【摘要】根据工程力学学习现状，指出了项目教学法在工程力学课程教学中的必要性，进而阐述了项目教学法在工程力学课程教学中的教学实践，本文以“承受弯扭组合变形传动轴的设计”项目为例，实施项目教学法得到了良好的教学效果，总结了项目教学法与学生、教师和工程实际的重要关系。
【关键词】项目教学法 工程力学 教学改革
【基金项目】江苏高校品牌专业建设项目（PPZY2015C251）；南通理工学院教研课题（2014008）：应用型本科机制专业基础课程教学研究与实践；南通市重点实验室项目（CP12014002）、南通理工学院科研项目（2015042）、江苏省“青蓝工程”资助。
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）02-0204-02
1.前言
1.1工程力学概述
工程力学是工科类专业重要的专业基础课程之一，也是学习后继专业课的基础。工程力学与很多领域的工程密切相关，通过工程力学课程的教学，不仅可以培养学生学习力学的能力，而且可以加强学生的工程概念。[1]
1.2项目教学法概念
项目教学方法是指实施一个完整的项目工作所进行的教学活动，在教学过程中以一个系列项目作为载体，相关的知识点都纳入到项目的各个细节中，随着课程的开展，逐步推进项目各环节的进程，深化和扩充课程各个知识点，在课程结束时完成一个完整的项目实施方案和技术文件，从而达到学习知识和培养能力的目的。[2-5]
采用项目教学法进行教学就是让学生在教师的组织和指导下自主完成一个选定的项目，在此过程中不是简单地推导、验证已有的公式与原理，是而应该为完成项目所经历的探求过程中，逐步理解和掌握课程要求的知识点和技能，体验发现问题、解决问题的乐趣，培养分析问题和解决问题的思想和方法。
1.3工程力学学习现状与困难
《工程力学》中材料力学部分与工程实际联系紧密，通过分析计算杆件内部的承载力来研究杆件的强度、刚度和稳定性问题。[1]其中涉及的理论知识难度不大，但公式繁多，概念抽象且不易理解。使用传统的以教师为主导的讲授式教学方法，即使引入大量的例题和图片，学生也很难将所学内容融会贯通、用所学理论指导工程实践，少部分基础薄弱的学生甚至因此失去了学习兴趣而放弃学习《工程力学》，致使教学很难达到预期效果。
2.项目教学法在工程力学课程教学的必要性
项目教学法以典型的工程项目为依托，将知识要点的讲解与解决工程实际问题融为一体，使学生在求解基础力学问题中充分感受力学与工程的重要性。[2]项目教学法可以改变传统的教学方式，更好地将力学基础知识与工程实践结合，同时可以培养学生思考问题与团结协作的能力，因此在工程力学的教学中采用项目教学法很有必要。
3.项目教学法在工程力学课程教学的教学实践
3.1项目的设计与确定
项目设计与确定是项目教学法能否顺利实施的重要前提。工程力学作为机械类专业的专业基础课，要为工程实践提供相应的理论基础，培养学生的解决工程实践问题的能力。课程的主要内容是构件的拉压、剪切、扭转和弯曲四种基本变形及组合变形的强度、刚度和稳定性的分析计算。传动轴是最为简单的弯扭组合的模型，对承受弯曲与扭转共同作用下的传动轴进行强度设计是一个典型的工程项目。
3.2项目实施与教学
根据教学大纲和教学目标的要求，通过小组讨论、自学、咨询和查阅资料等方法手段分工协作完成结合圆轴弯扭组合变形的特点，具体的步骤如下：
第一步，师生共同讨论工程项目的题目：承受弯扭组合变形传动轴的设计，分析本项目所需要用到的知识点。在讨论过程中学生对此项目的兴趣不断增加并能在教师的帮助下逐步设计自己的活动，教师启发和帮助学生设计项目活动中要调查和解决的问题。
第二步，按照随机的原则进行分组，充分发挥所有学生的主动参与意识，培养团队协作精神，每组5-6人，实行组长负责制。
第三步，结合设计任务书的要求，明确已知条件和设计内容。
已知条件：
图1为一常见的传动轴，轴上齿轮C上作用有铅垂切向力5kN，水平径向力1.82kN，齿轮D上作用有水平切向力10kN，铅锤径向力3.64kN。齿轮C节圆直径dc=400mm，齿轮D节圆直径dD=200mm。许用应力[σ]=100MPa。
设计内容：
传动轴受力分析，传动轴的尺寸设计和传动轴的强度校核等。
第四步，分工协作完成项目。
根据设计的内容把综合性的问题分解为三个简单独立的子项目，要求学生分工协作完成：首先外力分析，绘制传动轴的受力分析图；其次内力分析，应用材料力学的扭转变形、弯曲变形、应力状态和强度理论知识，完成传动轴尺寸设计；最后进行弯扭强度校核的计算，完成传动轴的强度校核。
第五步，整理数据，给出设计步骤，完成项目报告。
第六步，集体汇报交流，分析总结。最后安排集体讨论、答辩等形式，让每一组分享其研究的成果，总结完成本次项目的经验。在分析总结的同时，教师还可以引导学生的想法和他们的新兴趣转向下一个新的项目活动。
3.3教学体会
在我校机械设计制造及其自动化专业机械A1405班和机械A1407班的教学过程中，我初步尝试采用项目教学法，在学生分工协作、自主完成项目的过程中，运用所学的理论知识来指导项目的实施，真正做到了理论与实践相结合，学生的学习兴趣被充分地激发出来，课堂教学气氛活跃，学生学习能力、分析问题和解决问题的能力以及创新能力都得到了相应的锻炼，总体教学效果有了明显的提升。
4.总结
4.1项目教学法与学生
项目教学法与传统的演绎教学法相比，它能够能有效地提高学生解决实际工程问题的能力，培养其创新思维。采用项目教学法，学生的自主学习能力有了明显的提升，查阅与项目相关的资料和信息，并且以小组的形式进行讨论，培养锻炼了学生分析问题和解决问题的能力，使学生的综合素质得到全面的提升。
4.2项目教学法与教师
实施项目教学法对教师提出了更高的要求，教师必须具备完成一个项目所涉及的所有专业理论知识和专业技能。在项目的选择上必须充分考虑学生掌握知识的情况、项目覆盖教学大纲的主要章节内容以及项目完成的难易程度。项目教学法对教师的应变能力和创造能力也有是积极的促进作用，学生实践的过程也同样是教师的知识和能力的学习过程，这在一定程度上激发了教师在课后深入钻研教学方法和搞好科研的热情。
4.3项目教学法与工程实际
项目教学法选取的项目必须与工程实际相结合。在教学过程中，用工程实际的项目来代替传统教学中枯燥无味的理论知识，为学生毕业后走上工作岗位适应企业工作能力具有良好的帮助作用，学生能够方便快捷地运用所学理论知识直接解决工程中的实际问题。
参考文献：
[1]范钦珊主编.工程力学（第2版）[M].北京：清华大学出版社，2012.9.
[2]朱丽梅.项目教学活动的基本特征[J].教育导刊，2002，10：13-16.
[3]李庆武.项目教学法在课程教学中的运用探讨[J].教育探索，2008，04：32-33.
[4]张小芹，刘长荣，吕亚辉.项目教学法在实践教学中的应用探讨[J].廊坊师范学院学报（自然科学版），2008，05：50-51.
[5]林朝斌.项目教学法在材料力学课程教学中的应用研究[J].中国教育技术装备，2014，04：75-76.
作者简介：
李朱锋（1989-），男，江苏南通人，硕士，南通理工学院机电工程学院讲师，主要从事工程力学教学与高速加工具系统研究。