宁忠平、邹锦波
安徽工业经济职业技术学院
摘要：工程力学作为重要的技术基础课之一，其与工程施工有非常紧密的联系，在众多工程技术中，都具有非常积极的意义。其在工科专业，例如航天航空、机械工程和能源动力等方面，都能够发挥出非常好的效果，所以在创新教育背景下，工程力学课程的教育改革工作也需要受到更高程度的重视。在本次研究工作之中，针对相关内容展开了综合性的阐述与分析，在这一研究中提出，需要通过更加有效的教育方式与传统方式相结合，进一步提高教学过程的有效性，注重各方面的优化，在理论教学中提高学生的实践能力，能够帮助其获得更大程度的提升，首先探讨了工程力学教学改革，其次提供了教学改革的方向，最后阐述了基于创新能力培养的工程力学教学改革实践方式。希望通过本文针对相关内容的阐述与研究能够在创新能力的基础上，提高工程力学教学改革的实际效果。
关键词：创新能力；工程力学；教学改革
前言：伴随着社会的不断进步与生产力的进一步提升，社会分工细化程度明显提高，专业化建设水平也获得了较大程度的增长。传统教学模式已经无法满足现阶段的实际需求，在我国经济转型的过程中，国家对于人才的要求也出现了很大程度的变化，学生不仅需要拥有较强的研究能力，还要成为应用型人才，更大程度的提升工作能力，其对于高校人才培养提出了更高的要求。学生在工程实践方面的培养已经成为高校教育改革工作中的重要内容之一。工程力学作为本科学生教学中非常重要的基础与核心，与高等数学和大学物理等基础课具有同等重要的地位，而且其与实际工作联系非常紧密，对于工科知识体系建设具有非常积极的意义，所以在这一过程中，就需要针对其教育改革工作展开更加深入的研究与分析，借此提高整体教育效果。
一、工程力学教学改革的概述
在工程力学教学的过程中，主要分为两个部分，第一部分是理论力学部分，第二部分则是材料力学部分。这一课程具有比较强的理论性，课程的难度较高，但是课时却相对较少，而且与实际工作之间有非常紧密的关系。在课上教学的过程中，包括静力学的基本概念、力系的等效简化等方面的内容[1]。在实际课上教学的过程中，需要让学生掌握物体的受力分析和各种力系的平衡条件，了解点与刚体之间的运动描述，初步学会应用相关力学分析和分析方法，解决简单的工程问题，并为后续课程提供帮助。作为基础课程，工程力学课程培养目标是有关工作的重要基础，能够为学生的综合发展提供更大的帮助，为之后的专业课程学习打下坚实的基础。
二、教学改革的方向
（一）实验教学的改革
实验教学能够有效提高学生的专业素养，而且还可以使学生建立工程力学的概念体系[2]。在传统工程力学实验教学之中，其实是以验证性实验为主，也就是教师在实验之前就会将实验结果告诉学生。而这一方式展开实验教学，会导致其偏向理论化，最终获得的效果也仅仅是使学生对于力学知识点的理解加深，所以需要对实验教学的内容进行改革，重视实际，将验证性实验改为探究性实验，使学生不再受到教材的限制，提高创新效果，使学生在实验培养的基础上，提高自身的综合能力，最终实现提高学生创新能力与实践能力的效果。
（二）理论教学的调整
从当前的实际情况来讲，在工程力学教学理论内容中已经形成了固定体系，要想提高改革效果，就需要关注当前国内外与之相关的内容，了解整体发展水平，教师需要实现与时俱进，及时进行教学内容的更新，并将其作为工作中的重点，借此保证学生所学习到知识点不会与行业发展相违背，而且还需要在理论力学单元添加非线性振动分析力学等更多的内容，借此优化教学改革的方向。在实际工作之中，还需要对自由度非线性等力学问题进行分析。而在学习有关材料力学的过程中，需要添加一些损伤性疲劳学、电动力学当相关的内容，借此实现理论创新，从根本上提高学生课程掌握效果。在教学的过程中，将一些先进知识融入其中，使学生能够建立更加完善的知识体系，并提高学生的学习热情。
（三）数值技术的增加
在实际教学工作中，可以通过数值计数，使学生的创新能力进一步提升。教师必须在原本的教学方式基础上，从教学内容的角度出发，增加数学模拟工程力学的原理等相关内容。在科技不断进步的过程中，计算机数值模拟技术获得了较大程度的提升，这一情况下就导致无法借助传统理论获得的数值，可以通过计算机数值模拟技术进行计算[3]。在工程项目之中，数值模拟技术获得了广泛的利用。然而，当前工程力学教材中并没有对相关内容作出详细的解释，所以在工程力学教学中，可以增加数值技术的相关内容，借助这一教学，不仅可以使学生对于工程力学的问题有更加深入的了解，而且还可以提升学生对于计算机数值模拟技术的认识，进而实现提高学生创新能力的目的。
三、基于创新能力培养的工程力学教学改革实践方式
（一）优化教学内容
工程力学主要包括理论力学和材料力学两个方面，大多数理论力学教材体系都是从静力学、运动学和动力学三个方面展开的，学生在开始学习的过程中，会感觉大多数的内容都曾经学过，但是在解决实际问题的过程中却并不能有效利用。然而从实际情况来讲，其在实际发展的过程中，已经超出了物理学的范畴。在研究的过程中，研究对象与方法都会出现很大的改变，理论力学是研究物体机械运动和物体之间相互机械作用的学科[4]。因为现阶段的课时数量相对较少，而且对于学生创新能力的要求越来越高，所以在讲解的过程中，要避免出现与物理学相类似的理论推导过程，而是将课程的重点转移到实际应用方面，使学生能够更多的参与到具体应用过程之中，提高学生的实际能力，提高其整体学习效果，进而实现理论与实践相结合的作用。
材料力学在实际教学的过程中，会涉及到非常多的概念与公式，学生在最开始学习时会非常困难。
当前大多数材料力学教材都是以四种基本变形为主线展开设计，这一课课程体系并不完善，各章节之间的联系相对较少，保持独立，以基本变形为主线，会重复进行内力、应力等方面的讲解，也会浪费课时，对于学生掌握相关知识点不能提供较大的帮助。在实际教学中，以内力、强度、刚度等为主，进行知识体系结构的构建，不同知识点之间能够有效衔接，学生也更容易记忆，所以从这一角度出发，进行教材的编写具有非常好的效果。
（二）改进教学方法
在传统教学工作中，知识点会通过重点与难点的讲解传授给学生。然而这一方式在实际利用中相对单调，如果长时间使用，就会导致学生的学习动力明显下降，进而导致其对知识点的理解不够深刻。力学主要来源于实践工作，所以为了提高教学效果，可以从力学史、有关学者等方面出发，通过人文内容，进一步引出工程力学教学内容，使学生对于课程更感兴趣，也能够提高教学氛围建设效果。例如，教师在讲解高梁的抗弯强度措施中，需要涉及到抗弯截面模量，可以提到《营造法式》这一北宋著作，借助其中在原木中截取矩形木梁的合理高宽比例，让学生利用现代力学和数学等方面的知识，分析其主要依据，最终得出高宽比接近1.5的矩形木梁抗弯强度最高的这一结论，使学生能够更好的掌握相关知识点。而且在这一方式的过程中，也能够使学生认识到我国古代人民的力学成就，使其形成更强的民族自豪感。在实际教学的过程中，教师也可以通过提出问题、解决问题、获得结论的教学方式进行课程引导。在每节课之前，需要从课程重点内容的角度出发设置相关问题，然后对其进行分析与讨论，最终获得结论，了解课程学习的重点。通过这一方式，可以进一步改善工程力学的教学效果，提高学生的学习积极性，使其能够更加有效的发现问题与解决问题，提高学生的创新思维能力，使其获得综合性的发展。
（三）完善教学手段
借助多媒体进行教学，能够为学生提供更多的信息，并通过视频与动画提高教学的生动性。在现代教育工作之中，这一方式获得了广泛的利用，然而因为信息传递速度明显提高，每屏容量有限等问题的影响下，使得前后关联密切。推导与解题过程中，如果学生一部分没有听懂，就跟不上教师的节奏，导致对知识点的理解程度明显下降，无法掌握相关内容。所以在这一情况下就需要合理利用多媒体技术，改善其实际利用效果，并使用教学软件代替学生思维，不会让教学软件只给出结果而不提供整个推导过程。在实际教学工作中，教师需要将多媒体技术与传统板书相结合，利用制作的精细化课件向学生传递相关信息，并借助三维动画向学生展示工程实例，提高学生的空间思维能力，使其了解各种结构的运动，并进一步提高公式推导和讲解效果。形成更强的逻辑性。而且在信息传递的过程中，利用板书的方式能够降低传递速度，优化整体传输效果，在教师不断讲解的过程中，学生可以更好的跟随教师节奏，提升对知识点的理解程度，在不断发展与建设的过程中，这一教学方式获得了较大程度的提高。
（四）满足社会需求
为了进一步满足经济一体化发展的实际需求，我国高校在教育工作中，需要使用双语教学。工程力学主要是理论力学和材料力学两个主要部分，基本上是在大学二年级进行讲解，学生在这一阶段已经掌握了很多的英语知识和高等数学知识，所以进行双语教学并不会拥有较大的阻碍[5]。在这一情况下，工程力学讲解的过程中，可以尝试使用汉英双语展开。工程力学主要是对物质宏观运动的基本规律和应用进行研究的学科，不同国家在工程力学课程教学的过程中的要求相似。英文教材知识体系与国内常用教材也相差不多，在实际教学中涉及到的专业词汇比较少，而且并不会多次重复，学生非常容易掌握，所以使用英文原版教材进行双语教学并不会对学生的学习产生较大的影响。使用英汉双语进行工程力学教学，不仅可以完成课程原本的教学任务，而且还可以提高学生的英语水平，在这一基础上可以使学生的基础英语和专业英语学习水平进一步提升。在实际教育工作中，在材料成型与控制工程等学习的过程中，使用双语进行教学能够获得更好的效果，在成绩考核方面也具有更大的优势，对于学生的实际发展来讲，具有非常积极的意义。
（五）改革考核方式
在传统教学方式进行考核的过程中，主要是以期末考核为主，平时作业为辅，借此对学生的知识掌握情况有更加全面的了解。这一考核的过程中，期末考试成绩具有非常重要的作用，但是其中存在的问题也比较明显，其会对学生的思维产生严重的限制，导致其创新能力明显下降，不能体现出学生解决实际问题的能力。在这一情况下，就需要改变工程力学考核方式，可以将期末考试成绩占比降低，例如将其降低到六成左右，而剩余四成则以综合性作业为主[6]。教师需要定期为学生布置最新的工程实例为原型的作业，告知学生不局限于任何方式，可以从各种角度切入，借此提高学生的创新能力。这一方式不仅可以使学生更好的掌握相关知识，而且还可以提高学生的创新能力。在实际利用这一方式的过程中，学生本身也会更加积极的参与其中，对其创新能力的提升具有非常大的帮助，能够有效解决工程实际问题，相较于传统方式来讲，其能够获得更好的效果。
结论：综上所述，在本次研究工作中，对于工程力学课程的教学经验，做出了总结，从学校创新教学要求的角度进行分析，以培养功课专业学生创新实践能力为主要目标，探讨了工程力学课程改革思想与理念。在教学实践中。以创新改革为基础，在学校的帮助下展开了日常教学改革工作，通过转变教学内容。改进教育方法，利用更加多元化的教育手段，从社会的实际需求出发。优化考核方式等，进一步提高整体改革效果，为学生的实际发展提供更大的帮助，也使学生的学习兴趣有效提高，对于其创新实践能力来讲，具有非常积极的意义。
参考文献
[1]金亮星，郑国勇.基于土木工程专业创新型人才培养的土力学课程教学改革与实践[J].高等建筑教育，2019，28(2):53-57.
[2]许猛堂，金志远，周泽， 等.基于力学课程改革的采矿工程专业本科生创新能力培养研究[J].创新创业理论研究与实践，2021，4(1):71-72，75.
[3]项四通，洪松，房芳， 等.以项目为导向的教学法及其在"机器人"课程中的改革实践[J].当代教育理论与实践，2020，12(2):50-54.
[4] 王正中， 李宝辉， 蔡坤. 增负减时夹逼下农科大学土木水利类力学结构系列课程教学改革与实践——以工程力学教学为例[J]. 高等农业教育， 2019， 18(06):68-72.
[5] 张树翠， 赵卫兵. 以工程教育认证为导向的工程力学教学改革研究[J]. 教育教学论坛， 2020，10(003):104-105.
[6] 段翠芳， 张春梅. 应用型人才培养模式下工程力学教学改革研究与实践[J]. 河南机电高等专科学校学报， 2019， 26(01):80-82.