摘 要：2012学年，笔者学校申请了高级技工学校机械类专业通用教材《工程力学》的教材实验项目，本文以教材实验工作为契机，从适应性、科学性、实用性、完整性、先进性和制作水平六个方面对教材进行了全面的剖析。 关键词：剖析 工程力学 教材 湖州市技师学院十分重视学生专业技能的培养，毕业生很受当地企业欢迎，这得益于学校长期以来受到政府的支持，得益于有好教材的支撑。劳动版专业课教材贴近企业生产实际，对学生毕业后与岗位零距离接轨起到了很好的桥梁作用。在教材实验的过程中，笔者感觉到工程力学课虽然内容较难，教学效果却比较理想，取得了很好的效果。分析其原因，关键在于教材能紧密联系实际，使本来枯燥乏味的原理概念变得生动有趣，教师讲授津津有味，学生学起来兴趣盎然。 一、教材的适应性 教材的内容与浙江及周边地区的经济发展是基本适应的。使用该教材的学校能保质保量完成教学计划所涉及的内容。此外，学校还购置或自制了一些教学教具，如力的合成与分解、剪切、扭转、弯曲变形等。学校专业课教师全部具有本科以上学历，完全能胜任教材的教学任务。目前，技工学校学生的文化基础素质和接受能力普遍较弱，而且本校、本班学生之间的差距也很大，这对教材内容和教学方法就提出了更高的要求。教材内容与学生的基本素质和接受能力基本相适应。每一章前的“学习目标”编排得很好，学生普遍反映有利于明确他们的学习目的，从而可以很明确地学习章节的内容，也可很好地检验自己是否已经掌握了该掌握的知识点。我们认为教材的编写应站在教与学两个角度进行，力求使学生能够通过自学达到获得知识的目的。“学习目标”的提出对学生的自学及培养学生的独立思考能力具有很好的指导意义。 二、教材的科学性 教材的内容与学生的培养目标和知识技能训练要求是相匹配的，内容完整、正确，结构安排也较合理。教材把一些较深较难的内容去掉，这种删繁就简的做法得到科任教师的一致首肯。同时，技工学校学生在学习主动性、理解能力等方面较弱，工程力学理论性强，因此，应考虑怎样叙述，采用更加通俗易懂的表达方式使学生易于理解掌握教学内容。这一点，本教材做得很好，工程力学来源于工程实际，又服务于工程实际，教材突出了它的工程性。如从工程的角度很好地解释了轴和梁的概念的区别，同时许多习题都来源于工程问题，贴近生活和生产实际，体现课程内容与学生生活以及企业生产实际相联系，关注学生分析问题与解决问题能力的培养。在内容的安排上，实例代替概念的叙述，让学生感觉到看似遥不可及的概念其实就在他们身边伸手可及，如力的合成用两学生提水的例子，力矩平衡用天平的例子，力偶用开水龙头的例子。从概念的引用到结论的产生，从相关知识的应用到课后习题的巩固，都注意联系学生的现实生活与社会生活，帮助学生运用所学知识，观察、分析日常生活现象，解决日常生活中的问题，进一步体现力学知识基础的实践性和应用性要求。 同时，笔者认为该课程的教学重点放在让学生掌握基本概念、基本理论和基本运算方法的同时，还要加强与机械基础、金属材料和热处理等课程之间的协调关系，教学内容要明确理论力学为材料力学服务这一主线。 三、教材的实用性 技工学校的教材应突出以基础知识和专业技能为主，适当根据市场需求和专业要求调整教材知识结构，重点强调“够用”“实用”。基于这一要求，我们认为教材的技能训练内容较少，不利于提高学生的实践能力，建议减略部分理论计算内容，适当增加一些技能训练课题。如75页课堂练习――连接件的设计计算，这类的练习要增加。 目前，技校大多数学生的思维能力相对较弱，本教材充分考虑了他们的认知特点，用了简洁直观的插图，以发挥学生的表象思维能力，如果在第一章第一节二力平衡公理和作用力与反作用力公理这两个静力学公理之后，能安排几个实验验证公理和推论，或者是增加公理和推论的实例，那么学生就会觉得力学并不深奥，而且与生活密切联系，使他们产生学习兴趣并化为一种学习动力。 由于本教材内容设计是适合零起点培养高级工的教学目标，随着地区经济的发展和人们观念的变化，一个人不可能终身从事一种工作或终身服务于一个岗位，他可能会由于各种原因调换工作或职业，他需要不断地学习、更新知识和技能，以适应职业和岗位的变化。同时，由于高校招生制度的改革，也使技校学生对口考入大学成为现实，因此，技工教育应当形成一种宽口径的人才培养模式，即应该使学生有更多的出路。如何在教材中体现这种现代化的职业教育观念？“宽基础，活模式”的教材结构在一定程度上反映了现代职业教育的理念。即在某课程必须掌握的基本知识的基础上，增加数个可供选择的学习内容，同时，教材中还要有为进一步学习和深造的学生留出与更深的知识相衔接的接口，就像计算机留接口，以备升级换代一样，这样可以大大提高教材的灵活性。 本教材在材料力学中增加了“知识拓展”模块，我们就是要将工程力学课程划分为三个模块组成，即基础型模块、应用型模块和拓展型模块。拓展型课程内容面向继续升学的10%的学生，分析研究工程力学理论及应用，培养学生的创造能力。 四、教材的完整性 随着信息时代的到来，丰富多彩的计算机教学软件使得课堂教学不再是传统的、枯燥的、单一的教师一言堂；人机对话的方式调动了学生学习的主动性和参与意识，有待于开发学生的智力和提高能力；计算机模拟仿真实验，能使过去需花大量的课时和口舌讲解的教学难点在几分钟，甚至几秒钟内就使学生一目了然，大大提高教学效率。本教材编者注意到了这一点，开发了与本书配套的多媒体课件，这很受教师的欢迎。在教学中，扭转是一个教学难点，如果使用多媒体课件通过三维动画模拟演示构件在发生扭转时的变形过程和所产生的内力，学生很快就能理解并掌握。 教材对教学的导向作用是明显的，更重要的还需任课老师的“二次创作”，即“活化教材”，我们要根据需要补充教材上没有的内容。如何“二次创作”，主要的一点是教师要理解、吃透教材，了解作者编写理念、思路。因此，我们很希望在提高教材整体质量的前提下，加强教师辅导书（材料）的编写质量。教师辅导书绝不是教材的“浓缩版”，而应是教材作者编写理念、思路的生动体现，也是编者与一线教师交流的桥梁。 所以，教材的习题辅导（解答）以及与教材密切相关的一些标准资料、挂图等要加以完善，形成较为完整的内容体系。 五、教材的先进性 教材内容基本反映了现代科学技术的发展方向和水平，也较好反映了近年来教学改革的成果和理念。“以学生发展为本”的教育理念近年来得到了许多人士的认同。让教材适应、促进每一个学生发展的理念和设想，无论从教育创新的时代要求出发，还是从学生的最终发展着眼，都具有良好的作用。作为一门理论性较强的学科，如何鼓励促进学生的探究与创新精神，还需要进一步研究和探索。教材中的“想一想”和思考题很好，部分题目编写得很有特点，能结合实际从学生的成长、发展角度考虑，使学生能联系实际较好地理解、掌握所学知识。 同时，我们认为教材内容中还应包括能够反映时代进步的新知识、新工艺和新方法，引导学生走在时代发展的前沿，如复合材料是21世纪材料工艺发展的方向。 六、教材的制作水平 教材制作水平的优劣对激发学生的学习兴趣影响很大。总体上讲，教材的制作思路比较先进，能调动学生主动看书的热情。对学生的问卷调查表明，学生认为教材的图片清晰生动，有助于学生较好地理解基本概念和原理（当然如果能增加色彩搭配就更好了）。 教材中矢量、代数量是学习的一个难点，很容易混淆，书中矢量用黑体表示，学生反映这样标识不明显。我们建议用更加强烈的对比色加强对学生的感官刺激，从而有效区别矢量和代数量。此外，还可以增加一些与教材有关的有故事情节的图片内容。 教材中值得商榷之处见下表所列。 表 教材中值得商榷之处 章节 内容 全书 每章节的“学习目标”中增加“熟练掌握”的内容，以便于学生更好地分清重点，这样对学习能力较弱的学生有更明确的指导意义。 “构件”的写法与机械基础课程中的“构件”概念有区别，为避免学生误会，把书中的“构件”改为“零件”。 第一章 本教材对文字的组织不是很重视，出现一些语法失误。如P3，第2行，“因此，工程力学是学习后续专业课的重要基础”应改为“因此，《工程力学》是学习后续专业课程的重要基础课。” P3，第14行“绝对的刚体实际上是不存在的。因此，刚体只是一种理想化的力学模型。”最好改为“绝对的刚体实际上是不存在的，如果物体的变形对所研究的问题不会产生影响或者影响较小时，物体可看作是刚体。因此，刚体只是一种理想化的力学模型。” P3，第18行对“质点”概念的描述“是指不计大小和质量、但在空间占有确定位置的几何点。”应改为“是指不计大小，但在空间占有确定位置的几何点。” P7，解释均布力最好增加工程实例。 P8，倒数第2行“看是静止的房屋”应改为“看似静止的房屋”。倒数最后1行“静止总是相对地球而言的”应改为“静止总是相对而言的”。 P18，第7行“图设方向正确”应改为“图设方向与实际相符”。 P21～P23，“固定铰链支座约束”和“活动铰链支座约束”应改为“固定铰链约束”和“活动铰链约束。” P23，工程应用中最后1行“右端支承是固定的；左端支承是可以活动的”应改为“左端支承是固定的；右端支承是可以活动的”。 第二章 P33，第7行“如果要使平面汇交力系作用下的刚体保持平衡，就要使合力等于零。”为注意用词的严密性，应该为“如果要使平面汇交力系作用下的刚体保持平衡，就要使合外力等于零。” P39，第5行只有一个“1”字，印刷错误。应该写求解步骤的第（2）点。 P42，二、静不定问题与静不定次数应是知识拓展部分。 第四章 P59，“弹簧产生拉压变形的同时，也对施力物体（手）产生了抵抗变形的力，即弹簧力，这就是内力。”应改为“弹簧产生拉压变形的同时，也产生了抵抗变形的力，这就是内力。” P60，第14行“沿横向方向缩短（或伸长）”应改为“沿横向变细（或变粗）”。 P60，第16行“钢缆”改为“螺栓”。 P60，图4-4中，第二个螺栓少了一个向左的力，图中少了力的符号，用的符号“P”应改为“F”。 P61，图4-5中，两个图的画法规则与图4-3要统一。 P62，图4-6中，力F2的作用点看不出在哪里。 P62，图4-7中，纵坐标符号“n”应改为“FN”。 P62，倒数第4行“根据生活经验”应改为“在应力拉伸实验中”。 第六章 P77，第2行“工作时轮A输入功率而受到主动力偶矩M A作用，轮B输出功率而受到阻抗力偶矩M B的作用”应改为“工作时因轮A输入功率故轴受到主动力偶矩MA作用，因轮B输出功率故轴受到阻抗力偶矩MB的作用”。 P78，【课堂练习】中“指出图6-5所示各轴中产生扭转变形的是哪一个”应改为“指出图6-5所示各轴中只产生扭转变形的是哪一个（轴自重不计）”。 P79，第3行“都会有转矩的概念”应改为“都会产生转矩”。 P79，第4行“通常按以下两种情况讨论”应改为“通常有以下两种情况”。 第七章 P90，图7-1中B端应为活动铰。 P91，第4行“其共同是受力及变形特点是”应改为“弯曲变形杆件受力及变形的共同特点是”。 总之，本教材以学生能力培养为中心，符合当地企业用人的需求和高级工鉴定的需求。 （作者单位：湖州市技师学院）
摘 要：2012学年，笔者学校申请了高级技工学校机械类专业通用教材《工程力学》的教材实验项目，本文以教材实验工作为契机，从适应性、科学性、实用性、完整性、先进性和制作水平六个方面对教材进行了全面的剖析。 关键词：剖析 工程力学 教材 湖州市技师学院十分重视学生专业技能的培养，毕业生很受当地企业欢迎，这得益于学校长期以来受到政府的支持，得益于有好教材的支撑。劳动版专业课教材贴近企业生产实际，对学生毕业后与岗位零距离接轨起到了很好的桥梁作用。在教材实验的过程中，笔者感觉到工程力学课虽然内容较难，教学效果却比较理想，取得了很好的效果。分析其原因，关键在于教材能紧密联系实际，使本来枯燥乏味的原理概念变得生动有趣，教师讲授津津有味，学生学起来兴趣盎然。 一、教材的适应性 教材的内容与浙江及周边地区的经济发展是基本适应的。使用该教材的学校能保质保量完成教学计划所涉及的内容。此外，学校还购置或自制了一些教学教具，如力的合成与分解、剪切、扭转、弯曲变形等。学校专业课教师全部具有本科以上学历，完全能胜任教材的教学任务。目前，技工学校学生的文化基础素质和接受能力普遍较弱，而且本校、本班学生之间的差距也很大，这对教材内容和教学方法就提出了更高的要求。教材内容与学生的基本素质和接受能力基本相适应。每一章前的“学习目标”编排得很好，学生普遍反映有利于明确他们的学习目的，从而可以很明确地学习章节的内容，也可很好地检验自己是否已经掌握了该掌握的知识点。我们认为教材的编写应站在教与学两个角度进行，力求使学生能够通过自学达到获得知识的目的。“学习目标”的提出对学生的自学及培养学生的独立思考能力具有很好的指导意义。 二、教材的科学性 教材的内容与学生的培养目标和知识技能训练要求是相匹配的，内容完整、正确，结构安排也较合理。教材把一些较深较难的内容去掉，这种删繁就简的做法得到科任教师的一致首肯。同时，技工学校学生在学习主动性、理解能力等方面较弱，工程力学理论性强，因此，应考虑怎样叙述，采用更加通俗易懂的表达方式使学生易于理解掌握教学内容。这一点，本教材做得很好，工程力学来源于工程实际，又服务于工程实际，教材突出了它的工程性。如从工程的角度很好地解释了轴和梁的概念的区别，同时许多习题都来源于工程问题，贴近生活和生产实际，体现课程内容与学生生活以及企业生产实际相联系，关注学生分析问题与解决问题能力的培养。在内容的安排上，实例代替概念的叙述，让学生感觉到看似遥不可及的概念其实就在他们身边伸手可及，如力的合成用两学生提水的例子，力矩平衡用天平的例子，力偶用开水龙头的例子。从概念的引用到结论的产生，从相关知识的应用到课后习题的巩固，都注意联系学生的现实生活与社会生活，帮助学生运用所学知识，观察、分析日常生活现象，解决日常生活中的问题，进一步体现力学知识基础的实践性和应用性要求。 同时，笔者认为该课程的教学重点放在让学生掌握基本概念、基本理论和基本运算方法的同时，还要加强与机械基础、金属材料和热处理等课程之间的协调关系，教学内容要明确理论力学为材料力学服务这一主线。 三、教材的实用性 技工学校的教材应突出以基础知识和专业技能为主，适当根据市场需求和专业要求调整教材知识结构，重点强调“够用”“实用”。基于这一要求，我们认为教材的技能训练内容较少，不利于提高学生的实践能力，建议减略部分理论计算内容，适当增加一些技能训练课题。如75页课堂练习――连接件的设计计算，这类的练习要增加。 目前，技校大多数学生的思维能力相对较弱，本教材充分考虑了他们的认知特点，用了简洁直观的插图，以发挥学生的表象思维能力，如果在第一章第一节二力平衡公理和作用力与反作用力公理这两个静力学公理之后，能安排几个实验验证公理和推论，或者是增加公理和推论的实例，那么学生就会觉得力学并不深奥，而且与生活密切联系，使他们产生学习兴趣并化为一种学习动力。 由于本教材内容设计是适合零起点培养高级工的教学目标，随着地区经济的发展和人们观念的变化，一个人不可能终身从事一种工作或终身服务于一个岗位，他可能会由于各种原因调换工作或职业，他需要不断地学习、更新知识和技能，以适应职业和岗位的变化。同时，由于高校招生制度的改革，也使技校学生对口考入大学成为现实，因此，技工教育应当形成一种宽口径的人才培养模式，即应该使学生有更多的出路。如何在教材中体现这种现代化的职业教育观念？“宽基础，活模式”的教材结构在一定程度上反映了现代职业教育的理念。即在某课程必须掌握的基本知识的基础上，增加数个可供选择的学习内容，同时，教材中还要有为进一步学习和深造的学生留出与更深的知识相衔接的接口，就像计算机留接口，以备升级换代一样，这样可以大大提高教材的灵活性。 本教材在材料力学中增加了“知识拓展”模块，我们就是要将工程力学课程划分为三个模块组成，即基础型模块、应用型模块和拓展型模块。拓展型课程内容面向继续升学的10%的学生，分析研究工程力学理论及应用，培养学生的创造能力。 四、教材的完整性 随着信息时代的到来，丰富多彩的计算机教学软件使得课堂教学不再是传统的、枯燥的、单一的教师一言堂；人机对话的方式调动了学生学习的主动性和参与意识，有待于开发学生的智力和提高能力；计算机模拟仿真实验，能使过去需花大量的课时和口舌讲解的教学难点在几分钟，甚至几秒钟内就使学生一目了然，大大提高教学效率。本教材编者注意到了这一点，开发了与本书配套的多媒体课件，这很受教师的欢迎。在教学中，扭转是一个教学难点，如果使用多媒体课件通过三维动画模拟演示构件在发生扭转时的变形过程和所产生的内力，学生很快就能理解并掌握。 教材对教学的导向作用是明显的，更重要的还需任课老师的“二次创作”，即“活化教材”，我们要根据需要补充教材上没有的内容。如何“二次创作”，主要的一点是教师要理解、吃透教材，了解作者编写理念、思路。因此，我们很希望在提高教材整体质量的前提下，加强教师辅导书（材料）的编写质量。教师辅导书绝不是教材的“浓缩版”，而应是教材作者编写理念、思路的生动体现，也是编者与一线教师交流的桥梁。 所以，教材的习题辅导（解答）以及与教材密切相关的一些标准资料、挂图等要加以完善，形成较为完整的内容体系。 五、教材的先进性 教材内容基本反映了现代科学技术的发展方向和水平，也较好反映了近年来教学改革的成果和理念。“以学生发展为本”的教育理念近年来得到了许多人士的认同。让教材适应、促进每一个学生发展的理念和设想，无论从教育创新的时代要求出发，还是从学生的最终发展着眼，都具有良好的作用。作为一门理论性较强的学科，如何鼓励促进学生的探究与创新精神，还需要进一步研究和探索。教材中的“想一想”和思考题很好，部分题目编写得很有特点，能结合实际从学生的成长、发展角度考虑，使学生能联系实际较好地理解、掌握所学知识。 同时，我们认为教材内容中还应包括能够反映时代进步的新知识、新工艺和新方法，引导学生走在时代发展的前沿，如复合材料是21世纪材料工艺发展的方向。 六、教材的制作水平 教材制作水平的优劣对激发学生的学习兴趣影响很大。总体上讲，教材的制作思路比较先进，能调动学生主动看书的热情。对学生的问卷调查表明，学生认为教材的图片清晰生动，有助于学生较好地理解基本概念和原理（当然如果能增加色彩搭配就更好了）。 教材中矢量、代数量是学习的一个难点，很容易混淆，书中矢量用黑体表示，学生反映这样标识不明显。我们建议用更加强烈的对比色加强对学生的感官刺激，从而有效区别矢量和代数量。此外，还可以增加一些与教材有关的有故事情节的图片内容。 教材中值得商榷之处见下表所列。 表 教材中值得商榷之处 章节 内容 全书 每章节的“学习目标”中增加“熟练掌握”的内容，以便于学生更好地分清重点，这样对学习能力较弱的学生有更明确的指导意义。 “构件”的写法与机械基础课程中的“构件”概念有区别，为避免学生误会，把书中的“构件”改为“零件”。 第一章 本教材对文字的组织不是很重视，出现一些语法失误。如P3，第2行，“因此，工程力学是学习后续专业课的重要基础”应改为“因此，《工程力学》是学习后续专业课程的重要基础课。” P3，第14行“绝对的刚体实际上是不存在的。因此，刚体只是一种理想化的力学模型。”最好改为“绝对的刚体实际上是不存在的，如果物体的变形对所研究的问题不会产生影响或者影响较小时，物体可看作是刚体。因此，刚体只是一种理想化的力学模型。” P3，第18行对“质点”概念的描述“是指不计大小和质量、但在空间占有确定位置的几何点。”应改为“是指不计大小，但在空间占有确定位置的几何点。” P7，解释均布力最好增加工程实例。 P8，倒数第2行“看是静止的房屋”应改为“看似静止的房屋”。倒数最后1行“静止总是相对地球而言的”应改为“静止总是相对而言的”。 P18，第7行“图设方向正确”应改为“图设方向与实际相符”。 P21～P23，“固定铰链支座约束”和“活动铰链支座约束”应改为“固定铰链约束”和“活动铰链约束。” P23，工程应用中最后1行“右端支承是固定的；左端支承是可以活动的”应改为“左端支承是固定的；右端支承是可以活动的”。 第二章 P33，第7行“如果要使平面汇交力系作用下的刚体保持平衡，就要使合力等于零。”为注意用词的严密性，应该为“如果要使平面汇交力系作用下的刚体保持平衡，就要使合外力等于零。” P39，第5行只有一个“1”字，印刷错误。应该写求解步骤的第（2）点。 P42，二、静不定问题与静不定次数应是知识拓展部分。 第四章 P59，“弹簧产生拉压变形的同时，也对施力物体（手）产生了抵抗变形的力，即弹簧力，这就是内力。”应改为“弹簧产生拉压变形的同时，也产生了抵抗变形的力，这就是内力。” P60，第14行“沿横向方向缩短（或伸长）”应改为“沿横向变细（或变粗）”。 P60，第16行“钢缆”改为“螺栓”。 P60，图4-4中，第二个螺栓少了一个向左的力，图中少了力的符号，用的符号“P”应改为“F”。 P61，图4-5中，两个图的画法规则与图4-3要统一。 P62，图4-6中，力F2的作用点看不出在哪里。 P62，图4-7中，纵坐标符号“n”应改为“FN”。 P62，倒数第4行“根据生活经验”应改为“在应力拉伸实验中”。 第六章 P77，第2行“工作时轮A输入功率而受到主动力偶矩M A作用，轮B输出功率而受到阻抗力偶矩M B的作用”应改为“工作时因轮A输入功率故轴受到主动力偶矩MA作用，因轮B输出功率故轴受到阻抗力偶矩MB的作用”。 P78，【课堂练习】中“指出图6-5所示各轴中产生扭转变形的是哪一个”应改为“指出图6-5所示各轴中只产生扭转变形的是哪一个（轴自重不计）”。 P79，第3行“都会有转矩的概念”应改为“都会产生转矩”。 P79，第4行“通常按以下两种情况讨论”应改为“通常有以下两种情况”。 第七章 P90，图7-1中B端应为活动铰。 P91，第4行“其共同是受力及变形特点是”应改为“弯曲变形杆件受力及变形的共同特点是”。 总之，本教材以学生能力培养为中心，符合当地企业用人的需求和高级工鉴定的需求。 （作者单位：湖州市技师学院）