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摘要：
現代工程教育要適應21世紀全球經濟的發展趨勢，更加強調培養人才的實踐性、創新性和開放性。在“工程力學”教學改革中，我們以現代工程教育理念為指導，改革課程教學內容、教學方法、考核方式，加強實踐教學環節等，培養綜合素質的工程人才。
關鍵詞：
現代工程教育；工程力學；教學改革
0引言
現代工程的主要特征是技術性、社會性、綜合性和創造性等，要求其不僅要滿足科學技術和社會的要求，還必須兼顧地球的可持續發展。美國麻省理工學院工學院院長布朗教授提出“全球化經濟中的工程”（EngineeringinGlobalEconomy）概念，認為現代工程教育要適應21世紀全球經濟的發展趨勢，應該具有知識的集成化、學科的交叉性以及工程技術和經濟活動緊密結合的特點[1]。國際上著名的應用現代工程教育理念進行教學的三所大學別是：國立清華大學、巴黎理工大學、哥倫比亞大學。美國的哥倫比亞大學提出美國工程專業人才具備的能力即：應用數學科學工程的能力；設計和進行實驗的的能力，分析和解釋數據的能力；設計一個工程部件或工藝以滿足需求的能力；在多學科團隊中發揮作用的能力；以及解決問題的能力。“工程力學”課程的理論性高、實踐性強，是一門重要的工科專業基礎課。工程力學（EngineeringMechanics）所包含的內容是很廣泛的，在面向21世紀教學改革過程中，工程力學課程的開設，不但要培養學生具有扎實的基礎理論知識，而且要培養學生的全面素質和創造能力。因此在教學內容和方法上應進一步創新和規劃，吸收現代教育思想和手段，為培養適應新世紀的優秀人才服務[1]。
1工程力學課程的特點
我們在工科本科教學中所教授的工程力學只包含了工程靜力學（AnalysisofEngineeringStatics）和材料力學（MechanicsofMaterials）中最基本的部分。工程力學課程的理論體系是穩定的，有自身的系統性和邏輯性，在基本理論的講授上有其特定的規律。教學改革的目標是用現代教育的思想，讓基本教程內含的建模思想和廣闊的工程應用價值，轉變成能動性的教學，給學生創造性思維的培養提供更高層次的空間。
2運用現代工程教育理念改革教學內容、方法、手段
2.1“以學生為主體，以問題為中心”引導式教學
以問題為中心，比如講授圓軸扭轉時，引入生活中的問題，粉筆擰斷的斷面，怎樣做出力學分析？就是讓學生帶著生活中的問題進行學習，通過解決問題的過程，訓練他們綜合運用知識的技能，最終能夠做出粉筆的受力圖。使學生進入“樂之”學習階段，主動進行探索性的學習，學習熱情高。
2.2“以運用為指導，以創新為目標”實踐性教學
在課程結束后，教師仍然長期指導有興趣的學生完成課題。比如：大學生創新創業大賽，老師為輔導人，學生組成團隊為項目負責人和參與人，在規定的時間里完成一個學生自選的創新創業實踐項目項目。我們其中一個項目就是：“在建實驗樓用建材料力學性能測試及評定”。這個項目依托于學校在建的實際項目，學生運用實驗課程所學習的低碳鋼力學性能知識，完成實際項目。在這個過程中，遇到的材料增多，需要試驗的力學性能增多，學生需要舉一反三，讓學生將所學的知識應用與實踐，激發學生的實踐動手能力和積極創新的學習能力。這與美國猶他州立大學M.DavidMerrill教授提出的“首要教學原理”[2]是一致的，把“理論聯系實際、溫故再知新、學而能至用”作為教學原則，設計“激活已有經驗”、“展示知識技能”、“應用知識技能”、“將知識技能整合到實際項目中”。
2.3工程構件立體化視頻教學
我們制作了全部工程力學涉及的幾種受力變形視屏演示，包括桿件的拉伸，壓縮、扭轉、彎曲、剪切等受力及變形過程或直至破壞，將課本上平面的受力過程空間立體化，讓學生更容易理解知識點，培養學生的空間想象能力的思維能力。通過這種方式，避免了“講解員式”呆板、枯燥的授課，學生課堂氣氛非?；钴S，積極參與，極大程度上提高了提高教學效率。但這種方式對教師和學生的要求都很高，因為教師需要花費更多的時間對學生進行啟發和誘導，而學生則需將更多的精力放在理解和應用上，此時傳統的教學方式無法滿足要求，應采取三維動畫、虛擬現實等多種手段使學生理解教學內容，如此教學效果將事半功倍[3]。
2.4合理利用教具，情景式教學
教師在實際的課堂教學過程中應合理利用教具，采用直觀教學法，實行情景式教學，使學生產生身臨其境的感覺，如此能夠大大提高教學質量和效果。比如在講授扭轉失效問題時，可隨手抓起一支粉筆，將其擰斷，其斷口就是典型的脆性材料斷面，并引導學生分析其斷裂面方位。聯系日常生活中與力學有關的實例，比如自行車、載重汽車、建筑結構、橋梁、起重機等，如此學生就會知道力學知識并不是高深莫測的，力學知識就充斥在我們生活的方方面面，我們生活中常見的一些現象幾乎都富含著豐富的力學知識，鼓勵學生對觀察和留意生活中的各項問題，從中發現力學知識掌握力學知識，比如小麥的麥秸和竹子為什么生長成空心圓截面？[4]因為小麥的麥秸和竹子生長成空心圓截面具有優良的抗彎和抗失穩的能力等。
2.5開設新的設計性和綜合性實驗
實驗是培養學生動手能力和科研能力的重要環節，傳統的工程力學實驗內容較簡單，且大多為驗證性實驗，我們對傳統的工程力學實驗項目精選、歸并和增補，并將分為驗證性實驗、設計性實驗、綜合性實驗。加強實驗的思考性和啟發性，增強學生通過實驗發現問題、研究問題的能力有利于培養學生的實驗技能，在現代工程理念指導下，有利于培養學生的創新精神，為21世紀培養生命力旺盛的高素質工程技術人才。綜上教學改革方法，我們培養學生具有完整的知識結構和知識層次，從理論、計算和實踐三個方面進行訓練，使他們能夠定量、定性地分析問題，用系統工程的思想分析問題，與高技術結合，熟練運用計算機技術解決問題。從工科教育、人文教育兩個方面進行工程實踐，既注重知識的傳授，又注重人的培養，讓學生學會嚴格的工程思維方式。
3結論
我們通過改革工程力學課程教學內容、教學方法、教學手段，實踐教學等環節。這些措施使學生對課程產生濃厚的興趣，充分調動學生的學習積極性和潛能，形成了良好的學風。從近三年的課程通過率來看，我們發現在實行課改后，學生的通過率明顯增加，所以說讓學生感興趣積極主動的學習是最重要的[4]。教學相長，教學改革也促進了教師的教學、科研水平，教師的科研成果充實了課程內容，提高了講課內容的知識性和趣味性，更加促進了教學。在今后的工程力學教學中，首先要求教師有開闊的眼界，以培養符合現代社會要求的有綜合高素質的人才為目標，設計自己的課程。繼承傳統教學培養抽象思維能力的優點，在傳統教學方法和多媒體教學方法的協調結合上下功夫，加強學生建立數學和物理模型的能力。教師應該運用現代工程教育理念進行教學，從而培養學生應用基礎知識以及工程知識的能力，具有設計局部和整體工程的能力，用現代科技創造新的復雜系統的能力，團隊協同工作的能力，嚴謹和周密的思維方式，對社會發展有全局觀念和責任心。
作者：董茹 杜鵑 劉聰 單位：榆林學院建筑工程學院
參考文獻：
[2]M.DavidMerrill.首要教學原理[J].盛群力，馬蘭，譯.遠程教育雜志，2003（4）：20-27.
[3]馬景槐.工程力學教學改革的研究與實踐[J].江蘇技術師范學院學報，2005，11（6）.
[4]劉曉旻，張曉芳，李蘇貴.現代工程教育理念下的傳感器課程教學改革[J].中國電力教育，2010（16）：107-110.
