工程力学论文范文精选

一、教学内容调整

力学是土木工程专业重要的学科基础课，既是基础学科，又是技术学科。其重要作用是使学生掌握土木工程类专业必备的力学基础知识和基本技能，初步具备分析和解决土木工程简单结构、基本构件受力问题的能力，为学习后续专业技能课程打下基础;对学生进行职业意识培养，使其形成严谨、敬业的工作作风，为今后解决生产实际问题和职业生涯的发展奠定基础。在力学课程体系方面，有些内容在不同课程中表述形式不同，甚至存在冲突。应加强各力学课程授课教师的交流与沟通，合理选择教材，及时修订教材及教学大纲，优化课时分配。由于教学学时普遍压缩，每门力学课程都不能把教材内容系统完善地讲完，造成部分内容脱节。同时，相关的新知识、新技术介绍偏少，远远滞后于科技发展。在现有的理论力学教材中，力学物理基础与大学物理中的内容重复出现。理论力学教材中的平面简单桁架的内力计算与结构力学中的静定平面桁架重复，而材料力学中的平面刚架和曲杆的内力图又和上述内容有所重复。不同的是平面简单桁架中的构件都是二力杆，二力杆的内力只有轴力，而材料力学中的静定平面刚架的内力除了轴力还有剪力和弯矩。材料力学中的简单的超静定问题在结构力学中多有重复，同时在能量法和压杆稳定等内容也有较多重复。在结构力学教材中，渐进法、无铰拱的内力计算等内容实际应用较少，但是内容仍然占了一定的篇幅，而新型工程的新结构、新理论却在教材中很难找到。依据高校培养应用型和创新型人才的培养目标和“实用性、针对性、先进性”的教育特点，需要打破土木工程专业力学课程之间的界限，对教学内容进行整合与优化，重新组织课程结构，摒弃陈旧内容，加入新血液。将理论力学、材料力学、结构力学课程的教学体系、教学内容进行系统的研究，按其内容重新划分教学模块。确保主要内容不削减，避免重复;相似内容合并;新加内容既要保持先进性，又要保证整个力学体系的连贯性和整体性。通过力学课程的教学内容调整，提高教学效率，强化基础，突出重点。

二、教学方法改进

1.启发式教学学生学习力学课程目的之一就是为将来从事各种有关工程方面的工作打下良好基础。力学教材中的理论知识都是经过实践总结出来的，而又为实践所用，因此，教师在授课时尽量把抽象的概念、理论与工程实际联系起来，扩大教学信息量及知识面，给学生留出充分的思维空间，留一定的余地让学生思考、反馈或提炼出若干问题，最大程度的激发和培养学生的学习能力，培养学生的学习兴趣。经过教学内容的调整，系统的力学知识体系又为学生后续的学习留下期待和想象的空间，将教学的重点从知识的传授转移到能力的培养上。

2.多媒体教学力学课程的公式推导较多，并且有大量的图形，利用传统的教学手段可以将复杂的力学问题分析的很透彻，并且有利于教与学的互动，缺点是推导过程和绘图占用了大量时间。多媒体教学具有图、文、声并茂甚至有活动影像这样的特点，合理利用多媒体教学可以使传统教学中抽象枯燥的概念变得生动具体，能增加学生的感性认识，激发学生的学习兴趣，大信息量、大容量性课堂教学节约了空间和时间，提高了教学效率。但是，多媒体教学只是一种辅助的教学手段，需要与传统教学的手段有机结合，共同参与教学过程，才能达到良好的教学效果。

3.实践教学实践教学是巩固理论知识的有效途径，是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要手段。通过课程实验教学或演示教学、认识实习等使学生通过实际观察获得感性知识以说明和印证所传授知识。实践教学能使学生获得生动而直观的感性知识，加深对学习对象的印象，把书本上理论知识和实际事物联系起来，形成正确而深刻的概念;能提供一些形象的感性材料，引起学习的兴趣，集中学生的注意力，有助于对所学知识的深入理解、记忆和巩固;能使学生通过观察和思考，培养他们的独立探索能力、实验操作能力和科学研究兴趣。

三、考核方式

1.统一学生作业在对学生实施练习的过程中，不同的任课教师按照自己的理解，在难度和知识点覆盖面上有一定的差异。随着力学各课程习题册的出版，节省了老师和学生的大量宝贵时间，使得学生有更多的时间理解教材中的内容。但是由于习题册与教材上的内容和教师讲授的内容可能不符，甚至存在冲突。所以基于教学所选择的教材和力学课程调整后的内容，各力学课程的教师应该加强交流和沟通，共同编制各力学课程的习题册。一方面对要求学生掌握课程知识点和覆盖面有个统一的标准，为实行规范的教学质量体系奠定了基础;另一方面，又为力学课程的最终考核增加新的参考。如在新章节内容开始时，布置一些思考练习题，该章节结束后，通过课上提问、课外作业等形式进行检查。

工程力学课程的定位，决定了课程的重要性，作为土木工程专业学生来说需要熟练掌握。所以针对所提出的问题，提出一些改革建议，以供参考。

1教学内容的改革

工程力学课程是一门应用性较强的课程，是土木工程专业的核心基础课程之一，是连接高等数学、大学物理与结构力学、弹性力学、土力学、混凝土结构设计、钢结构设计、砌体结构设计等课程的桥梁，是土木工程专业学生教学由基础教育向工程实践教育的重要转折点，其在实践教学中的作用越来越明显，但是教学内容过分强调力学作为一门独立学科的系统性和完整性，而忽视力学作为应用学科的实用价值。工程力学的任务是学会如何对力学问题建模、如何将模糊的问题和想法用数学来描述，并培养提出、分析、设计以及解决科学和工程问题的能力[6]。为了能够更好的培养学生分析和解决实际问题的能力，拓宽学生运用力学的方法解决实际的工程问题，应从教学内容上加以优化。一是重视基本概念、原理和方法的更新，增加新的教学内容，如工程力学领域的新技术、新进展、新概念、新实验以及国内外土木工程等领域的实际问题。二是为了使学生对力学课程产生兴趣，在绪论课程中应引入经典力学的发展史。目前，在教材编写中，由于“少而精”的要求，绪论中更多的是介绍课程的研究内容、研究任务、研究方法以及研究目的，而弱化了力学发展史的介绍。从古代墨子“力，形之所以奋也”到牛顿力学《自然哲学原理》的编写，再到哈密顿《一个动力学普遍方程》的发表，经典力学的发展经历的漫长的时间，期间出现了很多促使力学发展的科学家，如牛顿、麦克斯韦、达朗伯、拉格朗日、哈密顿等等。这些历史及历史人物的介绍，可以达到唤醒、激励、鼓舞学生的目的。三是强调概念性和实践性内容的重要性，适当减少计算性内容。工程力学具有基础性和应用性的特点，在教学内容安排中，一方面弱化理论推导过程，另一方面应适量增加一些具有实践性或趣味性的教学素材；例题中，应突出对实际问题的力学模型建立过程的描述，在课后习题中引入基于力学分析的工程实践的综合运用实例，以调动学生的学习积极性和培养学生用力学方法分析问题和解决问题的能力。

2教学方法的改革

工程力学教学方法的改革，关键在于提高学生的学习兴趣。一方面可以通过制作精美的教学课件增加课堂的趣味性和直观性。现有的课件和通常意义上所说的板书并没有多大区别，只是将原来用在黑板上推导完成的公式，放到了多媒体课件中加以展示。这样的课件在教学过程中，达不到吸引学生的目的，自然无法引起学生的兴趣。考虑到在工程力学课程教学中会用到大量的力学简图和实验结论，如果可以将这些力学简图和试验项目（如在理论力学课程运动学篇中出现的连杆机构，材料力学课程中杆件的各种变形等等）用类似flas的直观方式表现出来，就可以丰富课件的内容，增加学生的兴趣。另一方面是引入课堂试验。力学课程中的基本原理都是建立在实验基础上，但目前力学的教学中，由于条件所限，工程力学课程中的实验部分主要集中在材料力学的一些验证试验中，如金属材料的拉伸压缩试验、梁的弯曲正应力试验、扭转试验等等。这些试验的开设，能在一定程度上提高学生的学习兴趣和动手能力，但要达到力学教学的目的，还有一定的距离。为了改变这一现状，可以借鉴一些国外大学经典力学的教学方法，在这些课程的教学中，教师在每堂课的教学中会会通过随堂实验的方式，验证本堂课所涉及到的相关内容和原理，尽管这些实验的结果大家都是非常熟悉的。此外还可以采用离开教室的现场教学。土木工程专业是应用性较强的一门学科，作为土木工程专业重要的基础课程，应该在在学期中，安排2-4个学时将教学从教室搬到现场，通过利用现场的工程实物，教会学生如何对实际工程问题模型化，并用所学的力学知识进行分析解答。

3教学模式的改革

传统教学模式是以教师为中心的“填鸭式”教学，教师起主导作用。由于高校教师一职多能的特点，使得教学过程质量控制稍显不足。鉴于这种情况，应对传统教学模式加以改革，形成以学生为中心的教学模式。在这一过程中，应以班级为基础建立4-6人为一组的学习小组进行研讨式教学。研讨课教学是让学生参与教学，教学相长，师生互动，通过专题研讨使学生主动建构和拓展知识，培养学生的发散思维和创新能力。教师可以针对课程重难点问题，设置相关专题讨论课。教师通过引导，教师与学生，学生与学生间通过互动交流，对所学的知识进行拓展。也可以设置一些与学科前沿相关的内容及热点，学生通过课后查阅文献，以小组为单位，通过板书、图片、多媒体、实物模型等灵活的形式展示，并由教师与其他同学进行提问、讨论，最后教师进行总结和点评。此外，在作业形式中也应该改变传统以课后习题为主的作业模式，为了能够更好的培养学生的能力，提高学生的综合素质，可以布置一些研究型的题目，通过查阅文献，以论文的形式的完成。比如通过材料力学课程中梁的合理设计问题，可以提出钢筋混凝土梁的合理设计问题、钢梁的合理设计问题等等，然后将这些题目布置下去，让学生查阅资料，并完成相关论文。总之，要以这种教学形式改变传统的“填鸭式”教学，实现课堂教学从“以教师为中心”向“以学生为中心”的转变。

4结论和总结

摘要：工程力学作为工科专业的一门重要的技术基础课，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，从课程重要性、优化教学内容、多样化的教学方法、加强实验教学以及采用多样化的考核方式等方面提出教学改革的措施。

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。

1工程力学的学科特点

在理工科院校专业教育中，工程力学是一门公共基础课程，与许多后续课程内容息息相关，是关键性的课程．其理论课程偏重理论推导，通过很强的逻辑数学关系进行公式证明和推导，对于初学者会感到枯燥．如果结合工程的实例，使教学内容生动，在理论应用到实际的同时，理解知识，既有针对性又会大大提高教学效率．

2案例教学的教学特点

在案例教学的授课中，并不是以教师传授课程内容为主，而是把主导权交给学生．通过学生之间对教学案例中涉及到的问题进行讨论，对解决问题需要应用的理论知识进行引入解释，让学生主动思维，接受新的理论内容，并掌握在实际中引用知识的能力，做到学以致用．案例教学中，学生占主导地位，以学生为中心，教师引导学生积极思考、参与讨论．教学过程中，教师的任务是制定本堂课的教学目标，根据教学内容选择案例，分析学生的学习特点，制定出课堂讨论方案，课堂上组织学生讨论，讨论结束后进行归纳总结．根据教学内容选择的案例形式多样，难度也大不相同，有些案例涉及内容广泛、难度较大，可以提前将案例材料发给学生，进行提前预习．在课堂讨论过程中，可以采取针对案例中的问题循序渐进．例如：在某桥梁设计的工程问题案例教学中，可以对桥梁结构进行讨论，然后针对桥梁结构中的不同材料选择进行分析，同时联系结构和选择材料之间的关系．可以让学生课前对工程材料做一些了解，在课堂上根据结构进行材料选择．教学中没有所谓的标准答案，教师鼓励学生针对不同方案和观点进行讨论，在讨论中产生创造性的观点和方案．课堂讨论之后，教师对案例讨论中的不同观点进行总结，针对发言中存在的问题做点评，加深学生对案例的认识．做好总结是案例教学关键的步骤，能让学生对知识的理解得到深化．

3工程力学在案例选择上应遵循的原则

与传统教学举例不同，案例教学中使用的案例必须具备真实性和典型性．因为案例教学的方法是通过策划和引导，使学生针对案例的实践环境，去分析讨论；案例是教学的核心，教师引导学生，围绕案例开展讨论，从而使学生获得知识和能力，需要具有典型性和启发性．工程力学教学案例的内容要符合客观实际，引用数据要真实、准确，来源于真实事件实例．例如：针对工程中常见的约束类型，可以选择工程上出现的选择约束连接不适当而出现的事故，查找现场的图片、文字资料，进行合理推断，再进行正确方案设计，这样就将约束的特点和应用进行了全面的学习和掌握．

作者：秦琳晶 杨秀丽 黄凤晓 郭文晶 陈淑清

1当前工程力学课程教学过程中存在的问题

1.1以教师为中心的传统教学模式使学生接受和消化知识产生困难在应用型本科院校，大部分学生基础薄弱，学习能力和自我的控制能力差。在传统教学模式中，工程力学课程教学更看重课程的系统性和完整性，对于数学和力学基础的要求较高，使得整个教学过程较为复杂，学生在学习工程力学课程时，产生畏难情绪，学习兴趣不浓，对知识的接受和消化存在困难。

1.2学习过程枯燥，学生缺乏学习兴趣由于工程力学课程所包含的理论力学部分和材料力学部分所涉及到的内容本身就具有抽象性和复杂性，也包含一些难以理解的内容。而且工程力学课程一般开设在第2、第3学期，这个阶段学生很少接触具体的工程问题,缺乏必要的感性认识,因此在学习中往往无法将理论与实际联系起来,出现似乎能听懂，但不知道怎么去用、用到何处的问题，这与学生所感兴趣的实际工程向去甚远，使得学生学习主动性不强，增加了学习难度。此外工程力学课程的概念多，理论性、逻辑性强。理论力学分析问题、解决问题的方法灵活多样；材料力学内容庞杂,实践性强。如果教师不采用适当的方式进行教学,则很难提高学生的学习兴趣。

1.3高校教师一职多能，教学过程无法形成有效的PDCA循环PDCA是英语单词Plan(计划)、Do(执行)、Check(检查)和Action(处理)的第一个字母，PDCA循环就是按照这样的顺序进行质量管理，并且循环不止地进行下去的科学程序。教学质量的提高和教学目标的完成，贯穿于整个教学过程。教学过程包括教学目标、教学内容、教学方法、教学手段、教学测量、教学评价等等。在教学过程中使用PDCA循环：P-确定教学目标；D-在教学过程中所采用的教学手段和方法；C-教学效果评价；A-对教学过程中存在的问题进行改正，确保教学目标的完成。教师是整个教学过程的组织者，每个部分的完成都离不开教师，但在整个教学过程中由于高校教师一职多能的特点，导致无法有效对教学过程进行组织，在PDCA循环中缺失环节，导致无法对教学质量进行有效控制，达不到预期效果。

2工程力学课程改革的研究

工程力学课程的定位，决定了课程的重要性，作为土木工程专业学生来说需要熟练掌握。所以针对所提出的问题，提出一些改革建议，以供参考。

2.1教学内容的改革工程力学课程是一门应用性较强的课程，是土木工程专业的核心基础课程之一，是连接高等数学、大学物理与结构力学、弹性力学、土力学、混凝土结构设计、钢结构设计、砌体结构设计等课程的桥梁，是土木工程专业学生教学由基础教育向工程实践教育的重要转折点，其在实践教学中的作用越来越明显，但是教学内容过分强调力学作为一门独立学科的系统性和完整性，而忽视力学作为应用学科的实用价值。工程力学的任务是学会如何对力学问题建模、如何将模糊的问题和想法用数学来描述，并培养提出、分析、设计以及解决科学和工程问题的能力。为了能够更好的培养学生分析和解决实际问题的能力，拓宽学生运用力学的方法解决实际的工程问题，应从教学内容上加以优化。一是重视基本概念、原理和方法的更新，增加新的教学内容，如工程力学领域的新技术、新进展、新概念、新实验以及国内外土木工程等领域的实际问题。二是为了使学生对力学课程产生兴趣，在绪论课程中应引入经典力学的发展史。目前，在教材编写中，由于“少而精”的要求，绪论中更多的是介绍课程的研究内容、研究任务、研究方法以及研究目的，而弱化了力学发展史的介绍。从古代墨子“力，形之所以奋也”到牛顿力学《自然哲学原理》的编写，再到哈密顿《一个动力学普遍方程》的发表，经典力学的发展经历的漫长的时间，期间出现了很多促使力学发展的科学家，如牛顿、麦克斯韦、达朗伯、拉格朗日、哈密顿等等。这些历史及历史人物的介绍，可以达到唤醒、激励、鼓舞学生的目的。三是强调概念性和实践性内容的重要性，适当减少计算性内容。工程力学具有基础性和应用性的特点，在教学内容安排中，一方面弱化理论推导过程，另一方面应适量增加一些具有实践性或趣味性的教学素材；例题中，应突出对实际问题的力学模型建立过程的描述，在课后习题中引入基于力学分析的工程实践的综合运用实例，以调动学生的学习积极性和培养学生用力学方法分析问题和解决问题的能力。

2.2教学方法的改革工程力学教学方法的改革，关键在于提高学生的学习兴趣。一方面可以通过制作精美的教学课件增加课堂的趣味性和直观性。现有的课件和通常意义上所说的板书并没有多大区别，只是将原来用在黑板上推导完成的公式，放到了多媒体课件中加以展示。这样的课件在教学过程中，达不到吸引学生的目的，自然无法引起学生的兴趣。考虑到在工程力学课程教学中会用到大量的力学简图和实验结论，如果可以将这些力学简图和试验项目（如在理论力学课程运动学篇中出现的连杆机构，材料力学课程中杆件的各种变形等等）用类似flas的直观方式表现出来，就可以丰富课件的内容，增加学生的兴趣。另一方面是引入课堂试验。力学课程中的基本原理都是建立在实验基础上，但目前力学的教学中，由于条件所限，工程力学课程中的实验部分主要集中在材料力学的一些验证试验中，如金属材料的拉伸压缩试验、梁的弯曲正应力试验、扭转试验等等。这些试验的开设，能在一定程度上提高学生的学习兴趣和动手能力，但要达到力学教学的目的，还有一定的距离。为了改变这一现状，可以借鉴一些国外大学经典力学的教学方法，在这些课程的教学中，教师在每堂课的教学中会会通过随堂实验的方式，验证本堂课所涉及到的相关内容和原理，尽管这些实验的结果大家都是非常熟悉的。此外还可以采用离开教室的现场教学。土木工程专业是应用性较强的一门学科，作为土木工程专业重要的基础课程，应该在在学期中，安排2-4个学时将教学从教室搬到现场，通过利用现场的工程实物，教会学生如何对实际工程问题模型化，并用所学的力学知识进行分析解答。

1改革的背景与意义

1.1改革背景为了能够最大限度的符合先进生产方式的需要，在制图教学中，欧美等工业发达国家开始使用计算机图形学理论、工程数据库、特征造型及变参设计等。从八十年代末期开始，美国逐步形成以工程设计为主线，进行工业设计基础知识、投影知识、三维造型理论和图形表达等相关内容，采用的是一种新型现代工程图学的教学模式。在教学过程中主要强调的是三维立体的地位与作用，以三维立体为基本点，全面解读物体的构成原理以及相关的表达方法。二十一世纪初期，我国高校工程图学教学也开始借鉴美国，进行相应的改革，建立了以设计为主线、三维为核心的现代工程图形学的新教学体系，更加注重学生的工程实践能力的培养。

1.2改革意义以培养学生工程实践能力为主的工程图学实验教学改革，其主线为设计，核心为三维，也就是说根据设计方案的描述、零件造型、部件预装配，到生成二维工程图的整个过程，将徒手轴测图、仪器图等图学内容与工程设计相结合。从而使学生在学习中逐渐形成设计思维，并能够运用先进的设计表达方法。这种新的实践教学体系实现了计算机与传统的工程图学的融合，其时代特征十分鲜明，并拜托了传统的以二维图形为核心的教学方法，从原来的技能教学向思维方式的引导教学转型，注重培养学生的创新意识与创新能力，与当前工程设计发展变化的需要更加符合。

2改革的主要内容

2.1改革实施方案针对传统的工程图学实践环节进行改革，将传统的二维表达介质向基于几何造型系统的三维设计介质转移，突出“三维”和“设计”两个重点。工程图形学课程的核心理论是计算机造型理论、摄影理论，课程教学的主要目的就是为设计服务，提高学生的设计能力，所以在新的发展形势下，要提高学生实践能力，就要培养他们设计产品的构思和利用现代技术表达设计理念的能力。只有加强工程图形学课程的实践教学，形成适应时代需求的实践教学体系，培养的学生才能适应时展的需要。

2.2主要研究内容

(1)增强表达能力及三维形象思维的培养。三维模型是一种抽象模型，但是相比于其他的抽象模型更符合人类形象思维方式，并且在现代工程设计中又具有独特的优势，所以，应用范围越来越广。但是三维造型和二维投影不同，所以一定要对学生进行专门的轴测图训练，提高他们的空间想象能力。此外，利用CAD制图软件也可以实现将模型与其投影对应，这样对学生理解三维模型与二维投影的对应关系非常有帮助。

(2)增强团队精神和协同设计的培养。协同设计主要是对团队进行分组，组建三维零件库，在虚拟条件下进行预装配，让学生在设计、装配的过程中逐步了解和掌握现代工程设计的特点，培养团队精神。

一、电力工程基础课程特点

电力行业贯穿着发电、输电、配电、用电四个环节，涉及到发电厂、输配电网和用户。为了保证电力系统安全可靠经济运行，需要详细分析电网运行特点、选择合理的接线形式、选择满足要求的电气设备、设置各种保护措施等等。“电力工程基础”作为电力电子方向、自动化方向、电机电器方向以及建筑电气方向学生的专业基础课，涉及的内容包含了上述各方面知识。课程教材选用中国电力出版社出版的《电力工程基础》作为该门课程的教材，该教材为电力行业的精品教材，同时配以《电力工程基础学习指导》一书。

1.课程知识涵盖面较广该课程包含了对各类型电厂的全面介绍、各类电气主接线特点与应用、输配电网元件的稳态建模以及潮流与短路计算分析、电气设备的选择、负荷特性分析和保护的设置等。该门课程的内容基本涉及到了电力的各个环节，涵盖了“发电厂电气部分”、“发电厂动力设备”、“电力系统分析”、“电力系统继电保护”等课程的基础先修内容。因为是基础课，与专业课相比，对内容的教学深度需要适度的把握。

2.课程理论性强、内容较抽象该门课程中的内容如输配电网的运行分析、设备的选择和校验、保护的设置和整定都需要进行大量的计算分析，理论性较强，且一环扣一环，相互嵌套，互为作用，如果前修知识点没有理解和掌握，后续知识的学习会更加困难。电力系统的运行特点是无法凭借眼睛直观观察，无论是潮流、电压、损耗、电流等必须通过仪表测量、采集、传输到数据库方能进行分析与统计。设备选择如断路器、隔离开关、电流互感器等设备以及电气主接线的选择等都比较抽象。

3.电力行业快速发展，相应的教学内容需要不断更新电力行业快速发展，技术不断推陈出新，如保护装置、防雷装置、调速装置、接线方式等的不断发展使得课程有些内容需要不断调整。电网的发展如分布式电源的引入、特高压的引入、灵活交流输电系统的引入、电力市场的不断发展等使得电力系统的运行特点与传统电力系统有所差别，为了能让学生跟得上电力技术的发展，课程的相关内容也需不断更新。

二、工程案例教学的引入

电气工程与自动化学院毕业的学生大多从事生产一线的工作，需要具有分析问题和解决问题的能力，需要具有良好的专业素质和实践能力，能从错综复杂的现象中抓住本质，及时、准确地解决工程中遇到的问题。这些技能离不开对电力系统原理和系统性知识的掌握。但单纯地根据课件或教材讲原理，学生难免会觉得乏味、枯燥，而且看不到应用的前景，主动性和积极性都无法提高。因此，在课堂中适当引入工程案例教学，从案例中让学生明白理论同时学会把理论和实际进行结合，老师也从简单的知识传授者与灌输者变成学生的引导者和促进者。“电力工程基础”课程主要知识点引入主要的案例分析如下：

1.水电厂和火电厂的运行如果只是简单根据流程介绍水电厂从水库到尾水管的工作过程或火电厂概括地阐述风、煤、水、蒸汽、烟、尘等系统，则既抽象又显枯燥。如通过案例教学方式，引入实拍的水电或火电教学片，让学生观看一遍，然后针对课件中的相关知识结合教学片中具体过程和实物进行讲解，学生会更容易理解。

1.工业设计专业的《工程力学》课程地位

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。

一、采用激励启发方式组织课堂教学

工程热力学课程的特点是理论性强、概念抽象，教学难度大。在缺少专业工程背景的情况下，学生在学习过程中普遍感觉较为困难，甚至茫然不知所云。如何使学生能够较好地掌握教学内容及热力学基本内容，是工程热力学课程教学的根本所在。在多年的教学过程中，我们发现在课堂教学中，除了需要借助优美的PPT多媒体课件来展示热力学过程，更需要激发学生学习热力学的兴趣，在引入一些工程实例的基础上，激励学生去思考，及时地与学生就教学内容进行讨论，促进学生对知识点的掌握和领悟。与常规教学方法相比，课堂教学不再是文字、公式的罗列，PPT动画的简单演示，而是把教学的核心放在启迪学生对热力学概念、原理的思考及把握上，使学生在学习课程内容的同时，熟悉热力学的系统内容、章节间的逻辑关系、基本原理等，形成对热力学的一种系统的总体的认识和把握，而不是零散地去背诵记忆一些片段。通过这种激励启发式的教学，使学生做到理论和实际工程案例的结合，从而使热力学知识很好地固化在学生的大脑中，并且达到灵活应用的目的。激励启发式教学，需要教师在课堂教学前充分准备，精心设计课堂教学内容的每个环节，围绕章节内容中的重点知识内容，设计问题及启发实例，并完成课堂互动讨论的教学组织，在此过程中需要教师饱含激情和较好的耐心，使学生在严肃活泼的氛围中掌握热力学的相关知识。

二、改进课堂教学PPT，增加工程实例

工程热力学作为一门专业基础课，与工程实际密切相关。在教学过程中，需要有很多的工程问题作为背景。以教科书为单一内容的PPT演示，并不能满足课堂学生学习的需要。为了提高学生学习热力学的兴趣及深入掌握热力学知识，迫切需要在传统课件中加入工程实例，利用多媒体技术全面展示热力学的工程应用，使学生在工程案例的演示中发现并体会工程热力学的重要性及美感。通过工程案例的学习，使课堂教学内容图文并茂，声像结合，使学生在多方位、立体化地形成认知并达到对热力学知识的理解、分析、记忆、掌握和应用。对于热力学工程案例，我们选取了真空做功、制冷循环，内燃机等工程机械作为实例，进行详细分析和讲授。工程案例的引入，将实际生活中与热力学相关的问题引入到教学中，用所学知识来解释工程问题，在讲解中让学生明白热力学知识可以解决本专业涉及的实际专业问题，从而实现“从理论中来，到实践中去”，实现对创新型人才的培养。

三、将工程热力学的学习融入大学生创新项目中

在创新型人才培养中，需要提升学生运用基础理论进行学术研究的能力和具有工程应用背景的有关开发、设计的能力。大学生创新项目的实施，有利于促进高校培养具有创新意识和能力的新型人才，促进高校探索并建立以科研活动为中心的教学模式，倡导以学生为主体的本科人才培养和研究性学习教学改革，充分调动学生主动学习的积极性、创新思维和创新意识，同时在项目实施中使学生逐渐掌握思考问题、解决问题的能力。结合大学生创新项目，结合建筑环境与能源应用工程的专业特点，在指导学生大创项目时，将热力学第一定律、热力学第二定律和卡诺定律应用其中，使学生明白能源利用的守恒性，以及如何提高热力循环的效率，减少不可逆损失，这些都成为学生应用所学知识来解决实际问题的一种锻炼。学生在科研项目中，深化了对热力学知识的认识，同时提高了自己思考问题、解决问题的能力。同时，鼓励学生积极参加各类挑战杯、建筑节能比赛、机械创新设计大赛等，通过这些竞赛活动进一步提升自己的创新能力。

四、改进课后作业完成形式，增加分析报告

工程热力学课程是一门实践性很强的课程，其中很多理论已用于工业过程。因此，在课后作业中，需要对传统布置练习题来检验教学成果的方式进行改进，增加一些实际工业循环的实例，让学生通过分析其所应用的原理，提交分析报告，并指出该工业过程效率提高的方式和途径，以这样的方式来激发学生学习的兴趣，提高学生理论联系实际的能力。同时，精选一些课后习题，通过详解的方式，激发学生的创新意识和解决问题的能力，进一步促进创新型人才的培养。创新是实现社会持续不断向前发展的原动力，也是培养和造就一大批素质过硬、勇于创新的新世纪人才，保证国家高速发展的有力保障。创新能力的培养来自于理论和课堂，更在于理论和课堂之外的亲身体会和具体的实践操作。

一、工程案例教学

伴随着扩招，生源质量也有所下降，显得参差不齐上同一门课，有些学生学习能力比较强，课堂不能满足需求，显得&吃不饱’；另外有些学生又不能跟上课堂教学的进度，学习比较吃力因此，理论力学课堂改革就显得很有必要学生学习新知识，第一印象"""感性认识是很重要的只有通过感性认识抓住学生的好奇心，才能有兴趣把相关的内容学习好，甚至于通过自学来满足自身对知识的渴望而通过工程案例教学不但可以激发学习基础较差的学生的积极性，还可以通过大量工程案例的引入满足学有余力的学生对课堂外知识的渴求工程案例的教学主要通过以下几个方面来实现。

1.工程案例的整理及提炼和力学相关的案例可以说是随处可见，小到日常生活，大到航空航天怎样选择合适的工程案例就显得比较关键好的工程案例既能引导学生快速理解工程背景，又能提炼工程当中的力学原理，达到实践和理论有机结合的效果因此，工程案例的收集整理就很有必要了比如理论力学当中的力矩问题，就可以用常见的吊车起吊重物来举例说明：某事故现场，吊车起吊出事的卡车，结果卡车没吊上来，吊车反而由于起吊位置选择的不合适而翻倒了这个实例可以很好的说明力矩，通过这个实例学生也能快速的将力矩理论与工程实际结合起来又比如裂纹和断裂，这两个概念相对而言比较抽象只有比较专业的课程才会谈到与裂纹有关的断裂问题裂纹和断裂也可以通过生活当中的实例来说明：乘坐公交车应该是很多人都有过的生活经历，而公交车的安全锤就可以很好的说明裂纹和断裂公交车上的红色安全锤是为了在紧急情况下让乘客逃生用的当公交车出现紧急情况时，乘客只需要用安全锤敲击钢化玻璃的四个角由于安全锤锤头很尖，接触面积小，手握安全锤大约用两千克的力就可以砸开玻璃的边角对钢化玻璃而言，一点点的开裂就意味着玻璃内部的应力分布受到了破坏，从而在瞬间产生无数蜘蛛网状裂纹，此时只需用锤子轻轻的再砸几下就能将整面玻璃砸开用这个实例不但可以讲清楚裂纹和断裂，还可以阐明应力和应力集中，可以将学生的理论学习与实践紧密相连。

2.工程案例的讲授有了好的工程案例，还需要有好的教师在合适的章节恰如其分的引入这就对教师的综合素质提出了较高的要求毋庸讳言，力学尤其是基础力学，上课教师的数量偏少，质量也略显不足针对很多二本院校，基础力学的上课学生比较多，教师的教学任务相对较重，这也使得很多教师没法精心研究工程案例在教学当中的运用另外，有些高校的基础力学教师并非科班出身，这也使得教师自身对有些课程的理解还不是特别深刻，当然也就不能更好的促进课堂教学的完善和发展。

二、工程案例教学的实践

从工程实践以及日常生活当中整理提炼了大量典型的工程案例，通过教学经验丰富的教师进行课堂教学，能否达到预期的效果，这也是一个很现实的问题为了验证工程案例教学的实际教学效果，本文选择机电一体化及车辆工程两个专业进行对比机电一体化4个班进行工程案例教学，而车辆工程3个班采用常规教学经过一个学期的学习，从平时的课堂问答到期末考试都反映出，工程案例教学要优于常规教学采用工程案例教学的机电一体化班最高分比车辆班高出10分，最低分高出15分，平均分高出12分四结语基础力学特别是理论力学课程的工程案例教学是一项长期艰巨的任务，需要投入大量的人力物力和时间学生通过案例教学的学习可以快速地掌握理论知识在实际工程中的运用，从而更好的将理论与实践结合起来案例教学还可以培养训练学生从工程实践中抽象力学模型继而求解优化工程问题的能力，因此从该意义上来说，工程案例教学的作用可以说丝毫不亚于数学建模的功效再者，工程案例教学还可以培养学生动手和动脑的能力比如讲到桁架部分，通过桁架桥梁的案例讲解，激发学生的学习兴趣人们常说&兴趣是最好的老师’，一旦学生对桁架充满兴趣，就会在课堂外富有兴趣的动手制木制桁架，还会通过传感器等来测量桁架中的杆件是否为二力杆等这样一来，学生对桁架的理解就会相当深刻另外，工程案例教学还可以促进计算机软件如MATLABAN-SYS等在教学中的应用通过工程案例教学还可以培养学生的社会责任感，从学习阶段开始就以严谨的态度对待工程实际最后，工程案例教学也可以提高教师的综合素质，丰富教师的课堂教学素材，使原本相对枯燥的课堂教学一下变得丰富有趣起来工程案例教学使得师生都能很好的将理论与实践结合起来，实现课堂教学的最初目的：从实践中来，到实践中去。

作者：张应迁 付磊 文华斌 李良 罗云蓉 单位：四川理工学院