大学生创新能力的培养与工程力学教学

科教创新　而　大学生创新能力的培养与工程力学教学　刘百来　白淑红　（１．西安工业大学建筑工程学院　西安　７１　００３２；２．绵阳师范学院　四川绵阳　６２１　０００）　摘要：为了满足知识经济时代对创新型人才激增的需求，我国大学教育逐渐重视大学生创新能力的培养。本文结合作者多年来对工程　力学课程的教学实践，就如何在工程力学教学中培养大学生的创新能力阐述自己的一些体会。　关键词：工程力学　教学　创新能力　培养　中图分类号：Ｇ　４　２Ｉ　文献标识码：Ａ　文章编号：Ｉ　６７３－－９　７９　５（２０１Ｏ）０５（ａ）一００１　７－０１　工程力学作为工科学生的一门专业基　发学生的创新意识。　础课，与生产实践有着非常密切的联系，其　在工程力学课程的教学过程中，采用　分析研究问题、解决问题的方法在科学研　将传统与现代相结合的“黑板＋多媒体”教　学生能更全面、深刻地理解工程力学课程　中的概念和原理并对之更灵活地运用，从　而开拓了学生解决实际问题思路，提高了　究和工程应用方面很具代表性。工程力学　的研究对象从刚体到变形体，课程内容涉　及理论力学、材料力学、结构力学，丰富的　教学内容为学生创新能力的培养提供了较　为广泛的素材。创新能力是素质教育的需　要，是国家持续高效稳定发展的源动力，是　提高民族自信心和发展竞争力的核心。随　着现代科学技术迅猛发展，力学学科的新　理论、新方法、新技术层出不穷，在教学过　程中除了要传授给学生必要的基本知识以　外，更应注重对学生创新能力的培养。下面　就在工程力学教学中如何培养学生创新能　力，谈谈自己的一些见解。　１建立和谐的师生关系　营造活跃的　课堂气氛　成功的教学依赖于一种真诚的理解和　信任的师生关系，依赖于和谐安全的课堂　气氛（美国心理学家罗杰斯语）。只有建立起　和谐的师生关系，才能使教学活动在宽松　的教学氛围中展开，有助于促使学生积极　主动地学习，为激发学生的创新思维创造　必要条件。　在工程力学的教学过程中，教师的教　和学生的学，应当是一种相互探讨和共同　学习、解决各种工程力学问题的活动。一方　面要充分发挥教师的主导作用，创造性地　运用提问技巧，如采用叙理性提问（为什么　要作内力图？）和扩散性提问（作内力还有那　些方法？）拓展学生的思维空间，使教学过　程成为一种有利于学生产生积极探究心理　的过程。另一方面表现为教师引导下的学　生们之间的合作，教师要在充分研究和了　解学生的基础上，积极鼓励学生相互探讨、　争论、交流思维方法、相互启迪，鼓励学生　发表不同的看法，使学习过程成为一个愉　快、欢乐和充满挑战的过程，把课堂作为学　生展示自我才能的一种天地，使学生积极　地、主动地、有目的地去学习并进而创新。　２传统与现代教学手段有机结合激　发学生的创新意识　爱好使人适合任何工作（富兰克林语）。　对工程力学课程有了兴趣，学生的学习才　会有积极主动性，才有可能提高自身力学　方面的创新能力。因而，培养学生对工程力　学课程的学习兴趣，是培养学生创新能力　的首要前提。在教学过程中，采用灵活多变　的教学方式，首先使学生产生学习兴趣，并　有意识地加强对学生获取知识、发现问题、　研究问题、解决问题等能力的培养，进而激　学方式，可发挥各自优势、弥补各自不足。　学生的思维能力，树立了学生的创新意识。　对于工程力学课程中的一些力学规律、公　式等理论知识点，采用传统的粉笔加黑板　４理论联系实际培养学生的创新能　进行教学，可以使学生有一个理解、消化的　力　过程；而对于有很强的工程背景的知识部　所有发明和创造来源于实践，实践是　分，在教学过程中可以利用多媒体技术，将　创新的源泉。要想在工程力学教学过程中　一些工程实例通过屏幕生动地展现在学生　培养学生的创新能力，就应加强工程力学　面前，用动画将抽象难懂的内容形象地表　课程的实践教学。在教学过程中，使实验尽　达出来，可以达到化解教学难点、缩短学生　可能跟上学科发展和工程实践的要求，还　认知过程的目的。如“约束与约束力”、“刚　应按照在教学中学生经常出现的疑问设计　体的平面运动”、“点的合成运动”等知识点　新的实验项目，突出体现工程力学课程与　不但抽象而且概念较多，学生理解起来有　工程实践密切结合的特点，研发设计具有　一定难度，若采用视频、动画和图片形式，　较强的工程应用背景的实验，如压杆稳定　就能够形象、直观地表达出来，学生很容易　与屈曲实验等。为了培养个性，因材施教，　将它学懂弄通。采用传统与现代相结合的　为学生发展提供足够的空间，可以将实验　教学模式，使学生学习工程力学课程变得　项目分为基本实验与自选实验。基本实验　相对比较容易，必然会调动学生学习工程　是教学大纲要求的实验，是必做实验，例如　力学课程的积极性和主动性，为培养学生　低碳钢、铸铁的材料特性、弯曲正应力、弯　们的力学创新能力色０造了必要的前提条　曲变形试验等；自选实验是我们开发的实　件，大大激发学生的创新热情。　验，例如静不定梁试验、压杆稳定试验等，　学生町以根据自己的兴趣和爱好进行选　３适时进行逆向思维训练开拓学生　择。实验室尽可能采取开放式管理。为了给　创新思维方法　学生创造一个良好的实践创新环境，在完　逆向思维是相对于正向思维而言的一　成基本实验后，除了可以让学生在规定的　种思维方式，它与常规方式相反，是从相反　时间内完成自选的综合实验，还可以尝试　的角度和思路进行思考，是科学研究和发　让学生充分发挥自己的兴趣爱好和想法，　明创造经常采用的一种思维方式。随着科　结合实验条件自己设计实验。　学技术的发展与进步，当一种理论或方法　暴露出某些局限或不足时，仍沿常规的思　５结语　路和方法去寻找解决途径，往往有一定困　学习知识不仅仅是继承前人的经验，　难，若改用逆向思维的方法，提出新的假　更为重要的是通过学习得有所创新，未来　设，进行新的推理和实验，会获得意想不到　才会充满希望。“为创新而教”应成为高等　的效果。工程力学中许多概念、规律和原理　学校教学的目标。在进行工程力学课程教　是互逆的。对于这些互逆的概念、规律和原　学时，做到因材施教、多种方法并用，不仅　理的学习理解和掌握，也可由果溯因，运用　使学生想学、爱学、会学，而且可培养出具　逆向思维方法，不但可以对概念辨析得更　有创新意识、思维、能力的人才。　清楚，原理和规律理解掌握更透彻，而且能　够养成整体考虑问题的好习惯，开拓创新　参考文献　思维新方法。例如在讲解负面积法求重心　［１］卢爱红，马占国，等．在工程力学教学中　（或形心）坐标时，按通常的思维，物体上受　培养学生的创新能力［Ｊ】．淮北职业技术　到的重力是平行向下的，但对物体中被挖　学院学报，２００８，５：８２～８３．　空部分，可逆向理解成在补上挖空部分的　［２】陈在铁，范饮珊．面向２１世纪工程力学　情况下额外相应地施加一组垂直地面而向　创新教学模式初探…．合肥工业大学学　上的平行力去抵消此部分重力，使问题大　报，２００１，６：１００～１０２．　大简化；又如对于大型物体如汽车难以用　［３］林定远．逆向思维在工程力学教学中创　用悬挂法测重心，可运用逆向思维去采用　新作用…．高等教育研究学报，２００４，２７：　称重法则很容易解决这一问题；像这种运　６４～６５．　用逆向思维解决工程实际问题的方法在工　［４】彭雅轩，王建国．在工程力学教学中创　程力学课程的教学内容中还有好多。　新教育的探索与实践【Ｊ】．教育探索，　在工程力学课程的教学过程中有意识　２００７，４：３２～３３．　地将逆向思维思想适时地灌输给学生，使　中国科教创新导刊Ｃｈｉｎａ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ