高校力學(xué)基礎(chǔ)課程在工科專業(yè)發(fā)展中的作用分析

□溫世峰

一、高校力學(xué)基礎(chǔ)課程在工科專業(yè)發(fā)展中的作用

高校力學(xué)基礎(chǔ)課程是支撐工科專業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，也是工科專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，在工科專業(yè)學(xué)生未來(lái)學(xué)習(xí)、工作中具有重要作用。工科屬于應(yīng)用型專業(yè)，未來(lái)從事的工作性質(zhì)主要是工程師等以應(yīng)用為主的工作崗位，所以這就要求他們必須掌握一些應(yīng)用方向的知識(shí)，為今后的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。在生活中處處可以見(jiàn)到涉及力學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的事物，如橋梁、鐵軌等。所以說(shuō)，力學(xué)體現(xiàn)在人們生活的方方面面，沒(méi)有力學(xué)知識(shí)作為基礎(chǔ)，工科專業(yè)學(xué)生在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中必將受到很大的限制。工科專業(yè)在我國(guó)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著極其重要的作用，可以說(shuō)沒(méi)有工科專業(yè)為我國(guó)發(fā)展提供人才，我國(guó)不可能取得如今這樣的成就。

力學(xué)是研究物體運(yùn)動(dòng)和力的一門學(xué)科，其研究對(duì)象主要是物體運(yùn)動(dòng)的宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律。比如，人之所以能夠行走，主要是因?yàn)槿伺c地面存在摩擦力，所以才能產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。這些平淡無(wú)奇的事情卻包含了很多力學(xué)方面的知識(shí)。材料力學(xué)、工程力學(xué)等屬于高校力學(xué)基礎(chǔ)課程，對(duì)工科專業(yè)發(fā)展具有不同的作用。例如，以材料力學(xué)為例。材料力學(xué)基礎(chǔ)課程的研究方向主要有兩個(gè):一是材料的力學(xué)性能，也有研究者將其稱之為機(jī)械性能，材料的力學(xué)性能參量不單單能夠用于對(duì)材料受力情況進(jìn)行分析研究，同時(shí)也可以根據(jù)這些研究判斷其能否用到相應(yīng)的位置，并且判斷其所受力的類型，而這些內(nèi)容同樣也是研究固體力學(xué)中不可或缺的基礎(chǔ);二是對(duì)一些棒材、桿件進(jìn)行受力分析。一般來(lái)說(shuō)，可以安排桿件受力以及變形的情況將其分為受拉力的桿件、受到壓力的桿件、受到彎曲的桿件以及受到扭轉(zhuǎn)力的桿件等，桿件受到力的類型不同，研究的手段也會(huì)略有不同。桿件在受到內(nèi)力時(shí)會(huì)涉及到軸向力、剪切力、彎矩力等內(nèi)容。桿件在變形時(shí)由于受到力的方向、大小不同而分為伸長(zhǎng)、縮短、扭轉(zhuǎn)等。從這里就可以看出，其實(shí)材料力學(xué)基礎(chǔ)課程涉及到非常多的知識(shí)，而且具體問(wèn)題需要具體分析，并不能一概而論，這無(wú)疑增加了力學(xué)基礎(chǔ)課程的復(fù)雜性和難度，同時(shí)也彰顯出其重要性。

高校力學(xué)基礎(chǔ)課程在工科專業(yè)發(fā)展過(guò)程中起到奠基性的作用，如果沒(méi)有力學(xué)基礎(chǔ)課程為某些工科專業(yè)奠定基礎(chǔ)，后續(xù)教學(xué)工作將無(wú)從下手。就以土木建筑專業(yè)為例，人們?cè)谑┕み^(guò)程中必然會(huì)面臨選擇材料，如何選擇材料既可以節(jié)省資源，又可以保證工程的安全性，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的。在這個(gè)過(guò)程中必然會(huì)應(yīng)用到材料力學(xué)方面的知識(shí)。比如，當(dāng)需要一個(gè)材料承受扭轉(zhuǎn)力的時(shí)候，其心部到材料表面之間有一段距離是不受扭轉(zhuǎn)力的，或者說(shuō)所受到的扭轉(zhuǎn)力非常小，基本上可以忽略不計(jì)。所以，在設(shè)計(jì)承受扭轉(zhuǎn)力材料的過(guò)程中，就可以采用那些空心的材料，這種做法不僅可以大量地節(jié)省資源，同時(shí)還能夠降低材料的承重，而且還不影響其作用的發(fā)揮。而在一般人眼中，這些空心的材料都是不安全的，沒(méi)有實(shí)心的材料安全。其實(shí)他們的說(shuō)法并不是絕對(duì)的，往往需要具體問(wèn)題具體分析，一是分析材料所受到的力有哪些，二是要考慮材料的性質(zhì)等，三是應(yīng)用力學(xué)方面的知識(shí)制定出最合理、最科學(xué)的材料選擇方案。

只要在學(xué)習(xí)或者工作中需要與“力學(xué)”打交道的工科專業(yè)，必須要把力學(xué)基礎(chǔ)課程放在一個(gè)足夠高的位置，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)這方面內(nèi)容的學(xué)習(xí)。鋼鐵材料是生活中最常見(jiàn)的材料類型之一，在選擇鋼鐵材料的過(guò)程中往往需要考慮鋼鐵材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、屈服點(diǎn)等因素，而要想知道這些信息，就必須掌握力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，并且能夠用力學(xué)方面的知識(shí)去解釋這些現(xiàn)象，獲得這些信息，并且根據(jù)這些信息選擇最佳的材料。雖然對(duì)于一些“外行”人來(lái)說(shuō)，他們更多考慮的是材料的性價(jià)比，對(duì)于力學(xué)方面的要求并不嚴(yán)格，但是對(duì)于工科專業(yè)學(xué)生，這些未來(lái)的工程師而言，如果他們不具備一定力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，他們未來(lái)的發(fā)展空間將會(huì)被無(wú)限縮小。當(dāng)前，交叉學(xué)科成為高校教育的一大特點(diǎn)，而只要涉及到材料方面的內(nèi)容就不可能脫離力學(xué)去討論，否則就是空談?；旧纤械墓た茖I(yè)課程都與力學(xué)基礎(chǔ)課程息息相關(guān)，因?yàn)榈厍蛏纤械奈矬w都會(huì)受力，最起碼會(huì)受到重力，所以脫離力學(xué)知識(shí)去做研究是非常不現(xiàn)實(shí)的，尤其是對(duì)于工科專業(yè)而言更是如此。所以，高校力學(xué)基礎(chǔ)課程在工程專業(yè)發(fā)展過(guò)程中具有極其重要的作用。

二、高校力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀

高校力學(xué)基礎(chǔ)課程在推動(dòng)工科專業(yè)發(fā)展過(guò)程中扮演著極其重要角色，正是因?yàn)橛辛W(xué)基礎(chǔ)課程的存在，工科專業(yè)才能發(fā)展的更順利，才能讓工科專業(yè)學(xué)生在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中更有競(jìng)爭(zhēng)力。雖然力學(xué)基礎(chǔ)課程并不一定是工科專業(yè)的專業(yè)課程，但是卻并不影響其重要性和價(jià)值。雖然力學(xué)基礎(chǔ)課程非常重要，然而，從目前的情況來(lái)看，當(dāng)前高校力學(xué)基礎(chǔ)課程仍然存在較多的問(wèn)題，影響了其作用的發(fā)揮。

(一)學(xué)生對(duì)力學(xué)基礎(chǔ)課程認(rèn)識(shí)不足。雖然教師多次在課堂上強(qiáng)調(diào)力學(xué)基礎(chǔ)課程的重要性，但是由于學(xué)生對(duì)力學(xué)基礎(chǔ)課程認(rèn)識(shí)不足，所以并沒(méi)有意識(shí)到其對(duì)他們未來(lái)發(fā)展的重要性和價(jià)值，每天得過(guò)且過(guò)，沒(méi)有把力學(xué)基礎(chǔ)課程放在足夠高的位置，導(dǎo)致他們連最基本的力學(xué)概念都沒(méi)有梳理清楚。比如屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度之間的關(guān)系以及它們的區(qū)別，什么時(shí)候應(yīng)該重點(diǎn)考慮屈服強(qiáng)度的影響，什么時(shí)候應(yīng)該首先考慮材料的抗拉強(qiáng)度等。這些內(nèi)容雖然非?；A(chǔ)，但是卻并不影響其重要性。學(xué)生是課堂的主體，如果他們不能對(duì)力學(xué)基礎(chǔ)課程形成正確的學(xué)習(xí)觀，即使教師付出再多的努力，他們的學(xué)習(xí)情況也不會(huì)得到改觀，最終影響到力學(xué)基礎(chǔ)課程作用的發(fā)揮。

(二)重理論輕實(shí)踐。力學(xué)基礎(chǔ)課程有很多抽象的內(nèi)容，只用語(yǔ)言給學(xué)生解釋往往顯得非常蒼白無(wú)力，學(xué)生理解起來(lái)非常困難。所以，這就要求教師能夠在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上給學(xué)生安排實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生可以在實(shí)踐中加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)理解，從而保證理論課堂教學(xué)有效性。然而，大部分力學(xué)基礎(chǔ)課程教師都非常重視理論教學(xué)，但是卻忽視了實(shí)踐教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生不能將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己的能力，應(yīng)用起來(lái)比較困難，這對(duì)于工科專業(yè)學(xué)生而言是非常危險(xiǎn)的信號(hào)。理論教學(xué)是實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)，而實(shí)踐教學(xué)是理論教學(xué)的補(bǔ)充，兩個(gè)過(guò)程相輔相成才能保證力學(xué)基礎(chǔ)課程能夠在工科專業(yè)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮出作用。

(三)教學(xué)方式不科學(xué)。在教學(xué)過(guò)程中，教師要充分考慮到工科專業(yè)的特點(diǎn)，以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力為教學(xué)目的，突出重點(diǎn)。課堂互動(dòng)對(duì)于幫助學(xué)生理解理論知識(shí)，提高課堂教學(xué)有效性，保證課堂教學(xué)質(zhì)量有非常顯著的效果。而實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，力學(xué)基礎(chǔ)課程教師一般不會(huì)在課堂與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，總是一個(gè)人在課堂上“喋喋不休”地給學(xué)生講課，而學(xué)生卻在下面昏昏欲睡，這也是缺乏課堂互動(dòng)所帶來(lái)的不利影響。教學(xué)方式不科學(xué)給力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)工作帶來(lái)很多負(fù)面影響，不僅難以激發(fā)學(xué)生課堂聽(tīng)課興趣，同時(shí)也影響了教師教學(xué)能力的提升，而且也與工科專業(yè)教學(xué)要求不相符合。教師與學(xué)生本應(yīng)該是亦師亦友的關(guān)系，但是當(dāng)前力學(xué)基礎(chǔ)課程教師所采用的教學(xué)方式卻不利于這種關(guān)系的形成，甚至還導(dǎo)致師生關(guān)系越來(lái)越惡劣，相互不理解所帶來(lái)的問(wèn)題越來(lái)越明顯。

三、高校力學(xué)基礎(chǔ)課程在工程專業(yè)發(fā)展中作用發(fā)揮的措施

如果想要高校力學(xué)基礎(chǔ)課程在工程專業(yè)發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生更大的作用，就必須針對(duì)當(dāng)前高校力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)工作所存在的問(wèn)題一一解決，完善教學(xué)工作，保證課堂教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。

(一)引導(dǎo)學(xué)生正確地看待力學(xué)基礎(chǔ)課程。為了能夠讓學(xué)生意識(shí)到力學(xué)基礎(chǔ)課程的重要性，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生正確地看待力學(xué)基礎(chǔ)課程，用學(xué)生周圍最常見(jiàn)的事物舉例，讓學(xué)生親身感受一下什么是力學(xué)知識(shí)無(wú)處不在，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)基礎(chǔ)課程的主觀能動(dòng)性。教師必須扮演好自己的角色，以引導(dǎo)式教學(xué)為主，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)。力學(xué)基礎(chǔ)課程有很多內(nèi)容不是單純地依靠課堂教學(xué)就能讓學(xué)生理解透徹的，所以需要學(xué)生多利用課下時(shí)間去學(xué)習(xí)，加強(qiáng)記憶和理解。

(二)推動(dòng)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)同步發(fā)展。教師應(yīng)該充分意識(shí)到實(shí)踐教學(xué)在力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)中的重要性，并且積極開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)工作，同時(shí)也要避免形式化教學(xué)，堅(jiān)定不移地把實(shí)踐教學(xué)落實(shí)到實(shí)處，發(fā)揮出實(shí)踐教學(xué)的作用。為此，一方面學(xué)?？梢詾榱W(xué)基礎(chǔ)課程建立實(shí)訓(xùn)室，方便教師開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)工作;另一方面教師可以與企業(yè)進(jìn)行合作，幫助他們解決一些實(shí)際問(wèn)題，同時(shí)也要鼓勵(lì)學(xué)生要全程參與進(jìn)來(lái)，包括對(duì)相關(guān)資料的收集、篩選、整理等，教師從旁指導(dǎo)，讓學(xué)生真正地做到“學(xué)以致用”，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)基礎(chǔ)課程的自信心，并且領(lǐng)悟到力學(xué)基礎(chǔ)課程的重要性，同時(shí)還可以提高學(xué)生動(dòng)手操作的能力。

(三)改革教學(xué)方式。教師在選擇教學(xué)方式時(shí)首先應(yīng)該考慮其是否具有實(shí)用性、有效性，在此基礎(chǔ)還應(yīng)該保證教學(xué)方式的趣味性，要能夠增強(qiáng)課堂互動(dòng)，拉近師生之間的距離，讓學(xué)生也參與到課堂教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中。當(dāng)然，還要考慮工科學(xué)生的特點(diǎn)，以增強(qiáng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力為重點(diǎn)，優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)工科專業(yè)的發(fā)展。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高校力學(xué)基礎(chǔ)課程是支撐工科專業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，也是工科專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，在工科專業(yè)學(xué)生未來(lái)學(xué)習(xí)、工作中具有重要作用。但從當(dāng)前高校力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀來(lái)看，當(dāng)前高校力學(xué)基礎(chǔ)課程仍然存在較多的問(wèn)題，影響了其作用的發(fā)揮。因此，要想最大程度發(fā)揮高校力學(xué)基礎(chǔ)課程在工程專業(yè)發(fā)展過(guò)程中的作用，就必須針對(duì)其所存在的問(wèn)題進(jìn)行有效解決。