摘要： 工程力学作为工科专业的一门重要的专业基础课，在本科课程体系中起着承上启下的作用。通过分析高校工程力学教学中存在的问题，从应用型人才培养模式出发，根据应用型人才的特点，对工程力学课程体系、教学内容、教学方法和考核方式进行改革，努力处理好工程力学课程基础理论教学与提高解决实际力学工程问题能力的关系，使学生的专业知识和应用能力能够全面的提高，适应社会的需要。
Abstract： As an important basic course of engineering majors， Engineering Mechanics plays a linking role in undergraduate course system. By analyzing the existing problems in the teaching of engineering mechanics， the research indicates that the reform in the course system， teaching content， teaching methods and assessment methods of the Engineering Mechanics is necessary， which is based on the training mode and the characteristics of application-oriented talent. We should make every effort to handle the relationship between basic theoretical teaching of Engineering Mechanics and improving the ability of solving practical Mechanical Engineering problems. In that way， students" professional knowledge and application ability can be comprehensively improved. Then they can preferably adapt to the needs of society.
关键词： 工程力学；应用型人才；实践能力
Key words： engineering mechanics；application-oriented talent；practical ability
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）12-0254-03
0 引言
随着我国社会经济的不断发展，经济产业的转型升级，高等教育的不断发展，人才培养模式的多元化格局日益明显，将应用型本科人才作为学校主要的人才培养目标成为越来越多普通本科院校的共性选择。随着中国科技和经济的迅猛发展，社会对人才的需求正在发生着深刻的变化，既需要理论水平高的研究型人才，同时也需要大量的综合性应用型人才。应用型本科人才作为一种特殊类型的应用性人才，职业性、专业性和基础性贯穿于人才培养的始终，三者之间互相联系、相互依存和交叉影响，缺一不可，共同构成应用型本科人才作为一种与传统学术型精英人才既有区别又有紧密联系的人才类型的典型特征和群体特点。
工程力学作为力学的一个分支，它以静力学、材料力学的主要内容，按照相似、相近的内容集中于一起的原则，重新组合而成，专门服务于建筑工程技术专业，它是建筑工程技术专业的一门专业基础课，广泛应用于冶金、水利、公路、铁路、石油、化工和航天、航空等工程中[1]。工程力学课程是本校工程管理、工程造价专业十分关键的专业基础课，在学生的专业技能培养过程中起着重要作用。它不仅使学生对基础课程（如高等数学、大学物理等）有更加深刻的理解和掌握，还为学生以后的专业课，例如土力学与地基基础、房屋建筑学、钢筋混凝土结构、建筑施工等课程的学习打下坚实的基础。以培养综合性应用型人才和素质教育为目的，针对应用型工科本科院校的工程力学课程的教学现状，从教材的选择、教学方法和手段的改进、教学内容的优化调整以及考核方法的改革等方面，进行了教学改革的研究与探索，提出了科学有效、适用于应用型本科教育的改革措施，在保证学生学好基本理论知识的基础上，提高解决工程实际问题的能力，适应社会对综合性人才的要求。
1 工程力学课程教学中存在的主要问题
1.1 现有教材满足不了应用型教学需求
現各大出版社出版了一系列工程力学教材以满足不同高校、不同教学层次的教学需求，但实际上教材内容层次差别并不大，仅在少数章节，部分内容上做了修改。教材内容大多偏重逻辑性，忽视应用性，无法满足应用型培养模式下学生的学习需求。从教材内容设置的情况来说，静力学部分主要涉及到大量的概念性理论知识，没有实际的工程力学模型和具体工程实例作支撑，学生难以理解掌握。材料力学部分主要包括四大基本变形、强度理论、组合变形和压杆稳定等，涉及到大量的公式推导和力学简化模型，缺少与工程实例的衔接，学生不能将这部分知识与现实生活中的实物联系起来，再加上学生的数学功底比较薄弱，理解并掌握这部分知识相当困难，无法将学到的知识与实际应用相结合，不利于培养学生的应用能力。
1.2 现有教学方式和教学方法比较落后
工程力学的主要内容中包括大量的公式推导和力学模型，难度较大，再加上学生的数学功底比较薄弱，学生自主学习工程力学比较困难。因此，工程力学的教学模式还是沿用以前“满堂灌”、“填鸭式”、“一言堂”的教学方式，教师为教学活动主体，整个课堂大部分时间由教师对课程内容进行讲解分析，学生只能被动的接受所听到、学到的知识，无法及时将听到、学到的知识形成自己的理解，也无法将自己的疑问及时地反馈给授课教师。授课教师也不能及时了解学生的掌握程度，相应的做出教学内容的调整，以至于学生积累的问题越来越多，就会对这门课程丧失信心，导致出现厌学甚至弃学该门课程，授课效果较差。
1.3 教学内容分配不合理，实验重视度不够
近年来，随着各高校教学改革的进行和教学观念的转变，重庆文理学院工程管理、工程造价专业开设的工程力学课时缩减到64学时，其中理论课时48，实验课时16。在有限的课时数内，教师除讲解主要理论知识点外，还要结合工程实例的讲解分析，提高学生的解决工程实际问题的能力，这对于任课教师来说是一个很大的挑战[2]。静力学、材料力学两大部分仅理论知识的讲解就要花费大量课时，对于教学大纲中包括的实验部分，个别学校由于实验条件的匮乏和实验仪器的落后，对力学实验部分的重视程度不够，仅仅对部分实验进行演示，学生的参与度不高，导致学生缺乏对理论知识的感性认识，不能将理论与实际结合起来，不利于学生独立思考及分析与解决问题能力的培养。
1.4 考核方式单一，起不到考核效果
为了检验学生对知识的掌握程度，大部分高校在考核工程力学时采用单一的闭卷考試，试卷内容主要对课本上的基本理论知识进行考核，涉及面比较窄，且试题类型比较单一，与教材上的课后习题基本一致，学生机械地套用公式就可以得到高分。但这种考核方式存在较大弊端，即使有的学生考的高分，也不能说明其对所学到、考到的知识点的运用已完全掌握，遇到实际工程问题仍不能用学到的知识来解决，这种考核方式偏离了应用型高校对综合性学生的培养目标，起不到好的考核效果。
2 工程力学教学改革的措施
针对上述工程力学教学过程中存在的问题，依据应用型人才培养的要求，结合多年的工程力学教学经验，提出以下几点教学改革建议：
2.1 优化教材内容，实现理论和应用相结合
应用型人才培养模式主要培养学生的实际应用能力，将学到的理论知识能够熟练地应用到实际工程中，满足社会对学生应用能力的需求。在选用教材时，教材内容应侧重培养学生的分析解决问题的能力，而不是一味地强调基本技能和技术训练。教材内容应在基本力学理论知识的基础上，对教材内容进行重组、删减、拓展、优化[3]。结合专业特色，增加实际工程实例分析。在条件允许的情况下基于本校应用型教学模式和教学理念，在全面掌握学生知识层次的基础上，改编现有工程力学教材，出版符合培养应用型本科生的工程力学教材，以取得更好的教学效果。
2.2 采用多样化的教学方式和教学方法
在选用合适教材的基础上，为了取得更好的教学效果，需要对传统的教学方法和教学方式进行改革，打破传统的教学模式，在教学中遵循“教是主导，学是主体”的原则和规律，培养学生分析问题和解决问题的能力。
①教学方式的多样化。通过教学方式改革促进学生学习方式的转变。改变教师讲学生听的被动式学习方式，形成“教师导学+学生自主学习+师生合作研讨”的学习方式。根据教学内容的不同可采用探究教学、案例教学、模拟教学、项目教学、现场教学、专题讲座、讨论辩论和自主学习等多样化的教学方法。
②教学模式的转变。采用问题主导型教学模式、体验—反思型教学模式、专项技能训练模式等教学模式，推进理论主导型教学模式向理论与能力并重型教学模式转变。开展“教学做合一”实践教学，实现教师在实践活动中教，学生在实践活动中学，教师边讲边做，学生边学边干。
③加强学生的学习主动性。充分利用学生的课余时间，对学生利用图书资料、网络资源、实验（实训）室进行自主学习提出明确要求。按章节重要程度布置课外作业，安排学生对现有工地进行现场参观考察，加强学生的知识储备和知识应用的认知。建立工程力学教学网站和试题库，上传一些重点内容的动画或者视频，分享一些国内外比较经典的工程实例，在帮助学生更清楚直观的理解知识点得同时，开阔学生的视野，对本课程的未来应用有一个更加直观的认识。
2.3 教学内容的优化和扩展
①教学内容的优化。针对现有教材内容缺乏工程实例的应用，理论与实践不能相结合的现状，在对较难的知识点讲授时，可由现实工程实例引入，使学生有一个直观的认识，再进行理论推导，可以使学生更好地理解所学知识。在教学过程中，基于学生的数学基础较差，可穿插补充数学知识，为了学生的知识面，随时补充一些工程施工、工程技术方面的知识，增强学生对工程力学的理解，且应注意将课堂理论教学与社会实践教学相结合，增强学生的动手能力，加强学生对学到的理论知识的应用有更深的理解。
②引入相关领域和交叉学科的知识。随着科学技术的发展，各学科之间的交叉也越来越强，为了适应社会的需要，学生在学习工程力学的同时，不要只局限于课程内容，还要去大胆探索与课程相关的领域和自己感兴趣的问题。随着计算力学技术的迅猛发展，有限元软件如 Ansys 和Abaqus 等为解决工程中复杂的力学问题提供了有力工具[4]。BIM软件在建筑领域的推广使用，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。因此在工程力学课程中可适当引入力学计算技术知识和BIM等软件的知识是必要和有意义的。
③增加工程力学课程设计。工程力学虽是建筑工程专业的专业基础课，但其也涉及到实际工程的问题，兼有理论基础和工程应用的双重性质。在讲授工程力学时，若只着重讲解理论知识，不能与实际工程相结合，学生在遇到实际工程问题，不能与学到的工程力学知识相联系，达不到教学目的。因此，在教学过程中除了讲授课程内容外，还应增设工程力学课程设计。课程设计的主要目的在于学生在系统学完工程力学基础理论知识后，结合工程中的实际问题，能够运用所学的理论知识对实际工程中梁、板、柱的受力进行分析，以达到综合运用工程力学的知识解决工程实际问题的目的。
④加强对力学实验的重视程度。
工程力学教学大纲中包括的实验主要有“低碳钢拉伸实验”、“铸铁压缩实验”和“梁纯弯曲正应力的测定”等[5]，这些实验都属于验证性实验。其主要目的是帮助学生加深对已学知识的认识，提高学生的学习兴趣和动手能力。但部分高校对力学实验的重视不足，或由于实验设备数量不足、设备老旧的原因，实验教学成了走过场的形式化，仅教师给与演示示范，学生的参与性不高，起不到教学效果。为了提高学生对力学实验参与度，提升学生的动手能力，应以学生为实验的主体，由学生自主设计实验方案，测量数据和分析数据，并对所得到的结果进行理论分析，培养学生的科研素养，提高学生分析解决问题的能力。
2.4 考核方式的改革
①考试内容的改革。为了培养学生的解决工程实际问题的能力，改变原有的单一题型，在考试内容中增加应用型和能力型题型的比例，多出一些与工程实例有关的题型，保证学生学以致用。
②考核方式的改革。改变传统单一的闭卷考试考核方式，针对不同的专业采用闭卷、半开卷考试和开卷考试的方式。改变综合成绩的构成比例，增加平时成绩、课程设计和实验成绩比重，减少期末考试所占比例。这种灵活多样的考核方式，在于考查学生对工程力学知识的掌握程度和运用能力，可提高学生的综合素质。
3 结束语
综上所述，工程力学教学中存在很多问题，基于培养应用型人才的需要，对工程力学的教学改革势在必行。针对教材不合理、教学方式落后、教学内容不合理、考核方式单一等方面存在的具体问题，从教学内容的整合和优化、教学方法和手段的多样化，增加课程设计环节、加强实验教学环节和考核方式等方面进行改革。但是教学改革是一项长期而艰巨的任务，要循序渐进地进行，要在改革过程中不断总结经验，逐步完善，对工程力学课程的教学改革进行有益的探索，为本科工程力学教学改革上新台阶，为社会培养应用型人才做贡献。
参考文献：
[1]周乔，邓琪.工程力学[M].天津：天津科学技术出版社， 2013.
[2]桑建兵，于文英，邢素芳.基于创新思维工程力学课程体系与教学内容的改革[J].第十五届北方七省市区力学学术会议论文集，2014.
[3]李新领，张世芳，李纪刚.《工程力学》教学中存在的问题及教学改革的探讨[J].当代教育实践与教学研究，2016（03）.
[4]黄忠文，陈敏.面向应用型人才的工程力学系列课程的教学研究[J].教育教学论坛，2011（24）.
[5]夏冬生，朱公志，于彦.以创新能力为核心的工程力学教学探索与实践[J].高教学刊，2015（22）.