问题式教学法在工程力学课程教学中的应用
摘要： 传统工程力学的教学方法存在不利于学生素质和能力培养的弊病，严重束缚了教师教学的积极性，挫伤学生学习的主动性，因此改革势在必行。文章阐述了在工程力学课程教学中应用问题式教学法的改革和探索，实践表明，问题式教学法有利于激发学生的学习兴趣，而且有利于培养学生的工程意识、创新意识和实践能力。
Abstract： The traditional teaching method of engineering mechanics is not beneficial to students" quality and ability training， seriously hindered the teachers" teaching enthusiasm， contused the initiative of students， so the reform is imperative. The article elaborated in the course of engineering mechanics teaching the application of question teaching method reform and exploration， practice shows that， the question based teaching method is helpful to arouse the students" interest in learning， but also help to develop students" engineering consciousness， innovation consciousness and practice ability.
关键词： 工程力学；问题式教学法；创新意识
Key words： engineering mechanics；problem-based teaching method；innovative consciousness
中图分类号：G642 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）31-0233-02
0 引言
工程力学是高等工科学生的一门技术基础课，它研究自然界以及各种工程机械中最基本、最普遍的规律，在培养学生良好的科学素养、综合能力和创新能力方面具有独特而重要的作用。该课程具有体系完整、结构严谨、逻辑严密，理论性和实践性强的特点，学生普遍反映该课程难学，感觉理论枯燥、抽象，而自身应用能力不强，因此，对该课程的学习积极性不高，目标不明确，甚至产生厌学和惧学情绪。本文结合自身的教学经验，在课程教学中开展问题式教学法的改革，以激发学生的学习兴趣、增强学生学习的主动性和积极性。
1 传统教学方法的弊端
工程力学课程理论性强，传统的教学方法中教师为教学的主体，课堂教学注重理论和习题的讲解，学生学习了很多的理论知识，但在应用理论解决工程实际问题时却无从下手。工程力学理论多，但课时有限，为了在有限的时间内把课程内容讲完，课堂教学容易陷入“满堂灌”和“一言堂”的境地，学生感觉教学有些教条和照本宣科，台上台下失去了互动的氛围，干巴巴的理论说完了，教学也就结束了，在教和学之间树起了一道看不见的墙，这严重挫伤了学生学习力学知识的主动性和积极性。同时，工程力学实践性较强，教师通常采用例题将理论与实践结合，例题的选择通常受到专业的限制，例题讲解的过深学生难以理解，例题讲解过浅，很难引起学生的重视，因此，理论与实践的结合不够紧密。传统教学方法强调教师的主体地位，重视应试教育或单纯知识的传授，使学生处于被动学习的地位，严重挫伤学生学习的积极性，教学效果不理想，教学质量不高。
2 采用问题式教学法，激发学生的求知欲望，增强学生的自主学习的能力
现代教育应从传统的应试教育或单纯的知识教育向创新教育和素质教育转变，要实现这个转变，教师首先要转变教育理念，现代教学应确立以下三个理念：①教学的互动性，教学是师生间的特殊互动活动，是一种有目的、有组织、有计划的师生互动活动。②学生的主体性。教学是以教师为主导，学生为主体的活动。③知识的建构性，教学是学生领会知识的活动[1]。只有确立了以上教育理念，教师才能更好的发挥组织、引导作用，启发学生的思维，让学生由被动接受转变为主动思考。问题式教学法就是基于以上教育理念对教学方法的一次改革、一次创新。
2.1 问题式教学法 工程力学中的力学知识与工程实践和生活息息相关，力学就在我们身边，我们身边到处存在力学问题。问题式教学法是教师以课程内容和学生的知识积累为基础，以自然现象及工程案例为背景，引导学生创造性的运用知识自主地发现问题、分析问题和解决问题，在研讨中激发思维、启迪智慧、积累知识、培养能力的一种新型教学方法。问题式教学法强调以问题为主线，以思维训练为目的，通过教师对问题的精心设计，引导学生深入分析问题，帮助学生理清解决问题的思路，师生间形成和谐的互动。问题式教学方法的目的是培养学生的工程意识、创新意识和实践能力[3]，是高等教育发展的必然趋势。
2.2 问题式教学法的实施 学源于思，思源于疑。伟大的物理学家爱因斯坦说：“提出一个问题，往往比解决一个问题更重要。”科学探究始于问题。问题式教学法从提出问题开始，以疑导读，自学思疑，横向议疑，充分解疑，分析总结[2]。从日常现象入手在教学时恰当地给学生造疑，找准盲点、迷惑点，引导学生通过观察、分析、讨论加深对概念的理解和运用。比如在讲解如何提高梁的弯曲强度和刚度时，提出“为什么健身用的单、双杠的支撑杆与两端有一定的距离，而不是支撑在两端或者均支撑在中间？”供学生研究探讨，学生围绕生活实际问题，不仅注重上课、专心听讲，而且加强课后认真阅读教材及课外学习相关资料，并到健身场地实地考察双杠与支撑杆的位置关系。通过同学之间的研讨，得出结论，双杠可以简化为弯曲的外伸梁，将支撑杆向内部移动，可以有效减小最大弯矩，在截面面积和材料不变的情况下，可以减小梁上最大拉应力和压应力，从而提高梁的弯曲强度；支撑杆内移，可以减小梁的弯曲程度，因而提高梁的弯曲刚度；而且支撑杆向内移动的最佳距离也可以通过具体的理论计算得出。
问题式教学法利用生活中或自然现象中的问题，容易使教和学产生互动，使学生的思维始终处于激活状态，从而开启学生广阔的思维空间，提高学生的逻辑思维能力，使学生主动高效的学习，更好的掌握所学知识。比如在讲压杆稳定的问题时，为了帮助学生理解临界压力的问题，可以选杂技演员表演用喉咙顶红缨枪的例子，让学生展开讨论，学生的好奇心被激发了，容易产生强烈的探究问题的欲望。问题式教学法让学生带着问题学习，提高了学习的主动性，对学生的自学能力、创造能力的培养大有益处，使学生的独立意识增强，依赖课堂和老师的惰性减少。
2.3 问题式教学法实施的关键 问题式教学法强调以问题为主线，因此，开展这种教学方法的核心是问题的选择以及问题难易程度的把握。这就要求师生要注意平时对生活和工程素材的积累，在生活中做有心人，平时注意多观察，多思考，多问几个为什么，怎么办？这样对理论知识及其应用才能有更深入的理解，才能更好的提出问题、分析问题和创造性的解决问题。其次，教师在展开教学时要注意创设问题的难易程度切合学生实际，问题太简单激发不起学生的兴趣，而问题太难学生无法解答，反而挫伤学生的积极性，学生就会失去兴趣和信心。因此，问题的设置要适度，只有适度或者具有挑战性的任务学生才会通过努力获得成功，从而产生自豪感，增强信心，产生快乐，促进学习能力的提高。
2.4 问题式教学法实施的效果 通过近几年的教学实践，我们深深的体会到问题式教学法通过创设与工程实际相近的教学情景，充分激发了学生的学习兴趣。课堂教学无论是问题的解答，还是案例的分析，教师不再是课堂的操纵者、控制者，而是学生学习的促进者和引导者，师生之间更多地体现为合作与交流的友好合作关系。教师采用问题式教学法，学生更乐于学习、勤于思考、善于理论联系实际、提出问题、分析问题和解决问题以及自主学习的能力有了很大的提高。
3 结束语
问题式教学法是现代教育理念下教学改革以学生为主体和以能力为本的理性选择。采用问题式教学法，融传授知识、培养能力、提高素质于一体，是培养学生工程意识、创新意识和实践能力的有效途径。教师应在教学过程中结合学生的实际不断提高自身素养，革新教学方法和技巧，在课堂教学中追求这样的一种境界，让学生真正成为课堂学习的主人；让学生充分感受学科求知的乐趣；让学生在不断的探索和研讨中发现规律；让学生在解决问题的过程中全面提高素质。
参考文献：
[1]罗兰桂.现代教学理念下的教学方法改革.中国高等教育，2009（6）：11-13.
[2]王荣，洪萍.问题式教学方法及实践[J].廊坊师范学院学报，2008，8（6）：66-67.
[3]朱为玄.培养大学生创造能力和创新精神的实践[J].力学与实践，2004，5（22）：74-75.