对工程力学的认识精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇对工程力学的认识范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

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.

篇(2)

《工程力学》是技工学校机械类专业的一门重要基础课，包括：理论力学和材料力学两大内容。不仅具有完整的理论体系，而且在生产实践中有着直接的应用。学生掌握《工程力学》知识的水平直接影响了工程效益和工程安全。技工学校机械类专业的《工程力学》课程，因其教学对象、培养目标、教学条件等的特殊性，使其有别于中职的教学。因此，根据近年来在该课程教学中的存在的问题加以探讨，提高教学效果。

1 《工程力学》课程教学存在的问题

1.1 学生缺少积极性和主动性

在教学过程中缺乏与学生的互动，不能获得学生学习情况的反馈，使课堂的学习气氛压抑而沉闷，就会给学生精神上也带来一定的压力，从而影响学生的学习积极性。通常在技工学校里学习的学生，学习成绩一般，对于力学中涉及的相关知识理解能力较弱，学习难度也较大，因此，通常对学习缺乏信心，也容易慢慢对学习失去兴趣，从而也影响到学习的主动性、积极性和进取心。

1.2 学生文化基础薄弱

当前，技工学校学生的文化基础差是一个无法否认的事实。究其原因，大多数学生不会学习，不爱学习，也不想学习，在中学没有养成良好的学习习惯，缺乏良好的学习氛围，动力不足。无疑，这些事实对《工程力学》的教学带来巨大困难。

1.3 教学方法过于陈旧

传统教学方法，以教师为主体，即“教师教，学生学”，教师在整个教学活动中处于主体地位，而学生则是被动围绕着教师传授的内容进行理解和记忆。学生学习的主动性和积极性受到了极大的压制，特别是技校学生，本身基础差，接受能力不强，导致教学效果很不理想。

1.4 教学缺乏实践性

掌握《工程力学》必须遵循实践―理论―再实践的规律，而目前技工学校的《工程力学》的教学大纲却过分突出课程自身理论的系统性与完整性，与专业生产现象严重脱节，较为突出的表现在缺乏对学生实际能力的培养。同时技工学校硬件设施跟不上，实验条件缺乏，而《工程力学》这门课程是一门实践性较强的学科，没有实验支撑，有些理论学生很难理解。

2 提高技工学校《工程力学》的教学效果的途径

2.1 激发技工学校学生的学习热情

（1）运用多媒体教学。

在教学过程中采用多媒体辅助教学，可以克服传统教学模式的不足，在相同的时间内可以使学生获得更多的信息，大大地提高课堂教学效率和效果。多媒体能够将一些工程实例通过屏幕展现在学生面前，增加感性认识。另外也可以播放一些有趣生动的与工程力学有关的影音资料，便于学生理解。

（2）用故事和实例加深印象。

通过介绍与《工程力学》有关的科学家事迹以及最新的科技成果，激发学生对《工程力学》的兴趣。教师在学生刚开始接触《工程力学》时就要精心准备，巧妙地设计教案，给学生介绍有关力学的科学史以及科学家传记，使学生对《工程力学》产生兴趣而非恐惧，如瓦特发明蒸汽机，钱学森在航天领域有杰出的贡献，北京奥运会鸟巢的结构。这样不仅能拉近学生学本学科的距离，还能大大激发学生对学习《工程力学》的兴趣，让其真正乐于学习。

（3）提出问题以激发共鸣。

心理学研究表明，每个人更倾向于对自己熟悉的事物进行深思，更倾向于对自己了解的内容表达看法。正常情况下，人人都有表现欲，教学中，与生活息息相关、学生感兴趣并擅长的事物相比于《工程力学》本身更能激起他们的共鸣与深思，让课堂更活跃、高效。因此，在介绍新知识，为了激发学生的兴趣，可联系一些常见的生活与生产实例。例如，在钻孔时要把工件固定，该用多大的力固定工件？杂技演员表演用手开砖，为什么在砖的两边垫上物块比不垫物块更易断？对于这些问题，学生肯定想弄清楚为什么？有了兴趣，也就有了积极性，接下来的听课就是解题过程了。

2.2 让学生愿意努力钻研

（1）从思想上重视《工程力学》。

从教学开始就要让学生清楚认识到《工程力学》是今后专业学习中必须牢固掌握的不可忽视的专业基础课，《工程力学》直接影响之后的许多后续专业课程的掌握。《工程力学》还是现代工程技术的基础，许多工程技术的发展离不开《工程力学》的知识。从古代的著名建筑和发明到近代各先进的工业国家在科学技术领域和工程建设的新突破，《工程力学》发挥着越来越重要的作用。

（2）授课难度适当，维持学生自信。

对于大多数学生而言，成就感才能给他们自信，才是维持学习动力的源泉。特别是技校学生，不管是学习还是遵守校纪校规上，已经厌倦了老师的批评。在学习中，沮丧和难不可攀的感觉最容易导致他们心灰意冷，彻底放弃学习。因此在课堂生对教材中大量的数学公式推导应尽量简而化之。如果过分纠结于复杂的公式，不仅要花大量的时间讲解，而且会事倍功半，打击学生的积极性。

2.3 教师改进教学方法

（1）丰富教学形式。

轻松课堂氛围，能帮助学生调动对于学习的积极性和能动性，提高学习效率。《工程力学》有以下特征：概念较多，逻辑性强。对于这门有一定难度的科目，当教师在教学中没有能实质性帮助学生提高学习效率的方式，则很难提高学生的学习兴趣。因此在教学中必须考虑学生的实际情况，从学生出发，想学生所想，学生愿意学什么内容，不愿意学什么内容。如果在备课时考虑到这些，那么课上就不能滔滔不绝，长篇大论地去讲述和推导力学中的相关理论知识，就不会讲自身的教置身与教学中的主体地位。

（2）注重实践能力培养。

篇(3)

Abstract：The course of Engineering Mechanics is an important and elementary professional course.This teaching reform emphasizes the integration of theory with practice and the experiments，which can help arouse the students’interest in learning and promote students to form the habit of thinking and practicing. It also plays an irreplaceable role in cultivating students’engineering awareness， collaboration，innovation capability.

Key Words：Engineering Mechanics Experiment；Teaching Reform；Practice

工程力学课程是许多工科专业（如机械类、土建类、航天航空类、水利类等）的一门重要技术基础课，它不仅是力学学科的基础，而且也为有关专业学生学习后续相关课程和将来从事科学技术工作奠定必要的基础[1]。力学的认识遵循着“实践―理论―再实践”的法则，实践的最直接、最简单的手段就是实验室中的实验，因此，对工程力学类实验进行教学改革，对培养创新型人才具有重大意义。

1 教学中存在的问题

分析目前我院工程力学实验课程教学的现状，发现存在的主要问题如下。

（1）工程力学是一门逻辑性较强的专业基础课，教学内容相对枯燥，教学方法单一呆板，没有注重学生的主体性，忽视了学生的创造性，使学生学习兴趣不高，从而导致不能很好的指导实验课程，即理论课程没有很好地支撑实验教学。

（2）在实验教学的环节中，虽然开设的实验为工程力学中的几个经典实验，但主要以传统的验证性实验为主，这对于理论教学的效果有一定的帮助，可以加深学生对基础理论的理解，掌握实验的基本技能，实现认识的飞跃[2]。但是不能使学生发挥自己的创造性思维，即实验课程没有很好地对理论课进行提升。

（3）创新环节落后，此环节是理论联系实际最直接有效的过程之一，此环节的丢失意味着理论与实践的结合过程的丢失，更不要说培养锻炼学生的创新思维。

因此，针对目前我院开设工程力学实验课程的现状，我们提出几点改革建议，希望通过改革创新与实践，探索出具有优质效果的教学方法、提高学生的学业水平，同时对促进教学条件的改善，教师业务能力的提高及教学实力的提升都有深远而重大的意义。

2 教学改革方案

为了更好的实现工程力学实验的教学效果，提出改革初步方案如下。

第一，采用实验化教学的手段，力求培养学生的实践动手能力。将课堂教学和实验教学相结合，遵循“实践―理论―再实践”的原则，将课堂教学搬进实验室，使理论教学和实验教学相互渗透，交互进行，先实验演示，再理论讲解，再实验操作，从而激发学生的学习兴趣，更重要的是培养了学生的思维方式和动手能力，使学生在观察问题、分析问题、解决问题等方面取得明显的进步。

第二，利用开放实验项目深化改革要求，提高学生的责任感、自信心，激发创造力[3]。在实验教学的基础上，利用开放实验项目将工程力学类实验的范围进行扩大、深化，不仅能够进一步培养学生的动手能力和创新能力，发挥学生的主观能动性、主体性、创造性，而且可以激发学生初步的科研兴趣，为学生以后的学习、工作奠定一定的基础。

篇(4)

作者：邓在京，张居敏

关键词：农业工程专业；《工程力学》；教学改革

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2017）04-0139-02

一、引言

《工程力学》这门课的教学由我校工学院力学教研室承担，开设专业有环境工程、设施农业、食品工程和工程管理等，其中仅环境工程专业为必修课，其他专业均为选修课，总共56学时。课程体系包括静力学和材料力学两部分，是一门重要的专业技术基础课程。客观地说，《工程力学》这门课对非机械类学生，尤其对缺少必要的先修课程的学生来说比较抽象，难以理解。由于这门课理论性强、概念多，教师要讲清讲透问题本质，需要联系众多工程实例来建立概念，通过力学公理、法则及规律，经数学逻辑推理建立得出理论，然后应用于解决工程中的实际问题。生产实际中，物体的受力、变形、失效、破坏等现象随处可见；工程设计中，力学分析方法有着十分重要的引领指导作用。多年的教学实践，我们发现农业工程专业《工程力学》教学中存在着一些不容忽视的问题，一部分学生对《工程力学》课程不够重视，存在认识误区，认为与自己所学专业关系不大，学习时所花的精力和时间不够；甚至还有学生觉得公式定理太多，理论抽象，不易理解，存在畏难情绪，缺乏兴趣，这样导致学习这门课的效果不佳。经典力学包括工程力学，理论体系严密，逻辑性很强，我们学习《工程力学》，最重要的是学习它的思想方法和研究方法。学好力学，对我们今后走上工作岗位，从事生产科研具有指导作用。我们在建设《工程力学》优质课程中，应充分考虑学生学习这门课程的特点，教师在转变教学观念、改进教学方法的同时，要有针对性地培养学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，进而提高教学质量。

二、指导思想与基本要求

我校农业工程类专业《工程力学》课程已开设多年，学生反映良好，教师在多年教学实践中积累了不少经验，建设《工程力学》优质课程，可以作如下概括和总结。首先，凝聚共识，通过对《工程力学》进行改革，把基础公共工程教育和因材施教有机结合起来，着力提升学生的专业素养，提高学生通过自学获取和更新知识的能力、独立解决实际工程问题的能力以及创新能力；其次，改革着眼于我校农业工程类各专业本科教学的实际，把“因材施教和分层教学”的教育思想理念付诸具体实践；第三，力学教学的改革同样要适应现代科学技术和生产力的迅速发展要求，适应国民经济对新时代大学生基本素质和能力培养的需要，适应面向21世纪教学内容和课程体系改革的总体要求，这是我们进行《工程力学》教学改革的指导思想和要求。我校农业工程类专业学生（环境工程、食品工程、设施农业和工程管理等）与力学教研室所在的工学院（机电、能源和自动化类）学生在基本素质、基础知识的掌握等方面，客观上存在一定差距，实验教学要求不一样，教学培养目标不一样，学生今后的去向更是不同。机电、能源和自动化类学生有前修课程如机械制图、大学物理、金工实习、机械原理等知识做基础，在讲授材料力学内容时，学生较容易接受。农业工程类专业学生不同，有些专业学生学过大学物理、画法几何，有些专业甚至连这样的前修课程也没开设，如果不区别对待，采用同样的讲课模式，同样的语速，同样的互动方式，不少学生要即刻消化吸收教师讲授的内容就比较困难。因此，在《工程力学》教学实践中，教师应循序渐进地引入《工程力学》的实例和概念，让学生深入理解基本理论、基本概念和基本方法，重点突出农业工程类专业实际应用的特色，注重能力的培养，满足并保证教育部提出的课程教学基本要求。针对农业工程类专业的学生，教师授课的着力点应侧重工程应用和拓宽拓展知识面，培养工程意识和分析解决问题的能力。

三、内容编排与创新

针对农业工程类学生的特点、接受能力和教学大纲要求，在课程的内容编排上，力求做到循序渐进，由易到难。静力学部分包括静力学基本概念、汇交力系、力偶系、平面任意力系、空间任意力系与静力学专题等六章。如果以研究的问题进行重新整合，可以简单地划分为两部分，即力系的简化与等效替换一部分，力系的平衡条件与应用一部分。组织教学通常按照由一般到特殊的顺序，注意前后内容的衔接，可以很好地避免内容上的重复，使得力系的合力矩定理以及力的平衡方程的证明与推导等的解题思路和方法能够做到条理清晰、重点突出，既减轻了学习负担，又提高了效率。实践证明这样编排和讲授学生易于接受，是可行的，可以推广。材料力学部分主要讲授四种基本变形，即轴向拉伸与压缩、扭转、剪切和弯曲；另外还介绍组合变形、应力状态、强度理论和压杆稳定等问题。先讲解基本变形，后介绍组合变形，甚至可以把组合变形安排在应力状态之后讲解。四种基本变形其内力、应力公式是不一样的，但其研究方法和思路其实都是相通的。先作外力分析和内力分析，再作应力分析，建立强度条件及应用，最后作变形分析，建立刚度条件及应用。在初步理解的基础上，进一步总结对比各部分内容的知识点，可以让学生课后列一张基本内容一览表，表示四种基本变形的内力、应力、强度及刚度的计算式。这样，学生会加深对各种基本变形公式的理解和记忆。

四、多媒体运用与模拟实验

《工程力学》优质课程的建设，离不开先进的多媒体技术支持。《工程力学》这门课工程背景很强，一些工程实例，如工程结构、机构的动作及机器设备的工作状况可以通过屏幕活灵活现地展现，使学生能够将该课程与实际工程背景联系起来，增加感性认识，理解基本的概念和理论。多媒体图文并茂，动静结合，新颖有趣，生动形象，不仅吸引学生的注意力，更能激发学生的学习兴趣和求知欲。同时，多媒体技术的应用使教师的教学过程得到充分展示，尤其充分展现启发式教学的全过程。就拿“静力学基本概念”、“约束与约束力”、“材料在拉伸与压缩时的力学性能”这些单元来说，因为抽象概念较多，需要的图形和图片数量较多，以往教师课堂上板书的工作量很大。而利用先进的多媒体课件辅助教学，绝大多数学生基本上能够当堂消化课程的内容，而且随着多媒体技术的不断成熟和完善，课堂教学的效率和效果不断在提高。采用现代化的先进的教学手段并不意味着完全离开黑板粉笔。农业工程类专业开设《工程力学》课程的主要目的是培养和训练学生的逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力，培养学生的工程意识。传统的“黑板+粉笔”教学，有些时候更能将这一分析思考的过程直接地再现，尤其是在推导力学公式时，有其他媒体不可替代的作用。授课教师应根据各教学环节的具体内容适时采用最恰当的教学形式。引入力学概念时，利用多媒体技术给出直观生动形象的例子，便于学生理解消化；分析求解问题时，可借助粉笔黑板逐步展开，进行严密的逻辑推理，让学生真正体验到力学的美、逻辑的美。从当前的教学形式来看，《工程力学》实验课依然是理论课的补充，基本任务是验证定理和公式，所以一般为验证型实验。从实验内容看，教师进行实验演示，学生用已经制作好的试件进行加载，测取实验数据。学生通过实验分析、归纳和讨论工程实际问题，有所收获，但这样的实验教学不利于培养学生的实际动手能力和创新能力。我校目前的现状是，由于授课班级较多，软硬件跟不上，把《工程力学》作为必修课的相关专业的学生才能进入实验室，选修课的学生甚至连实验室也进不了。为弥补这一缺憾，教师只能通过多媒体技术演示力学实验过程。目前国内不少大学网上模拟实验做得比较成功，可以有效利用网上资源，这有利于学生加深对课堂知识的认识理解。

篇(5)

关键词：工程力学；力学建模；工程案例；工程应用

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）35-0083-02

一、力学建模与工程案例相结合的教学具有重要意义

工程力学课程的能力培养要求是使学生通过系列基础课程的学习提高：（1）建模能力；（2）分析计算能力；（3）实验能力；（4）自学能力。工程力学是一门兼有基础理论和应用技术两重性质的技术基础课，它要求学生不仅要掌握课程要求的基本理论，而且要求学生具有将实际问题抽象为力学模型的能力和处理工程中有关力学问题的能力。工程力学涉及大量的工程案例，在许多工程技术领域中有着广泛的应用。工程力学教学中实施“力学建模”与工程实际案例相结合，培养学生应用力学的基本理论和方法分析、解决一些工程实际问题，具有重要的理论和实际意义。

二、工程力学教学中存在的典型问题

1.教材方面。国内近几年有关工程力学课程及其教材的建设成果颇为丰硕，但是教材中基本没有系统介绍建模的内容，而是直接给出力学模型，讲解理论概念及模型的计算方法[1]。教材中问题的提出、概念的引入缺乏明确的工程背景介绍。工程力学是一门兼有基础理论和应用技术两重性质的技术基础课，现有教材建设没有依托具体的学科专业深化展开，需要适量增补一些富有专业实践性或趣味性的教学素材。同时高校生源质量良莠不齐，以及出于教学学时数大幅缩减，工程力学教材降低了其所编内容的难度，删除了偏难的理论分析和公式推导，忽视了不同基础学生的多层次需求。工程力学教材的课后习题多数偏重于某个具体理论或公式的分析与运用，很少引入生产实践中基于力学分析的综合运用实例，没有发挥出课后习题应有的功效。

2.教师方面。一方面传统教学方法侧重于对工程力学课本中概念的讲解，虽然学生能掌握力学解题思路，但其弊端是形式呆板、内容枯燥，难以提高学生的学习兴趣。这就需要教师弱化理论推演，加强应用环节的讲解。另一个方面长期以来工程力学的教学改革侧重于课程内容和教学方法的研究，忽视课程与工程实践密切联系的特性，因而不能很好地调动学生的学习积极性和培养学生的创新能力。同时许多工科教师毕业留校直接从事教学工作[2]，缺乏实际工作经验，难以掌握。这就要求教师具有深厚的力学知识和宽广的知识结构，加强实践学习，将科研项目总结为工程力学问题，授课时对学生进行结合专业的创新性引导和启发。

3.学生方面。工程力学是在大学里最初接触到与工程实际密切相关的主要课程之一，它具有理论性强、系统性强、逻辑严密、比较抽象、与工程实际具有一定联系等特点。但学生实践经验少，综合分析工程实际问题的能力差，这给学生学习这门课程造成了很大困难。我校大规模扩招后，高校生源的质量良莠不齐。同时基础课程的教学中，如高等数学和大学物理，有些教学环节的实施不到位，教学效果不是很理想，直接影响学生工程力学的学习效果。而科学技术的高速发展使得力学的研究对象更加复杂，力学的基础性、交叉性、技术性的学科特点更加明显，这也增加了学生学习力学的难度。

三、力学建模与工程案例相结合教学的几点建议

建模是指根据具体问题选择合理的计算模型，建立工程构件力学模型，并根据力学基本原理建立相应数学模型，它是将力学理论应用到实践的必要过程。下面从课堂教学、实验教学和考核三个方面论述力学建模与工程案例相结合教学模式。

1.结合典型力学案例让学生掌握建模。力学建模是联结力学与工程应用最为重要的纽带，课堂上老师要向学生介绍力学建模的基本知识。所谓建模指的是用某种形式或模式去近视描述、模拟所考察对象本身及其变化过程的现象和规律。一个理想的模型既能反映考察问题的根本特征，同时可以量化求解的模型，应满足：可靠性和适用性。建模时必须对与考察问题有关事物进行详尽和深入的分析，建模研究包含以下三个方面：（1）模型的建立；（2）模型参数的估计；（3）模型的检验。工程力学理论性很强并紧密联系工程实际，而学生实践经验少，直接影响学生综合分析工程实际问题的能力。课堂上工程问题的提出，首先是介绍它的工程背景，除了必要的语言描述，还通过大量图片和影音资料进行介绍，提高学生的感性认识。教师还要鼓励学生用所学的知识去解决问题，帮助学生学习对问题的界定，了解实际工程问题与计算简图之间的差距。教会学生将具体的工程实际问题抽象为力学模型的方法，要求所建的模型能接受实践的检验并做出相应的修正，使科学研究的模型计算成果接近于实际。教师应注意搜集和积累一些与工程力学相关的典型案例，有目的地选择密切联系工程实际和日常生活的例题，在讲解例题时，突出对实际问题的简化、建模的过程，注重培养学生运用所学的基本理论和方法去分析和解决工程实际问题的能力[3]。

2.借助实验进一步提高学生建模能力。实验和理论在工程力学中占有同等重要的地位，但是我校在力学教学中存在着重理论、轻实验的现象。现有的一些实践课程大都是为验证课堂教学所传授的知识而开设的，只注重教授学生求解具体的力学理论问题，而忽视通过实验培养学生将工程实际问题提炼成力学模型，培养学生灵活运用理论知识解决实际问题的能力[4]。实验教学中应该精简验证性实验内容，增加综合性与研究型实验项目。为适应不同层次学生的教学需要，结合课程性质和课程内容，从科研项目中提炼出一些具有工程背景的综合性与研究型实验项目，让学生综合运用基础理论知识，建立其力学模型，研究其理论解决方案，再用实验结果来检验力学模型[5]。这样不仅丰富了实验教学内容，充分调动了学生学习的积极性和主动性，提高了教学质量。学生通过“实验到理论再到实验”的过程，提高自身研究问题和解决问题的能力。同时根据需要可以开展模拟实验，它作为真实实验在一定条件下的替代具有明显的优势，模拟实验的表现形式有：（1）实物演示实验；（2）数值模拟实验；（3）人机交互模拟实验。目前一些高校已经开始用MATLAB软件为工程力学进行模拟计算和实验，可以借鉴这些先进成果进行转化应用。

3.增加力学建模考核内容。目前我校仍然采用课后习题作业和闭卷考试作为考核学生的基本手段，这种方式考查学生记忆能力的较多，不利于发挥学生运用知识和动手实践的能力。因此，有必要对现行考试方法和考试内容加以改革。平时的考核可以采用课后习题作业、实验操作和读书报告的形式[6]，课后习题是适量的基本概念的考核和理论计算；实验内容应贴近于工程实际，让学生综合运用理论知识，建立其力学模型，研究其理论解决方案；读书报告要求学生就一个工程实践中的力学问题，根据力学基本概念和定理对问题进行抽象简化并建立其力学模型，然后利用所学的理论知识确定计算方法，最后进行分析计算并给出解答。期末考试内容不仅包括考核学生掌握力学基本概念的能力，还包括考核学生应用力学理论知识分析和解决问题的能力。例如，给定一个简单的典型力学问题，让学生简化力学模型，给出受力分析，为各构件选取材料及截面形状和尺寸，并对该结构存在的问题谈自己的看法。这种考核方式注重培养学生解决力学问题的能力和对所学工程力学知识进行归纳、总结的能力。

参考文献：

[1]杨冠声.工程力学建模[J].天津职业院校联合学报，2007，（11）：12-15.

[2]黎杰松.浅析大学工程师教育存在的问题及对策[J].华北水利水电学院学报（社科版），2012，（4）：155-157.

[3]周丽珍，张涛.勘查技术与工程专业的“工程力学”课程教学方法探索[J].中国地质教育，2010，（增）；

[4]张涛，周丽珍.加强高校实验室建设培养学生创新思维[J].中国地质教育，2007，（增）.

[5]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）：75-77.

[6]刘永寿，支希哲.工科理论力学考试改革的理论与实践[J].力学与实践，2004，（26）：68-69.

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关键词 工程力学 理论研究 发展趋势

中图分类号：U172 文献标识码：A

由于相关行业的发展与国民经济和科学技术的发展同步，使得力学在其中多项技术的发展中起着重要的甚至是关键的作用。力学专业的毕业生既可以从事力学教育与研究工作，又可以从事与力学相关的机械、土木、航空航天、交通、能源、化工等工程专业的设计与研究工作，还可以从事数学、物理、化学、天文、地球或生命等基础学科的教育与研究工作。从这个意义上讲，力学专业培养人才的对口是非常宽的，社会对力学人才的需求也是很多的。

随着力学学科的发展，在本世纪将产生一些新的学科结合点，如生物医学工程、环境与资源、数字化信息等。经典力学与纳米科技一起孕育了微纳米力学将力学知识应用于生物领域产生了生物力学和仿生力学；这些都是近年来力学学科发展的亮点。可以预料，随着社会的发展，力学学科与环境和人居工程等专业的学科交叉也将会进一步加强。

1工程力学研究方向

主要学习力学、数学基本理论和知识，受到必要的工程技能训练，具有应用计算机和现代实验技术手段解决与力学有关的工程问题的基本能力。毕业生应获得以下几方面的知识与能力：

（1）具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力；

（2）较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括固体力学、流体力学、电工与电子技术、市场经济及企业管理等基础知识；

（3）具有较强的解决与力学有关的工程技术问题的理论分析能力与实验技能；

（4）具有较强的计算机和外语应用能力；

（5）具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。

主干学科：力学。主要课程：理论力学、材料力学、弹性力学、流体力学、结构力学、电工与电子技术、计算机基础知识及程序设计。

2工程力学发展趋势与学科交叉

（1）固体力学方面：

经典的连续介质力学的模型和体系可能被突破，它们可能将包括某些对宏观力学行为起敏感作用的细观和微观因素，以及它们的演化，从而使复合材料的强化、韧化和功能化立足于科学的认识之上。固体力学的发展，必将推动科学和工程技术的巨大进步。

（2）流体力学方面：

为了尽可能多地开采地下油气，需要深入研究渗流机理并定量化。它的研究还有助于了解各种新陈代谢的宏观机制。

化工流程的设计，很大程度上归结为流体运动的计算问题。由于流动的复杂性，针对若干典型化工设备进行深入的研究，将为化工设计和生物技术产业化等提供新方法和基础。而复杂流场计算需要各种计算方法和理论，必须发展新的计算机软硬件，这就必须在计算流体力学上投入更大的力量。

（3）一般力学方面：

随着技术的发展，诸如机器人、人造卫星和高速列车等等领域的发展，亟需解决多体系统的运动和控制、大尺度柔性部件和液体的运动稳定性、车辆与轨道作一个高度复杂非线性系统等的建模，求解理论和方法等的研究分析。

一般力学近来已经进入生物体运动的研究，例如研究人和动物行走、奔跑及跳跃中的力学问题。其研究结果可提供生物进化论方向的理性认识，也可为提高某些机构、机械的性能提供指导。

（4）力学与其他学科的交叉：

所为学科的交叉可分三类：学科内部不同分支交叉，例如流体弹性力学；两种不同学科间的交叉，例如物理力学；兼有前两者的特点，例如爆炸力学、物理化学渗流、生物力学等。

交叉学科并非两个学科或分支学科的简单加合，它基于源学科又有区别，它的发展有利于发展新学科并促进源学科的发展。

20世纪力学已经与工程交叉产生了工程力学，与地学结合产生了地球流体力学，与生命科学和医学结合产生了生物力学等等。

3工程力学学习技巧与方法

工程力学主要课题是研究材料的力学性能、结构的安全稳定性问题。所涉及材料的强度、结构的刚度及稳定性、疲劳断裂问题。通过力学分析，确定材料是否安全以及安全系数，为工程设计等做基础。先学好理论力学，学会在二维、三维情况下对物系正确的受力、力矩分析。然后逐渐掌握最基本的四种形式：轴向拉伸与压缩、剪切、扭转、弯曲。掌握好处理四种形式的分析方法，最后学会强度、刚度校核。其中最关键的是要能准确并正确的认知其受力状况。

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的一个挑战。笔者结合自身多年的教学经验，介绍了几个基本概念的讲解方法，以此期望能够更好地完成教学工作。

关键词：工程力学 基本概念 教学

工程力学是研究机械运动一般规律的科学，是自然科学的理论基础，又是现代工程技术的理论基础，在日常生活和生产实际中具有非常广泛的应用。工程力学的授课方法较数学、物理、化学有所不同，需要用理论研究和实验分析相结合的观点，将一些复杂的研究对象分解为力学模型，使学生不光理解推导的结果，更要掌握推理的技巧，培养学生分析问题和解决问题的能力，逐步形成正确的逻辑思维，在获取知识的同时，能将所学的知识融会贯通，学到科学的思想方法。在工程力学中存在很多的基本概念，若理解不透， 做题时就无从下手。笔者在近几年的教学实践中， 简单介绍几个基本概念的讲解方法， 以供参考。

1不同角度拓展对“平衡”的理解

所谓物体的平衡，我们在工程力学中讲述的概念是是指物体相对于周围物体保持其静止或匀速直线运动的状态。平衡时机械运动的特殊形式，是物体在特殊力系作用下的特殊运动形式。事实上，静止只是存在于理论上面，静止也只是相对的，平衡是力学中一个重要的基本概念，也是学好工程力学的基础，为了加强学生对“平衡”概念的理解，如果能从不同的角度来讲述这个概念，对于学生知识的拓展将会有很大帮助。从整体到局部的关系来探讨平衡的问题，当平衡系统由两个或两相以上物体组成，系统平衡，则组成系统的单个物体也处于平衡状态，系统中的单个物体都可以列出独立的平衡方程；从动力学的角度探讨平衡的问题，当质点做变速运动时，质点的加速度与合外力的方向一致，当加速度等于0时，物体处于匀速直线运动，这就是平衡状态，这个时候质点所受的作用力、反作用力与质点的惯性力组成了零力系，实际上质点是处于假设的平衡状态，也就是相对平衡。

2 对杆件“内力”概念的讲解

在工程技术实际操作中，构件的内力计算是普遍存在的（如悬梁、传动轴、桥梁等），但内力的概念抽象，常常让学生感到含混不清。如何让学生更好地掌握内力的概念、判断截面内力的方向呢？这是工程力学课程需要重点解决的问题。要了解构件的内力，还需要对所受的外力作出分析，那么内力和外力是怎样一种关系呢？他们就类似于初中物理中学过的的拉力与摩擦力的关系。拉力作用于物体，会使物体产生，但是在物体运动之前，摩擦力等于拉力，并随着拉力增大而增大，但增大到一个最大值后，就不会再增大了，即摩擦力有个最大值，就是最大静摩擦力，此时，拉力如果继续增大，就会让物体运动。内力和外力的关系类似于摩擦力与拉力的关系。在构件没有被破坏之前，内力等于外力，并随着外力增大而增大，但增大到一个最大值后，就不会再增大了，这就是内力的最大值，此时，外力如果继续增大，就会破坏构件的结构。了解了内力和外力的关系后，再进行构件内力的分析，在工程力学中求内力往往采用截面法。介绍截面法时，应具体地讲述截面法的步骤，采用截面法的必要性，只有用截面法才可以分析梁的内力情况，对梁的应力可以作进一步的分析。所以先用截面截开梁，将梁的内部露出来，再来分析梁的的内力分布情况。下面介绍一下具体的分析方法：用截面假想把构件分成A、B两部分（如下图），取出A部分，对于A部分进行受力分析，除受外力F1、F2和F3外，在截面上还有来自B部分的作用力，这就是内力。A部分在上述外力和内力的共同作用下保持平衡。类似地，如取出B部分，则它是在外力F4、F5和截面上的内力共同 作用下保待平衡。至于部分B的截面上的内力则是来自A部分的反作用力。根据作用和反用定律，A、B两部分在截面上相互作用的内力，必然是大小相等方向相反的。对于内力这个概念有两个总结：第一，内力是在外力作用下，由于变形而产生的附加内力；第二， 这种内力随外力的增大而增大， 但不会无限增大， 内力达到某一极值， 材料将发生破坏。掌握这些结论性的秘诀，一方面可以将较复杂、理论性较强的内力计算和方向判断简单化；另一方面又可做到理论与实际相结合。十多年的教学实践证明，学生对这种方法较易接受，且记忆比较牢固，学习效果很好。

3 对比法分析工程力学中四种变形的概念

在工程力学的教学中，四大基本变形是材料力学的主要内容，学生在学习四种基本变形时， 往往把几个内力混淆， 惯性矩与极惯性矩也分不清，怎样在教学中能够讲清这四种基本变形，也不是一件容易的事。在教学中如果采用对比分析的方法来讲解这四种变形，会更容易理解。这四种基本变形， 虽然受力及变形特点各不相同，但这四种变形的研究方法基本相似：首先，这四种基本变形都是按照“外力分析—内力及内力图—应力分析—建立强度条件”的方法来研究的；其次，都使用了截面法求内力；另外强度公式相似， 分子都是表示内力的量， 分母都是与截面形状和尺寸有关的几何量。因而， 只要掌握了一种变形的研究方法，其它几种变形就很容易理解，关键对比分析其中不同之处。为了区别这四种变形的不同，可以从生活中寻找例子，如用弹簧来说明拉伸压缩变形的受力特点，拿剪刀剪布、剪纸等例子来说明剪切变形的受力特点；用方向盘来说明扭转变形的受力特点；在弯曲变形中就拿晾衣杆等来说明弯曲变形的受力特点，这样，通过具体的观察、形象的思考、抽象的分析这些从具体到抽象的认识过程，有效地促进难点的转化。

总之，很多同学都认为《工程力学》是一门很难的学科，其实，只要掌握了一定的方法就能迎刃而解，对课程的概念、公式是很容易掌握的。

参考文献：

[1]工程力学教学中的几点探索[J].长沙铁道学院学报，2005（6）.

[2]罗澄清.关于工程力学教学的探讨[J].太原城市职业技术学院学报，2006，（1）.