工程力學論文范文

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第1篇

1.1以教師為中心的傳統教學模式使學生接受和消化知識產生困難在應用型本科院校，大部分學生基礎薄弱，學習能力和自我的控制能力差。在傳統教學模式中，工程力學課程教學更看重課程的系統性和完整性，對于數學和力學基礎的要求較高，使得整個教學過程較為復雜，學生在學習工程力學課程時，產生畏難情緒，學習興趣不濃，對知識的接受和消化存在困難。

1.2學習過程枯燥，學生缺乏學習興趣由于工程力學課程所包含的理論力學部分和材料力學部分所涉及到的內容本身就具有抽象性和復雜性，也包含一些難以理解的內容。而且工程力學課程一般開設在第2、第3學期，這個階段學生很少接觸具體的工程問題,缺乏必要的感性認識,因此在學習中往往無法將理論與實際聯系起來,出現似乎能聽懂，但不知道怎么去用、用到何處的問題，這與學生所感興趣的實際工程向去甚遠，使得學生學習主動性不強，增加了學習難度。此外工程力學課程的概念多，理論性、邏輯性強。理論力學分析問題、解決問題的方法靈活多樣；材料力學內容龐雜,實踐性強。如果教師不采用適當的方式進行教學,則很難提高學生的學習興趣。

1.3高校教師一職多能，教學過程無法形成有效的PDCA循環PDCA是英語單詞Plan(計劃)、Do(執行)、Check(檢查)和Action(處理)的第一個字母，PDCA循環就是按照這樣的順序進行質量管理，并且循環不止地進行下去的科學程序。教學質量的提高和教學目標的完成，貫穿于整個教學過程。教學過程包括教學目標、教學內容、教學方法、教學手段、教學測量、教學評價等等。在教學過程中使用PDCA循環：P-確定教學目標；D-在教學過程中所采用的教學手段和方法；C-教學效果評價；A-對教學過程中存在的問題進行改正，確保教學目標的完成。教師是整個教學過程的組織者，每個部分的完成都離不開教師，但在整個教學過程中由于高校教師一職多能的特點，導致無法有效對教學過程進行組織，在PDCA循環中缺失環節，導致無法對教學質量進行有效控制，達不到預期效果。

2工程力學課程改革的研究

工程力學課程的定位，決定了課程的重要性，作為土木工程專業學生來說需要熟練掌握。所以針對所提出的問題，提出一些改革建議，以供參考。

2.1教學內容的改革工程力學課程是一門應用性較強的課程，是土木工程專業的核心基礎課程之一，是連接高等數學、大學物理與結構力學、彈性力學、土力學、混凝土結構設計、鋼結構設計、砌體結構設計等課程的橋梁，是土木工程專業學生教學由基礎教育向工程實踐教育的重要轉折點，其在實踐教學中的作用越來越明顯，但是教學內容過分強調力學作為一門獨立學科的系統性和完整性，而忽視力學作為應用學科的實用價值。工程力學的任務是學會如何對力學問題建模、如何將模糊的問題和想法用數學來描述，并培養提出、分析、設計以及解決科學和工程問題的能力。為了能夠更好的培養學生分析和解決實際問題的能力，拓寬學生運用力學的方法解決實際的工程問題，應從教學內容上加以優化。一是重視基本概念、原理和方法的更新，增加新的教學內容，如工程力學領域的新技術、新進展、新概念、新實驗以及國內外土木工程等領域的實際問題。二是為了使學生對力學課程產生興趣，在緒論課程中應引入經典力學的發展史。目前，在教材編寫中，由于“少而精”的要求，緒論中更多的是介紹課程的研究內容、研究任務、研究方法以及研究目的，而弱化了力學發展史的介紹。從古代墨子“力，形之所以奮也”到牛頓力學《自然哲學原理》的編寫，再到哈密頓《一個動力學普遍方程》的發表，經典力學的發展經歷的漫長的時間，期間出現了很多促使力學發展的科學家，如牛頓、麥克斯韋、達朗伯、拉格朗日、哈密頓等等。這些歷史及歷史人物的介紹，可以達到喚醒、激勵、鼓舞學生的目的。三是強調概念性和實踐性內容的重要性，適當減少計算性內容。工程力學具有基礎性和應用性的特點，在教學內容安排中，一方面弱化理論推導過程，另一方面應適量增加一些具有實踐性或趣味性的教學素材；例題中，應突出對實際問題的力學模型建立過程的描述，在課后習題中引入基于力學分析的工程實踐的綜合運用實例，以調動學生的學習積極性和培養學生用力學方法分析問題和解決問題的能力。

2.2教學方法的改革工程力學教學方法的改革，關鍵在于提高學生的學習興趣。一方面可以通過制作精美的教學課件增加課堂的趣味性和直觀性。現有的課件和通常意義上所說的板書并沒有多大區別，只是將原來用在黑板上推導完成的公式，放到了多媒體課件中加以展示。這樣的課件在教學過程中，達不到吸引學生的目的，自然無法引起學生的興趣。考慮到在工程力學課程教學中會用到大量的力學簡圖和實驗結論，如果可以將這些力學簡圖和試驗項目（如在理論力學課程運動學篇中出現的連桿機構，材料力學課程中桿件的各種變形等等）用類似flas的直觀方式表現出來，就可以豐富課件的內容，增加學生的興趣。另一方面是引入課堂試驗。力學課程中的基本原理都是建立在實驗基礎上，但目前力學的教學中，由于條件所限，工程力學課程中的實驗部分主要集中在材料力學的一些驗證試驗中，如金屬材料的拉伸壓縮試驗、梁的彎曲正應力試驗、扭轉試驗等等。這些試驗的開設，能在一定程度上提高學生的學習興趣和動手能力，但要達到力學教學的目的，還有一定的距離。為了改變這一現狀，可以借鑒一些國外大學經典力學的教學方法，在這些課程的教學中，教師在每堂課的教學中會會通過隨堂實驗的方式，驗證本堂課所涉及到的相關內容和原理，盡管這些實驗的結果大家都是非常熟悉的。此外還可以采用離開教室的現場教學。土木工程專業是應用性較強的一門學科，作為土木工程專業重要的基礎課程，應該在在學期中，安排2-4個學時將教學從教室搬到現場，通過利用現場的工程實物，教會學生如何對實際工程問題模型化，并用所學的力學知識進行分析解答。

2.3教學模式的改革傳統教學模式是以教師為中心的“填鴨式”教學，教師起主導作用。由于高校教師一職多能的特點，使得教學過程質量控制稍顯不足。鑒于這種情況，應對傳統教學模式加以改革，形成以學生為中心的教學模式。在這一過程中，應以班級為基礎建立4-6人為一組的學習小組進行研討式教學。研討課教學是讓學生參與教學，教學相長，師生互動，通過專題研討使學生主動建構和拓展知識，培養學生的發散思維和創新能力。教師可以針對課程重難點問題，設置相關專題討論課。教師通過引導，教師與學生，學生與學生間通過互動交流，對所學的知識進行拓展。也可以設置一些與學科前沿相關的內容及熱點，學生通過課后查閱文獻，以小組為單位，通過板書、圖片、多媒體、實物模型等靈活的形式展示，并由教師與其他同學進行提問、討論，最后教師進行總結和點評。此外，在作業形式中也應該改變傳統以課后習題為主的作業模式，為了能夠更好的培養學生的能力，提高學生的綜合素質，可以布置一些研究型的題目，通過查閱文獻，以論文的形式的完成。比如通過材料力學課程中梁的合理設計問題，可以提出鋼筋混凝土梁的合理設計問題、鋼梁的合理設計問題等等，然后將這些題目布置下去，讓學生查閱資料，并完成相關論文。總之，要以這種教學形式改變傳統的“填鴨式”教學，實現課堂教學從“以教師為中心”向“以學生為中心”的轉變。

3結論和總結

第2篇

力學系列課程現行的教學方法大多是通過各種手段將這些課程的知識傳授給學生，最后通過考前復習和考試對其歸納提高。在此過程中，學生多數處于被動、應付狀態，難以擺脫從理論到理論，理論脫離實際模式的束縛。學生理論聯系實際、獨立分析問題、解決實際問題的能力差，這與培養2l世紀人才模式很不適應，力學系列課程的教學改革已是當務之急。目前國內外許多大學的力學相關課程設置了課程設計實踐環節，課程設計的數量有所增加。如中南大學的結構力學課程設計，吉林大學的材料力學課程設計，湖南大學的振動力學課程設計，美國的斯坦福大學在理論力學增設了實踐環節等，都取得了較好的效果。在增加課程設計數量的同時，一些高校更較重視課程設計內容的改革，如南京航空航天大學的有限元課程設計是針對實際的索拉橋進行分析，在提高學生理論聯系實際、獨立分析問題與解決實際問題的能力方面作了有益的探索。我校工程力學專業所設課程主要有CAD/CAM軟件應用、．net程序設計、理論力學、材料力學、流體力學、振動力學、機械設計基礎、結構力學、彈性力學、有限元和工程分析軟件及應用等課程，其邏輯性和系統性對于培養學生的分析問題的能力非常有利，但在力學學習過程中，教師和學生會經常遇到一些沒有見過的實際問題或力學模型，工程意識和分析、解決實際問題能力較弱的人，往往思前想后不得其解，以至于束手無策;反之，工程意識和分析、解決實際問題能力較強的人則往往能自如應對一切難題。為了培養和提高學生的工程意識和分析解決問題的能力，2006年開始，我校力學專業開設了課程設計實踐教學環節，如“有限元軟件應用課程設計”和“工程力學課程設計”，2011年又增設了“結構優化設計”和“CAM/FEM軟件應用課程設計”。但總的來講，力學專業的課程設計綜合性較差，特色不明顯，課程設計題目的難度、涉及的知識面、能力的培養均有待改進。

二、工程力學專業課程設計改革中存在的問題

目前我校課程設計改革中存在的問題主要表現在以下幾個方面:一是課程設計題目和任務書擬定方面，均由指導教師事先確定分派給學生，由于指導教師所掌握的工程資料有限，課程設計的內容和范圍局限性較大，題目類型較少，研究方向也較集中，學生并不能根據自身的特點和興趣愛好，去選擇他們感興趣的題目進行設計，而是一味進行強迫式學習，完成所謂的設計任務。學生目前經過課程設計后并不能應對就業后工作過程中復雜多樣的技術難題。二是課程設計研究內容與工程實際問題有偏差。課程設計都是承接基礎理論與工程實際的重要環節，學生非常希望將自己所學的理論應用于實際，在實際中檢驗自己的知識，但由于學生體會不到理論與實際的聯系，課程設計并不能充分調動學生學習主動性和創造性。三是課程設計時間在安排上與課堂教學存在一定的時間間隔。在課程設計過程中，對于理論知識不夠扎實的部分學生來說，會有一種懼怕且無從下手的感覺，很難投入足夠的精力和時間認真完成課程設計。而課程設計形式基本上是以小組為單位，小組成員圍繞一個核心題目完成不同方面的設計任務。由于學生的理論基礎和解決實際問題的能力存在差異，“能者多勞”的現象就會出現。如果指導教師指導不到位，檢查力度稍低，就很容易出現個別學生不做或少做設計內容，甚至還出現抄襲他人成果的現象。由此可見，工程力學專業課程設計改革的空間較大。

三、工程力學專業課程設計改進的思路與方法

一方面，課程設計應選取具有一定的工程或社會實際背景，體現應用性、先進性、綜合性的題目，可以使學生對工程實際問題的復雜性有一個初步認識，檢驗學生對該課程理論基礎知識的理解和掌握程度，培養學生通過綜合運用該課程和相關課程的基本理論知識來分析和解決工程實際問題的能力。另一方面，能使學生樹立起正確的設計思想，養成實事求是、嚴肅認真、高度負責的工作作風和嚴謹、謙虛的科學學風，更能使學生在自主性、探索性、創造性和合作性方面得到培養。

1.指導教師應該重視課程設計題目和內容的選擇。

斯滕豪斯明確指出:教師的身份是“和學生一起學習的學習者”，只有這樣，才能通過發現法和探究法而不通過傳授法進行教學。在課堂教學過程中，教師不僅要教授理論知識，還要注意理論聯系工程實際，通過列舉工程實例、設置問題情境等多種方法，讓學生感受到理論學習是手段，實際應用才是真正目的。隨著社會發展，各種資訊日新月異，教師不能仍保持傳統的觀念，而必須在教學生涯中通過不斷學習搜集和處理更多關于課程內容的相關資訊，熟悉教育改革趨勢和重點，更新補充專業知識，提高專業能力;了解該專業學生的學習特點和興趣愛好。這樣，教師才能根據課程內容確定適合教學目標和學生感興趣的課程設計題目，并且真正做到理論與工程實際的聯系、對知識的綜合應用、全方位的展開學生的思維和最大限度地解放學生的思想，才能充分調動學生學習的主動性、積極性和創造性，培養學生解決實際問題的能力和應變思維能力。

2.課程設計應與工程實際相結合，針對不同課程內容及培養目標采用多種形式的課程設計方法。

比如《理論力學》，它是一門理論性較強的專業技術基礎課程，教師在講解過程中多是針對抽象化理想的力學模型，學生在課堂學習中通常感覺理論知識很好懂，但自己動手練習的時候卻無從下手，理論和實際總是聯系不到一起。為此，教師在講授過程中可采用工程實例教學法，即選擇一些具有代表性、啟發性、時代性的實例，通過學習和討論，使學生對知識有更深層次的理解，從而激發學生應用知識的熱情。教師可以通過布置相關知識的小論文，學生通過查閱資料、撰寫小論文的形式，深刻理解力學知識和工程實際問題間的聯系。《材料力學》課程除可設置實驗教學環節外，還可以確定一些簡單。的等值桿結構，讓學生從選擇材料到外形設計，從安全校核到經濟評價等實際操作過程中，去體會理論和實際問題間的聯系。而這樣的任務可以安排在學生課堂學習過程中完成。對于那些需要扎實的理論基礎知識，并且要有足夠的時間進行實踐的課程設計，可以安排在下一學期進行。由此實現理論與實踐的相互滲透、相輔相成，改變實踐活動與教學內容游離的狀況。

3.在課程設計中，強調學生為主體，充分發揮教師的引導作用。

第3篇

在理工科院校專業教育中，工程力學是一門公共基礎課程，與許多后續課程內容息息相關，是關鍵性的課程．其理論課程偏重理論推導，通過很強的邏輯數學關系進行公式證明和推導，對于初學者會感到枯燥．如果結合工程的實例，使教學內容生動，在理論應用到實際的同時，理解知識，既有針對性又會大大提高教學效率．

2案例教學的教學特點

在案例教學的授課中，并不是以教師傳授課程內容為主，而是把主導權交給學生．通過學生之間對教學案例中涉及到的問題進行討論，對解決問題需要應用的理論知識進行引入解釋，讓學生主動思維，接受新的理論內容，并掌握在實際中引用知識的能力，做到學以致用．案例教學中，學生占主導地位，以學生為中心，教師引導學生積極思考、參與討論．教學過程中，教師的任務是制定本堂課的教學目標，根據教學內容選擇案例，分析學生的學習特點，制定出課堂討論方案，課堂上組織學生討論，討論結束后進行歸納總結．根據教學內容選擇的案例形式多樣，難度也大不相同，有些案例涉及內容廣泛、難度較大，可以提前將案例材料發給學生，進行提前預習．在課堂討論過程中，可以采取針對案例中的問題循序漸進．例如：在某橋梁設計的工程問題案例教學中，可以對橋梁結構進行討論，然后針對橋梁結構中的不同材料選擇進行分析，同時聯系結構和選擇材料之間的關系．可以讓學生課前對工程材料做一些了解，在課堂上根據結構進行材料選擇．教學中沒有所謂的標準答案，教師鼓勵學生針對不同方案和觀點進行討論，在討論中產生創造性的觀點和方案．課堂討論之后，教師對案例討論中的不同觀點進行總結，針對發言中存在的問題做點評，加深學生對案例的認識．做好總結是案例教學關鍵的步驟，能讓學生對知識的理解得到深化．

3工程力學在案例選擇上應遵循的原則