时间：2023-01-17 13:12:14
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇工程力学，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
骨骼最基本的功能就是传递力学载荷，发挥支撑及运动功能. 脊柱是人体的中轴骨，是人体的脊梁，是一个具有多个复杂关节连接的系统，其功能发挥依赖于完整的骨性结构和正常的负重力线. 所以，任何创伤、退变、炎症、肿瘤及畸形等疾病所引起的脊柱骨质结构破坏或力线异常，都将会导致其正常生理功能丧失，从而产生相应的临床症状. 脊柱外科手术最根本的目的就是消除病因，重建脊柱稳定和恢复脊柱生理曲度. 随着脊柱重建理念的更新及内固定器械的不断改进，越来越多的工程力学原理和技术也被应用于脊柱外科，用以解决脊柱骨性结构破坏或力学异常所导致脊柱不稳定等方面的问题［1-3］. 因此，脊柱外科与工程力学的结合越来越紧密. 脊柱外科的核心手术技术包括减压、固定和融合三个方面. 每一个过程中都包含着大量的工程力学原理，与脊柱的稳定重建密切相关，尤其在脊柱固定、脊柱融合和椎体强化方面，借鉴了大量的工程学原理，目前已经发展到一个比较成熟的阶段，而脊柱的稳定重建离不开对构成脊柱的椎体、椎间盘和小关节突等结构的再处理.
1椎弓根螺钉固定技术-杠杆原理
1.1椎弓根螺钉固定技术根据“三柱”理论，脊柱可以分为前、中、后三柱，在脊柱的运动过程中，每一柱都承担相应的应力. 由于椎弓根螺钉能够从椎体后方，穿过椎弓根，直达椎体前方，将椎体的前、中、后三柱贯穿固定，获得立体三维空间的稳定，因此，椎弓根螺钉技术较椎板钩、前路钢板等其它固定方式有更强的力学稳定性. 椎弓根螺钉与金属棒及横向连接器的组合，其力学原理类似于建筑工程学中脚手架固定，它可以通过对螺钉施加不同方向的载荷而获得对椎体间撑开、加压及旋转等功能.
1.2椎弓根螺钉固定技术的临床应用椎弓根螺钉技术已经成为脊柱手术中最常用、最重要、最核心的技术，在稳定重建中具有不可缺少、不可替代的作用，是脊柱外科领域划时代的技术. 目前，每年有近20万例脊柱疾病患者在手术中需要使用椎弓根螺钉技术，螺钉年使用量近百万根，并且以每年30％的速度增加. 椎弓根螺钉技术力学优点体现最为突出并在临床上大量应用的就是在椎体滑脱复位和脊柱侧弯矫正的过程中. 治疗方法是通过手术复位，重建脊柱生物力线，恢复正常生理曲度. 手术方案是采用两组椎弓根螺钉或三组椎弓根螺钉进行复位. 表面上，两种方法都是通过螺钉提拉作用，完成椎体复位，但实质上，其应用的工程力学原理各有不同. 两组螺钉固定原理为悬臂梁结构，它是以一个支点对另外一个支点进行提拉，在工程学中最典型的应用是单臂起重机的工作原理；三组螺钉固定原理则是工字梁结构，它是通过两个支点对位于中央的力点进行提拉，工作原理与龙门吊车极为类似. 因此，在椎体严重的滑脱复位过程中，三组螺钉固定方法疗效优于两组螺钉固定方法的力学原理即在于此［1-2］.
除了提拉复位作用以外，椎弓根螺钉还可以完成加压、撑开、去旋转等功能，这在脊柱侧弯的矫形过程中极为重要. 脊柱侧弯在力学上主要表现为承载力线改变，同时存在矢状面、冠状面和水平面的力学平衡丧失，是一个三维立体畸形. 因此在畸形矫正过程中，需要同时应用加压、撑开、去旋转等方法，恢复脊柱力线，纠正力学失衡. 在现有的种类繁多的脊柱内固定器械中，仅有椎弓根螺钉能够提供这种三维空间矫正性能，因此，椎弓根螺钉技术已经成为脊柱侧弯畸形矫正中不可缺少的技术［3-4］.
1.3椎弓根螺钉固定技术存在问题在临床工作中，由于骨质疏松常引起椎弓根螺钉固定能力下降，螺钉松动脱出，进而导致手术失败. 随着脊柱内固定手术的广泛开展，多种原因导致的术后翻修病例也越来越多. 如何处理翻修时椎弓根螺钉固定强度下降的问题，也成为困扰脊柱外科医师的棘手问题. 因此，如何解决因脊柱骨质条件不佳和手术操作失误所导致的椎弓根钉固定强度下降，已成为脊柱内固定研究领域的当务之急. 椎弓根螺钉固定的关键取决于能否得足够的骨螺钉界面把持力，而且，这种把持力要持续到椎体间达到坚固的骨性融合为止. 影响螺钉固定稳定的因素不外乎两个，一个是螺钉本身，另一个是椎体. 在螺钉方面，影响因素包括螺钉外形、直径、长度以及螺钉的置入方向、位置等；在椎体方面，影响因素则包括骨质密度、骨质强度等，如骨质疏松. 任何引起椎体力学强度下降的病因均会导致拧入其中的螺钉把持力下降. 因而，螺钉固定稳定的核心因素就是钉道骨质螺钉螺纹的界面情况.
1.4膨胀式椎弓根螺钉的研发设计及临床应用工程学专家提出的方法是使用膨胀螺钉，同时强化处理墙面，从矛盾的双方面着手，解决螺钉松动的问题. 由此，我们也考虑能否将此理念用于解决脊柱内固定不稳的难题. 通过对椎弓根螺钉固定的关键因素进行了细致分析，西京医院骨科在国内外率先提出椎弓根螺钉稳定应着眼于螺钉早期机械性稳定，远期生物性稳定的原则，并研发出国内首个膨胀式椎弓根螺钉系列产品. 大量的实验研究证明，膨胀式椎弓根螺钉通过膨胀加压的作用，使螺钉周围骨质致密化，提高了螺钉的初始固定强度. 3 mo后，骨质长入膨胀螺钉的膨胀间隙内，达到了“钉中有骨，骨中有钉”的远期稳定效果，很好地解决了椎体骨质疏松所导致的内固定不稳或不能固定的难题. 从2006年8月开始临床使用膨胀式椎弓根螺钉治疗植钉条件不佳的患者300余例，结果螺钉植入体内后无松动、断裂迹象，螺钉-骨界面密合性好，疗效满意.
2椎体间融合与非融合技术-张力带原理与万向轴头结构
正常椎间盘承受抗压、弯曲、剪切三维空间载荷. 当椎间盘发生退变后，蠕变率与初始松弛率增加， 达到平衡所需时间缩短和平衡时的载荷减小，椎间盘缓冲和传递载荷的功能相应减弱，进一步加重椎间盘的退变、突出，压迫神经产生症状. 手术的目的就是将退变的椎间盘切除，解除脊髓、神经根受到的压迫. 术后重建椎间隙高度、恢复脊柱生理曲度的技术主要可以分为椎体间融合技术与非融合技术.
2.1椎体间融合技术椎间融合器传统的椎体间融合技术是采用自体或异体骨块，将其嵌入摘除椎间盘后的椎体间隙，从而获得椎体间融合. 其缺点在于增加了手术创伤和交叉感染的风险. 随着工业技术及材料学的发展，越来越多的脊柱外科医师在考虑，能否寻求一种能够替代自体骨或异体骨的材料. 20世纪70年代中期至80年代初期， 一种中空、带孔的金属圆柱体开始用于治疗赛马的颈椎病. 该内置物可产生一种支撑作用，维持了椎间隙的高度，接受该方法治疗后的马颈椎活动基本正常， 因而美国马外科中心将本术式定为马颈椎稳定的标准手术. 随后，许多学者考虑能否将这项技术应用于人类脊柱疾病的治疗，并对其进行了外形、材料等物理特性的改进，最后产生了目前的适用于人体的椎体间融合器. 椎体间融合器技术主要采用“牵张压缩”张力带效应和椎体间界面内固定的原理. 脊柱椎体间融合器置入椎间隙时可牵张残余的纤维环及周围软组织， 又可以对收缩的反作用力产生压缩作用加固融合器， 且融合器的固有螺纹与上下位椎体紧密嵌插， 如此形成一个自成一体的自动加压固定系统. 脊柱椎体间融合器技术特点在于完美地解决了脊柱手术节段所需要的早期制动和后期的骨性融合这一基本要求. 早期是通过嵌入椎节螺纹的抗剪力效应和上下两端拱石状结构的抗旋转作用， 而后期则由于中空内腔充满碎骨粒， 再通过周壁上空隙内外沟通， 而逐渐获得骨性融合，维持脊柱前中后三柱良好的稳定性. 早期临床上应用的椎体间融合器是不可吸收性的，多为金属和多聚碳纤维两种材料，融合后期产生应力遮挡， 在一定程度上影响骨融合后的强度等不良反应， 因此， 目前国内外致力于各种生物型椎间融合器的研究. 它具有更好的刚度和弹性系数， 对影像学评估干扰更小等诸多优势. 已有研究表明，在屈伸、轴向旋转及侧屈的生物力学特性及节段稳定性方面，可吸收性椎间融合器的临床效果等于或优于非可吸收性椎间融合器［1，3］.
2.2椎体间非融合技术人工椎间盘在医学上，只有生理性的重建解剖结构才是最为合理的. 尽管采用椎体间融合技术治疗椎间盘源性疾病获得良好的手术效果，但由于椎体间融合技术改变了脊柱的生物力学特性，使原本能够活动的脊柱节段丧失运动功能，因而导致其周围组织和邻近椎间盘应力增加，加重了邻近椎间盘的退化与病变. 近年来，国内外学者致力于探求合适的人工假体替代退变椎间盘的全部或其中一部分，以求恢复椎间盘的解剖和功能，随之诞生出人工椎间盘置换技术. 替换退变的全部椎间盘者，称为人工全椎间盘置换;只替换退变的髓核者，称作人工髓核置换［2-4］.
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Fernstrom等在上世纪50年代后期即提出人工腰椎间盘假体技术，其设计及种类不断创新发展. 人工腰椎间盘置换术作为腰椎融合之外治疗椎间盘源性疼痛的另一合理的选择，目的是使退变椎间盘引起的疼痛得到长期缓解， 重建椎间隙高度以保护神经组织， 保留脊柱运动以避免晚期关节突关节及邻近节段的病变. 随着人工椎间盘研究的不断深入，美国和欧洲的临床应用已经证实，人工腰椎间盘置换术短期内可以恢复脊柱的运动学和载荷特性， 恢复脊柱功能单位的稳定性和运动能力. 这项技术彻底改变了传统的“切除固定融合”的手术理念， 更符合人体的解剖学和运动生理学.
人工髓核置换可以分为原位成形髓核假体和预制成形髓核假体. 原位成形髓核假体的设计原理是向椎间盘间隙内注入可塑型的聚合物，并使其在椎间盘原位的间隙内塑型成为髓核假体. 所用材料主要有硅橡胶和聚氨基甲酸乙酯. 该技术的主要优点在于其操作通过纤维环上很小的切口即可进行，因此降低了植入物脱出的风险，并存在开展经皮微创手术的潜在可能. 而且，这种设计具有更好的应力分布和植入物稳定性. 预制成形假体是在体外用粘弹性材料制成一定形状的假体，假体在植入体内之前已经固定成形. 相对于原位成形髓核假体，预制成形髓核假体的优点是，更可靠的聚合物性能和更好控制的生物组织相容性.
3椎体成形术及后凸成形术-混凝土技术
经皮椎体成形术是近年来脊柱外科发展的一项新的微创技术. 它是通过椎弓根或直接向椎体内注入人工骨方法， 以达到增强椎体强度和稳定性、防止塌陷及缓解腰背部疼痛， 甚至部分恢复椎体高度的目的. 其原理就是模拟混凝土填塞技术，通过骨水泥固化，到达增强椎体力学强度及防止椎体进一步塌陷的目的. 自法国介入放射学家Galibert等（1984）首次应用经皮椎体成形术治疗椎体血管瘤以来，该项技术在欧美及我国迅速普及，主要治疗椎体转移瘤和骨质疏松症引起的椎体压缩骨折. 尽管十几年来经皮椎体成形术取得了比较满意的结果，但由于直接注入骨水泥不能抬升骨折椎体的终板，因此无法恢复椎体高度及改善后凸畸形残留，而且向椎体内直接注入骨水泥需要很高的压力，容易引起骨水泥漏出，造成神经受压等严重并发症. 针对这个问题，1999年美国骨科医生研制出一种可膨胀球囊，先经皮经椎弓根将球囊置入椎体，球囊膨胀使骨折椎体复位，放气退出球囊，再注入骨水泥，称之为椎体后凸成形术. 与经皮椎体成形术相比，经皮椎体后凸成形术能纠正病椎的后凸畸形，并在椎体内形成一个空腔，可在低压下注入粘稠度较高的骨水泥，明显降低了骨水泥渗漏率，提高了临床疗效.
椎体成形术及后凸成形术临床上最常用的填充物是聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥（PMMA），但PMMA有固化时大量放热，发生渗漏后有灼伤邻近组织(尤其是脊髓和神经)的可能，同时也烧伤骨细胞，不能与骨组织生物连接、不可生物降解等诸多问题. 理想的填充材料应具备［4-5］: ①可注射性; ②迅速凝固，并具有足够的力学强度; ③具有生物活性和骨传导性; ④凝固温度低; ⑤有良好的显影性; ⑥可缓慢的生物降解. 因此，目前临床又进一步发展出羟基磷灰石陶瓷、磷酸三钙陶瓷、自固化磷酸钙骨水泥、硫酸钙骨水泥等，其中，又以硫酸钙骨水泥生物相容性最好，体内吸收快并能够诱导骨形成. 椎体成形术和后凸成形术均可迅速缓解疼痛，强化椎体力学强度，是一种安全、有效、简便的治疗方法. 但其作为一项新技术，尚有值得深入研究的问题. 椎体后凸成形术中骨水泥的灌注量和分布情况，选择适量的骨水泥并使其均匀充填空腔，既恢复了椎体刚度，又不至严重干扰脊柱正常的力学机制是今后的研究热点. 其次，寻找成骨效果更好，生物相容性更佳的注射材料，也将是未来研究的重点.
在脊柱外科临床中，工程学与医学结合的例子仍有很多，借助工程力学原理和技术，医学得到了迅猛地发展，解决了很多临床工作中遇到的难题，很好地提高了患者生活质量. 通过将工程学中膨胀螺钉用于脊柱外科获得成功这一事例，我们深刻地体会到：优秀的脊柱外科医生，应该将生物学和工程学有机结合，才能很好的解决脊柱稳定的难题；学者型的骨科医生，更应该具备敏锐的观察力和强劲的创新力，才能成为 一名与时俱进的临床专家.
参考文献
［1］ Inceolu S， Ehlert M， Akbay A， et al. Axial cyclic behavior of the bonescrew interface［J］. Med Eng Phys， 2006，28(9):888-893.
［2］ Lei W， Wu ZX. Biomechanical evaluation of an expansive pedicle screw in calf vertebrae［J］. Eur Spine J， 2006，15(3):321-326.
［3］ Vena P， Franzoso G， Gastaldi D， et al. A finite element model of the L4L5 spinal motion segment: biomechanical compatibility of an interspinous device［J］. Comput Methods Biomech Biomed Engin， 2005， 8(1):7-16.
关键词：工程力学；课程教学；教学方法
中图分类号：G642 文献标识码：B 文章编号：1009-8631(2010)05-0123-01
一、传统《工程力学》体系存在的问题
前些年学院水资源管理和水利经济类专业开设的《工程力学》课程为70-80学时。讲授内容包括理论力学(静力学、运动学、动力学)及材料力学。随着社会发展步伐的不断加快。对专业技术型人才的要求也在不断深化，水资源管理和水利经济类专业的《工程力学》课程体系也存在类似的问题，为了进一步适应教学改革的要求，学院组织相关教研室教师对开设的《工程力学》课程的教学体系进行了调整与改革。重新调整后的教材体系主要包括：(1)静力学按照研究内容分为三章，改革了以前按照力与力系分类定章节的做法，这样做的优势是使学生容易从问题人手，吃透教材，并且容易理解和记忆；(2)运动学按照研究方法分配章节，把运动学并为两章，其中《大学物理》课程中讲授内容直接做为课堂复习，或做总结性讲授；按照单自由度和多自由度体系的研究对象不同，将动力学借助定律与定理分为三章。从而避免了和以前物理课中讲授内容的重复现象，达到了节省课时和集中课堂教学时间并向高起点迈进的教学目的，通过我们几年的教学实践。取得了较好的效果，但是仍然感觉不足的是讲授内容基本不变，教学时数较以前压缩较多，从2004年起理论讲授仅剩40学时，实验课仅剩4个学时，难以达到很好的教学效果。而且随着学生毕业走向社会，用人单位对不同专业学生的知识结构要求也在不断变化。有必要对《工程力学》教材体系进行进一步的调整，注重学生的创新能力培养，使学生到工作单位后更好的解决一般工程中的力学问题。
二、《工程力学》课程新体系特点与实施方案
由于《工程力学》课程理论讲授仅剩40学时，而且学校要求学院必须采用“面向21世纪的新教材体系”，注重学生对《工程力学》基础知识的理解与掌握，同时具有解决工程实际问题的能力。改革后的课程全新体系的核心主要包括如下内容：力学基本概念和基本理论(如牛顿力学的三大定理等)放在突出位置。是讲授的精华部分，而删除掉或略讲一些不必要的内容，主要讲授静力学和材料力学两大部分，在课堂上注重介绍力学领域的尖端研究成果(如计算力学领域的研究近些年发生了翻天覆地的深刻变化，给同学们介绍并演示商业结构分析软件，如ANSYS、ALGOR、MIDAS及ABQUS等)，培养学生的动手编程能力和解决工程问题能力，实践证明这种方式受到了学生的广泛喜爱与欢迎；二十一世纪的大学生最需要的是创新能力的培养。新教学体系在这方面作了适当补充，注重培养学生解决实际问题本领。主要内容安排如下：第一大部分平面力系与空间力系静力学，按力系类型分章分节，第一章包括静力学定理、复杂结构体系的受力分析与画受力图，重点讲述力系的和刚体的物理定义。静力学的四大公理，约束和约束反力的概念比较抽象，在讲授概念时，附以较多的实例，教师边画图边讲述概念，使学生一开始就概念明晰、很快就能独立做出结构的受力图。第二章讲述平面汇交力系，重点介绍汇交力系的概念，需要举出实例，从而使学生容易理解：汇交力系的合成及求解平衡方程的几何法和解析法是本章的重点和难点。第三章力对点之矩、平面力偶理论，重点与难点是平面力偶系的合成和平衡条件。第四章讲授平面任意力系，这里应注重多举工程实例，使学生能够顺利解决实际问题。第五章为空间力系及带摩擦问题简介。第二大部分内容为材料力学，内容主要有杆件的拉伸与压缩问题、圆柱的扭转问题、简支梁与悬臂梁的弯曲问题，简单结构的基本变形和四个强度理论。第一章讲授杆件的轴向拉伸与轴向压缩，需要注重强调的是，由于首次引入横截面上的内力和应力概念。学生不容易理解。应结合材料力学拉压实验使其搞清楚杆件在轴向拉压时的力学性质，进一步理解应力的概念和拉压强度条件。所以要求力学实验课必须跟上不得拖后。第二章讲授圆轴自由扭转变形，要求学生能熟练掌握圆截面直杆扭转时的内力求解过程及正确画出扭矩图；建立扭转的应力求解方法并给出相应的应力强度条件、推导扭转变形求解过程并给出扭转刚度变形条件。第三章讲授梁结构的平面弯曲。难点和重点是梁的横截面剪力和弯矩的求解过程，正确作出剪力图和弯矩图，同时弱化载荷集度、剪力和弯矩的关系，只要求了解。不强调必须掌握。在讲述纯弯曲时梁正应力求解公式时。应当注重附以必要的教具以演示梁的弯曲变化情况，使学生更容易理解和掌握(两种以上的教具)，在此基础上引入直粱弯曲时的强度条件和刚度条件就是水到渠成的事了。第四章应力状态和强度理论的概念，学生不容易理解和需重点讲清楚的是平面应力状态分析和图解过程。最后对三向应力状态和强度理论作简单介绍。《工程力学》理论课主要在课内完成，但必须注重课下复习和作为教学辅助的实验环节，课后教师一般会布置相当数量的习题供学生巩固知识所用。根据我们任课教师的统计，一般每次课后的习题数量不少于8-10道，可布置数量和难度相当的选做题供有兴趣爱好的同学选做。注重相关实验课环节，新课程体系实验内容选择是具有代表性的实验，一是低碳钢和铸铁的拉伸与压缩实验，测试低碳钢和铸铁的拉压力学性能，低碳钢和铸铁的拉伸和压缩变形是典型的塑性和脆性材料变形实验。通过实验可加深对材料四个变形阶段特征的认识，明确材料力学研究的范围。二是深粱的纯弯曲试验，掌握弯曲变形规律和采集应力应变数据的方法，通过应变片和应变花的贴法达到采集不同部位数据的技巧。熟练掌握测试结构变形的方法。新课程体系课堂讲授40学时。静力学12学时，材料力学20学时，介绍现代化计算方法和上机编程计算8学时，材料力学实验课4学时。通过该课程的学习，力争使学生在较短时间内，即掌握了最基本的概念与定理、搞清求解问题的基本方法，而且通过强化能力训练和实验数据观测，在头脑中建立一套完整的力学思想体系。通过教研室教师和几届学生的教学实践，达到了较好的教学效果。
三、教给学生正确、科学的思维方法，注重提高学生分析问题与解决问题的能力
为了教给学生科学的思维方法，以及运用所学知识分析解决问题的能力，我们在课堂教学中应做到：让学生搞清力学概念、定义和定理定律的应用范围；不同章节计算公式推导过程要点及适用的条件；对容易混淆的定理，采用比较法进行课程教学；正确讲述解题思路和方法，加强学生解决问题的能力；介绍一些常用的解题技巧，以尽快达到求解目的；提倡一题多解。
四、注重理论与工程实际相结合，以培养学生解决工程实际问题的能力
关键词：工程力学；学习兴趣；教学
中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）11-0276-01
1 针对学生的实际，采用直观教学
在讲授该课程时注意深入浅出，对有联系的内容重点加以强调，如“约束与约束力”一节是学习“受力分析”的基
础，它贯穿于整个《工程力学》之中，我在讲授之前，先进行实例（实物）演示，让学生观看，有意地向学生展示各种约束（比如柔性约束及光滑面约束等）的实物形状，并且向学生提及一些物体间相互作用的实际例子，这样为讲授“约束与约束力”提供了感性的材料，然后再充实教学手段（如模型、多媒体动画等）进行分析，这样学生就容易领会授课内容，使感性认识上升到理性知识，使抽象的内容转变为直观性内容，促进了对“约束与约束力”一节内容的理解。
2 举一反三，注重学生的能力培养
受力分析是《工程力学》课程的难点，但它又是学好这门课的关键。我认为：学生对物体进行受力分析都不会的话，就谈不上对物体进行力的计算，更谈不上对后续专业课（如零件设计）的学习和掌握。特别是有些高职学生，由于对受力分析问题掌握不好，在画受力图时漏洞百出，严重影响了对《工程力学》其它内容和对机械工程专业其它专业基础课、专业课的学习。那么，怎样才能使学生易于掌握呢？我采用了举一反三的方法。
3 巧设疑问，启发学生的思维
巧设疑问，启发学生的思维，有助于培养学生分析问题和解决问题的能力。学生对学习感兴趣，就会激发强烈的学习动机，从而积极主动且心情愉悦地投入到学习中去；反之，如果失去兴趣，将会影响学习动机。《工程力学》课程的内容涉及大量生产实际中的力学问题，而且其中一些内容较为抽象、单调和枯燥，高职学生比较陌生，如果我们在教学过程中一味地墨守成规，仅靠几只粉笔和一块黑板照本宣科，学生必然会感觉到索然无味，难于集中精力，久而久之就极容易失去学习兴趣，使学习处于被动状态。在教学过程中，我对有些课程内容巧妙地引入“提问”等方式教学，较好地解决了上述问题。比如讲到“力偶”一节时，笔者就先提出问题：生产车间钳工攻螺纹时为什么要用双手，单手操作为什么不行？学生回答不知道，笔者要求学生带着这个问题认真听课。于是笔者结合课本内容，首先播放多媒体动画，让学生有亲临其境的感受，然后由浅入深，解释攻螺纹要用双手，主要因为双手分别握绞杠两端，推力和拉力相等，用力平衡，这是力偶矩m=Fd作用的效果，如图4所示。若单手握绞杠一端，则形成力矩m0(F)=pd2作用的效果，如图5所示。虽然能照常转动，但相当于在0点作用了一个对等值（p）、反向、共线的平衡力，其中p和p'形成力偶矩m'=p'd2=pd2（与图4中的等效），p''作用于0点，丝锥受此横向力作用，容易折断，所以不能单手操作，如图6所示。这样学生听课时便全神贯注，且开动脑筋，听完课后既知道了问题的答案，又对“力偶只能用力偶来平衡”、“力的平移定理”有了深刻的理解。
4 拓宽视野，增强学生的责任意识
大部分学生的学习目的明确，科学探索积极性较高。我在讲授《工程力学》理论基础知识的前提下，适当安排一些讲座，让他们了解更多的与力学有关的知识，这样拓宽了学生的视野，增强了学生的科学探索精神和学习责任意识等。比如，在课堂上向他们传授一些与力学有关的科学发展动态，适当地给他们灌输一些工程CAE的知识，并利用多媒体技术进行演示，从而激发他们进一步学习的热情，增强他们的科学探索精神，同时也为他们后续专业课的学习奠定基础。又比如向学生讲述一些在力学学科发展中献身真理的优秀科学家的感人事迹，可激发学生崇尚科学，热爱所学专业，造福人类的热情；同时将工程上一些重大事故用多媒体呈现给学生，让学生在触目惊心的事故中感受到学好《工程力学》知识的重要性，增强他们的学习责任意识。
总之，在教学过程中，教师起主导作用，学生处于主体地位。教师要多探索、多实践高效的教学方法，要始终本着引导、激励的原则尽一切可能提高学生的学习兴趣，提升学生实际应用知识的能力。
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。
三、结论
总而言之，由于《工程力学》这门课程对工科专业学习起到承前启后的作用，作为教师要引起足够的重视。结合学生实际水平情况，通过不断努力，运用各种灵活的教学手段，以激发学生学习兴趣为目的，充分调动学生自主学习的积极性，从而使学生解决实际问题问题和分析问题能力得到很好的提高，从而做到全面提高职院校学生综合素质的目的。
参考文献：
[1]弓满锋.工程力学课程建设和教学改革的探讨与认识[j].科教文汇(中旬刊),2009,(3).
[2]崔小立.《工程力学》教学方法的探索与思考[j].科技信息,2009,(11).
关键词：工程力学；教学方法；工程实践
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）31-0103-02
近年来，高校对本科生的教学大纲进行了大幅度的调整，以我校机电工程学院为例，机械电子专业、车辆工程专业和交通运输专业将《理论力学》和《材料力学》课程整合成《工程力学》一门课，整合后的课程既要对原来的课程进行优化还要满足学生专业要求。课程优化后主要包括静力学和材料力学大部分内容。静力学主要要求学生掌握物体的受力分析，掌握各种约束的性质，重点掌握平面力系的简化、平面汇交力系、平行力系、力偶系等的平衡方程，解决一般的工程力学模型问题。利用平面力系的相关知识对空间力系加以分析，掌握简单及复杂的静定力学问题的解决方法，为后续工程力学中关于研究构件在载荷作用下的变形规重视课程与学生专业的结合。在压杆稳定、组合变形时重点突出圆形截面和常用的工字形截面，材料运用也多以各种钢及铸铁为主，引导学生重视实验研究及新材料的应用对力学研究的重要影响。除此之外，教师可将目前国际上出现的各种新材料、新工艺方法、新的加工技术等带到课堂中，重点锻炼学生的思维创新及思考能力。
一、课堂教学方法的改革
（一）多媒体在《工程力学》中的应用
随着计算机的发展，多媒体教学在课堂上发挥着不可或缺的作用，如何使多媒体教学更好的服务于《工程力学》教学呢？可以从以下两个方面重视和加强多媒体的作用。
1.将工程实际的力学模型运用多媒体进行虚拟仿真。力学中的很多约束模型简化后的约束力方向学生会觉得难以理解，可以借助多媒体将约束模型在实际中的约束方式进行动画仿真并配以鲜艳的颜色和动画，学生可以获得最直观的经验和体会，帮助其理解约束在工程结构中的作用。对于复杂组合变形及空间受力分析进行多角度多媒体分析可以避免学生凭空想象，主观臆断，同时在放映相关知识时还可以预留一些问题，鼓励学生进行积极思考，开拓思维，积极主动地发掘新问题。
2.代替传统黑板绘制力学图形。在工程力学中需要学生重点掌握轴力图形、扭矩图形、剪力弯矩图形等，在绘制过程中如弯矩图与剪力图有积分关系，传统黑板教学速度慢、精度低。多媒体技术可以方便快捷对图形进行处理，在讲解具体例题时，可以对例题进行分步分析，在讲解期间可以随时停留便于及时发现学生的问题并及时讲解。多媒体放映压杆失稳的临界状态，帮助学生理解压杆失稳的概念，确定欧拉公式的使用条件及其意义。此外，教师在讲到一些名人公式时，可以将人物典故在确定这些公式时的典故讲述给学生，增强学生的学习兴趣。
二、课堂教学方法和手段改革
传统上认为一个老师授课是否良好依据的判断都是老师表演得如何，讲述得内容是否细致，对例题是否都做了详尽的讲解。如此一来，学生只是被动地接收而已，也就是传统上说的“填鸭式”，不利于学生对实际问题进行分析，使学生的创新能力受到限制。除了上述的多媒体教学外，还可以充分发挥学生的计算机能力，让学生上机练习，如编制程序寻找截面核心等，学生可以将两门课程有机结合起来。在教学方法上可对力学图形的绘制总结更适合学生理解的一些方法。比如在扭矩图的绘制过程中引入了“双力矢”概念，因为扭矩图的绘制要判断扭矩的正负，而“双力矢”的引入可以使得扭矩类似于轴力图进行“遇左向上，遇右向下”直接绘图，如下页图1所示：可将Me扭矩转换成如图所示的“双力矢”，“双力矢”方向由右手法则确定。这样绘制扭矩图就可以直接类似与轴力图。此外还应重视讨论课、习题课在课程中的重要作用。在习题课中以学生为主题，发挥学生的主观能动力，积极探索求取多种解题方法。鼓励学生将实际中遇到的问题带到课堂上来，比如学生在学校操场、草地等常坐的排椅可以简化为简支梁，讨论学生坐位变化时排椅的挠度变化及最大挠度发生在哪里？讨论矿泉水瓶子的形状与压杆稳定的关系，讨论桥梁爆破，大桥发生事故的力学原因等，鼓励学生动手参与力学模型制作。学生是主题，教师一定要扮演好导师激发学生积极性、创新性能力。
三、教学考核方法改革
1.实验考核改革。素质教育一直是我国教育的核心，在《工程力学》课程中可以做些考核方法的改革，考核主要包括平时考勤，作业提交，课堂表现及实验考核。目前已经有些高校已经对实验考核和考试考核进行了改革。比如哈尔滨理工大学在课程实验方面将实验报告占50%，实验结果40%，实验表现占10%。河南科技大学重视实验钱的预习和提问，占到30%，实验操作占30%，实验报告占40%。我院根据实际情况分配如下：实验预习与提问占20%，实验操作占20%，实验报告50%，实验结果分析及引发思考占10%。充分调动学生实验积极性，避免有的学生只是走马观花地欣赏实验。
2.考核内容及方法改革。传统的考核内容及方式有时会使学生束缚于其中，现在的教育理念更加重视学生的素质教育、能力培养和创新能力。但是考试考核制度的改革需要多方经过仔细筹划、论证、调研才能运行，需要每一个老师和相关主管领导积极参与。在此，主要就《工程力学》课程的考核内容进行一些建议。考核的基本是考察学生对基础知识的掌握情况，应占70%的份额。另外的30%可以从学生的创新能力和解决工程实际能力方面进行考核。另外考试所占学生最后总分的份额应从70%降低到60%甚至50%。考试也可以采用多考题，抽签方法进行。考核只是一种手段，教师更应该重视学生对这门学科的整体把握和学习。
四、新兴学科知识扩充力学知识且提高学生兴趣
工程力学中所应用到的基础理论和公式推导有一定的使用条件，在工程实际中遇到的问题更加复杂，目前先进的测试技术、虚拟仿真动力学软件、力学分析软件等都是力学在实际解析中的重要补充。比如：曲杆结构是发动机中的重要组成部件，它工作中都是处于循环状态，对于它的受力分析可以在虚拟仿真平台上进行。在虚拟仿真平台上进行现实模拟过程使学生直观的感受到曲杆各部位的力学受力情况，在弯扭组合变形部分可以利用Ansys软件对轴的受力进行精确分析，都可以对学生的课堂知识加以补充并提高学生的兴趣。如图2所示为笔者在Ansys中对曲轴的第七阶应力分析云图，图中颜色直观表示了曲轴的受力情况。将其前十阶应力分析云图和振动阶型等带入到课堂，扩展学生的知识，提高学生的学习兴趣。另外将学生的电工电路中的电桥知识应用于工程力学中，如测试梁的应力，如图3所示。利用电桥的和差特性，在测弯矩力时，将应变片贴于悬臂梁的上、下侧面，同时在接桥时把应变片接在电桥的相邻桥臂上，另外两个桥臂为固定电阻。电桥的输出电压仅反映的是弯矩力作用的结果而与拉伸力无关。通过将前沿知识及时反馈给学生使学生对自己所学知识有宏观的把握并融会贯通，鼓励学生积极思考，提高其创新能力和解决实际问题的能力。
利用电桥的和差特性，在测弯矩力时，将应变片贴于悬臂梁的上、下侧面，同时在接桥时把应变片接在电桥的相邻桥臂上，另外两个桥臂为固定电阻。这样，在弯矩力F作用下，dR1=-dR2，同时dR3=dR4=0，电桥输出为：
五、结语
力学知识是工科学生的重要专业基础课程，学生是学习的根本也是主体，教学应该以提高学生学习兴趣、发展其创新思维能力为主，在课堂教学上利用先进的多媒体技术并积极改进教学方法和改革方法，将新兴学科知识带到课堂中来，鼓励学生多提问题。多思考、多动手并与其他相关学科联系起来解决工程实践问题。
参考文献：
1工程力学的学科特点
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
与传统教学举例不同，案例教学中使用的案例必须具备真实性和典型性．因为案例教学的方法是通过策划和引导，使学生针对案例的实践环境，去分析讨论；案例是教学的核心，教师引导学生，围绕案例开展讨论，从而使学生获得知识和能力，需要具有典型性和启发性．工程力学教学案例的内容要符合客观实际，引用数据要真实、准确，来源于真实事件实例．例如：针对工程中常见的约束类型，可以选择工程上出现的选择约束连接不适当而出现的事故，查找现场的图片、文字资料，进行合理推断，再进行正确方案设计，这样就将约束的特点和应用进行了全面的学习和掌握．
作者：秦琳晶 杨秀丽 黄凤晓 郭文晶 陈淑清
【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
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：
2 实习目的：
让我们从实践中对这门自己即将从事的专业获得一个感性认识，为今后专业课的学习打下坚实的基础,为今后书本与实践的结合打下基础。实习中，将所学知识和实习内容互相验证，并对一些实际问题加以分析和讨论，使学生对建筑工程专业的基本知识有一个良好的感性认识，了解专业概况，为后续专业理论知识的学习奠定一个良好的基础，同时，使学生对本行业的工作性质有一个初步的了解，培养学生对本专业的热爱，强化学生的事业心和责任感，巩固专业思想。通过实习让我们对建筑物的规模,作用及特点有了初步的了解。
3 实习过程
(一)
实习时间：XX年06月22日
实习地点：**大学建筑技术示范基地
在实践基地有各种建筑模型，散水，排水管，屋面桁架，植被屋面，保温墙的三种做法等等。
种植屋面：在屋面防水层上付土覆土或铺设锯末、蛭石等松散材料，并种植植物，起到隔热作用的屋面。钢筋直螺纹接头优点：接头抗拉强度高，质量可靠，不烧伤钢筋不减少有效截面面积，工序简单，成本较低，施工安全，不污染环境。受气候影响。能做到连续工作。施工工艺：购入成螺纹连接套筒并验收合格，钢筋断料，断头切平。钢筋螺纹滚压成型钢筋现场螺纹直接。空心砌块砖：煤渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣或天然砂、海涂泥等(以上原料的一种或数种)作为主要原料，不经高温煅烧而制造的一种新型墙体材料称之为免烧砖。由于该种材料强度高、耐久性好、尺寸标准、外形完整、色泽均一，具有古朴自然的外观，可做清水墙也可以做任何外装饰。因此，是一种取代粘土砖的极有发展前景的更新换代产品。
(二)
实习时间：XX年06月23日
实习地点：****再建商业区
建筑总面积为6300平方米。工程期三年零六个月，施工以基本完成，正在进行装修阶段。建筑采用框架结构，受力方式为梁板承重结构。花岗岩钢架固定式贴墙，外观美观，坚固耐用。外墙是玻璃幕墙具有良好的隔声﹑隔热及保温的功能。
点支式玻璃幕墙施工工艺流程：
(1)测量放线
(2)钢结构制作安装
(3)焊接处理
(4)接件安装
(5)玻璃清洗及安装
(6)调整打胶清洗
(7)检查验收
由于再建建筑间加了刚结构天桥，建筑局部将承受更多荷载，必须做加固处理。采用了粘贴钢板和碳纤维方法加固。确保了天桥放置处梁及柱的安全。
(三)
实习时间：XX年06月24日
实习地点：****路生活区旧城改造工程
建筑物采用框架结构，承受结构由混凝土现浇而成，围护构建是混凝土砌块，地下二层，地上十八层。建筑面积11432平方米。墙体上预留洞一部分是支模板浇灌水泥时用来固定模板的，还有其它的洞眼是留做线路通道。楼梯口处楼板混凝土只留配筋，目的是以便工程验收只用。由于砌块浇注问题，出现了墙体局部不垂直，砂轮机将突出部分打磨掉，保证墙体的平整。
(四)
实习时间：XX年06月25日
实习地点：**大桥
**最大的城市桥梁工程，也时省内技术较为先进规模较大的城市桥梁，时也是配合**公园中再建景观桥。全长220米，单跨100米，总宽55米。由市城建局项目部及施工方组织承建。
大桥采用拱型结构。主跨为刚管拱，主跨由四根预应力钢绞固定，主跨两侧的拱为半拱，混凝土浇铸而成。两个半跨下面的柱子连接处加了抗震橡胶垫。从而减少地震力对桥身造成的破坏。桥面由左右两个主跨用悬索支撑。圆弧钢管用混凝土填充，该结构能抵抗更大的压力和拉力，提高了整体的稳定性和强度。在大桥的主跨之间用大量的‘k’型钢架固定。预防桥面左右晃动，增强了大桥的整体性。
(五)
实习时间：XX年06月26日
实习地点：**市**生态工业园区在建汽车装配车间
厂房为南北两跨结构，房顶钢架由主次梁构成，主梁横向，次梁纵向，次梁搭在主梁上。主次梁成矩形，结构简单，受力合理。增强建筑的整体稳定性。
整个厂房由三排牛腿柱两排屋架组装而成，搭建单层双跨厂房。坚固耐用，经济合理。牛腿柱的安装方法是浇铸杯型基础，再将预制的牛腿柱吊装到基础之中，
调整柱的位置，然后放置柳丁，用水泥砂浆灌缝填充固定。现场工人师傅正在预制钢筋混凝土桁架屋顶。屋顶为三角形，每一个模型可做四个屋顶。不仅省时省力，而且减少了预制屋顶制作时的误差。
(六)
实习时间：XX年06月29日
实习地点：六教101教室
观看了关于力学的应用的资料片，主要讲了在航空航天及水利工程领域上的应用。固体力学是力学中形成较早、理论性较强、应用较广的一个分支，它主要研究可变形固体在外界因素(如载荷、温度、湿度等)作用下，其内部各个质点所产生的位移、运动、应力、应变以及破坏等的规律。流体力学主要研究在各种力的作用下，流体的状态，以及流体和固体壁面、流体和流体间、流体与其他运动形态之间的相互作用的重要分支。计算力学是根据力学中的理论，利用现代电子计算机和各种数值方法，解决力学中的实际问题的一门新兴学科。它横贯力学的各个分支，不断扩大各个领域中力学的研究和应用范围，同时也在逐渐发展自己的理论和方法。
(七)
实习时间：XX年07月02日
实习地点：七教103教室
姚处长和马主任给我做的讲座。讲了结构设计及求职技巧的相关知识。他们都是国家一级注册结构工程师，首先马主任为我们介绍了力学在实际工作中方方面面的问题，他主要提到了基础两个字，强调一定要把基础打好。讲了砖混结构，框架结构，剪力墙结构的承重及一些细部的知识，在设计计算中注意的问题，讲了一些构件截面的设计等等在实际设计中的问题。
接下来姚处长又给我们讲述了关于力学就业方面的相关问题。他主要负责中煤**设计院人力资源的工作，也负责在我们学校招生，有着丰富的经验。他对力学专业的就业问题非常乐观。给我们讲了招聘单位在招人时通常注重哪些方面的问题，首先我们应该把基础知识学好，招聘单位招人时主要看成绩单上的数学，及理论力学，材料力学，结构力学的成绩;讲了面试的技巧，受益匪浅，最后是同学们问问题的时间，这是的同学们积极问两位专家的问题，学生自由提问的时候，大家最关心的问题就是：“工程力学的就业前景和待遇怎么样?”。老师当时就指出，工程力学不仅仅是纯力学，还和工程问题相结合，不断的强化自己，武装自己。将来的激烈的竞争之中占有一席之地。
4 实习收获
1碳纤维的加固应用——参观**商业区
加固原理：钢筋混凝土柱在承受轴向压力时，构件是由于受到极限值非常小的横向扩张引起的，如能在构件四周创造横向约束，以阻止受压构件的这种横向扩张，从而提高构件抗压承载力和变形能力。碳纤维加固适用范围：碳纤维加固法可用于混凝土结构抗弯、抗剪加固，同时广泛用于各类工业与民用建筑物、构造物的防震、防裂、防腐的补强。
碳纤维与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比，具有节省空间，施工简便，不需要现场固定设施，施工质量易保证，基本不增加结构尺寸及自重，耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外，采用该工法，可大大提高建筑物的使用寿命，降低加固成本。因此，碳素纤维作为划时代的补强材料，而备受青睐和关注。
2框架—剪力墙结构——参观**旧城改造工程
框架-剪力墙结构也称框剪结构,这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙,构成灵活自由的使用空间,满足不同建筑功能的要求,同样又有足够的剪力墙,有相当大的刚度,框架结构的受力特点,是由框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式,所以它的框架不同于纯框架结构中的框架,剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙.因为,在下部楼层,剪力墙的位移较小,它拉着框架按弯曲型曲线变形,剪力墙承受大部分水平力,上部楼层则相反,剪力墙位移越来越大,有外侧的趋势,而框架则有内收的趋势,框架拉剪力墙按剪切型曲线变形,框架除了负担外荷载产生的水平力外,还额外负担了把剪力拉回来的附加水平力,剪力墙不但不承受荷载产生的水平力,还因为给框架一个附加水平力而承受负剪力,所以,上部楼层即使外荷载产生的楼层剪力很小,框架中也出现相当大的剪力.
3厂房结构特点和钢结构特点——参观**工业园区汽车装配厂房
汽车装配车间的厂房由对称的两部分组成.梯形屋架。有吊顶.并采用排架结构,排架结构中柱与屋架铰接与基础刚接,这种结构能承受较大的荷载,在冶金和机械厂房中应用广泛.排架结构的厂房跨度大,高度较高.这种结构受力合理,建筑设计灵活,施工方便.包括横向排架:屋架组成;纵向联系构成:基础梁,联系梁,圈梁,吊顶梁等组成.而且对侧面采光和天窗采光的情况及其屋面受力符合要求。
钢结构的特点,其特点如下: 1材料强度高,在相同荷载和约束作用下,采用钢结构时,结构的自重通常较小.当跨度和荷载相同时,刚架的重量只有钢筋混泥土的1/4-1/3.所以钢结构特别适用于跨度大.高度高.荷载大的结构也最适用于可移动,有拆装要求的结构. 2.钢材料的塑性和韧性好,由于钢材料的塑性好,所以钢结构在一般情况下不会因偶然超载或局部超载而断裂.钢材料的韧性好使钢结构对荷载的适应性较强,钢材料的这些性能对钢结构的安全可靠提供了充分的保证. 3.钢材料整体性好. 4.建筑用钢材焊接性良好. 5.钢结构制造简单,施工方便,具有良好的装配性. 6.钢材的不渗漏适用于秘密闭的结构 7.钢材料易于腐蚀.应采取防护措施. 8.钢结构的耐热性好,但防火性差.温度变化时,厂房结构将产生温度变形,所以当厂房面积尺寸很大时,为避免产生过大的温度应力,应在厂房的横向和纵向设置温度缝
【关键词】工程力学；教学方法；工程实践；创新能力
工程力学是高校工科专业中一门重要的专业基础课，其理论性较强、与工程技术联系极为密切，它的基础性地位导致它在自然科学和工程技术领域中发挥着越来越重要的地位，广泛应用于众多工业领域如机械、土木建筑、航空航天中[1]。工程力学包括静力学和材料力学两部分的内容，研究的是物体的受力分析、平衡条件以及杆件的强度、刚度和稳定性问题。通过对工程力学进行学习，一方面，可以为后续相关专业课程的学习打下必要的理论基础；另一方面，可以培养学生分析解决工程实际问题的能力以及锻炼学生的逻辑思维能力。但是，工程力学涉及的知识面较广，研究对象从刚体到变形体，研究方法也各有不同，许多理论较为抽象，逻辑性强，加上学生的实践经验少，在学时不断减少而要求不断提高的条件下，初学者要较好地掌握工程力学的知识还是具有一定的难度，甚至有些学生在接触工程力学的初期就感觉到其困难性，进而产生厌学情绪。本文笔者结合个人的教学实践，对工程力学的课程教学方法进行了相关探讨，旨在培养学生学习工程力学的兴趣，提高工程力学的教学效果。
1 传统工程力学教学中存在的问题
传统的工程力学教学中一般对各知识点讲的过全和过细，所以需要耗费较多的学时。随着教学改革的逐步推进，各工程专业对各自的课程设置和教学内容都做了相应的调整，在缩短工程力学学时的情况下同时还提高了工程力学的教学要求，导致一些教师为了完成教学任务量而不得不追赶教学进度，从而影响了教学质量，一定程度上增大了课程学习难度。因此，需要教师结合各专业的应用背景制定合适的教学计划，对与专业结合相对紧密的知识点进行重点讲解，从而为后续的专业课学习打下扎实的力学基础，同时培养学生解决一定的工程实际问题的能力。
另一方面，传统的工程力学教学手段主要是“黑板”或者“黑板+PPT”的方式，教师在课堂上从概念引入到定理证明再到例题讲解，整个讲授过程显得枯燥无味，导致学生在听课时难以集中精力，其抽象思维能力也难以得到有效的提升。
2 启发式教学，调动学习积极性
工程力学中涉及到的概念较多，理论较为抽象，学生在学习时难以理解，容易产生厌学情绪，甚至旷课，所以在教学时要注重学习兴趣的培养，调动其学习积极性[2-3]。绪论作为一门课程的入门向导，是讲授这门课程质量好坏的关键所在。教师讲好绪论，可以使学生明确在工程力学中需要“学什么”、“为什么学”和“怎么学”，激发学生的求知欲。在讲授绪论时最好能采用多媒体教学的方式，以工程实际、人们日常生活中遇到的力学问题为切入点来讲解力学在实际应用情况。例如，比萨斜塔为何如此坚固而不倒塌？千斤顶为何能承受千斤的重量而不下落？为何食品包装袋上存在一个小缺口？汽车轮胎表面为何会有许多凹凸不平的花纹？这些生活实例的引入很容易使学生产生对工程力学的浓厚兴趣，促使他们努力学习工程力学知识去解决工程实际问题。与此同时，讲授一些与工程力学有关的故事以及中国和世界的力学史实故事，例如赵州桥的设计、竹子的力学性质以及机械手与机器人的研制，进一步阐明工程力学的发展前景和重要性。
同时，在教学过程中教师应善于提出问题，使学生进入“生疑、质疑、解疑”的学习情境中，通过不断深入的思考，最后解决问题。例如在讲解力的平移定理时，可以引用学生在金工实习时采用丝锥攻丝的实例。钳工在攻丝时为何要用两手同时动作，而采用单手握住丝锥绞手一端进行攻丝则容易使丝锥折断。与此同时，在课堂上讲解一些学生难以理解的问题时，可以适当地引入演示实验，激发学生解决难题的动力。比如，在讲述铸铁一类材料的断裂方式时，可以采用粉笔这样的脆性材料来替代，通过手施加拉伸、弯曲、扭转载荷，观察粉笔在不同载荷类型的作用下的断裂路径，通过这样的方式可以使学生更好地理解有关的断裂理论。总之，使学生在愉快的心情下深入思考问题和不断探索，从而保证教学的顺利开展并达到预期的效果。
3 循序渐进地揭示力学理论
工程力学理论较为抽象，直接讲述可能枯燥无味，如果结合生活实例循序渐进地进行解释，教学效果会更好。例如，在讲解平面任意力系的简化时，可以采用阳台（悬臂梁）的固定端处的约束反力来说明，通过力的平移定理和向固定端一点进行简化可以解释为何固定端的约束反力可以用两个正交分力和一个力偶矩表示。再比如，在讲述利用杆件弯矩、剪力和载荷集度之间的关系快速作出杆件内力图的方法时，往往可以总结归纳出容易记忆的口诀来直接画出。从左往右，在集中力作用处，剪力为上加下减，弯矩有尖角；在集中力偶作用处，剪力不变，弯矩为顺加逆减。随后教师有必要进一步解释其来由，该口诀的基本原理实质上是对分段点（集中力或力偶作用处）左右两部分分别建立平衡方程，再根据剪力和弯矩的正负号定义即可得到剪力和弯矩在分段点处的变化。通过这样的讲解，学生可以更好地理解口诀，而不容易产生混淆。
4 理论教学与工程实践有机结合
长期以来工程力学教学侧重于课程内容的讲解，而忽视了工程力学的主要目的之一，即解决实际工程中的力学问题，因而难以培养学生的创新能力。所以，在教学过程中教师可以适当地加入相关的科研项目内容，实现二者的有机结合，不过这也要求教师具有深厚的力学知识和宽广的知识体系结构，不断提高自己的科研水平和积累工程经验，利用自己的知识对学生的知识创新性进行引导和启发。例如，在讲述梁结构的应力状态和强度理论时，可以将火电厂主蒸汽管线结构的应力分析项目带到课堂中，阐述弹簧支吊架和刚性吊架等的调整对整体管系结构的应力状态的影响。随着计算机的高速发展，在科学和工程领域中涌现出越来越多的数值计算软件如MATLAB[4]和有限元计算软件如ANSYS，科研工作者和工程师们借助数值分析软件可以完成大型复杂结构的应力分析计算，通过在课堂上介绍相关软件及其项目研究，可以培养和提高学生学习计算机软件解决实际工程力学问题的能力。
5 结束语
笔者结合教学过程中的经验和感受对工程力学的教学方法做了几点探讨。工程力学是一门与实际工程技术紧密联系的专业基础性学科，概念和理论抽象，例题和习题大多对工程模型进行了简化，导致在学习过程中学生难以产生浓厚的兴趣，学生的创新和解决工程问题的能力难以得到有效的提高。因此，教师需要通过各种积极有效的教学方法，激发学生的学习兴趣，增强其科学思维能力，特别是通过一定的实际工程项目研究的讲解，提高学生的创新能力和解决实际工程问题的能力。
【参考文献】
[1]范钦珊.工程力学[M].北京：清华大学出版社，2005.
[2]左建平，左明.谈大学工程力学课程的教学思想[J].高教论坛，2010，4：18-21.
【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
关键词：工程力学；素质教育；工程能力
中图分类号：文献标志码：A文章编号：10052909（2012）06006103工程力学是机械、土建等工科专业重要的专业基础课程，通过该课程的学习培养学生的工程能力，提高综合素质。
一、工程力学课程教学中存在的问题
其一，虽然强调工程力学课程为后续专业课程提供基础，但不重视课程本身与实践的联系。由于教材忽视理论与工程实际之间联系，如果教师仅按照教材讲授，会显得机械和枯燥，学生在学习时就容易把它看作是一门抽象难懂的理论课程。理论与工程实际脱节，难以激发学生的学习兴趣。
其二，课程教学以传授知识为教学目标，学生片面地认为只要会做题就行，忽视课程本身对学生综合素质的培养。
其三，“填鸭式”教学方法忽视了学生的主观能动性，在引导学生主动参与教学、主动探索和思维训练方面有较大的缺陷，不利于学生综合素质的提高。
其四，工程力学教材在内容体系上将理论力学与材料力学两部分内容截然分开。材料力学按照杆件的拉压、剪切、扭转、弯曲4种基本变形分别独立地介绍。这样的编排作为教材内容体系无可厚非，但教学时如果照本宣科，一味孤立地研究某一问题，零散知识点的学习将使学生难以从整体上把握工程力学的全貌，不能形成知识体系，更何况利用工程力学的知识去解决工程实际问题。
工程力学对学生的情感态度、价值观念、工作作风以及综合素质都有着极为重要的影响。在教学过程中，教师要不失时机地引导学生体会工程力学给自己带来的自尊和自信，感悟工程力学给自己带来的智慧和启迪，享受工程力学带来的使自己终生受益的良好习惯，通过工程力学学习提高综合素质。因此，在工程力学课程教学全过程实施素质教育策略，必须改变过去只重视传授知识和技能却忽视素质培养的做法，探索工程力学课程素质教育的具体实施方案，有意识地加强对学生人文素质、科学素质和工程能力培养，提高学生综合素质，为学生今后的学习、工作奠定良好的基础。学生素质教育与能力培养是一项庞大而艰巨的系统工程，工程力学对提高学生的综合能力和素质是相当重要的［1］。
近年来，项目组从对学生工程能力和综合素质培养的角度出发，结合实际的教学工作，对工程力学课程素质教育的具体实施进行了有益的尝试。
二、通过创设教学情境加强理论教学与实践应用的相互渗透
工科专业应用型创新人才的培养，首先要增强学生的实践意识和工程意识。在人才培养过程中应特别注意学生工程能力的培养和训练，在加强基础理论教学，拓宽学生知识面，为学生打下宽厚的工程力学理论基础的同时，加强基础理论的应用，把知识的应用渗透到教学的全过程。
12高等建筑教育2012年第21卷第6期
严慕容，等工程力学课程素质教育探索与实践
由于目前国内大部分的工程力学教材关于工程实例的内容不多，几乎所有的例题和习题均是针对已经简化好的常见几种标准的约束类型和杆、梁、轴、柱等模型，学生感觉课堂理论与工程实践脱节。因此，在讲授理论知识的同时应尽可能创设与工程实际相近的教学情境，将抽象的理论与具体的工程实例结合讲授，使学生感受到工程力学知识在工程实际中的重要作用，体会到所学课程的价值，并有效地激发学生的求知欲，提高课堂教学效果。如在学习了工程上常见的标准约束类型及约束反力之后，介绍工程实际中真实约束的构造和作用，并要求学生在课后观察分析生活和工程实际中各种具体约束，并把它与常见的标准约束类型归类，使学生理解约束这一抽象概念。又如在讲授弯曲强度理论中关于合理截面、合理支承、等强度梁等概念前，要求课前观察实际工程中承受弯曲构件的截面形状、放置方式，并思考：“在截面积相等的前提下，圆管较实心杆在抗弯强度上有何优点？吊运长杆状构件时，其合理的吊点是否应设置在两端？扁担合理的截面形状变化是什么？”问题的设置有助于引发学生观察、思考，带着问题预习，对授课难点可以在在课堂上安排适当的提问和讨论环节。又如讲解轴的合理截面形状的问题时，结合麦杆、动物的骨骼等空心圆截面，说明它们的合理性是自然界长期进化的结果，通过这些直观的事例加深学生对合理截面形状的认识。总之，把工程力学的应用性环节贯穿每一个章节，起到了良好的教学效果。
三、通过探究式教学模式强化学生科学思维能力的培养
课堂教学中应改变传统的以教师为中心的教学模式，采取教师指导下的以学生为中心的探究式教学模式，培养学生主动学习的兴趣和自觉性，掌握自学方法，形成对知识信息的分析、综合和运用能力，促进学生素质的提高。通过不断引导学生寻找各部分知识点的逻辑关联，将课程所有知识点整合成完整的逻辑链图，形成层次化、网络化的工程力学知识体系。如在静力学部分，按照一般的认知规律，按特殊力系到一般力系的顺序讲授后，引导学生整理出从空间一般力系倒推出各种特殊力系合成与平衡的逻辑框图，这样学生就理清一般力系与特殊力系的逻辑关系，形成局部的知识网络。又如讲完轴向拉、压变形后，引导学生归纳、总结出材料力学研究方法的步骤框图，并指出扭转、弯曲等基本变形杆的强度、刚度等问题的分析思路是一致的，这样，看似零散毫无关联的知识点，由于研究方法的统一穿引形成了一条完整的主线。工程力学包含了理论力学与材料力学两部分，内容体系相对独立且各有侧重但又相互关联。如果在教学中不注意引导，学生在学习中就会产生概念模糊、理论零散的感觉，不利于科学思维的培养。因此，教学时要注意这两部分内容之间的联系与渗透，引导学生将这两部分内容连成有机的整体。在教学过程中，从各自研究对象、分析方法、基本概念上引导学生不断地对比、关联。如在讲到位移时，提出位移分为刚性位移和变形位移两类：若物体中任意两点的相对位置没有变化，则这时物体的位移称为刚性位移，理论力学中，当刚体作平动或转动时的位移就是刚性位移；若物体中任意两点的相对位置发生了变化，则这时物体的位移称为变形位移，材料力学中所研究的物移，是与线应变或角应变有关的变形位移。又如在讲解构件内力计算时，引导学生回顾理论力学中关于各种力系的平衡条件，使学生明白截面法其实就是力系平衡理论的应用。此外，关于物体的弹性力势能与构件应变能，刚体的转动惯量与截面惯性矩、桁架内力与拉压杆的轴力等，通过这些相关概念、方法的对比分析，使学生加强课程章节之间和各方法之间的联系，达到知识和方法的融合，起到温故知新、融会贯通、事半功倍的效果。
在习题课中，着重引导学生以一题多解的思路进行分析，强调平时作业中解题步骤表述的严密性和合理性，使学生对知识理解透彻、表达严谨。通过强化学生的逻辑思维训练，改变学生的工程力学知识点零散、系统性不强和理解不透彻的弊端，提升学生的科学思维能力。
四、通过工程事故案例分析培养学生人文素质
事故分析是一门综合性学科，涉及到力学、材料、设计、施工、质量管理等多方面知识。教师在不断优化自己知识体系的同时，平时要多留心收集有关资料作为教学素材，在介绍有关知识点时穿插介绍相关的事故案例［2］。在教学中精选一些与教学内容相关的案例进行研究探讨，如在讲解连接件的强度问题时，介绍近期在中国多个城市发生的几起电梯事故，其原因都是由于扶梯主机固定螺栓松脱或被切断使主机支座移位，造成驱动链条脱离链轮，扶梯在重力的作用下下滑，导致多人伤亡。这样鲜活的案例使学生树立工程安全意识与社会责任感。由于各种原因导致结构丧失承载能力、出现重大工程事故的例子不胜枚举，有些可通过视频等方式给学生直观感受，如：播放1940年11月7日美国华盛顿州的塔科马大桥在风载下倒塌的视频，这起由于对大桥的空气动力学问题和结构分析不严密所致的事故；美国纽约911恐怖袭击事件中高达110层的世贸中心双子塔倒塌的力学原因，可以结合压弯组合、冲击、材料的力学性能等方面进行分析；因核反应堆外壳所承受的蒸汽压力和温度远远超过设计值而发生强度失效，导致了1986年前苏联切尔诺贝利核电站大爆炸的案例。此外还有常见于报端的有关建筑工地棚架失稳、塔吊钢丝断裂等导致的工程事故等。残酷的工程事故造成了重大人员伤亡和经济财产的损失，令学生心灵震撼。工程力学教学中分析一些重大工程事故案例的力学问题，使教材上看似枯燥的力学知识如强度、刚度、稳定性、材料的力学性能等，在事故分析中更显得鲜活而重要，教学中通过重大工程事故分析非常有说服力，使学生从内心深处产生学好材料力学的强大动力，激发学生的学习主动性，在培养学生的工程素质的同时培养学生的人文素质， 即责任意识、安全意识、严谨的工作作风、可持续发展的能力，以使教学达到“传道、授业、解惑”的最高境界，真正实现教书育人［3］。
五、通过课程设计强化学生综合分析问题能力
在工程力学教学中培养学生综合分析问题的能力，可针对不同专业的要求，从强度、刚度、稳定性的观点出发，在工程实际中选取一些较为复杂的构件，要求学生从全面、整体的角度予以解答，并撰写课程设计论文。这样既可以深化课堂内容，使知识系统化，又可培养了学生应用工程力学原理解决实际工程问题的能力，做到学中做、做中用，学用结合，既能系统应用所学过的基础课知识（如高等数学、工程图学、算法语言、计算机和工程力学等），又为后继课程的学习打下基础，使各教学环节和教学内容有机联系。学生在撰写论文的过程中，可以锻炼综合分析和解决问题的能力及独立获取知识的能力，强化学生的综合素质。
参考文献：
［1］胡海岩.对力学教育的若干思考［J］.力学与实践，2009，31（1）：70-72.
