时间：2023-04-06 18:35:49
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由于工业设计专业是一个偏向产品和外观设计的专业，对于学生的培养更多的是美术、色彩、人机工程等相关的设计类课程。《工程力学》作为为数不多的理工课程存在于教学大纲中。钱学森先生曾说：“力学+计算机将成为21世纪工业设计的主要手段。”这句话从根本上说出了力学在工业设计的地位。设计产品的外观，从某种意义来讲属于艺术设计范畴，工业设计指通过合理规划（外形、功能、色彩、装饰等）设计符合人们生活和生产需要的工业产品的过程。为了实现设计产品的目标，从业者需要凭借训练、技术知识经验、对材料和结构的掌握程度进行设计而不是凭空想象。
2.《工程力学》课程教学思考
2.1鼓励为主，尽量用通俗易懂的方法调动学生的积极性
根据学生的生活经验，创设学生感到亲切的情境。由于工业设计专业的特殊性，教师可以尽量在工业产品设计过程中引入力学概念，如自行车设计中的车轮设计引入运动、座椅的设计中引入拉压弯扭等材料力学概念，等等。将工业设计中的某个细节放大化，从力学角度进行讲述。让学生觉得产品设计和力学息息相关，对力学产生学习兴趣和探索欲望。2.2合理调整学习内容，适当降低学习难度
2.2合理调整学习内容，适当降低学习难度
由于力学课程的学习需要一定的数学基础，并且课程内容比较抽象，多数是在力学模型基础之上的，使学生在学习过程中存在一定的困难。在教学中应当对学习内容进行调整。
2.2.1调整学纲，减少对理论性研究性内容的学习。从课程设置来讲这些属于必须要求掌握的内容，但是对于工业设计专业的学生而言，部分内容是多余的。工业设计主要是培养一部分产品设计人员，产品设计人员大多指产品的方案设计，而具体结构设计将交付给结构设计人员进行具体设计。产品设计人员只需要在对产品整体功能和人体工程学很好地把握的基础上进行产品功能设计和产品材料选择即可。对材料力学部分的强度理论、能量法等研究性内容的学习进行简单地讲解即可，重点强化拉伸压缩弯曲扭转和压杆稳定的内容学习。2.2.2强化概念的理解和掌握，适当减少计算作业量。
3.针对工业设计专业《工程力学》教学内容的调整
包含刚体静力学（受力分析、力系简化、平衡方程、摩擦）、材料力学中的拉压弯剪扭及组合变性条件下的内力计算及强度校核的方法、一般内力图的绘制、稳定分析即可。因为在掌握这些基本知识的条件下即可进行常规设计，并且在学习理论知识的同时，需要增强学生的动手实践能力。在学校课程设置合理的前提下，可以适当介绍一些和工业设计相关的力学计算软件，尽管软件学习增加了学习难度，但是学好这些软件对于加深对课程的理解及今后产品设计都将是一种助力。
4.结语
关键词：工程力学；教学改革；教学方法
随着新世纪高等教育的发展趋势和培养高素质创新型人才的要求，对以往的“填鸭式”“满堂灌”等教学方式提出新的挑战，引发教育界热烈的讨论。《工程力学》作为高等院校各工科非机械类本科专业和高职高专的一门重要的技术基础课和工程技术人员必备的专业知识，它具有较强的工程性、实践性和应用性，是沟通基础课和专业课的桥梁，也需要探究新的教学模式，在教学中培养学生的逻辑思维能力，以及提高学生的创新能力，必须对课程的教学内容、教学方法、实践教学以及考核方式等方面进行教学改革的探索，才能使学生在掌握科学的基础理论同时，提高解决工程实际问题的能力，才能适应高等教育人才培养方案的要求。
一、目前高校工程力学教学中存在的问题
1.对工程力学课程重要性认识不足
学生对工程力学不够重视的的有以下几方面的原因：（1）认为工程力学这门课程和自己所学专业没关系不大。比如汽车专业的学生就认为对他们最重要的是汽车专业知识，如汽车构造、汽车电器等，工程力学学不好不会影响到他们对专业知识的学习，更不会影响到就业。（2）认为工程力学只不过是物理课程中力学部分的延续，没有新鲜内容，从而就放松了对课程的学习。（3）课程内容本身理论性较强，公式繁多，甚至有些内容抽象难以理解，导致学生学习起来枯燥无味。
2.教学方式和教学方法落后
目前，工程力学教学中基本采用“满堂灌“的教学方式，教师为教学活动的主体，教师习惯用“粉笔+黑板”的板书教学形式，课堂教学讲得过多、过细,教学内容一成不变，缺乏新意,学生只能被动的当听众，师生间互动性较差，并且作业较多，学生学业负担过重,也没有时间思考,因此不能有效地调动学生学习的积极性，导致学生出现厌学甚至弃学该门课程，授课效果较差。
3.教学学时减少与教学内容多的矛盾，学生掌握难度大
近年来，随着高等院校教学计划的调整，工程力学的教学学时减少较多，由原来的100多学时减少到80学时，个别专业减少到40多学时。但是基本教学内容基本不变，包括理论力学和材料力学两部分，其中理论力学分为静力学、运动学和动力学，材料力学有四大基本变形、强度理论、组合变形和压杆稳定等，涵盖的内容较多，知识点的前后衔接性强，这就要求学生系统的学习新的知识的同时，需要及时复习前面的知识点。因此就会出现学生缺席一两次课或者当堂课没有理解，后面知识的学习更更加困难，久而久之，掌握这门课程就更难。
4.个别学生基础差，有抵触心理
有很多学生物理和数学基础差，而学习工程力学需要这些基础，并且很多学生在开课前就侧面了解到该课程难学，且考试通过率低，无形中给学生造成了一定的心理压力，尤其是基础差的学生，存在抵触情绪。
5.考核方法单一
考试是教学中的一个重要环节，用来检验学生对知识的掌握情况。目前课程采用单一的闭卷考核方式，考试内容局限于教材中的基本理论知识。试题题型基本上是例题的翻版，学生机械的套用公式，不能灵活地将课程的知识点和工程实际结合起来，这种考核方式偏离了对学生的培养目标，不能满足社会对学生的要求。
二、工程力学教学改革的措施
针对以上工程力学教学中存在的问题，河北农业大学力学教研组结合多年的力学教学经验，提出以下几点教学改革建议：
1.加强工程力学的重要性的认识
工程力学是现代工程技术的重要理论基础，是工科专业必修的一门技术基础课，不仅机械类和土建类还涉及食品工程和林学等专业，它直接影响到各个专业的后续课程的学习。为了加强学生对工程力学的认识，所以第一堂课很重要，也就是要上好绪论课：首先根据专业的不同引入大量的相关工程实例，例如土建类可以以迪拜塔或者世贸大厦为例，机械类可以以高速列车为例，还可以列举一些生活中工程力学的实例，比如利用套筒扳手能够轻松的拆卸螺栓。也可以列举一些社会热点话题中工程力学知识的应用，从而让学生认识到课程的重要性。其次以专升本和考研为例，工程力学作为考试课程或相关课程，分值是150分，而基础课程才100分，让同学们对课程因此足够的重视。再次介绍工程力学课程和后续专业课程的关系，它是专业课程学习的理论基础。
2.教学内容的整合和优化
教学改革的首要任务是教学内容的改革。工程力学包含理论力学和材料力学两门课程，它们有各自的体系，因此必须对传统的课程体系、教学内容和课程结构进行重新整合和优化。整合后的课程体系分为静力学和材料力学两个模块（理论力学中的运动学和动力学和高中或大学物理有重复和交叉，这里不再重复讲解），在教学中要打破静力学和材料力学的界限，以外力分析和内力计算为主线，贯穿分析构件的强度、刚度和稳定性，其中以强度计算为重点，如图1所示。以建立力学模型的能力和解题能力为核心，突出工程概念和实践能力的培养，进一步加强理论教学与工程实际的联系，为学生学习后续课程以及解决工程实际打好基础。
3.教学方法与手段的多样化
在教学内容改革的同时，教学方法和教学手段的改革也要跟上去，这两者是相辅相成的。在教学中遵循“教是主导，学是主体”是教学的原则和规律，培养学生分析问题和解决问题的逻辑思维方法。（1）采用板书和多媒体相结合的教学手段。目前工程力学教学中主要采用板书教学的模式，这种教学模式能够使学生明白逻辑推理的每一个步骤,符合人的逻辑思维过程，并且教学重点突出、直观性强，易于思考和知识点的巩固记忆梳理。但是却占用了大量的课堂时间，教学效率低,且教学内容有限,尤其是一些视频动画和图片信息不好表达。而多媒体教学恰好能够弥补这一点，但多媒体教学传递的信息量过大，上课节奏过快，导致学生只能走马观花地接触演示内容，没有充足的思考时间，导致课堂重点不突出，学生根本无法掌握课堂内容。结合板书教学和多媒体教学的优缺点，工程力学教学过程中,针对不同章节内容的特点，在教学方式上采用板书教学和多媒体教学相结合的教学方式，例如在静力学受力分析时，采用板书为主的教学模式，使学生掌握受力分析的详细过程，而在讲运动学时，先采用多媒体让学生看直观机构的运动规律，然后再用板书教学方式进行运动的分析。（2）采用多样化的教学方式。由于本课程内容多,知识面广,难度不一，可以根据章节内容的不同采用课堂讲授法、问题教学法、自学讨论法和引导归纳法等多种形式的教学方式,例如受力分析适宜采用课堂讲授法，让学生掌握受力分析的步骤；而平面汇交力系由于内容简单适合用自学讨论法，让学生自己分析掌握重要的知识点。而像平面弯曲就适合用问题教学法或引导归纳法，可以用引导归纳法逐步推导出弯曲应力和弯曲变形的理论公式，也可以用问题教学法列举“武警单手拍砖”为例，分析砖沿根部断裂的原因，从而掌握弯曲应力的公式。总之这些不同的教学方法能够激发学生主动学习知识的积极性。（3）减少理论讲授学时，增加习题课的学时，采用多样化的师生交流方式。在授课过程中注意围绕重点、难点精讲多练。对授课内容注重讲概念、讲关键、讲方法、讲思路。为了让学生扎实地掌握一些重要知识点，减少课堂讲授学时，增加习题课，把学生容易出错的和综合性强的例题拿出来，采用一题多解或者逆推的方法解题。通过这样的训练，培养学生分析问题和解决问题清晰的思路，避免碰到习题无从下手。对于学生作业每次批改一半，并及时发现的问题，并纠正一些常见的错误，对作业完成质量好的同学提出表扬，较差的同学也给予鼓励。每两周安排一次习题课，每周安排一次课上10分钟的答疑，让学生学习中的疑问得到即时解答。建立QQ群和微信群，对学生的问题进行在线答疑或同学之间的讨论学习。（4）建立工程力学教学网站和试题库。建立工程力学课程网站，上传工程力学的一些重点内容的动画或者视频，帮助学生更清楚直观的理解知识点。例如一些约束的动画就能帮助学生很好地理解约束的性质，确定约束反力；运动学的动画就能够很好地理解各个构件的运动。建立试题库并配以详细的分析过程，使学生通过增加练习更好的掌握各个知识点。
4.加强实验教学，提高学生的动手能力
实验教学环节非常重要，它能够把理论和实践结合起来，不仅能加深学生对理论知识的理解，而且还提高了学生的动手能力和创新能力。因此可以在实验中改变以往死板的模式，例如在测量材料弹性模量E或弯曲应力实验中，让学生自己选择增量载荷，实验中出现问题让学生自己分析出现这些问题的可能原因，实验失败也要分析原因，这样使学生积极主动的参与到实验中，体现实验的乐趣，还可以根据现有的实验条件，去验证和解释生活中的现象，找到出现这种现象的理论根据。
5.改革传统的考试方法，采用多样化的考核方式
长期以来，高校工程力学课程的考核方式绝大部分都是闭卷考试形式，考题就是例题或者习题的翻版，这种规范化的试题导致学生只要考试前突击做题，考试通过甚至考高分没有问题，考试成绩不能代表学生的实际水平，因此必须对现行的考试方式进行改革。（1）考试内容的改革，也有助于培养学生解决工程实际的能力。因此在保证基本知识和基本理论的基础上，增加应用型和能力型试题的比例，注重考核学生的综合素质，多出一些灵活性的综合题型，既考查了基本知识点，又激发了学生对知识的灵活运用能力，避免了学生死记硬背和考试抄袭的不良习惯。（2）考核方式的改革。针对不同的专业采用闭卷、半开卷考试和开卷考试的方式，代替以往单一的闭卷考试的方法，并且增加平时成绩和实验成绩比重，减少期末考试比重。例如半开卷考试允许学生期末考试（占50%）带一张A4纸张，可以写上自己认为重要的知识点，再结合学生的平时出勤情况、课堂提问和平时测验（这部分为平时成绩，占总成绩的30%），以及实验操作的实验成绩（占20%），这种考核方法更能全面的反应学生的真实水平，有利于培养学生的自学能力。
三、结束语
工程力学作为工科专业的一门重要的技术基础课,对于提高学生的逻辑思维能力和分析解决实际问题能力的至关重要。目前，高校工程力学教学存在很多问题，对工程力学的教学改革也势在必行，但是改革是一项长期而艰巨的任务，要循序渐进地进行。由于工程力学课程涉及面广，不同专业对工程力学的教学要求不尽相同，所以教学改革应该分层次、分阶段地进行，为此河北农业大学力学教研组结合多年的教学经验，从教学内容的整合和优化、教学方法和手段的多样化、加强实践教学环节和考核方式等方面进行改革，不断总结经验，逐步完善，对工程力学课程的教学改革进行了有益的探索。
作者:李新领 张世芳 李纪刚 桑永英 周志男 单位:河北农业大学机电工程学院
参考文献：
[1]李纪刚，徐鹏云.在理论力学教学中加强对学生综合能力的培养[J].力学与实践，2009
[2]张洪涛.机械类工程力学课程教学思考[J].新课程，2010[3]段翠芳，李伟，王文堂.工程力学教学中存在的问题及其改革[J].河南机电高等专科学校学报，2010
[4]王奇利.高职高专《工程力学》课程教学改革初探[J].西安航空技术高等专科学校学报，2009
[5]卢素英.《工程力学》教学的改革探讨[J].电力学报，2008
现行工程力学教程大多要求学生在完成静力学、动力学的基础上完成材料力学相关内容的学习，从课程设置来讲这些属于必须要求掌握的内容，但是对于工业设计专业的学生而言，部分内容是多余的。工业设计主要是培养一部分产品设计人员，产品设计人员大多指产品的方案设计，而具体结构设计将交付给结构设计人员进行具体设计。产品设计人员只需要在对产品整体功能和人体工程学很好地把握的基础上进行产品功能设计和产品材料选择即可。对材料力学部分的强度理论、能量法等研究性内容的学习进行简单地讲解即可，重点强化拉伸压缩弯曲扭转和压杆稳定的内容学习。
2.强化概念的理解和掌握，适当减少计算作业量
工业设计大多选择理科学生作为招生对象。在实际教学中，都有以前学习高中物理的底子，在教学中有针对性地讲解能使学生很好地理解相关概念。而对力学概念的灌输和强化是本门课程设置的关键。一个工业设计师在设计产品的过程中始终把握力学概念，设计出既有美学效果又符合力学原理的产品将会是一个成功的作品。在教学中注重对力学基本概念的强化和灌输，树立力学基本概念，这样将会在设计中加以体现。由于工业设计专业的特殊性，使其对力学的要求远远低于其他工科专业，作业要求较工科专业低，不需要过多的计算技巧，而是明确一些力学概念和力学计算方法即可。
3.针对工业设计专业《工程力学》教学内容的调整
由于工业设计专业的特殊性，《工程力学》课程教学内容可以按照专业特色进行调整。主要包含刚体静力学（受力分析、力系简化、平衡方程、摩擦）、材料力学中的拉压弯剪扭及组合变性条件下的内力计算及强度校核的方法、一般内力图的绘制、稳定分析即可。因为在掌握这些基本知识的条件下即可进行常规设计，并且在学习理论知识的同时，需要增强学生的动手实践能力。在学校课程设置合理的前提下，可以适当介绍一些和工业设计相关的力学计算软件，尽管软件学习增加了学习难度，但是学好这些软件对于加深对课程的理解及今后产品设计都将是一种助力。
4.结语
下面仅以我所带的一个学生为例简单讲述一下我个人在一对一教学中对反应灵敏的学生的一些心得体会：张震是一名初三的学生，刚来巨人时物理成绩不是很理想，对物理也不太感兴趣，但作为一名初三的学生在考试的压力下他不得不学，但被动学习的效果只能是事倍功半，他头脑反应灵活，记忆力好，对于这样的学生我告诉他学习就是要学不会的东西，而不是学一加一等于二，然后我在每次考试前都给他讲述一些比较难的题，并让他必须把它弄懂，并会做同一类型的题，因为每次周考、月考都考的是最近学的东西，所以每次考试都有一两道题是他做过或见过类似的题，考完试后他经常会对我说"老师这次考试那道题咱们做过，那道题和咱们什么时候做的题类似""老师这次考试最后的大题只有我和我们班谁谁做对了"虽然那时他的成绩不算很高，但一道题的成就感会大大提高他对物理的兴趣，别人不会做的题他会，就使他产生一种成就感，使他对物理产生了兴趣，自主的去学习物理来保持他曾得到的成就感，信其道，则亲其师，他逐渐对我的话深信不疑，对物理更是兴趣浓厚。
对于这类反应灵敏的学生，我们应该先给他一点小小的成就感，建立他的自信，使他变被动学习为主动学习，使他信其道，亲其师。
但是在我们针对学生因材施教时要注意以下几点：
1、对学生的了解，我们要先从班主任、咨询师和家长口中去了解学生的兴趣、成绩、特长、爱好等、再仔细、细心的去观察、发现学生的特点，以便于我们分析，评价学生，制定详细的教学计划。
2、对课本知识、考试考点的了解，我们要熟练掌握课本知识，分清知识点、重点、难点，归纳做题的方法、技巧等，以便于对不同程度的学生讲的难易知识不同。
3.对计划实施过程的注意，即在执行计划的过程中要依据教材又不拘泥于教材，多与实际生活相联系，教材在变，题型在变，但知识不变，我们要授之以渔而不是授之以鱼，且计划要根据学生情况不断修正完善。
4、多鼓励、不批评、讲道理，绝不放弃，绝不抛冷水。
5、人性化的关怀，发现学生的需求，投其所好的奖惩办法。
大学四年实践不断，每学年根据相应的课程进行课程设计、专业实习。主要设置了认识实习、土木工程实验、课程实训、专业实习、科研创新实践、综合实习、毕业实习等。认识实习：在老师的带领下，通过参观张家界本地的实际建筑，了解不同用途的建筑，熟悉不同材料的特性，通过认识实习拓宽专业知识面，初步了解本行业的工作性质，增强本专业的感性认识，激发学生对土木工程专业的学习热情，强化事业心和责任感，巩固专业知识。土木工程实验：努力发展学生实践能力、应用能力、创新能力，已建立岩土与建筑材料实验室，结构工程实验室，开设了剪切实验、静三轴实验、动三轴实验等土工实验和水泥实验、混凝土骨料实验、建筑钢筋实验、水泥砂浆实验等材料力学实验。通过开展实验培养了学生严谨的科学态度和精益求精的学习作风，为今后更深层次的学习打下基础。课程实训：张家界有着独特的地质地貌，根据这一地理优势，张家界学院结合土木工程专业而开设课程实训，开设了工程地质野外实习，例如张家界森林公园、张家界大峡谷、天门山风景区等野外实习，理解岩石的特性和鉴别方法以及工程地质分类，并写出地质实习报告。还开设有土木工程测量实训、房屋建筑学课程设计实训、混凝土结构课程实训等。专业实习：进行校企合作，提高育人质量，企业具有真实的工程环境，而学院无法提供，可以让学生近距离接触到工程实际问题，了解本行业的状况和发展趋势。学院采取自愿报名的方式，按照学生学习成绩和综合排名，在2012级土木工程专业选拔了8名学生，组成一个校外实习小组，利用课余时间，在张家界学院附近的施工单位、监理单位进行实习，进一步巩固已学的理论知识，并培养自己发现问题，解决问题的能力，对建筑工程项目管理有个初步了解。毕业实习：学院根据独立学院的自身特点，结合土木工程专业的特性，大四还安排有两个月的课程，剩下的时间交给学生自行安排到土木工程企事业单位开展毕业前的专业生产实习，将实习到的内容作为毕业设计的前提和基础，通过实习与毕业设计相结合，学生有更多的机会直接接触到工程，参与有效的工程设计，不仅可以培养学生勇于探索，用实践来检验理论的能力，这样也适应社会的需求。
（二）重视教学方法，联系实际完善实践教学，注重教学实效
对于土木工程专业的学生来说，更需要有一种理论知识与实际工程紧密联系的教学模式，张家界学院对土木工程专业的实践内容教学上，对课程进行了优化，通过课程与实践的合理搭配，达到学有所用。比如，在土木工程测量实习时，除了完成常规的实验项目外，可以增加到施工现场进行控制测量、工程放样，了解仪器的在工程项目实际用途，使得实验内容更加立体化、综合化。
（三）校企合作，建立实习基地，共同培养土木工程管理应用型人才
实践教学基地是实现实践教学的根本保证，稳定的校企合作关系，更有利于培养工程管理应用型人才，才能提高学生的工程管理能力。为保证校企合作共同培养的成效，张家界学院充分利用校园周边在建工程项目，为学生寻找有担当、有社会责任感、讲信誉的合作单位。在永定区内吸收了湖南五建、湖南智埔监理公司等优秀企业，让学生跳出课本，紧跟时展步伐，了解本行业最新发展动态，促使学生在课堂上所学理论在实践中得到提高和巩固。
（四）优化师资力量，提高工程管理应用型人才质量
独立学院作为高等教育改革中的新型教育机构，学院在教师队伍建设中，吸收了大量优秀教师，在提高教师学历的同时，也要注重实践能力的提升，新进的教师大部分是刚刚走出校门的研究生，没有施工现场管理经验，土木工程很多专业核心课程需要资历丰富的教师，而中老教师具有长期从事本专业教学，工程实践的经验对学科和专业有更深层次的理解。所以需要一支年龄层次和职称结构合理的土木工程专业师资队伍，加大优质师资和青年教师的培养力度，提高张家界学院工程管理应用型人才的质量，让学生以更完备成熟的姿态迎接社会的挑战。
（五）转变办学观念，引入合作教育理念，提高教学水平
力学课程中的工程案例教学是选取有针对性的工程案例，在课堂上以讲解工程案例入手，通过对典型工程案例的展示，引导学生积极参与分析、讨论和总结，提炼出所学部分的力学理念以及用所学力学理论解决工程问题的方法；让学生在具体的问题情境中积极思考、主动探索，深化对相关理论知识和对科学知识的系统掌握，从而培养学生的综合能力的一种教学方法。与传统的教学方法比，工程案例教学不仅是一种有效的教学方法，更体现了全新的现代教学理念。工程案例教学法体现了“以生为本”的教育理念。在传统的力学基础课教学中，教师占绝对的主导地位，学生个性得不到充分发挥。工程案例教学是一种启发式教学，他的出发点和归宿是充分调动学生的积极性。实施工程案例教学，可以充分发挥教师的主导性和学生的主动性，有利于学生掌握抽象的力学概念和原理，并能灵活运用，达到理想的教学效果。例如，可以随手指指门角和窗角的裂纹，让学生们分析一下是什么原因造成的？问为什么会发生在这些部位？经过简单的思考后接着介绍应力集中的概念，学生们很快能抓住应力集中的本质。之后，可将问题引申到脆性材料和塑性材料对应力集中的不同反应上，并对其进行理论的阐述。这种与工程实践相结合的授课方式，像讲故事一样，又轻松又有趣，学生们不仅掌握了基础理论知识，同时对理论知识的工程背景有了一定的认识，这对培养学生的工程实践能力非常有益。
2力学课程实施工程案例教学的实践
2.1转变力学课程教育理念
工科大学生毕业后要直接面对工程问题，尤其是应用型大学的绝大多数毕业生要在技术一线从事具体的技术工作。教育首先要考虑他们对工程素质的迫切需求。在教学中，需要对传统的力学基础课程教学进行改革。在保证大纲教学任务的前提下，根据后续专业的需求，及时调整教学内容，凸显工程案例教学在教学中的份量。可以丰富课堂教学，激发学生主动学习的热情，为后续专业课打下坚实的力学基础。
2.2日益发展的科学技术是力学课程工程案例教学的源泉
科学技术的发展，尤其是新材料、新技术的出现，为工程案例教学提供着源源不断的素材。如航天航空技术的发展，带来了如梯度材料等一大批新材料的出现。在力学、生命与人类健康的关系方面，引入鲜为人知的近代力学研究生命科学的分支。如心脑血管疾病与血液动力学等，应用应力与生长定律回答了太空中生物为什么长不大的原因；从力学角度看，骨骼是自然界中最轻巧的超强结构；从生物力学角度研究延长生命的人工器官，如人工心脏瓣膜、人工关节、人工肺、人工肾等；以及中国传统医学中的力学应用：脉象、推拿、针灸、经络等等。在人类生存环境与力学关系方面，从1998年我国长江抗洪救灾说起，分析长江堤坝溃决的宏观流体动力学原理，介绍导致九江大堤溃决的管涌的力学成因及对堤防的严重危害；类似的还有阿斯旺大坝的悲剧、三门峡水库的教训与长江三峡大坝等大型水利工程。通过近年来频频发生的沙尘暴、空气污染实例，解释其中的气象动力学原理。在洪水的堵与泄、南水北调工程，台风、地震、海啸等的预报与预防方面讲解应用的力学方法和原理。以及通过结合近年来自然灾害频发的现象，促使了“灾害力学”的产生等等这些与生活、生产实际紧密结合的工程案例的分析，能够激发学生的求知欲和社会责任感。
2.3更新力学课程的教学内容，运用现代化教学手段
工程案例选择要充分考虑所选工程案例具有一定的工程背景，最好是让学生看得见，摸得着，想得到的工程案例。也可以选一些重大的工程，及发展前沿的工程。工程案例要有典型性，即所选案应具有代表性。教学案例是为教学服务的，案例的选择须能充分体现力学课程的理论知识。要适当选取工程案例，即所案例要难易适中。案例太简单，容易得出答案，难以激发学生的学习兴趣。案例太难会超出学生的知识水平和理解力，学生难以入手进行分析，会挫伤学生的积极性。所选案例应与学生的专业相关联，达到力学课程教学为学生专业知识学习服务的目的。案例选择好后首先确定案例的核心理念，即通过案例教使学生掌握哪些力学理论知识，要培养学生哪方面的能力。围绕案例的核心理念，由浅入深地设计一系列的问题，引导学生去思考，从而掌握相关的力学理论知识。由于课时限制，不可能在工程现场进行教学，但可在课前精心制作与授课内容相关的具体工程实例课件。这些图、文资料色彩鲜艳，清晰生动，能够有效地补充一些与工程实践有关的知识或背景材料，不仅开阔学生的眼界，而且能提高学生的工程实践能力。在讲解时不能面面俱到，要分清重点，讲明白为止。
2.4力学课程教师要提高自身的工程素质
力学课程中的工程案例教学对教师提出了更高的要求。教师要有效地使用这种方法，就必须提高自身的工程素质，对所选工程案例有着深刻的力学理解。就要深入到工程实际中，钻研技术，开展科学研究。对一些重大工程，特别对近年来发生的有重大影响的事件中的力学现象，教师要能清楚其中蕴含的力学原理。例如在学习悬臂梁的弯矩时，结合媒体报道的一例工程事故。一民用住宅楼的阳台坠落，连续将其下面的若干层楼的阳台剃掉，梁与墙在连接处配筋不足是导致事故的根本原因。教师要清楚目的是讲内力，弯矩的薄弱点，还要清楚梁的配筋要求。通过分析该工程事故，学生们不仅理解了弯矩最大的固定端截面是危险截面，而且明白了这种结构可能发生的破坏形式。以此充分激发学生的求知兴趣。教师要具有高度的社会责任感。在授课过程中，结合力学的授课内容，有意识地对一些重大工程事故进行力学分析，可以增强学生对社会的责任感。如在讲授剪切的概念时，就以滑坡这种地质灾害为例，说明剪切变形的实质。并指出上海的倒楼事故，实际上由于没有科学施工导致的人为滑坡引起的。通过分析工程事故背后的力学原理，告诫学生们一方面要学科学、懂科学，另一方面更要明白自己所肩负的社会责任。
3结语
质量工程是我国高等教育从外延式扩张向内涵式发展的一次重大转变，这一转变促使本科高校从教育理念、教学方法、教学管理制度以及教育资源配置等方面都发生了深刻的变革。面对这一系列变革，高校教学管理者不仅要顺应这种变革，更应深化本科教学管理改革，不断丰富和拓展本科教学管理内涵。
1.1传统意义上的本科教学管理
传统的本科教学管理是指围绕本科人才培养而进行的一系列有组织的管理活动，包括学籍管理、教学计划管理、考试管理、招生与就业管理等，其宗旨是服务本科教学，服务本科人才培养，其特点是执行过程中突出刚性和连续性。
1.2质量工程背景下的新本科教学管理
“质量工程”项目的实施本质上是国家对新时期本科人才培养面临的新特点、新任务、新要求做出的一种政策性的回应。质量工程是政府主导，教育行政部门和学校共同参与的一项系统工程，具有导向性强，政策性明显的特点。其目的是服务本科教学，服务本科人才培养，最终满足建立创新型国家对高素质人才的需求。因此，质量工程背景下的教学管理与传统的教学管理在目标上具有高度的一致性。但二者又不同，传统的本科教学主要是目标管理，追求简洁、高效，以保障教学秩序的正常运行为宗旨，而“质量工程”项目的实施，促使常规教学管理幅度增大，管理过程发生延伸，管理方式更加多元化，管理重心转向追求全面质量管理，突出管理的过程性、管理效果的渐显性、管理载体的层级性，从根本上丰富了传统本科教学管理内涵。
2质量工程项目促进本科教学管理改革创新
质量工程重点建设的六类项目都是带有基础性、引导性的项目，在提高高校本科教学质量方面起着龙头作用。质量工程项目内涵丰富，包括专业建设、课程建设、实践教学、人才培养、教学改革等方面，涵盖了教育教学管理的主要环节。质量工程项目的实施必然会对学校教学管理工作产生重要的影响，通过质量工程项目的开展，学校教学管理工作将不断得到改革与完善。
2.1促进教学管理观念更新，树立全员质量观
随着质量工程项目的开展，学校开始倡导全员质量观，即在全校范围内形成质量意识和质量管理的共同价值观，营造追求卓越的质量氛围。质量观悄无声息的影响到教学管理的各个环节中，学校原有的教学管理模式转变为以提高质量为目标，常规的教学管理工作也转变为教学质量管理体系。如今，教学质量管理已成为全体教职员工的基本工作准则，人人都是项目的建设者和管理者，全校范围内已形成重视质量的浓郁氛围，质量观变成了校园文化的重要组成部分。学校以“质量工程”项目建设为契机，不断提升管理的凝聚力和办学的合力，学校教学管理部门通过加强与各院系、各行政处室之间的沟通与联系，使全体教职员工都能参与教学活动中，都能以“提高质量”为学校发展的共同目标并为之努力工作，共同为提高教学管理质量做贡献。
2.2提升管理队伍的素质和水平，充实教学管理力量
质量工程项目的顺利实施，离不开一批高素质的教学管理人员。为充分保障质量工程项目的开展，学校根据不同岗位的需求，建立了一只专兼职结合、相对稳定的教学管理队伍。通过校内外培训与交流考察，分批进行岗位培训和在职学习等方式，使其掌握教学管理科学的基本理论知识和专门知识，提升了教学管理人员的协调能力和管理能力。另外，通过质量工程项目的开展，教学管理的力量也不断得到充实，教学管理的主体不再只是教学管理领导和教务工作者，教师和学生也成为新的教学管理力量。一部分教师从事教学工作的同时也在承担着教学管理的任务，他们既是各专业领域内的领军任务，又是具有丰富经验的教学管理者，他们在参与质量工程项目的同时也成为了管理者和建设者。这种双重身份使他们在参与的同时也能及时的发现管理中存在的问题，有针对性的进行调整和改革。同时，学校也鼓励学生作为高校利益相关者之一共同参与到项目的建设与管理中，全面保障教学管理质量。
2.3推动教育管理信息化，提高教学管理的效率
质量工程项目申报和实施的过程中往往需要教学管理人员花费大量的时间和精力进行申报通知、上报材料收集、材料汇总整理、组织专家评审等工作，教学管理人员常常陷入细碎的事务性工作中进而降低了教学管理工作的效率。高校大力开展教学信息化工程和基础设施的建设，建立高效的校园网络，通过信息技术建立起支撑教学的教学管理系统，把教学资源和信息技术有效的结合起来，提高教学管理的质量和效率。同时，教学管理人员在使用过程中可以根据需求定制或修改相应的管理模块，对信息化的教学管理系统进行个性化的修改，使教学管理的水平得到提升的同时也形成了学校自己的特色。以质量工程建设为契机，大力推进教育信息化建设，不仅使教学、科研、服务有机结合起来、使教学质量和管理人员的管理效率得到提高，而且有利于实现学校网络资源的共享、有利于推动教学管理的规范化，服务于教学科研、服务于师生，进而更好的服务于学校人才培养。
3教学管理为质量工程项目建设提供有力保障
质量工程项目的顺利开展离不开学校教学管理工作的保驾护航。高校教学管理部门高度重视质量工程的实施工作，为贯彻落实质量工程项目的相关举措，教学管理部门积极适应质量工程建设的新要求，把质量工程的实施与学校基本建设和长期发展紧密结合起来，促进学校得到更好、更快的发展。一是教学管理部门结合学校实际，认真修订本科人才培养方案，严格规范教学活动正常有序的进行，努力促进人才培养质量提升，进而确保质量工程建设目标的实现。二是教学管理可以调动教师和学生双方的积极性和主动性，而质量工程的建设目标、内容及人才培养、教师队伍建设等方面均要求做到以人为本，学校教学管理使以人为本理念得到充分的体现与践行。三是教学管理有利于深化教学改革与提高教学质量，质量工程要求高校转变发展模式，走内涵发展的道路，全面提高教育质量。这一切都与改革联系紧密相连，高等学校的教学管理重视教学改革，以改革促进建设，进而促进教学质量和质量工程项目得到全面提升。
4结束语
传统的电气工程及其自动化专业的理论课程主要包括电工技术、自动控制原理、电机与拖动基础、控制电机、运动控制系统、过程控制系统、可编程控制器、电力电子技术、传感器与检测技术、现场总线技术、电工电子技术、电气工程、专业英语等四十余门课程。在传统的理论教学中，存在着课程数目多，面比较广，不深入、难度大等缺陷。学生进入大二之后，常常要在一周面临着上28课时至32课时的情况，这对一本学生无可厚非。而独立院校的学生由于普遍基础较差，接受能力有限，从而造成了学生的负担过重，教学效果不好，造成了老师与学生互相埋怨。仔细一想，很多理论课程都是有调整的空间的。在信息爆炸的今天，一些课程的设置就没有太大的必要，甚至完全可以取消。以传感器与检测技术这门课程为例，这门课程多是介绍性的内容，没有任何公式推导以及分析计算，学生在工作遇到相应的传感器通过网上查阅资料即可。但是在理论教学过程中，不能一味地减少课程，要有保有压。在教学过程中必须突出核心课程，进行大量的训练。例如，单片机这门课程，就需要大大增强，很多高新企业招聘学生的过程中，常常要考查单片机的相关知识，但是在很多独立院校中，单片机的课时得到不断的压缩，得不到相应的重视。
2改善实践教学
2.1减少验证性实验内容
增加设计性实验内容传统的实验教学大多数是验证性的，主要让学生通过实验验证某一物理定律和物理现象。这种教学方式学生没有任何的主观能动性，只是按照老师所给的图纸进行接线、通电，最后得出实验结果。这种实验教学的缺陷在于结论已知，没有任何神秘感。很多学生在没有做出实验结果的情况下，编造或者抄袭数据，造成老师无法判断学生成绩的混乱境地。在教学过程应该逐步用一些设计性、综合性的实验项目取代简单验证性实验。这些设计性、综合性的实验由于实验结果未知，会增加学生的兴趣，提高了学生自身分析问题、解决问题的能力，使学生的创新能力得到充分的发挥。
2.2用仿真实验来代替现实实验
使用教学仿真软件有很多好处。一方面可以在一台电脑中做多个仿真实验，减少由于实际实验过程中造成的元件损耗，大幅度降低教学成本。另外一方面可以利用仿真软件对实验结果进行处理很分析，并根据实际需要自动绘制出系统的特性曲线，大大减轻了学生的工作量，例如在电气工程及其自动化专业，组态王仿真软件就得到了师生的好评，很多学校都开展了工控组态的实验教学。
2.3严抓实训教学考核实训和实验不同
实验通常是验证某一存在的物理定律和物理现象，而实训通常是完成某一任务，来达到训练的目的。实训成绩的考核是摆在我们面前比较重要的问题之一。针对学生普通反映出的实训教学的打分随意，弹性大的缺点，通过在实训教学过程中采用过程考核的方法，把一个实训教学课程分成若个的子项目，每个子项目又分成若干个子子项目，每个子子项目都有相应的权重。每完成某个子项目就打相应的分数，最大程度上保证实训教学考核科学化、规范化、标准化。
2.4取消课程设计环节
以相应的实训环节来代替以笔者个人的求学经历和教学经历来说，绝大部分的学科的课程设计环节是失败的，至少是不成功的。传统的课程设计，是在该门课程结束后，根据课程要求，与实际应用相结合，出一些设计题目，让学生自己完成。例如在学习完单片机课程后，通过安排学生两周的时间内，按照要求，设计出一种用单片机控制的实际电路，并把它制作出来，通电调试、运行，写出规范的设计报告交老师。然而在实际的操作过程中常常变味了，具体的做法是把学生圈禁在一个带有电脑的大教室里面，给学生布置一个题目，学生在这个教师里面完成课程设计报告即可，其中没有任何学生实际动手的内容，这样的课程设计对学生的锻炼是极其有限的。学生通常互相抄袭课程设计报告是常事，老师也没有一些比较好的方法来制止这种行为。针对这种情况，笔者认为应该取消课程设计，取而代之的是一些与课程对应的实训环节。作为独立学院的学生，课程设计对他们来说不现实，在以后的工作中，企业也很难有机会让独立学院的学生做设计，给他们安排的工作往往是实际操作。与其效果不好，还不如让学生多做实训练练手。比如在完成了电子电路设计理论课程之后，安排学生做相应课程的实训环节，在规定的时间按照图纸安装、调试出一个万能充电器，写出实训报告即可。
2.5取消毕业论文环节
以顶岗实习报告来代替我国本科生的毕业论文环节一直被教育专家所诟病，关于毕业论文的存废一直存在较大的争议，一定程度上这不是一个学术问题，而是一个利益问题。通常来说，一个本科生的毕业设计按照工作量计算10个学时，一般的教师带10~15个学生，这就是100~150学时，而老师一学期的基本教学任务就在200学时左右。如果取消了毕业论文，老师的利益会受到影响，高校老师肯定会反对。而且，毕业设计不仅仅对老师有利益瓜葛，而且对学校中的打印社有巨大的经济利益。按照一个学生打印的费用为100元计算（包括初稿和终稿），按学校有3000学生来计算，这就有30万元的经济利益，由学校的几家打印社瓜分。所以，作为利益共同体，学校的打印社也不希望取消毕业论文。毕业设计到底对学生多大好处呢？毕业设计的全过程一般是这样的：通常在大四上学期期末给学生布置毕业论文题目之后，学生就去企业顶岗实习了，根本没有时间写所谓的毕业论文。到了来年的4月底5月初的时候，学校会通知学生返校交论文，并且安排五月中旬答辩。大部分学生写毕业论文的时间在五月初，写毕业论文的时间都在1~2周。这样的毕业论文到底有什么意义？大家心知肚明。除了浪费纸张扩大内需以外，一点用处也没有。所以笔者建议在一本以下的学校都取消毕业设计，取而代之的是顶岗实习报告。顶岗实习报告主要让学生写一下在企业中实习内容以及感想，同样也可以安排答辩。笔者经过调查，大部分学生均可以接受顶岗实习报告，它具有可操作性。
2.6加强第二课堂的教学
加强第二课堂的教学工作，以申请实验室的契机，在校内开展一些诸如电工实训技能大赛的活动，提高学生学习专业的兴趣。另外，挑选那些对专业有兴趣的学生，组队参加电子设计大赛、数学建模大赛和挑战杯等等。总之，通过这些比赛，引导学生对专业学习的热情和兴趣，帮助和指导学生开展科研活动，探讨通过所学职业知识解决实际问题的思路和方法。通过这些活动，提高学生的实际动手能力，造成一种崇尚科学、追求真理、勇于探索的学习氛围，激励学生创新思想火花的碰撞，培养学生的创新思想、创新意识和创新观念。
3结语
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