摘要：适应社会对应用型人才的需要，改变传统“工程力学”教学中存在的弊端，应用现代多媒体技术，加快应用型人才培养的步伐，从而缩短理论与实践的距离。
关键词：多媒体技术；工程力学；教学改革
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)35-2270-02
Application of Multimedia Technology in Engineering Mechanics Teaching Reform
LIU Shu Hua1, JIAO Lin2
(1.Department of Mechanical Engineering, Xi’an Aerotechnical College, Xi"an 710077, China; 2.Xi’an Polytechnic University , Xi"an 710048, China)
Abstract: By analyzing traditional problems existed in the Course of Engineering Mechanics，to suit the needs of social，putting forward a series of reform on the course．
Key words: multimedia technology; Engineering Mechanics; reform of teaching
1 传统《工程力学》教学方法存在的缺陷
传统《工程力学》教学方法存在着很多弊端，仅仅通过教师的讲解，学生在掌握工程力学相关知识时有很多不足之处，无法将所学的知识应用于具体实践，内容过于单一，缺乏与实际的联系。具体表现在以下几个方面：
1) 教学方法单一：大量的讲述和课堂教学，没有从根本上提高学生学习的积极性，效率低，课堂信息量严重不足。
2) 内容老化、缺乏延伸：教学内容只涉及到点，没照顾到面，更不可能以点代面，融会贯通，提高学生能力的培养。例如工程力学关于梁的相关内容包括：梁的受力特点、剪力图和弯矩图、强度计算等，忽略了梁在具体工作中的应用，其实可以将梁的相关知识应用于房屋、桥梁、机械制造甚至于日常家务劳动中，将教学内容与具体实践相结合，形成知识体系的立体结合，通过解决实际问题带动对知识的渴求和能力的培养。
3) 课程缺乏有机统一的整合，各章节的相关内容之间缺乏必要的联系。材料力学和理论力学可通过强度计算联系在一起；静力学知识可以通过平衡方程将所有内容形成一个整体；通过强度理论将拉（压）变形、弯曲、扭转变形等组合在一起，这样可以让学生系统掌握工程力学的相关知识，并应用于实践。
由于存在上述不足之处，即使学生对所学知识有所了解，但在解决实际问题时往往会感到力不从心，因此，为适应形势解决实际问题的需要，必须对传统的教学方法进行改革。
2 现代多媒体技术在《工程力学》中的应用
随着计算机的普及与发展，多媒体技术日趋完善，为传统《工程力学》教学提供了更加生动实用、更符合实际的教学方法。通过音频、视频效果，再现具体而生动的工程力学教学环境，让学生对常见的力学现象不再感到陌生，进而带动相关专业课程的学习，培养学生处理解决实际问题的能力。
2.1 Flash动画在《工程力学》教学中的应用
1) 绘制构件受力图是理论力学中的难点，学生往往在取分离体画受力图时存在很多问题，如果仅仅通过传统的课堂教学讲述受力图画法时，学生很难理解。利用Flash动画制作的机构，学生可以在对机构如何运动有一个初步的认识了解的基础上，熟练掌握构件的受力，通过仔细观察Flash动画可以了解约束和约束力的方向，为准确的绘制受力图提供保证。
2) 利用Flash动画制作各种不同机构的拉伸（压缩）、弯曲和扭转等真实模型。学生可以根据不同的结构类型，受力特点以及载荷的分布情况，了解机构的变形和破坏特点，为合理进行强度计算提供理论保证。
3) 利用Flash软件，结合Auto CAD，按照载荷性质，构件的受力特点以及截面的不同要求，绘制常见机构的Flash动画库，通过动画库系统了解机构的工作情况，掌握抗拉（抗压）构件、梁和轴的强度计算依据，为将来顺利走向工作岗位打下坚实的基础。
2.2 利用三维软件绘制仿真机构，真实再现机构的运动情况
利用Solidworks、Pro-E制作机器或机构的组成，真实反映机架、原动件、从动件以及机构各构件之间的相互运动关系，让学生从虚拟的机器（机构）中，了解真实机构的运动情况，进而可以正确分析各构件的受力情况，进行机构的结构设计。由于虚拟的三维机构不会人为地损坏，成本低廉，学生可以根据自己对于机构的理解反复进行练习，从而达到了解机构的目的。也可以通过将虚拟的机构进行爆炸、移动、旋转等相关操作，了解每一个具体零件的组成，各相关零件之间的相对位置关系和整个机构的具体装配情况等等。
2.3 虚拟机器（机构）受力情况分布图
利用多媒体技术制作的工程力学教学软件，使用者可以根据自己对构件受力分析的认识，任意地添加力、改变力的作用点、力的大小等来虚拟机构的受力情况，系统根据其受力与载荷分布情况画出机构的弯矩图、剪力图和扭矩图，并给出危险截面的位置以及相应的结构和尺寸，以此作为对使用者正误判断的依据。利用多媒体虚拟技术，让学生有一种身临其境、人机互动的感觉，将抽象的概念、复杂的原理，通过虚拟技术真实再现，通过视听产生强烈的震撼帮助学生了解真实机构的受力情况，能有效激发学生学习的积极性，从而养成良好的分析问题、解决问题的习惯，为解决具体实际问题打下坚实的基础。
2.4 利用多媒体技术模拟“工程力学”实验
工程力学中的拉伸、弯曲和扭转实验，对于实验条件和实验设备要求很高，。一台实验设备动辄十几万元，而且需要专职实验人员。利用多媒体技术可以很好的解决这一问题，多媒体技术虚拟的实验设备简洁生动，可以形象地反映构件的受力情况，构件的拉伸、弯曲、扭转等力学特征可以随条件的改变而发生变化。可以随意改变拉伸、弯曲、扭转实验中的一个或几个实验条件，虚拟的“工程力学”实验系统可以给出具体的实验结果，虚拟的“工程力学”实验还可以进行强度理论的验证与校核，通过构件的受力情况，将第三、第四强论真实再现，并指出最大应力作用点和危险截面的具体位置，为强度计算提供保证。
2.5 多媒体在线课堂的应用
多媒体在线课堂利用互联网的优势，实现网络资源共享。学生可以通过网络学习工程力学的相关知识，并通过网络自测题目检查对所学知识的掌握程度，通过成绩的高低，在线课堂可提供有针对性的建议。学生还可以将自己对学习某些具体章节的理解和体会和其他网友进行探讨，相互交流经验。
2.6 利用多媒体技术实现教与学的互动
开发多媒体工程力学软件，教师可以利用软件有针对性的进行教学，避免了盲目性。学生在学习的过程中，可以结合教师的讲解和自己对相关知识的理解，尝试着解决实际问题。例如，可以将工程力学中关于梁的强度计算与校核应用于汽车中曲轴的计算，这样可以检验学生对所学知识是否真正理解掌握了，一旦出现问题，软件系统会给出相关提示，帮助学生正确理解相关知识，避免走弯路。
3 结论
《工程力学》课程的内容、课程的设置、课程的评价以及课程之间的衔接，都必须把培养学生能力放在首位，以满足企业和社会需要作为设置课程的依据，对工程力学的相关内容进行系统的整理和筛选，教师由讲授者变成组织者和引导者，将生产一线的生产难题，进行分析整理，引导学生解决具体问题，将被动学习变为主动解决实际难题，强化能力和技能的提高。为适应高等职业教育对应用型人才培养的要求，提高学生分析问题、解决问题的能力，缩短学生的理论知识与实践之间距离，对工程力学传统教学进行必要的改革，应用现代化的多媒体技术，在保证工程力学原有系统的前提下，将相关知识有机的联系在一起，突出高职教育特色，实现教与学、理论与实践，素质教育与能力培养的统一，培养出更多的符合社会需要的人才是职业技术教育的发展方向。
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