小编精心整理了《工程力学论文范文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。摘要针对高职《工程力学》内容不减、课时压缩，又要保证教学质量的现实情况，结合国家对高职高专学生的培养目标，本文从教材、教法、解决计算问题等方面阐述工程力学课程改革。
第一篇：工程力学论文范文
工程力学教学改革探讨
摘要：工程力学是一门研究物体机械运动以及物体承载能力的基础科学，为工科类院校重要的技术基础课之一，其理论性系统性强、逻辑严密、比较抽象，但与工程实际具有密切的联系。目前教学过程中，存在着学生实践经验缺乏、综合分析实际问题能力差，以及学习差异性大等问题。本文以内蒙古工业大学为例，分析了不同年级、不同专业学生的成绩分布情况、差异性以及学习过程中存在的问题，针对具体问题提出了相应的改进措施，为工程力学的学习和教学提供一些可借鉴的方法。
关键词：工程力学;教学改革;探讨
一、绪论
工程力学是工科专业的技术基础课之一，其介于基础课和专业课之间，既有较强的理论性，又与工程实践密切联系，该课程是机电、建筑、桥梁、交通、能动等工科专业的必修课[1]。通过理论力学学习掌握质点、质点系以及刚体机械运动的基本规律和研究方法，能够分析多刚体运动机构，求解系统动力学问题。通过材料力学学习掌握构件的强度、刚度以及稳定性问题的计算方法，掌握材料力学的基本理论和概念，能够分析变形体在载荷作用下的相关力学性能。
针对工程力学课程改革措施，文献[2]通过引入多媒体现代教育手段，采用案例教学、讨论对比教学以及归纳习题、强化实践环节调动学生的学习积极性和主观能动性，激发学生的创新能力。文献[3]针对应用型普通本科高校主要培养面向市场和生产一线的应用型人才的目标，从工程力学教学的现状出发，对工程力学理论和实验教学模式、教学内容和教学方法等开展了研究。教学改革中，将最新的学习方法如思维导图等引入到具体的教学过程中，结合教学存在的问题提出建立、解析思维导图的解决办法[4]。文献[5]分析了工程力学教学特点，提出实践与创新能力培养相结合的工程力学教学方法。
各种改革方法在教学实践中起到了一定积极作用，但是各种改革都是面向所有高校学生，而缺少针对性以及具体的学习效果评价。因此本文对作者所在的高校近十年来的工程力学学习情况进行统计并分析对应的教学效果以及差异性原因，并针对上述问题进行工程力学改革尝试，为其他课程的教学提供一些可借鉴的方法。
二、工程力学教学效果统计及原因分析
作者所在高校是以理工类为主的综合性大学，工程力学主要面向机械、化工、能源、材料、土木、轻工与纺织等学生。针对近十年来所教授学生的工程力学试卷成绩进行统计，按照不同年份以及2018学年的不同专业的学生的平均成绩进行统计，其统计结果如图1，2所示。
图1反映了近十年工程力学平均成绩呈现明显下降趋势，其中18年平均成绩仅为50分，较13年下降了32%。不同专业在2018年度内的平均成绩也存在着较大差异，如图2所示，其中工设专业成绩较高为60分，而服装设计平均成绩仅为46分。上述成绩的差异性主要体现在以下方面：(1)近年学生的整体水平下降嚴重，其中数学基础不扎实。(2)不同专业的入学层次不同导致成绩差异性大。(3)考试过程中有相当多的学生存在考试作弊的倾向。(4)沉迷于网络游戏和短视频等。
三、工程力学教学改革相关措施
针对上述出现的具体问题，作者提出了相应的改革措施，以提高工程力学学习成绩并可推广到其他课程如理论力学、材料力学等教学和学习中。
(一)强化基础知识教学，启发学生积极思考
针对学生数学基础整体不高的问题，可在教学内容的设计加大基础知识的讲解。工程力学中用到的数学知识主要集中于向量、微积分这两部分内容，在涉及到该部分内容时可适当将其基本的数学知识重新与力学中具体事例相结合，并且赋予相应抽象的数学量以具体的力学含义，如矢量可赋予力、速度、加速度等物理含义，其相关的数学理论运算就具有可视化的效果。
在加强基础知识掌握的同时对讲课的内容组织和安排进行构思和设计，遵循认知规律，注重创新意识的培养，增强与学生的互动，进行启发式教学[7]。不要把教学内容填鸭式地向学生灌输，而是有目的和针对性地将所要讲授的内容作为一个问题向学生提出，如在讲授摩擦之前，可以引导学生去感知自己周围所能接触的物体表面的光滑程度，并提出如何测量其表面的摩擦系数的问题，并请同学设计相关的实验方法，最后通过摩擦角的概念确定测量摩擦系数的一种方法。
(二)注重实践教学，优化课程内容
针对不同专业学生的基础以及今后的专业学习内容不同，可将相关专业的工程实践渗透到课堂教学，结合具体专业优化课程内容。工程力学的理论部分比较抽象，同时学生缺少对应的工程实际认识，因此在教学过程中应倾向于直观性，充分利用相关专业的实例增强学生的感性认识，同时优化与专业相结合的讲授内容。
例如在讲解静力学平衡相关内容时，可与土木专业中的学生十分熟悉的刚架结构相结合讲解平衡方程的应用，不仅能给为今后结构力学学习奠定基础，同时又助于学生对力学理论的掌握，还能够帮助学生了解工程力学在土木工程专业中的应用状况，提高学生的主动学习知识和分析问题的兴趣，培养了学生的力学学习能力。
(三)加强考试纪律，规范相关成绩评价制度
针对考试纪律不严格、考试过程中有相当多的学生存在考试作弊倾向的问题，老师要与相关职能部门如教务处等相联合，共同将考试作弊遏制于萌芽状态。考试是检验学生学习情况的重要手段，同时其成绩与相关评奖以及就业直接相关。如果出现大面积考试作弊现象，则会导致平时不学习或者学习不好的同学考试成绩反而高于真正学习的同学，对学生来说丧失了公平性，从而严重影响学生的学习积极性。因此学校要规范考场秩序、严肃考风考纪、净化考试环境、倡导诚信考试，并且对相关监考老师进行责任认定，做到监考老师应尽的义务，确保不会出现作弊现象。目前作弊较为突出的是利用现代通信技术如微信群、QQ群等手段进行大规模作弊，因此相关部门应该借鉴全国性考试的相关措施，如采用探测器等严格限制学生携带通信设备进行考试。
在加强考试纪律的同时要规范相关测评工作，保证真正学习的学生能够得到其应有的收获，而不学习的同学要受到相应的警告以及处分。在评价过程中要严格按照学校规章制度执行，确保公平、公正的进行评价以保证学生学习的动力和积极性，让考核更加科学、合理、贴近实际[8]。
(四)加强课堂质量，杜绝从事与学习无关事项
针对学生上课手机上瘾以及沉迷于各种网络游戏和短视频等，导致在上课期间不能投入到课堂学习中的问题，应理论联系实际，将生活中的实例引入课堂，采用案例教学法，将学生的注意力吸引到课堂。在教学活动中优化设计教学活动，使教学活动形式多样化，同时依据确定的教学目标，根据不同的教学环节，依学生的认知规律，对知识结构进行合理安排，并采用循序渐进、因势利导有效的教学方法[9]，以尽可能优化课堂的授课设计，使学生在有限的时间内到达学习目的，将学生的注意力吸引到教学内容中，而不至于使课堂教学变得沉闷、枯燥。同时可以灵活采用多媒体，适当地采用现代教学技术通过声像并茂、知识趣味交融的学习环境，增强学生的感知认识、激发学生的学习兴趣。可根据课程内容，合理和科学地选择各种教学手段使课堂教学丰富多彩。
四、结语
工程力学是工科类专业重要的技术基础课并且与现实生活息息相关，同时与工程技術的发展相辅相成。工程力学课程改革的关键在于要能够精确定位教学中的问题，并针对具体的问题进行相应的改革，有效提高学生的学习积极性，从而培养学生的实践感性认识，提高力学知识的综合运用能力，为改进教学效果，促进教学改革，为新世纪新工科人才培养提供有效的途径。
参考文献：
[1]汪晓红.《工程力学》教学改革探索[J].教育与职业，2006：107-118
[2]陈海波，段洁利，卢玉华，严慕容.工程力学教学方法的创新探索与实践[J].中国现代教育装备，2010：2009-2011
[3]夏平，毛文贵，卿上乐.应用型本科工程力学课程教学改革研究[J].湖南工程学院学报，2011：77-80
[4]刘广君，董福元，李宁，秦春.思维导图在工程力学教学中的应用研究[J].山东化工，2020：1-4
[5]汪中厚，刘静，周晓玲.浅谈工程力学教学中实践与创新能力的培养[J].上海理工大学学报(社会科学版)
[6]林崔宇，王丽，刘鹏，孙林.基于OBE教学模式下“工程力学”课程教学方法的研究[J].科技与创新，2020，73-74
[7]唐静静，范钦珊.基础力学课程研究型教学方法的探索[J].力学与实践，2008：89-90
[8]胡丽娟.基于过程性项目式评价的高职院校工程力学课程考核方式研究[J].教育现代化，2017：319-320
[9]赵玉成，喻梅.工程力学课程内容体系及教学改革研究[J].力学与实践，2009：69-71
基金项目：本文系内蒙古工业大学教改项目(2019233)的研究成果
作者简介：郎风超(1978— )，男，蒙古族，河北围场县人，内蒙古工业大学理学院力学系，副教授;刘佳伟(1992— )，男，汉族，山东烟台人，内蒙古工业大学硕士研究生;姜爱峰(1980— )，男，汉族，内蒙古工业大学理学院力学系，讲师。
作者：郎风超 刘佳伟 姜爱峰
第二篇：浅谈高职工程力学课改
摘要 针对高职《工程力学》内容不减、课时压缩，又要保证教学质量的现实情况，结合国家对高职高专学生的培养目标，本文从教材、教法、解决计算问题等方面阐述工程力学课程改革。
关键词 工程力学 课程体系 教材 教法 计算机
一、目前高职工程力学的课程体系
工程力学是研究构件在外力作用下的变形规律及破坏条件、构件的运动规律及运动状态变化与外力的关系。传统的工程力学分为理论力学和材料力学。为了适应高职课改，以“必需”、“够用”为主，各高职高专院校对工程力学课程做了调整，课程体系将教材的整体框架按静力学、构件承载能力分析和运动力学的次序重组，即将材料力学精编为一篇并置于静力学后。将基本变形中的外力、内力、应力、强度分析以模块处理的方式有机结合起来进行讲解，而将运动学与动力学有机地融为一体。改称为运动力学。这种课程体系在一定程度上满足了高职课改的需要。但是不难看出，它只是将理论力学和材料力学中共有的有关力的知识点抽出来构成了静力学部分。整体上来说，该课程体系仍然以学科本位为主，围绕理论知识点层层深入。这容易使学生感到力学知识理论性太强，缺乏应用功能。导致高职学生厌学，不利于培养学生的创新能力。
二、离职工程力学课改的几点意见
1、工程力学的教材改革。教学改革的关键在于教材改革。目前，国内各种版本的高职高专力学教材大多是从本学科的理论系统方面考虑较多，对专业的要求、课程间的衔接配合、学生的实际情况考虑较少。参照教育部《高职高专教育基础课程教学基本要求》，基于目前高职学时有限，对于工科类高职工程力学课程来说，主要为后续的机械设计课程打基础，而机械设计课程中用到的知识点主要是杆件承载能力分析，依据高职学习“必需”“够用”为准，我们可以重点来讲解此部分。根据此部分特点。可以按杆件的变形形式分项目教学，即分为杆件的轴向拉(压)变形，圆轴扭转变形、平面弯曲梁的变形和剪切与挤压变形四部分，而将静力学内容穿插进来讲解，如将受力图和力的基本计算问题与杆件的轴向拉(压)变形相结合;将力矩和力偶与圆轴扭转结合：将平面任意力系与平面弯曲梁结合。将静力学的基础知识有机的与杆件承载能力分析部分相结合，确定每一节课的任务，进行项目化教学，使学生明确学习目标，便于学生学习掌握。
2、工程力学的教学方法。传统的教学中，教师以课本知识为中心，以课堂为单一的教学形式，在教学内容和形式上都是封闭的。教师照本宣科地教，学生则死记硬背，对所学力学知识没有高层次的本质认识，更不可能对一些工程实际或自然现象的问题进行理论可能性分析。“教育的最好方法就是使学生尽快应用他们学到的技术，通过实习给他们以早期经验，而不是给予他们无尽的数字”。工程力学主要用于解决实际工程中的力学问题，它本身就是一个不断发现问题、解决问题的过程。它与社会生活紧密相连，体现社会的需要，很容易激发学生的学习兴趣和创造欲望。根据工程力学特点，可以开展下列教学形式：
(1)问题式教学法。问题式教学法一般由“设问-讲授-讨论-小结”四部分组成，这种教学方法由教师讲授和学生参与相结合。例如，《工程力学》基本概念中对静力学的研究对象刚体的描述是在力的作用下，大小和形状都不变的物体。学生会产生这样的疑问：任何物体受力后都必然要变形，这里为什么要将静力学研究对象抽象为刚体呢?举例让学生讨论，他们发现原来能够解决的问题考虑形变后变得复杂，甚至不能求解了。这时再给出结论。说明工程力学研究问题时，为了使问题简化可求，在影响不大的情况下，往往忽略一些次要因素。
(2)实例教学法。工程实例教学法是根据教学的内容选择合适的工程或生活实例，通过对这些实例的观察、分析，定性地、启发式地引入新的概念和原理，使学生从感性认识上升到理性知识，再结合理性知识去分析、解决工程实际问题，从而做到举一反三。例如，《工程力学》教学在讲“压杆稳定”一章时分析了许多工程事故产生的原因，讲述了龙门起重机在吊装主梁过程中屡次发生倒塌事故的案例，对一些事故原因作认真分析。如由某建筑工程公司等单位承担安装的龙门起重机在吊装主梁过程中发生倒塌事故。让学生根据学过的内容来分析事故发生的原因。通过讨论得出的原因是：对刚性腿顶部外倾的结构稳定性没有予以充分的重视。这时可因势利导：“假如让你来设计这个起重机，该如何设计?”通过这个环节的学习。学生彻底理解了压杆稳定的一些知识点和基本内容。
(3)实验教学法。《工程力学》中许多理论都是基于实验而得出的。在学习过程中可以先通过观察实验现象，再根据力学和数学理论进行分析推导，由此得出结论。工程力学的实验可以利用现有实验装置，如金属材料拉伸试验;也可以通过生活常识设计制作实验。如笔者在介绍应用集中概念时，现场准备了三个塑料食品袋，一个有锯齿形的缺口，一个边缘有剪口，一个则什么都没有。然后让学生试着用手撕开。并体会其难易程度。学生很快就能得出有缺口或剪口的袋子撕起来比较容易的结论。此时，教师解释原理则水到渠成：缺口处的形状、尺寸发生了突变产生应力集中而导致强度降低，并且缺口尖角越小，应力集中程度越严重，越容易撕开，而剪口尖角近似为零，所以最容易撕开。引伸到工程实际中，告诉学生设计构件要尽量避免形状、尺寸发生突然改变。
(4)多媒体教学。“工程力学”多媒体教学的实施使得教学方式多样化，给学生营造一种立体的、全面的、动态的学习情境，使一些抽象的概念、理论变得直观明了，激发了学生的学习兴趣和积极性，便于实施启发式教学，使课堂教学更具灵活性和多样性。《工程力学》多媒体教学中采用的手段有：如低碳钢的拉伸是材料力学中的常规实验。利用多媒体技术将试件的变形和载荷一变形曲线做成动画，形象地显示出随着载荷的增加，试件被拉伸，直至断裂的过程，且塑性材料的4个拉伸阶段清晰可见，使教学更加贴近于工程实际。
三、利用计算机辅助解决工程力学计算问题
工程力学问题的计算非常复杂，单凭笔算很难胜任，如何利用计算机辅助解决工程力学计算问题，也是现代教学改革的一个方面。配合力学研究开发的软件有MATLAB和ANSYS软件，前者用数值计算的方法求出结果，用图形和模拟动画展示出物体运动的演化过程，后者通过有限元结构分析来进行数值分析，描述构件的强度。
《工程力学》的课程改革是一项复杂的、系统性和实践性很强的工作，要在确保教学质量的情况下，围绕工程力学课程体系有效地开展教材的建设、教学方法的更新、计算手段的提高，更好地为高职课改创立一个典范。
作者：代美泉
第三篇：工程力学课程教学创新与实践
摘 要 根据工程力学课程的特点，为更好地培养职业院校学生的应用创新能力，改善教学效果，提出工程力学教学改革应用实践及教学方法、评价手段的改进，使教学的效率和质量得到提高。
关键词 工程力学 教学改革 实践
Engineering Mechanics Course Teaching Innovation and Practice
ZHOU Ping
(Jiangxi Yuzhou Institute of Science and Technology， Xinyu， Jiangxi 338000)
Key words Engineering mechanics; teaching reform; practice
0 引言
工程力学课程是机电、土木工程等工科专业的一门重要专业基础课，课程主要是研究物体在力的作用下平衡的规律和材料在外力作用下应变、应力、刚度、强度、稳定性及结构受力、传力的规律。课程由静力学、材料力学、结构力学三部分组成，以静力学和材料力学为主。该课程理论知识比较抽象，和高中物理联系较多，而职业院校学生普遍高考分数较低，基础薄弱，因而工程力学被普遍认为是难度很大的一门课程。因此研究教学方法、探索教育创新，在有限的学时内提高教学质量，激发学生的兴趣，增强学生解决工程实际问题的能力，有重要意义。
1 教学改革与实践
1.1 理论教学和工程实例相结合
工程力学的理论知识相对普遍缺乏工程应用实践的职业院校学生比较抽象，在教学基本知识和内容的要求基础上，选择适当的工程实例及生活中的力学问题，通过对这些实例的观察、分析、建模，提出解决问题的方法，提高学生的学习兴趣，加深学生对理论知识的理解，培养其应用能力。
在材料力学部分的教学中，以带式输送机皮带滚筒的力学分析为教学实例，首先利用有限元仿真软件ANSYS建立滚筒三维模型，如图1所示。
图1 滚筒三维模型
然后对滚筒模型施加边界条件即力的约束和位移约束，调用ANSYS软件中的通用后处理模块计算分析得到滚筒的应力云图，如图2所示。利用软件的三维可视性直观形象显示滚筒在不同的外力及约束反力条件下，不同位置的应变、应力、变形情况。学生通过思考和研究实例中的图像，总结出了传动滚筒的应力主要是集中在滚筒轴两端与轴承连接处，进而激发学生的兴趣，加深对理论知识的掌握和理解。
图2 滚筒力学仿真云图
1.2 力学思维的培养
在课程教学的过程中，注重引导学生分析各种力学问题，掌握力学计算的方法和技巧。如在讲授压杆稳定时，首先介绍压杆稳定的概念，了解细长压杆的临界载荷，进行稳定安全校核，使学生掌握提高压杆承载能力的主要途径。在教学过程中重点讲授力学问题研究方法，如静定平面桁架结构内力分析方法的节点法、截面法、联合法;静定组合结构内力计算的截面法、节点法;超静定结构分析的位移法及连续梁的力矩分配法等。
1.3 教学内容优化
根据职业教育专业培养方案和主干课程教学大纲要求，本着必需、够用的原则，合理安排教学内容，教学重点放在对基本原理和基本公式应用上，加强基本力学定理在工程实践中的应用教学。教学内容经有机组合，分为上下两个模块。上篇包括力学基本概念、受力分析与结构计算简图、力系合成与分解、杆件变形形式、组合变形等内容。下篇包括静定结构内力分析、结构位移计算、影响线、压杆稳定等内容。通过学习，学生能熟练对物体进行受力分析，掌握杆件强度计算，了解结构设计方法，能处理工程中的一般问题。
1.4 课程考核方式的改革
工程力学课程的考核采用理论考核、项目任务考核、平时考核相结合的考核模式。(1)理论考核：采用闭卷方式对工程力学理论知识进行考核，考核的内容主要是测试学生对力学重点公式及基本定理的理解和记忆，选取典型试题，考重点、基本原理和基础知识，更深入地了解学生对理论知识的掌握情况。(2)项目和任务考核：主要考核学生对工程项目力学实例项目解决理解过程中的团队意识、敬业精神、开拓创新能力等社会能力和专业能力以及完成情况。(3)平时考核：采用作业、课程设计、力学实验操作相结合，考核学生平时在各个方面的综合素质和能力。
2 教学方法革新
2.1 研讨式教学
通过工程力学专题研讨的形式让学生参与教学，使学生主动吸收和拓展理论知识，培养学生的跳跃思维和创新能力。教师通过设置适当的讨论题目，让学生查找文献，提出解决思路，分析和解答。研讨课上学生通过图片、多媒体等多种形式展示问题的解决方法，期间教师与其他同学对相关疑点提问讨论，最后教师进行总结和点评。研讨式教学设计如图3所示。
图3 研讨式教学设计
2.2 项目驱动式教学
选择贴近当前企业实际且能够包含工程力学课程教学目标所确定的绝大部分知识、能力和素质的要求的力学设计课题作为课程的教学项目，学生在完成设计项目的过程中，逐步掌握工程结构的设计方法，具备利用工程力学知识解决实际问题的能力。教学的重点是要制定详细的项目设计指导书，其中包括：确定完成项目操作的步骤，制定具体的、对学生有指导作用的项目实施流程，配以必要的工程图纸及说明;提出实施项目的要求;给出符合企业标准的项目考核标准和考核办法等。具体项目教学流程如图4所示。
2.3 启发式教学
利用学术讲座、多媒体等多种形式结合专业背景介绍工程力学的最新前沿知识和发展史中一些创新案例，让学生了解到工程力学是推动科技进步的基础学科，从而激发学生的学习兴趣。在教学过程中结合讲授工程实例，启发学生提出自己的见解，打开学生的想象空间，锻炼学生自主学习。
图4 项目驱动式教学流程
3 结语
通过分析工程力学课程教学的特点，提出通过创新教学方法，应用先进的教学手段并付诸教学实践，使学生积极主动学习，掌握理解工程力学课程知识，培养学生的实践应用能力和动手能力，取得较好的教学效果。
基金项目：江西省新余市社科课题“依托项目的工程力学课程高职教育模式”阶段性成果。课题编号：13YGY024
参考文献
[1] 段洁利.工程力学教学方法的创新探索与实践.中国现代教育装备，2011(11).
[2] 王涛.工程力学课程教学改革实践体会.装备制造技术，2011(10).
[3] 刘新柱.基于创新能力培养目标的工程力学教学改革与实践.黑龙江教育，2014(1).
[4] 国洪建.对高职高专工程力学课程教学的几点思考.卫生职业教育，2012(7).
[5] 方华.基于工学结合人才培养模式下的高职教学管理改革研究.中国高等教育，2007(9).
[6] 童艳芝.工程力学课程改革新思路.河北旅游职业学院学报，2012(2).
作者：周平