踐能力、應用能力、創新能力，已建立巖土與建筑材料實驗室，結構工程實驗室，開設了剪切實驗、靜三軸實驗、動三軸實驗等土工實驗和水泥實驗、混凝土骨料實驗、建筑鋼筋實驗、水泥砂漿實驗等材料力學實驗。通過開展實驗培養了學生嚴謹的科學態度和精益求精的學習作風，為今后更深層次的學習打下基礎。課程實訓：張家界有著獨特的地質地貌，根據這一地理優勢，張家界學院結合土木工程專業而開設課程實訓，開設了工程地質野外實習，例如張家界森林公園、張家界大峽谷、天門山風景區等野外實習，理解巖石的特性和鑒別方法以及工程地質分類，并寫出地質實習報告。還開設有土木工程測量實訓、房屋建筑學課程設計實訓、混凝土結構課程實訓等。專業實習：進行校企合作，提高育人質量，企業具有真實的工程環境，而學院無法提供，可以讓學生近距離接觸到工程實際問題，了解本行業的狀況和發展趨勢。學院采取自愿報名的方式，按照學生學習成績和綜合排名，在2012級土木工程專業選拔了8名學生，組成一個校外實習小組，利用課余時間，在張家界學院附近的施工單位、監理單位進行實習，進一步鞏固已學的理論知識，并培養自己發現問題，解決問題的能力，對建筑工程項目管理有個初步了解。畢業實習：學院根據獨立學院的自身特點，結合土木工程專業的特性，大四還安排有兩個月的課程，剩下的時間交給學生自行安排到土木工程企事業單位開展畢業前的專業生產實習，將實習到的內容作為畢業設計的前提和基礎，通過實習與畢業設計相結合，學生有更多的機會直接接觸到工程，參與有效的工程設計，不僅可以培養學生勇于探索，用實踐來檢驗理論的能力，這樣也適應社會的需求。
（二）重視教學方法，聯系實際完善實踐教學，注重教學實效
對于土木工程專業的學生來說，更需要有一種理論知識與實際工程緊密聯系的教學模式，張家界學院對土木工程專業的實踐內容教學上，對課程進行了優化，通過課程與實踐的合理搭配，達到學有所用。比如，在土木工程測量實習時，除了完成常規的實驗項目外，可以增加到施工現場進行控制測量、工程放樣，了解儀器的在工程項目實際用途，使得實驗內容更加立體化、綜合化。
（三）校企合作，建立實習基地，共同培養土木工程管理應用型人才
實踐教學基地是實現實踐教學的根本保證，穩定的校企合作關系，更有利于培養工程管理應用型人才，才能提高學生的工程管理能力。為保證校企合作共同培養的成效，張家界學院充分利用校園周邊在建工程項目，為學生尋找有擔當、有社會責任感、講信譽的合作單位。在永定區內吸收了湖南五建、湖南智埔監理公司等優秀企業，讓學生跳出課本，緊跟時展步伐，了解本行業最新發展動態，促使學生在課堂上所學理論在實踐中得到提高和鞏固。
（四）優化師資力量，提高工程管理應用型人才質量
獨立學院作為高等教育改革中的新型教育機構，學院在教師隊伍建設中，吸收了大量優秀教師，在提高教師學歷的同時，也要注重實踐能力的提升，新進的教師大部分是剛剛走出校門的研究生，沒有施工現場管理經驗，土木工程很多專業核心課程需要資歷豐富的教師，而中老教師具有長期從事本專業教學，工程實踐的經驗對學科和專業有更深層次的理解。所以需要一支年齡層次和職稱結構合理的土木工程專業師資隊伍，加大優質師資和青年教師的培養力度，提高張家界學院工程管理應用型人才的質量，讓學生以更完備成熟的姿態迎接社會的挑戰。
（五）轉變辦學觀念，引入合作教育理念，提高教學水平
工程力學論文范文3
傳統的電氣工程及其自動化專業的理論課程主要包括電工技術、自動控制原理、電機與拖動基礎、控制電機、運動控制系統、過程控制系統、可編程控制器、電力電子技術、傳感器與檢測技術、現場總線技術、電工電子技術、電氣工程、專業英語等四十余門課程。在傳統的理論教學中，存在著課程數目多，面比較廣，不深入、難度大等缺陷。學生進入大二之后，常常要在一周面臨著上28課時至32課時的情況，這對一本學生無可厚非。而獨立院校的學生由于普遍基礎較差，接受能力有限，從而造成了學生的負擔過重，教學效果不好，造成了老師與學生互相埋怨。仔細一想，很多理論課程都是有調整的空間的。在信息爆炸的今天，一些課程的設置就沒有太大的必要，甚至完全可以取消。以傳感器與檢測技術這門課程為例，這門課程多是介紹性的內容，沒有任何公式推導以及分析計算，學生在工作遇到相應的傳感器通過網上查閱資料即可。但是在理論教學過程中，不能一味地減少課程，要有保有壓。在教學過程中必須突出核心課程，進行大量的訓練。例如，單片機這門課程，就需要大大增強，很多高新企業招聘學生的過程中，常常要考查單片機的相關知識，但是在很多獨立院校中，單片機的課時得到不斷的壓縮，得不到相應的重視。
2改善實踐教學
2.1減少驗證性實驗內容
增加設計性實驗內容傳統的實驗教學大多數是驗證性的，主要讓學生通過實驗驗證某一物理定律和物理現象。這種教學方式學生沒有任何的主觀能動性，只是按照老師所給的圖紙進行接線、通電，最后得出實驗結果。這種實驗教學的缺陷在于結論已知，沒有任何神秘感。很多學生在沒有做出實驗結果的情況下，編造或者抄襲數據，造成老師無法判斷學生成績的混亂境地。在教學過程應該逐步用一些設計性、綜合性的實驗項目取代簡單驗證性實驗。這些設計性、綜合性的實驗由于實驗結果未知，會增加學生的興趣，提高了學生自身分析問題、解決問題的能力，使學生的創新能力得到充分的發揮。
2.2用仿真實驗來代替現實實驗
使用教學仿真軟件有很多好處。一方面可以在一臺電腦中做多個仿真實驗，減少由于實際實驗過程中造成的元件損耗，大幅度降低教學成本。另外一方面可以利用仿真軟件對實驗結果進行處理很分析，并根據實際需要自動繪制出系統的特性曲線，大大減輕了學生的工作量，例如在電氣工程及其自動化專業，組態王仿真軟件就得到了師生的好評，很多學校都開展了工控組態的實驗教學。
2.3嚴抓實訓教學考核實訓和實驗不同
實驗通常是驗證某一存在的物理定律和物理現象，而實訓通常是完成某一任務，來達到訓練的目的。實訓成績的考核是擺在我們面前比較重要的問題之一。針對學生普通反映出的實訓教學的打分隨意，彈性大的缺點，通過在實訓教學過程中采用過程考核的方法，把一個實訓教學課程分成若個的子項目，每個子項目又分成若干個子子項目，每個子子項目都有相應的權重。每完成某個子項目就打相應的分數，最大程度上保證實訓教學考核科學化、規范化、標準化。
2.4取消課程設計環節
以相應的實訓環節來代替以筆者個人的求學經歷和教學經歷來說，絕大部分的學科的課程設計環節是失敗的，至少是不成功的。傳統的課程設計，是在該門課程結束后，根據課程要求，與實際應用相結合，出一些設計題目，讓學生自己完成。例如在學習完單片機課程后，通過安排學生兩周的時間內，按照要求，設計出一種用單片機控制的實際電路，并把它制作出來，通電調試、運行，寫出規范的設計報告交老師。然而在實際的操作過程中常常變味了，具體的做法是把學生圈禁在一個帶有電腦的大教室里面，給學生布置一個題目，學生在這個教師里面完成課程設計報告即可，其中沒有任何學生實際動手的內容，這樣的課程設計對學生的鍛煉是極其有限的。學生通?；ハ喑u課程設計報告是常事，老師也沒有一些比較好的方法來制止這種行為。針對這種情況，筆者認為應該取消課程設計，取而代之的是一些與課程對應的實訓環節。作為獨立學院的學生，課程設計對他們來說不現實，在以后的工作中，企業也很難有機會讓獨立學院的學生做設計，給他們安排的工作往往是實際操作。與其效果不好，還不如讓學生多做實訓練練手。比如在完成了電子電路設計理論課程之后，安排學生做相應課程的實訓環節，在規定的時間按照圖紙安裝、調試出一個萬能充電器，寫出實訓報告即可。
2.5取消畢業論文環節
以頂崗實習報告來代替我國本科生的畢業論文環節一直被教育專家所詬病，關于畢業論文的存廢一直存在較大的爭議，一定程度上這不是一個學術問題，而是一個利益問題。通常來說，一個本科生的畢業設計按照工作量計算10個學時，一般的教師帶10~15個學生，這就是100~150學時，而老師一學期的基本教學任務就在200學時左右。如果取消了畢業論文，老師的利益會受到影響，高校老師肯定會反對。而且，畢業設計不僅僅對老師有利益瓜葛，而且對學校中的打印社有巨大的經濟利益。按照一個學生打印的費用為100元計算（包括初稿和終稿），按學校有3000學生來計算，這就有30萬元的經濟利益，由學校的幾家打印社瓜分。所以，作為利益共同體，學校的打印社也不希望取消畢業論文。畢業設計到底對學生多大好處呢？畢業設計的全過程一般是這樣的：通常在大四上學期期末給學生布置畢業論文題目之后，學生就去企業頂崗實習了，根本沒有時間寫所謂的畢業論文。到了來年的4月底5月初的時候，學校會通知學生返校交論文，并且安排五月中旬答辯。大部分學生寫畢業論文的時間在五月初，寫畢業論文的時間都在1~2周。這樣的畢業論文到底有什么意義？大家心知肚明。除了浪費紙張擴大內需以外，一點用處也沒有。所以筆者建議在一本以下的學校都取消畢業設計，取而代之的是頂崗實習報告。頂崗實習報告主要讓學生寫一下在企業中實習內容以及感想，同樣也可以安排答辯。筆者經過調查，大部分學生均可以接受頂崗實習報告，它具有可操作性。
2.6加強第二課堂的教學
加強第二課堂的教學工作，以申請實驗室的契機，在校內開展一些諸如電工實訓技能大賽的活動，提高學生學習專業的興趣。另外，挑選那些對專業有興趣的學生，組隊參加電子設計大賽、數學建模大賽和挑戰杯等等。總之，通過這些比賽，引導學生對專業學習的熱情和興趣，幫助和指導學生開展科研活動，探討通過所學職業知識解決實際問題的思路和方法。通過這些活動，提高學生的實際動手能力，造成一種崇尚科學、追求真理、勇于探索的學習氛圍，激勵學生創新思想火花的碰撞，培養學生的創新思想、創新意識和創新觀念。
3結語
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針對三大力學課程中概念多、知識點多而課時有限這一現狀，教師在授課過程中要仔細甄選授課內容。既要有連續性、系統性，又要能夠符合水利水電工程專業的特點。對本專業以后的專業課、畢業設計以及工作過程中將要用到的知識要重點講，讓學生重點掌握，并且要把這部分內容和以后課程、工作的聯系告訴學生，引起學生的重視，從而提高教學效果。對于本專業用不到的知識可以少講甚至不講，這樣做可以避免學生對所有知識一知半解的情況的出現。例如:在理論力學的教學過程中可以把重點放在靜力學部分的教學上，讓學生對這部分知識必須熟練掌握并做到靈活應用。而對于本專業應用較少的運動學與動力學部分則適當減少課時。
二、傳統的教學手段與多媒體技術的結合
力學課程比較抽象，公式推導很多，在教學過程中離不開畫圖。如果使用傳統的黑板板書教學模式，畫圖需要耗費大量的課上時間，而且圖形不夠清晰、規范，這一問題我們現在可以用多媒體技術來改善。將課上用的圖提前用CAD畫好，放到PPT中，上課直接播放即可。這樣做不僅節省課上時間，而且圖形清晰、美觀，易于學生理解，可以有效提升教學效果。應用PPT上課時，應該注意:圖形的線條不應一次全部出現，而應該符合我們的上課思路，邊講、邊點擊、邊出現，這樣做更有利于學生接受，效果較好。在公式推導時，也可以把公式放到PPT中，上課時隨著推導過程，逐條出現即可。但是需要特別注意的是，傳統的板書教學過程中，公式是教師寫到黑板上的，書寫需要一定的時間，這樣學生可以有一個思考、接受的過程。而使用課件時，所有公式一點就出現，教師一定要掌握好播放速度，控制節奏，滿足大部分同學的需求。此外，在多年的力學教學過程中，我發現講解例題時單純使用課件，教學效果并不理想。我們可以把題目和圖用課件來顯示，而例題的求解過程仍采用邊板書邊講解的方法，這樣做更有助于加深學生的印象，學生學習起來也是最容易的?？傊嗝襟w技術雖然給教學帶來了很大的便捷，給學生傳遞了更大的信息量，也可以將一些學生想象不出、教師也難以用語言形容的工程實例演示給學生看，但是傳統的黑板教學模式不能丟，一定要讓二者有機地結合起來，取長補短，利用有限的課上時間，得到最好的教學效果。
三、計算機輔助分析軟件在力學教學中的應用
計算機作為一種現代工具，在水利工程領域發揮著重要的作用。因此，在力學教學過程中，應該注重計算機應用能力的培養。
(一)結構力學求解器的應用
結構力學求解器是一個方便好用的計算機輔助分析計算軟件，其求解內容幾乎涵蓋了結構力學的所有內容。由于利用求解器求解結構力學問題不屬于結構力學的教學基本內容，所以有很多學校對這部分內容都少講或不講，而這部分內容對于結構力學的學習卻是非常重要的。例如:傳統的結構力學的計算方法不都適用于精確求解大型實際結構，而利用求解器可以方便的求解大結構的各類問題，可以使學生增強對大結構受力特性的直觀感受和切實體驗。因此，對于這部分內容在結構力學教學過程中應該予以重視，即使在課時緊張的情況下，也應該以講座的形式給學生介紹這部分內容，指導學生利用求解器求解結構力學問題，提高學生分析問題、解決問題的能力，達到事半功倍的效果。
(二)有限元軟件的應用
有限元分析是隨著計算機技術的發展而迅速發展起來的一種現代數值計算方法，在水利工程中有廣泛應用。例如水工隧洞施工及運行和重力壩的施工及運行、水工高邊坡開挖與支護等等。有限元分析可以對力學教學實例進行模擬分析，將計算結果形象地展示給學生，使學生對講授內容具有感性認識，提高學生學習力學的積極性。在教學過程中，可以結合講授內容，在介紹傳統的手算方法之后，給學生介紹相應問題的有限元算法，例如在講授桿件的基本變形時，可以給學生介紹如何用有限元算法進行求解，并給學生演示軟件的使用方法，展示建立的有限元模型以及用有限元軟件解題得到的結果，比如內力圖、應力圖等。
四、培養學生獨立分析、解決問題的能力
在科學技術飛速發展的今天，衡量高等教育好壞的標準不是看學生在大學期間獲得了多少知識，而是讓學生掌握正確的學習方法，具有獨立分析問題、解決問題的能力。因此在教學過程中應注重對學生學習能力的培養。結合水工專業特點，在力學教學中可以從以下幾方面著手:
(一)啟發式教學
教學過程中要多提問題，讓學生思考并回答。例如在介紹超靜定結構的計算方法時，要讓學生思考力法、位移法、力矩分配法這三種方法之間的關系，求解方法的異同，適用的條件等，讓學生在自己總結的過程中思考，以達到事半功倍的效果。
(二)課堂講授與學生自學相結合
力學課程教學內容多、課時少，為了解決這一矛盾，更重要的是培養學生的自學能力?？梢詫⒅攸c內容在課上仔細講解，其他內容則讓學生課下自學，鼓勵同學之間討論，最后再對學生自學的內容進行統一指導。這樣做不僅可以節約時間，又激發了學生的學習積極性，培養了學生自學的能力。
(三)拓展教學內容
工程力學論文范文5
水工程經濟課程有大量計算公式、數據和表格需要理解和掌握。在教學過程中可引入較多的經典案例，通過實際工程案例的分析解決使學生更好地去理解和掌握。目前也有少數院校采用案例教學，但由于工程經濟案例庫不成熟等困難，案例教學方法的推廣仍十分困難，甚至出現案例內容不符合專業發展方向等問題。而這在地方應用型本科院校顯得尤為突出，因為這類院校大多基礎相對薄弱，經費投入不足，師資及實踐資源有限。參與式教學則是解決這些問題，完成能力培養目標的有效辦法。參與式教學是指受教育方在明確教學目標的前提下，運用一定的科學方式，積極而又創造性地主動介入課堂教學活動，從而獲取知識、發展能力和提高素質的教學方法。對于水工程經濟這門學生感到陌生而課時又少的課程，理論聯系實際地進行案例教學最為有效，依托教學網絡這個平臺，使學生在教師的指導下充分發揮其主觀能動性，參與到案例教學中。
2參與式案例教學體系的構建
2.1案例的分類
按照教學安排，將案例劃分為四種類型：課堂學習案例，課堂討論案例，課外獨立思考案例和課外小組思考案例。課堂學習案例與課堂討論案例以教師為主導，學生適度參與的形式進行。課外獨立思考案例和課外小組思考案例則以學生為主，教師指導的方式進行。
2.1.1課堂學習案例
課堂學習案例主要供學生學習和掌握某一理論知識點或某個公式，通過教師講解，亦可安排學生對案例在現實生活中的運用舉例說明，加強師生之間的互動。
2.1.2課堂討論案例
課堂討論案例可安排在每一章節教學任務完成后，教師用一到二課時對本章節進行綜合的案例講解，這類案例可放置正確或錯誤的觀點，通過提問的方式引導學生進行討論和分析。這類案例相對比較復雜，可通過網絡教學平臺先背景資料、給學生思考的時間，并要求學生留下反饋信息（如討論的初步結果），針對反饋信息再進行教學，取得了較好的教學效果。
2.1.3課外獨立思考案例
課外獨立思考案例可通過在網絡教學平臺上以作業的形式進行布置，要求學生課后獨立完成，再由教師統一時間進行講解，既節約了教學時間，也鍛煉了學生查閱資料解決問題的能力，為綜合性、復雜性較強的課堂討論案例、課外小組思考案例的學習奠定了基礎。
2.1.4課外小組思考案例
課外小組思考案例教學重視學生的團隊合作能力以及學以致用能力的培養，其在綜合性、復雜性、學科的交叉性上有較高的要求。它要求團隊相互協作，可將學生分為4人或5人小組，團隊成員通過查找資料和相互討論，共同來完成某工程項目的財務評價，或者對某個工程建設投資項目進行經濟研究。
2.2教學環節安排
2.2.1理論教學環節
在理論教學階段，通過教師主導的前兩種案例類型對學生進行引導，并在教學網絡平臺上公布案例的詳細制作過程，隨后根據課程內容布置一些關于生活實例、調查報告等開放性的課后作業，將學生分成小組形式，讓其從網絡、書籍、報刊和文獻上面進行資料的收集，并形成案例及問題。教師從中評出制作較好的案例，并將其補充到教學網絡平臺的案例庫中，在一定程度上彌補了案例庫的不足。在課堂上，由分數較高的案例小組代表進行制作過程的分析并講解，然后由教師和同學一起來對存在問題的案例進行剖析，查找其不足。
2.2.2實踐教學環節
實踐教學環節主要是在課程設計階段，課程設計能使學生加深對各章節內容的理解，并對所學知識進行系統的整合及運用，從而具備分析和評價實際項目的能力。在布置課程設計任務時，可將課程設計分為若干個階段，每個階段對應不同章節的教學內容，一方面充分考查了學生對知識的運用，另一方面為后續的考核提供了方便。
2.2.3網絡教學環節
教師可通過教學網絡平臺教案，PPT課件，課后作業、案例背景等資料，學生亦可通過平臺查閱相關資料，并留下反饋信息等。教師可根據反饋信息，適度調整教學內容，進行各教學單元的網絡學結，開展引導型的課堂互動，進一步調動學生的學習積極性。通過網上交流和課堂互動，建立起教師與學生、學生與學生、網絡與課堂之間的互動教學體系。
3創新課程評價方法
傳統的水工程經濟學課程考核通過開卷或閉卷的考試形式，結合出勤，平時作業情況來給考核成績，這種考核方法效果較差，不利于真正地考查學生。
3.1理論教學環節
在理論教學環節，可通過課堂提問、課堂討論的表現，學生公開演示案例來增設加減分環節，提高平時考核分的比例。
3.2實踐教學環節
在實踐教學環節，可引入課程設計答辯環節，通過在此環節加設搶答和補充說明部分，基本保證每人一題，這樣既有趣味性，又考查了學生的真實水平。
3.3網絡教學環節
在網絡教學環節，通過采用學生助教的方式，讓部分學生參與到網站的管理建設中，一方面提升學生的參與度，另一方面根據統計的反饋信息，給予積極參與的學生考核加分。
4結語
工程力學論文范文6
《工程流體力學》是工科專業的一門基礎學科，是力學的一個重要分支，主要目的是為了將流體力學知識充分運用到生產生活當中。工程流體力學的研究方法主要包括實驗研究、理論分析以及數值計算等。其中實驗研究主要是利用各種實驗儀器對流體現象進行觀測分析，總結出流體運動的規律，并在此基礎上進行預測，通常采用模型進行實驗分析；理論分析主要是根據質量守恒、動量守恒以及能量守恒等定律，加以數學分析的手段，對流體運動進行分析研究；數值計算則是利用數學語言將流體運動的普遍規律表達出來，從而獲得質量守恒、動量守恒以及能量守恒的計算方程，這些方程組合在一起成為流體力學基本方程組?！豆こ塘黧w力學》課程設置的根本目的是為了讓學生熟練地掌握流體的機械運動規律，將其運用到實際生活當中，以此來解決各種與流體力學相關的問題，但是長久以來我們在課堂教學中所強調的是知識點的灌輸，學生進行機械化的記憶，缺乏創新，因此需要對傳統的教學理念進行徹底改變。
（一）幫助學生建立流體力學的思維方式
《工程流體力學》的教學大綱要求學生能夠了解及應用流體力學的基本運動規律，掌握流體力學的理論研究方法。在傳統教學理念中，課堂教學過分注重基本概念、基本理論和計算方法的學習，學生在應試教育的環境中對書本上的知識進行機械化的記憶，很大一部分學生對于知識點的記憶僅僅是為了完成考核任務，因此無法形成系統的知識體系，也無助于培養學生的科學的思維方式，使其在日后工作和學習當中遇到關于流體力學相關的問題時，無從下手。鑒于此，在現代教育理念下需要教師引導學生建立系統的流體力學知識體系，并學會運用科學的思維方式對流體力學相關的問題進行分析研究。
（二）提高學生綜合分析應用能力
《工程流體力學》課堂教學不僅要求學生建立科學的思維方式，還需要具備對流體力學知識的綜合分析和應用能力。在傳統教學理念的影響下，學生被動地接受知識，嚴重缺乏學習的積極性和熱情，對知識和計算公式的機械化記憶，無助于培養學生的發散思維。因此需要在《工程流體力學》課堂教學過程中引導學生對知識進行自主總結，通過對知識點的歸納總結，形成鮮明形象的記憶；與此同時在課后練習中需要增加綜合性，促進學生對流體力學知識的綜合應用。
（三）培養學生的實踐操作能力
實驗是《工程流體力學》教學活動的重要組成部分，通過實驗設計來檢驗一個理論或證實一種假設而進行的一系列操作或活動，從而更加清晰地理解和認識流體力學規律。通常實驗要預設“實驗目的”、“實驗環境”，進行“實驗操作”，最終以“實驗報告”的新聞形式發表“實驗結果”。在傳統教學模式下，學生只能在有限的范圍內進行實驗操作，根本無法鍛煉學生的實踐操作能力，因此需要學生自主獨立的進行試驗操作，讓學生自行設計實驗內容，確定實驗方案，在實踐中不斷提高自己的操作和知識的運用能力。
（四）充分體現學生的主體地位
傳統教學與現代教學理念嚴重背離之處在于課堂教學活動中，教師往往處于主導地位，而作為教學活動關鍵核心的學生群體則成為了知識的被動接受者，單方面機械地完成課堂教學任務，無法真正達到教學的目的。這就要求，在課堂教學過程中，教師必須時刻關注教學同步，充分調動學生的參與熱情，通過討論、提問等方式，讓學生真正參與到學習活動當中，學會發現問題，解決問題的方法。
二、啟發式教學的具體應用
（一）啟發式教學的實質
啟發式教學源遠流長，歷久彌新，“啟發”一詞最早源于古代教育家孔丘的“不憤不啟，不悱不發”。朱熹解釋說“：憤者，心求通而未得之意；悱者，口欲言而未能之貌。啟，謂開其意；發，謂達其辭。”憤與悱是內在心理狀態在外部容色言辭上的表現。就是說在教學前務必先讓學生認真思考，已經思考相當長時間但還想不通，然后可以去啟發他；雖經思考并已有所領會，但未能以適當的言辭表達出來，此時可以去開導他。在現代教育理念當中，啟發式教學主要是指教學活動中教師依據課程學習的客觀規律，引導學生積極主動自覺地掌握知識的教學方法。啟發式教學可以很好地詮釋教育學之間的關系，通過設置問題情境，充分調動學生參與的積極性和主動性，啟發學生獨立思考，發展學生的邏輯思維能力，并且通過教師的適當引導培養學生的動手操作能力和獨立解決問題的能力。
（二）設置問題情境
啟發式教學的關鍵在于設置問題情境，同時也是激發學生創新思維的一種有效方式。這就要求教師在《工程流體力學》課程教學中有目的、有意識地創設各種情境，鼓勵學生主動發現問題，讓學生獨立地進行探索分析。在《工程流體力學》課程教學過程中，學生遇到任何疑問都應該及時提出，向同學和老師進行探討。大量的教學實踐表明，提問可以充分調動學生的注意力和學習的積極性，通過提問鍛煉學生的探索欲和邏輯思維能力。學生在啟發式教學模式下還應該增加主動性，尋找自己的興趣點，去鉆研。這樣學生才會有問題意識，可以提出問題，而不是在別人背后去解答問題。另外，設置問題情境要與實際生活相融合。可以通過創設生活或工作式的教學情境，讓學生真正感受到《工程流體力學》課程教學的多樣性以及前瞻性，通過不斷探索激發出學生潛在的學習興趣以及好奇心。
（三）充分調動學生的主動性
在啟發式教學過程中，需要充分調動學生的主動性和積極性，讓學生真正意義上成為學習活動的主導者?！豆こ塘黧w力學》課程需要打破傳統應試教育的束縛，讓學生的積極性和主動性得到充分釋放。教師組織學生進行討論時，要注意學生的反映，激發起學生發的求知欲望，引導學生通過收集資料了解流體運動的基本規律以及這些規律在工程實際中的應用，幫助他們對問題的獨立思考。例如教師可以列舉一些流體力學在生活和生產中廣泛應用的實例，使學生了解流體處于平衡及運動狀態下的力學規律，加強理論概念與現實生活的相互聯系。總之，只有主動參與其中，學生才能對問題有一個深入的了解，并且能夠切身地投入自身全部的精力想方設法去解決當前所面臨的問題，而教師則完全不用花費大量的精力進行講解，只需要進行適當的指引工作，使學生的自學能力能夠充分發揮。實驗是檢驗學生動手操作以及對知識運用的最佳方式，借助實驗也可以充分調動學生學習的積極性和主動性。在問題情境環節中，學生大膽假設和創新提問以后，就需要通過實驗對問題進行模擬分析，并得到結論。在安全的保障下，進入實驗室，在教師的引導下，自己動手去做，積極探索。這樣會對學習更有幫助，而這一過程會提高學生的研究熱情，也可以提高學生團隊的協作能力。此外，在《工程流體力學》課程教學過程中，學生還可以自由組合進行某一問題的研究，當假設足夠成立的情況下，通過查詢相關的文獻資料，并進入實驗室去尋找答案。這樣一來，學生在今后的學習或者工作中，如果遇到問題，就可以真正獨立地進行思考和研究。
（四）建立輕松愉悅的學習氛圍
建立輕松愉悅的學習氛圍是啟發式教學實現的前提。而長久以的來灌輸式教學，讓教師成為課堂教學的主體，其高高在上的形象，讓不少學生產生畏懼感，這也使得學習氛圍過于凝重、刻板甚至拘束。因此在教學方式上需要打破傳統教學模式的束縛，改掉以往死氣乏味的課堂教學，教師應該是教學活動的組織者和設計者，通過營造出民主、和諧、愉悅的課堂氣氛等方式更好地幫助學生調動他們的主觀能動性和積極性，鼓勵學生親自動手，并且給學生提供更多的進行流體力學討論研究的空間和機會，讓學生在獨立思考、互相討論以及動手操作中完成問題的發現與解決過程。此外，教師還需要引導學生相互尊重、相互理解，課堂氣氛做到張弛有度。讓學生在合作交流中真正理解和掌握《工程流體力學》的理論知識和基本技能，使他們真正成為學習的主人。
三、結語
