工程力学总结范文

时间:2023-12-06 18:01:24

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工程力学总结

篇1

关键词:工程结构课程;教学内容;教学方法;综合能力培养

中图分类号:G640 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2016)006-000-02

工程结构是工程管理类专业的一门专业基础课,具有很强的理论性和实践性。本课程以先修的工程力学、工程图学、建筑材料等课程为基础,涵盖混凝土结构、砌体结构的基本概念及其设计方法以及基本构件的设计原理、结构设计和结构的破坏特征等内容[1]。通过本课程的学习,学生将具备在实际工程中运用所学知识进行选材、结构布置等工作的技能,有利于提高学生根据工程实际进行理论分析、设计计算和解决问题的综合能力[2]。

本课程内容繁多,难度较大,对于力学等基础知识相对薄弱的工程管理类专业学生而言,往往难以系统掌握钢筋混凝土结构基础理论知识以及结构的计算方法、构造要求等。因此,必须结合课程的教学实践以及工程管理类专业的培养目标,进行合理的教学改革,使学生建立起完整的工程结构知识体系,提高学生的工程分析能力和解决实际问题的能力,也为学习后续专业课程奠定坚实的基础。

一、课程教学现状

1.课程覆盖面广、内容繁多

作为专业基础课,工程结构课程涵盖混凝土结构、砌体结构的基本概念及其设计方法以及基本构件的设计原理、结构设计和结构的破坏特征等。本课程的内容从材料的力学性能、结构设计的基本计算原则、混凝土基本构件的构造,到梁板结构、多层框架、钢结构、砌体结构以及结构抗震构造等[3],内容繁多, 且各部分内容自成一体,系统性不足。

2.重视程度不够

工程结构课程的教学一般由土木工程专业背景的教师承担。因此,教师自身对于工程管理或工程造价的相关专业知识了解有限,无法很好地结合专业特点,往往直接按照土木工程专业的要求进行授课,或者在土木工程专业教学内容的基础上盲目地进行精简,教学要求一般也会随之放松。

目前,工程管理类专业的学生的就业去向主要是从事施工现场的管理和工程造价等工作。因此, 很多学生认为自己只需看懂施工图,能够按图施工、计算工程量,而不需要掌握复杂的结构构件的设计原理和计算方法,对工程结构课程的内容重视程度不如对其它专业课程。这极大地影响了教学效果和学习效果。

3.学生的力学、材料等知识薄弱

工程结构课程要求学生在数学、建筑材料、材料力学、结构力学等知识积累的基础上,解决土木工程中的实际问题。教学内容中力学概念和公式较多,往往还需要进行一些复杂的计算,而我校工程管理和工程造价专业为文、理科兼招专业,许多同学尤其是文科生,其数学、力学、材料等方面的知识相对薄弱,甚至对相关知识的学习存在强烈的畏惧心理,从而造成教师的教学和学生的学习都存在困难。

4.理论与实际存在脱节

工程结构是一门理论性和实践性都很强的课程,其基本理论大多直接来源于对工程实践经验的总结,是基础理论与工程实践的有机结合。如果在教学过程中只是局限于教材内容进行讲授,将导致学生缺乏对实际工程的感性认识,学习起来比较枯燥,知识的理解和掌握出现困难;更重要的是,学生不能将所学的内容与专业课程和工程实际进行有机联系, 难以培养学生利用所学知识灵活解决工程实际问题的综合能力。

二、教学内容改革探索

1.结合专业特点进行教学内容的有机整合

在工程管理类专业的人才培养目标体系中,工程结构课程主要是为培养应用型工程管理人才服务的。目前,本课程教学内容基本是传统的混凝土结构、砌体结构、结构抗震等课程的简单整合,是在土木类专业以培养结构设计类人才的培养目标的基础上确定的,不完全适用于工程管理类专业。因此,我们亟需结合工程管理类专业自身的特点和培养目标,优化、整合课程教学内容,合理确定教学重点。

鉴于此,工程结构课程的教学内容应有所侧重,尤其是重要基本概念、原理的学习,要注意理论知识的应用性和实践性。针对满足专业能力需求的课程内容开展重点教学,包括各种结构的基本概念、结构材料的力学性能以及钢筋混凝土楼盖、砌体结构房屋、单层厂房的构造等。而对于工程中使用较少的构件,比如钢筋混凝土受扭构件,则不作重点讲解。

2.结合学生的实际应用需求确定教学内容

通过深入调查研究工程管理类专业学生毕业后从事的工作,笔者认为该专业学生通过工程结构课程的学习应获取的专业能力主要不是结构设计能力,而是在建筑工程施工与管理工作中分析和解决工程实际结构问题的能力。

在引导学生建立完善的工程结构知识体系的基础上,应该有针对性,有侧重点地对学生在实际工作中广泛应用的知识点进行深入讲解。从专业需求的角度出发,工程结构的教学要在以下内容方面加以关注,投入更多精力:第一,使学生熟练掌握建筑结构的基本知识,以满足其在工作中分析和解决实际工程问题的需求。这些基本知识包括但不限于结构基本概念、基本结构构件的受力特征、破坏特征、以及进行简单的结构计算等。第二,使学生具备熟练识读结构施工图的能力,如混凝土结构平法施工图等。识图能力是建筑工程领域技术人员的一大核心能力,对工程管理类学生而言,不论是从事现场施工管理,还是相关的工程造价等工作都需要能看懂施工图。因此,在工程结构课程中,必须将结构施工图的识读列为教学重点之一。

三、教学方法改革探索

1.运用启发式、讨论式教学方式

工程结构课程传统的教学往往采用封闭的灌输式教学模式,不能充分调动学生的积极性和主观能动性。为进一步提高教学效果,加强学生创新能力的培养,可以在课堂上针对特定教学内容展开启发式教学和讨论式教学,例如,讲授梁的斜截面破坏形态时,可以提出如何通过梁的合理结构设计来保证其为适筋梁且防止斜截面剪压破坏的问题。启发式、讨论式教学的核心是问题引导,教师在课堂上以问题为基础,组织学生讨论,师生共同互动,启发学生的思维,引导学生在解决问题的过程中自然而然地接受新的知识,而且保持深刻的印象,从而达到改善教学效果之目的。

2.加强课本知识与工程实践的结合

工程结构是一门应用型的课程,实践性较强,其中部分材料的力学性能和结构的计算方法都是通过试验或工程实践的经验积累而得到的,涉及的计算公式有些也是在试验或工程实践的基础上通过统计分析推导而来的半经验公式。如果局限于教材知识,只注重理论和公式的讲授,而忽视结合工程实例对结构的具体构造进行详细讲解,学生往往会一知半解,知其然而不知其所以然。

在教学过程中将课本理论知识与工程实例有机结合起来,能更好地培养学生发现问题、分析问题和解决问题的综合能力。在条件允许的情况下,还可以有针对性地安排学生去工地实地参观,加强学生对工程结构的直观认识,使学生更加明确理论知识在实际工程中的应用,提高学习兴趣。

3.传统教学模式与多媒体教学相结合

随着多媒体技术的发展,传统的板书教学方式越来越不被重视,有些教师甚至完全使用多媒体教学而不采用板书。在工程结构课程的教学中,某些问题尤其是理论推导过程采用传统教学方式有助于学生的理解和记忆,一闪而过的多媒体课件则难以达到此效果。

在重视传统教学模式的同时,也不能有所偏废。将教学内容制作成多媒体课件,可以节约大量板书时间,提高教学效率;另外,借助课件中的工程图片、试验动画等素材,例如,少筋梁、适筋梁、超筋梁破坏时的状态照片,钢筋混凝土受弯构件的试验视频等,使教学更加形象生动,更能将结构概念和构造表述清楚,加深缺乏工程思维和经验的学生的理解与感受。在保留传统教学方式的同时,充分利用现代化教学手段,有助于实现高质高效的课程教学。

四、结语

本文结合教学实践,分析了工程结构课程的特征和教学现状,指出了目前存在的一系列问题。根据工程管理类专业的培养目标和专业特点,结合学生的实际需求,围绕提高学生综合能力这一宗旨,提出了教学内容优化和改革的思路、方法。围绕切实提高教学质量和教学效果的目标,对工程结构课程教学方法的改革进行了深入探讨,并提出了一些行之有效的建议。

参考文献:

[1]方亮,杨敬林.工程管理专业工程结构课程教学改革研究[J].高等建筑教育,2013,22(4):85-88.

篇2

建立新课程下数学学习方式这一课题的研究始于20XX年秋我市实施新课程之后。20XX年8月由课题负责人卓和平老师正式向市教科所申报立项,被确认泉州市第二批

十五教育科研规划研究课题。20XX年10月召开课题开题会,组建课题实验指导组,修订并形成了课题研究实验方案。

二、加强课题实验研究工作。

20XX年秋季,课题组即按实验方案拟出的实验阶段的时间表,着手开展有关的工作,有以下几方面:

1、组建了一支具有较高研究水平的指导人员队伍。

本课题的指导组成员,主要来自我市相关的教师进修学校及市直和区直学校的教研员、分管教学的业务领导。其级教师1人,(小学)中学高级教师6人,省小学数学首批学科带头人(培养对象)7人。他们精于小学数学的教学工作,有志于教育科研工作,具有较丰富的教学实践经验和一定的专业理论水平。

2、初定了两所课题实验基地校。

为保证实验工作能立足于我市的实际,为学校的基础教育课程改革和教育教学研究工作服务,我们暂定了泉州第二实小和丰泽区实小两所学校作为课题实验基地校,并从中确定了4个实验班,为本课题的实验研究工作提供第一手的材料。

3、按实验计划开展工作。

(1)组织参与实验的教师进行相关的教科研理论的学习、培训。

为使参与研究的老师明确实验的目标和任务,对教师相关的教科研理论的学习、培训采用两种形式:

专家引领

由课题组负责人卓和平于04年3月和4月为基地校的老师举办了两场培训,主题分别为《关于新课程下自主、探索、合作性学习方式的认识与实践》、《关于建立新课程下数学学习方式的课题研究实验方案》的阐释。

同伴合作

由实验基地校的指导组成员组织相关的老师定期或不定期的进行学习研究。

(2)每学期召开一次课题组现场研讨会,及时交流各子课题的研究进展情况。

上半年课题组举办了三场研讨活动,分别是:

04年4月于市直小学,由课题指导组成员黄志强、李惠珍开了两节研讨课,课题组进行座谈交流;

04年5月于晋江市第二实小,由课题指导组成员黄海生、陆海鹰指导本校的吴雅彬,洪月蓉开了两节研讨课,并进行说课,课题组成员参与评课研讨;

04年5月于丰泽区实小,由课题指导组成员郑惠懋等指导本校的陈龙燕老师向丰泽区的教师开了一节研讨课,课题组成员参加了评课交流活动。

04年4月份还与市教育局课改办一起,在惠安八二三实小召开了泉州市基础教育课程改革小学教科研课题现场研讨会,在会上介绍了本课题的研究实验方案。

上半年课题指导组还组织有关成员到相关学校观摩了常规性的研讨课近10节。进行多次的不定期的研讨交流活动。

(3)各课题组成员积极开展实验研究,取得初步成效。

根据课题指导组的要求,各课题组成员开展课堂教学实践研究,指导组的成员身体力行,撰写了8篇的论文,从不同的角度对学习方式的变革进行了深入的研究和探索。其中陆海鹰的《依托信息技术手段

促进学习方式转变》一文获全国征文一等奖;李惠珍的《构建学生发展的数学课堂》一文发表于CN刊物《小学教学设计》04年第6期;卓和平《关于新课程下自主、探索、合作性学习方式的认识与实践》于03年在福建省骨干教师培训班上作为讲座专题进行介绍交流。

此外,我们还注意积累实验优秀课例(含教学设计)和课堂教学案例近30个(篇),根据实验目标和原理指导的4节研讨课参加省、市级教研部门举办的课堂教学观摩评优活动,均获得好评。其中:

泉师附小谢玉娓老师执教的《平行与垂直》一课,于2004年4月在华东六省一市举办的小学数学课堂教学观摩评优活动中荣获一等奖(由课题组成员卓和平、黄志强设计并指导);

安溪实验小学章美珠老师执教的《长方形、正方形与平行四边形》一课,于20XX年12月在省小学数学问题解决课题研讨活动中荣获一等奖(课题组成员卓和平、张玉煅指导);

泉师附小谢玉娓老师执教的《左右的认识》一课,于20XX年在福建省小学数学课堂教学观摩评优活动中荣获一等奖(课题组成员黄志强指导,卓和平评点),并在福建教育电视台播出;

丰泽区实小许鸿瑜老师执教的《读统计图表》一课,于2004年5月在泉州市小学数学课堂教学观摩评优活动中荣获一等奖(课题组成员郑惠懋指导)。

篇3

基金项目:教育部湖南省高校软件工程专业“十二五”综合改革试点项目、国家自然科学基金地区项目(11464015)、湖南省自然科学基金青年项目(14JJ6035)、湖南省教育厅优秀青年项目(14B147),实验教学改革项目(2013SYG032)。

当前,社会各行业对软件人才的需求日益增长,虽然我国高校软件专业毕业生很多,但大部分进入企业后的毕业生主动或被动定位为“码农”,往往因跟不上产业的迅猛发展与技术的快速更新而倍感压力,简单的认为软件行业是“青春饭”行业,进而选择辞职转业;与之相对应的是,许多软件企业招聘不到合适的人才,甚至不愿聘用毕业生。实际上,企业真正缺少的是能够快速理解软件架构及编码核心思维并能根据新技术、新潮流创新求变的人员,这类专业人才必然要具有良好的思维能力与数学素养。离散结构课程是软件工程专业基础课,一般由计算机学科专业的教师负责教学,其作用有别于高等数学、线性代数等公共数学课程。然而软件工程专业本科学生往往意识不到离散数学与软件科学之间的关系,误将其看作公共数学课,学习兴趣不高、主动性较差,更谈不上将课程内容与软件科学领域实践相结合[1]。针对这种情况,部分软件工程专业教师提出了相应的教学改革思路:大幅压缩理论课教学,大力加强实践教学,把一些经典的应用案例及解决模式传授给学生,然后让学生大量练习套用所学模式解决常见技术问题。但一段时间的实践证明,该理念易于使软件工程专业本科教育倾向于技术培训与强化训练,偏离了软件工程专业本科教育人才培养目标。因此,客观认识离散结构课程的教学目标并实施该课程教学的综合改革是实现人才培养目标的需要。

一思路与举措

结合笔者近年来的教学实际,借鉴国内多位名师的教学理论与实践经验,下面介绍笔者以思维与应用有机结合为核心理念(“思维———应用”)进行教学综合改革的思路与具体举措。

1 研究优化教学内容

目前,国内出版的高等院校离散数学类教材,一般包含四个部分:集合论、数理逻辑、代数系统和图论,也有部分计算机专业的离散数学教材把二元关系从集合论中剥离开来,单独作为一部分。国内教材的特点是数学性强,结构明确,侧重概念、定理、推理与证明,但实例较少[2-4]。而国外经典离散数学教材,以Discrete Mathematics and Its Applications 一书为例[5-6],结构为:逻辑、集合、函数基础、算法整数矩阵基础、数学推理、计数、高级计数技术、关系、图、树、布尔代数、计算模型。其特点是:一方面概念的引入、定理的诠释高度数学抽象,学生短时间内难以入门;另一方面侧重于实际问题的引入,实例多而精彩,但体系庞大不易把握。因此,国内外教材各有其优越性。为此,教研组选择了邵学才、叶秀明等编写的《离散数学》作为理论课教材[7]。该教材知识点清晰,概念的引入,定理的描述推导相对浅显易懂,便于学生掌握。并且把该教材集合论基础理论部分、函数部分定为学生自学内容,删节了代数系统的环和域的理论部分;实例部分则由教研组综合比较国外系列教材,共同研究具体实践案例。

2 精选教学案例

在有限的教学时间内,既要保证学生对离散数学知识点的理解掌握,又要培养学生使用离散数学思维解决软件工程领域实际问题的意识,这就对教学案例的选取有较高要求。鉴于文献[8]的研究,以下是笔者在教学过程中采用的部分精选案例。

(1)集合论、二元关系

此部分内容中集合论的知识较容易理解(自学),但涉及到“关系”知识点时,由于新的概念、定义较多,学生往往接受困难。针对该知识点,教学中的首要目标是让学生把握关系的实质,选用的实例多用来说明关系在软件工程领域中的应用。

以常见关系数据库SQL Server 为例,使学生意识到关系的本质就是一些n 元组的集合,而且关系的运算本质可转化为矩阵运算(注意:矩阵运算是先期线性代数课程的重要知识点),因此举实例时,可以先介绍矩阵运算在加密解密、信息压缩等方面的应用,激发兴趣,而后介绍相关矩阵运算的计算机编码实现技术。进一步为加强学生的实践能力,本章的重要知识点,判断关系传递性的Warshall 算法设置为课外实验题。

(2)数理逻辑

数理逻辑研究的核心问题是逻辑命题及系统推理。离散数学课程介绍了数理逻辑的基本内容,但是其众多数学符号、定义、定理往往使学生陷入枯燥繁复的数学知识学习中[9]。为激发学生学习兴趣、培养学生的“思维———应用”意识,在此部分教学中,我们选择了布尔检索、专家系统原理等实例。逻辑联结词是数理逻辑中的基本知识点,就其本身概念来说,属于易于掌握的知识点,合适的实例能使学生认识到该课程在软件工程领域中的实际应用。布尔检索技术目前广泛用于网络资源、Web 页面搜索中,大多数学生都使用过baidu、google 等搜索引擎。在这种背景下,我们设计了布尔检索实例:先引入布尔检索概念中,联结词AND 用于匹配包含两个检索项的记录,联结词OR 用于匹配两个检索项之一或者两项均匹配的记录,而联结词NOT 用于排除某个特定的检索项。进而设置了如下问题供讨论:

问题:用布尔逻辑搜索北京市或上海市非985 大学主页。答案:((Beijing OR Shanghai)AND UNIVERSITIES) NOT 985(需要注意,AND 运算级别高于OR )。该实例教学将布尔检索中的这些概念紧密地与数理逻辑中的合取、析取、否定联结词知识点联系起来,加深了学生对逻辑联结词的认识,更重要的是,引导学生以数理逻辑思维重新认识信息精确化定位检索的实践。

(3)图论

图论是离散数学的重点, 并且是数据结构等课程的基础,与计算机、软件工程科学的联系较明显,易于调动学生联系其与软件工程的意识。但是,图论内容抽象、难度大,对低年级学生来讲,难以过渡到用相关算法在计算机上编程模拟实际问题。我们选用的理论课教材实例也多为趣味性问题,如旅行售货员问题、代价最低网络通路等问题。尽管如此,我们设置了一些课外实验课题供学生选做。

二研究改进教学方式

软件工程专业的课程体系与传统的计算机专业相比,基础理论课时更少,再加上课程具有逻辑性强、抽象且难度大的特点,对本课程的教学方式提出了更高的要求。下面重点介绍笔者采用现代技术改进教学方式的主要举措。

1 信息化教学资源建设

首先,重视多媒体教学资源设计。离散数学课程的特点是概念、性质多,传统的板书效率低、教学效果差,而多媒体课件的醒目、美观、可塑性能扬长避短。关于这部分的内容我们综合采用各位名家的教育理念与经验[10-12]。除了做到常规的要求(标题简洁明了、条理清晰等)外,在概念的引入、讲解中,重视图文并茂,适量演示学生易接受的应用实例及实践技术。

其次学院与深度合作企业建设了“高校智能移动学习云平台”以下简称“移动云平台”。教研组实时向云服务器加载精选的电子教学资源(包括多媒体教学课件、扩展的教学视频资源,如:慕课MOC 资源等),更新实践案例库,为学生提供丰富多彩的网上教学资源,弥补课堂教学时效有限性。实践证明,“移动云平台”的搭建及运用方便了学生自主学习和师生间的交互,有利于指导学生进行个性化学习和协同学习,培养学生的学习能力和创新能力。

2 注重研讨式教学

离散数学中基本概念、性质、定理较多,而且连贯性不明显,单纯地讲解,枯燥乏味,难以激发学习热情。而通过设置少量的研讨课题,开展课堂研讨式教学,并列入考核指标体系,可增强学生的学习积极性。在研讨式课堂教学中,以小组单位,所有学生都能直接参与到所设置问题的讨论中,回答问题或提出质疑,相互交流意见,有助于调节课堂气氛,加深学生对理论知识的理解和记忆。考虑到课堂教学时间有限,还可充分利用网络平台让师生参与讨论,增进师生、同学之间的交流。

三配套考核模式

传统的考核模式一般是粗放式“1+1”模式。随着多种教学方法的运用,我们尝试了配套的精细化“1+1”考核模式,细化了平时成绩,强化了对思维能力与实践能力的考核,详见表1。

其中,能力测试主要对学生进行随堂考试,对有一定综合性的理论知识或思考题进行解答;课外实验设计成绩的评价指标主要包括原理分析正确,程序逻辑清晰,代码符合规范,实验报告完整等。下面重点阐述我们在课外实验设计教学环节上所作的一些改革。

目前离散数学不提供上机实验课时,如果仅仅让实例停留于上课时的讲解演示,无法进一步调动学生的自主性和动手能力[13-14]。因此,我们编写了课外实验设计指导讲义(根据知识点分布,我们目前共设置了12 个课外实验题目),并在“移动云平台”加载了对应的电子版,供学生自由选做其中3 个(注意:每个知识点仅选一题),并在期末考核中占20%。以下仅列出部分实验设计题库简表:

其中,图论部分实验设计对于计算机专业低年级本科生来说偏难。但是考虑到图论是后续课程数据结构的基础,数据结构课程将涉及到这些算法与编程实现,所以将其选编入课外实验中,供学有余力的学生课外选作。上述课外实验设计题目在教学过程中不断增加,以期形成与时俱进的实践题库。

2011 级5 个教学班的大部分同学至少选作两道题,均提交了源代码、实验报告的电子文档。小部分同学提交了较多课外实验报告,文档、代码水平较高,这部分同学的综合成绩普遍处于优秀级。另外,对于学生做好毕业设计也有潜在效果,教研组老师所指导的30 名学生的毕业设计完成效率高,质量较好。体现了课外实验对于提升学生综合能力尤其是实践能力的作用。

总之,借鉴国内名家的教育理论与教学经验,本文从教学内容、教学方式、配套的考核模式等方面对吉首大学软件工程专业综合改革之离散结构的教学综合改革举措进行了探讨。实践证明,教学改革举措的稳步实施增强了学生的学习兴趣,促进了课程的教学效果,对提升学生的学习能力、实践能力起到了良好的促进作用,尤其是加强了学生从思维到实际应用的意识,为学生今后的发展打下了坚实的基础。是适应软件产业对人才需求趋势,培养“思维———实践”高层次软件工程人才的具体实践,是教育部湖南省吉首大学软件工程专业“十二五”综合改革试点的有机组成。

参考文献

[1][11]韩春燕,朱志良,姜慧研,刘益先. 软件工程专业离散数学的教学思考[J].计算机教育,2011(11):68-70.

[2]左孝凌,李为鑑,刘永才.离散数学[M].上海:上海科学技术文献出版社,1982.

[3]左孝凌,李为鑑,刘永才.离散数学[M].上海科技技术文献出版社,2006.

[4][7]邵学才,叶秀明.离散数学[M].北京:机械工业出版社,2011.

[5] Kenneth H. Rosen. 离散数学及其应用(英文版5 版)[M].北京:机械工业出版社,2007.

[6]Kenneth H. Rosen. Discrete Mathematics and Its Applications(4th Edition) [M].McGraw-Hillcompanies, Inc, USA,2002.

[8] 师雪霖,尤枫,颜可庆.离散数学教学联系计算机实践的探索[J].计算机教育,2008(20):113-115.

[9]何锋.离散数学教学中的命题符号化难点讨论[J].计算机教育,2007(9):38-40.

[10] 赵青杉,孟国艳.离散数学多媒体课件的开发与应用[J]. 计算机科学,2004,33(11):304-305.

篇4

【关键词】:工程力学;教学;问题;教学

中国分类号:G71文献标识码:B文章编号:1997-0668(2008)061021-02

《工程力学》是一门技术基础课,它主要包括理论力学和材料力学两大内容。学生通过对本课程的学习,为他们将来学习专业技术知识,分析和解决一般机械工程实际问题,提高技术水平打下坚定的基础。

当前,《工程力学》教学的现状面临着两大难题:一是学生对该课程的重视程度不够,缺乏兴趣,花在对该课程学习上的精力和时间也就相对较少,学习效果不好;二是课堂教学中教师只限于把教学内容讲清,而忽略对学生能力的培养,学生能够听懂课,故结合自己的教学实践对以上问题加以探讨。

第一、必须让学生充分认识到学习《工程力学》的重要性和学习的“难度”,从而重视这门课的学习,这对提高《工程力学》教学质量来说就迈出了最为关键的第一步。

1. 教学中要让学生清楚《工程力学》是工程类专业人员必须掌握的非常重要的专业基础课,它直接关系到许多后续专业课程的学习。而且《工程力学》还是现代工程技术的基础,无论是机器的自动控制和调节、机械和结构的设计、机器和结构振动的研究,还是新型材料的研制和利用等,都需要《工程力学》的知识。另外,力学的发展是社会发展的反映。封建社会前出现的是简单的省力工具和机械。封建社会中各种形式、不同规格、多种材料的宫殿、宝塔等土木建筑大量出现,都体现出结构上的精巧,构件及材料的合理利用。到了近代,各工业先进国家在各个科学技术领域和工程建设中,《工程力学》的基本原理和计算方法得到了更加广泛的应用。

2. 教学中还要正确引导学生辩证地认识学习中会遇到的困难。学生由于未接触过具体的工程实际问题,缺乏必要的感性认识,因此在学习中往往知其然而不知其所以然,听起课来似乎理解,但一接触具体问题就感到力不从心,部分学生存在着畏难情绪。所以要引导学生辩证地看待这种“难度”,并且还要帮助他们树立克服困难的决心。

第二,教学过程中要想方设法,激发和培养学生的学习兴趣,调动学生的学习能动性,这是提高《工程力学》教学质量的必由之路。

l. 通过科学家的故事和科技新成就的教育,激发学生的学习兴趣。教师在上绪论课时就要巧妙地设计教案,把力学科学史、科学家传记和科学新成就介绍给学生,使学生对力学由陌生进而产生兴趣。如瓦特发明蒸汽机;茅以升造桥;阿基米德创立机械学和流体力学,发现杠杆定律和阿基米德定律;哥白尼创立日心说,写下不朽著作《天体运行论》的故事等等。这样可缩短学生和力学的距离,激发他们学习力学的兴趣。其他再如亚运村的建设,葛洲坝工程和西部大开发等,更能激发学生学习的豪情壮志。

2. 采取多样的教学形式,创造一个轻松课堂氛围,也有利于调动学生的学习能动性。学过《工程力学》的人都有这样一种感觉:概念多,理论性、逻辑性强。理论力学分析、计算灵活多样;材料力学计算公式繁多、复杂,实践性强。如果教师不采用适当的方式进行教学,则很难提高学生的学习兴趣。在教学中,应该适当选择一些题目让学生先做,使其感到原有的知识不够用,那么当教师讲授新知识时,他们的注意力自然会集中到这里来,教学效果就不言而喻了。如在讲授转动惯量这一概念时,可以先让学生回忆一下质量的概念。质量是平动物体惯性大小的度量,即同样的力作用在不同质量的物体上,质量大的物体运动状态改变就要慢一些,同样,对于两个不同的转动物体,在相同力矩作用下,其运动状态的改变与什么因素有关呢?这样,就让学生感到自己所学的知识还不能回答这一问题,渴望对新知识的了解。再如讲到“力的平移定理”时,可提出“同学们在钳工实习中,用丝锥工具制丝扣时,为什么必须用双手均匀扳动绞杠?”最后总结规律,得出结论。这样就体现了以教师为主导,学生为主体的教学思想,既有利于培养学生分析和解决问题的能力,促进知识和技能的学习,又可以提高学生学习《工程力学》的浓厚兴趣。教师设问时需充分挖掘知识的内涵,吃透教材,找出与之相关的若干知识点。还可以改变传统的被动教学模式为启发式师生互动模式,教师提前公布教学计划包括内容和进程,要求学生提前预习。上课堂时教师首先通过一系列的问题检查学生对所预习章节内容的理解,也可以学生提问,教师解答,下课前要总结,并对下一次课将要讲的内容、主要概念和定理作简要介绍。另外,还可以运用实验、电教等直观教学手段,可加深学生对《工程力学》的认识同样可以激发和培养学生的学习兴趣。

第三、理论联系实际,培养学生分析问题和解决问题的能力,这是提高《工程力学》教学质量的归宿。

篇5

关键词: 工程力学;教学实践;反思

中图分类号:O3文献标识码: A 文章编号:

Abstract: Engineering mechanics is a very important basic course of civil engineering. According to the author’s teaching practice and the demand oftalent cultivation,the author summarizes and rethinks the teaching practice,so as to improve the quality of teaching.According to the features of the course,the author considers that it is possible to move the classroom to the laboratory.It’s supposed to do the experiments firstly ,then learn the theory and do the experiments againt lastly to prove the theory,and this can be called”three-part”teaching method.

Key Words:engineering mechanics; teaching practice; rethink

一、引言

《工程力学》是高职类工科院校机械、建筑、水利等专业都开设的一门专业基础课。该课程有其自身提点,即内容抽象,知识点繁多,学生基础差,文科生偏多等。这就使得部分学生学习起来感到困难,以致放弃该课程的学习,产生厌学情绪。对应刚进校的新生来说,如果基础不打好,后面的专业课程学习起来会更加吃力。

《工程力学》也是道桥工程专业的基础课之一,是理论加实践课程。它在本专业中起着承上启下的重要作用,其内容是道桥工程技术人员处理工程实际问题时必备的基础知识。通过本课程的学习,使学生掌握道桥工程专业技术人员所必需的力学基础知识和基本技能,具备一定的力学知识的应用能力,尤其是能将力学分析方法与本专业的其他相关课程相结合的能力;也具备了今后在生产第一线运用力学方法分析和解决工程中遇到的力学问题的能力;

二、课程教学实践与反思

据武汉市统计局统计,武汉目前高等院校已发展到85所,在校大学生和研究生总数已达到118.33万人,位居全国乃至全球大城市中第一名。我校位于武汉的特殊地理条件,在这种学生众多的大背景下,如何将学生的力学课程上好,提升我校教学质量及武汉高校整体的教学质量,是摆在我们每个教育工作者面前的一道难题。

以笔者在2012-2013学年度第一学期所带的道桥1202班来看,学生基础参差不齐,大多数学生对力学课的学习兴趣薄弱,学习能力不强,而且同时存在着大量文科生,他们根本无法建立起对力的概念。从每次上交的作业本来看,会做的学生寥寥无几,而且期末考试多半是不理想的。而且力学理论课的到课率是越来越差,刚开学能够有90%以上,后来慢慢变差,到了期末天气寒冷,到课率不到六成,就算是点名也难以起到约束作用。

根据上述笔者的亲身教学实践来看,以后的力学课可以尝试着进行改变,从传统的课堂理论教学开始,转变为先从实验室的实践教学开始,也许这样一开始就更能激起学生对本门课程的持续的学习动力和学习热情。

笔者从2012年7月进校以来,担任我校土木工程系道桥专业1202班的《工程力学(上)》的教学任务。经过一个学期的课程教学实践,笔者发现了许多问题和难题,传统教学下的课堂已经不能引起学生对本门课程的兴趣和积极性。如何将传统方法改进,笔者进行了反思。1. 书本理论要与生产生活实践相结合

《工程力学(上)》教材书本知识很多很杂,一共是十五章内容,分为静力学和材料力学这两篇内容,其中静力学包括前四章,材料力学包括后十一章。前四章的静力学知识相当于回顾高中物理的知识体系,对应理科生来说不是很难,但是班上的理科生基础薄弱,很多基本概念,基本知识都不太懂,而大量的文科生更是摸不着头脑。

枯燥的书本知识如何跟生产生活紧密结合起来,这是提高学生听课积极性的一个突破口。例如笔者在讲授静力学第三章平面力系的问题时,结合课后思考题提问,问学生驾驶员在驾驶汽车时,双手对方向盘施加一个力偶,或单手对方向盘施加一个力偶,这两种方法产生的效果有什么异同。然后让学生讨论,并点学生发言,结果看出学生是比较活跃的,思维得到了发散,因为这个问题就在我们身边,与实际联系比较紧密。2.大力加强力学实验课程

我校的实验室资源充足,实验教师队伍合理,还配备有以高年级学生为主的实验员来辅导学生实验,从2012-2013学年度第一学期开设的实验课程情况来看,效果是满意的(见下表表1所示)。

表1:2012-2013学年度第一学期工程力学实验开设情况一览表

高职院校的学生理论知识可以不用灌输太多,够用就行,最重要的是锻炼他们的动手动脑能力,最终使学生能够发现问题和解决问题。死记硬背得到的知识容易忘掉,而与日常生活生产结合紧密的知识不容易忘掉。所以大力加强力学实验课程是很有必要的,也能使学生走向工作岗位后更能适应岗位要求。总之,应该尝试将理论教学和实验教学均在实验室中完成,让实验贯穿教学的始终。

三、总结与展望

从上可知学生的实验到课率均为100%,即使是天寒地冻的12月份,说明学生是很看重实验动手能力的。与之相对应的课堂教学情况就要差很多,学生不仅到课率低,就算是到课了,也没有多少人在认真听讲,而且很少有人提问题,说明下去之后根本没有去思考。

从实验开始,到实验结束,巩固了书本知识的同时,也提高了学生动手操作能力和发现问题、解决问题的能力,也能进一步提高工程力学的教学质量,为企业输送所需要的人才。

工程力学的改革是有必要的,笔者参考了有关资料后总结出了“三段式”的教学思路。以上只是笔者个人观点,尚不成熟,恳请各位同行批评指正。这种教学思路到底适应不适应我校的教学实际,这有待于实践去检验并完善。

参考文献

[1]郭旭平.工程力学教学模式的探索和尝试[J].长治学院学报,2006.

[2]谢涛.高职工程力学课程的教法探析[J].职业教育,2006.

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【关键词】大学物理;工程力学;教学结合

0 引言

当今大学生通常要完成几十门课程学习。对应用型本科高校的学生来说,课程大致分为四大类:通识课、专业基础课、专业课以及实训课。各课程构成一个完整的体系,在将来的职业生涯和人生中均占有极及重要的地位。课程间相互联系、相互依赖这是非常常见的。大学物理和工程力学是我院机械类、土木类专业的两门重要课程,大学物理为通识课,工程力学为专业基础课。处理好通识课与专业基础课教学中的结合问题,是解决当前应用型本科处理理论课程课时紧与实训课时需增加的这一矛盾的当务之急,在提高学生学习兴趣方面也可起到积极作用。

1 两课程间的联系与区别

大学物理与工程力学的主要区别体现在性质、任务、研究对象方面;联系体现在数学工具的运用及内容重复方面。

1.1 大学物理与工程力学课程的区别

大学物理课为通识课,即基础课,主要是工科类、农学类、医学类学生学习。课程研究对象广泛,包括物质世界的基本规律、基本原理,涉及力、声、光、电、磁、热、原子物理等多个领域,该课程是许多自然科学、工程技术、新技术的基础。它的目的和任务是:通过学习,学生对物理概念、物理规律、物理原理有全面认识,了解物理学的前沿、了解物理学在新技术中的应用;使学生的运算能力、抽象思维能力、创新能力得到严格的训练;培养学生的以科学思想,用科学方法去分析和处理问题的能力。

工程力学为工科类学生的专业基础课。主要包括理论力学(静力学、运动学、动力学)和材料力学,以研究机械运动规律和构件承载能力为主。该课程理论性强但研究对象与后续专业课程、工程实际联系紧密。课程开设的目的和任务是使学生掌握物体机械运动的基本规律及其研究方法,初步学会用这些规律和方法分析、解决工程中简单力学问题,并为后续专业课的拓展及实际工作处理力学问题奠定坚实理论基础。

1.2 大学物理与工程力学课程的联系

从课程内容来讲,力学为大学物理课程中一个重要组成部分。两门课程在内容上有许多重叠和类同之处,可以说工程力学是从物理学中分离出来的一门内容更详细、与工程技术更接近的课程。它将物理学中的力学部分进行了扩展。

此外,两门课程的联系在于处理问题的科学思想、科学方法。建立理想化模型,抓住问题的主要矛盾在两门课程中反复体现。同时,数学知识的应用,比如向量的运算、微积分的应用是两门课程在问题处理方法上的最大共同之处。

2 两课程教学结合的关键

目前,应用型本科院校对学生的实践能力培养日益重视,实践课时在不断加大,理论课学时不断缩减。在实施大学物理与工程力学两课程的教学过程中,应揣摩两课程的特点,坚持有效的教学结合原则。

2.1 正确处理课程内容衔接问题

两门课程中存在不少重复的内容。以马文蔚的《物理学教程》和谢帮华的《工程力学》为例[1-2],工程力学中的静力学部分,重复内容包括:摩擦定律、力矩、空间力系平衡方程、重心的坐标公式;材料力学重复内容包括:应力、剪切变形、受迫振动;运动学部分重复包括:点的运动、刚体的基本运动、运动的合成;动力学部分包括:质点运动微分方程、刚体绕定轴转动的微分方程、功和功率、动能定理、动量定理、动量矩定理、惯性系(惯性系、非惯性系、科里奥利力、惯性力、非惯性系中的动力学方程)、转动惯量。共18处重复。其中应力、剪切变形这两个概念仅在大学物理机械波传播速度与介质的关系这一部分提到,其余部分内容在两门课程基本都有完整的阐述。

因此,两门课程的授课老师应对相应的重复点熟悉,做到不浪费课时、也不漏讲内容。同时,大学物理具有基础性,且很多内容相对容易理解,应坚持大学物理的主体地位原则。这样,一些大学物理教学大纲要求详讲的内容,工程力学课可以略讲或直接删减,如摩擦定律、力矩、空间力系平衡方程、点的运动、刚体的运动、运动微分方程、刚体绕定轴转动的微分方程、功和功率、动能定理、动量定理、角动量定理、转动惯量这11个内容均为大学物理大纲中的必学内容,工程力学课中可略讲或不讲;而相对运动、惯性系、质心运动定理(重心的坐标公式)这3大内容在大学物理大纲中定为选学内容而又是工程力学必不可少的内容。大学物理老师可补充进行讲解或明示学生该内容的重要性,而不是按照大纲机械地删掉。另外,应力、剪切变形这2个内容在大学物理课程中提及,受迫振动只讲特殊情况的部分,大学物理老师也应让学生明白这些内容在后续课程的重要地位。

2.2 正确处理科学思想、科学方法衔接问题

大学物理研究物理规律、物理定理时,建立理想化模型是常用的研究方法。如质点模型、弹簧振子模型、理想气体分子模型、电荷元模型、电流元模型,这种抓住事物主要矛盾的做法正是辩证唯物主义方法论的具体体现。类似的建模思想在工程力学中有刚体、理想变形固体等多种力学模型。倘若没有科学的方法,问题的分析将变得复杂甚至无法解决。教师应进行类比,将这种各领域研究问题方法上的类比渗透于教学过程中。

在具体问题的计算过程中,高等数学微积分、矢量的运算法则均有广泛运用。这基本贯穿了整个大学物理和工程力学的课程内容。若在教学过程中,教师有意识的将数学工具的应用推广到别的领域,将处理方法进行类比。这必将会减轻另一课程的教学和学习负担,使学生的思维能力、科学方法的应用能力进入新的平台。

3 结语

课程间的教学结合问题,是教育者应加重视的问题之一。合理处理大学物理与工程力学课程中的重叠、类同内容,适当进行类比教学,有利用提高课时利用率、提高学生学习积极性,更能满足当前高校教育培养应用型人才的需要。这一问题的有效实施,需要教师研究教材,相互探讨,不断试验,检查效果,及时总结,不断完善。

【参考文献】

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关键词: 高职类工科专业 《工程力学》 增强教学效果

工程力学是高职类工科专业的重要技术基础课,它是一门介于专业基础课和专业课之间的课程,既有着较强的理论性,又和生产实际联系密切,在工程意识培养方面占据着重要的地位。对于高职学生而言,由于数学、物理等基础知识比较薄弱,给教学过程增加了一定的难度。针对该课程的特点,我结合这几年的教学实践,就如何增强工程力学的教学效果提出以下几个方法。

一、注重培养学生的自学能力

当今社会,知识发展日新月异,学生从走进校门到踏上社会都需要不断地进行知识更新,教师不可能在有限的教学时间内传授给学生终身受用的知识和技能。所以在课堂教学中要做到取舍有度,有所教,有所不教,如果面面俱到,“填鸭式”教学,不仅效果不好,而且不利于学生能力的培养,容易养成学生学习的惰性。古人云:“授人以鱼,不如授人以渔。”所以教会学生掌握知识的方法和锻炼他们自学的能力、查阅资料的技能同样重要。在这方面,我们鼓励和要求学生坚持课前自学预习,有效地促进了学生对书本知识的掌握,提高了课堂教学质量。为了让学生都能够做到课前预习书本知识,可以借助一些检查和监督机制,比如:在每一节课后都给学生留出预习作业,预习作业通常由很多与下一节课内容有关的问题构成。课前组织学生对预留问题进行讨论和总结,或者安排个别学生回答问题和试讲。列出学生预习中遇到的问题和难点,然后针对这些问题进行授课。在实践教学中,采取这些措施不仅能够保证课前预习,而且能够活跃课堂气氛,活跃学生的思维,有效提高学生的自学能力,收到事半功倍的效果。

二、结合工程实例,采用启发式教学,培养学生理论联系实际的能力

高职院校培养的是应用型人才,所以工程力学的教学内容更应突出“应用型”这一特点,要从教学需要、专业特点、工程实际应用和知识结构整体优化等角度出发,重点应放在基本定理的理解与应用上,淡化理论与推导,加强工程力学与后续课程的联系及其在工程实际中的应用。这就要求教师要转变传统的教育思想,采用启发式教学法,授课时考虑学生的反应,有针对性地按课程重点、难点分层次设问、引导。例如在讲到轴的强度问题时可以让学生思考:为什么空心轴应用要比实心轴广泛?在讲到梁的截面性质对其强度、刚度的影响时,可以提问学生:教室内的矩形截面梁为什么是竖放而不是横放?骨骼和竹子为什么长成空心圆截面?用力学概念解释自然界中的各种动植物在漫长的进化过程中形成各自合理的承载能力的原因。又如结合现代桥梁技术广泛采用的斜拉桥,用所学的压杆稳定理论分析这种结构的合理性。相对普通的桥墩式(南京长江大桥),斜拉桥(芜湖长江大桥)用拉索(受拉构件)将桥身及载荷集中于主桥墩上,只要保证主桥墩的稳定性,斜拉桥通过使用大量拉索减少了桥墩(压杆)的数量,变受压构件为受拉构件,增强了安全性。这样的实例不胜枚举。通过这些实例,学生会看到工程力学在实践中的应用,激发学习积极性,提高运用所学理论解决实际问题的能力。

三、剖析课程体系,优化教学内容

如在讲授材料力学时,可以突出四种基本变形的对比联系。在讲第一种基本变形拉伸与压缩如何用截面法求轴力(轴向拉压的内力)时,强调每种基本变形的内力求法都是截面法,让学生明白截面法的重要性,归纳为“截、取、代、平”四个步骤,并让学生烂熟于心,进而在讲完画轴力图、求应力、强度计算等这一章的所有知识点后,进行归纳总结时,让学生明确材料力学的四种基本变形都是按照“内力、内力图―应力―强度计算、刚度计算”这样的模式展开的知识体系。这样学生在一开始就能对材料力学中各种基本变形的知识框架有初步的认识,在教学的过程中引导学生注意分析几种变形的前后对比联系,如轴力与剪力对比,应力与剪应力对比,拉压时的强度计算与剪切时的强度计算对比,等等,使学生对知识的理解更有条理性,不会混淆,记忆深刻,从而能在学习过程中掌握主动,思考也变得积极活跃。

当然,在教学中有许多定理和公式需要推导,比如:刚体平动的运动特点,扭转变形时的剪应力计算公式的推导,等等。根据高职学生的特点,以必需、够用为度,对于力学中较多的定理和公式不应全部进行详细的理论推导,而应简单地说明来源强调结论,要求学生学会运用,在大量的理论中突出重点。

四、灵活运用多媒体教学手段,提高学生学习兴趣

多媒体技术以图文并茂、声像俱佳、动静皆宜的表现形式,大大增强了学生对抽象事物与过程的理解与感受,通过动画将抽象难懂的内容形象地表达出来,达到化解教学难点、缩短学生的认知过程之目的。例如,在工程力学教学中,学生没有机会到现场去看看实际变形和破坏情况,对变形的理解不够透彻。采用多媒体教学课件,活生生的实例不仅能使学生一目了然,而且可把构件的各种受力和变形情况形象地绘制在课件中,使之跃然于学生眼前。又如,在讲授点的复合运动时,确定了动点、动系、和定系后,再分析三种运动。多数学生对相对运动分析不出来,这时我提示学生们要跳到动系上看动点怎么动,紧接着用动画把这一过程生动地表现出来,学生豁然开朗,这些都是板书教学无法实现的。另外,在某些实验条件不具备的情况下,还可以利用多媒体让学生观看实验视频,或进行模拟实验。总之,灵活运用多媒体手段进行教学,能使许多力学疑难问题迎刃而解,既可培养学生的学习兴趣,又可增强他们的学习信心,从而达到更好的教学效果。

五、结语

在工程力学教学的过程中,应始终坚持以学生为主的原则,通过教学改革,建立优化的教学体系和教学方法,不断提高教师自身业务素质,充分调动学生的学习积极性,开发学生的创新能力和实践能力,提高教学效率,为培养适应现代工业发展的应用型人才打下良好的基础。

参考文献:

[1]白鸿辉.工程力学[M].江苏科学技术教育出版社,2005.

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当代高职教育的核心是打造高技能,高水平,高实践综合性人才,企事业单位对这种操作性强,理论优势明显的高素质人才需求日益增多。高职教育《机械设计基础》课程教学质量直接影响到我国机械制造类的人才质量,机械设计基础主要包括机械设计、机械原理、工程力学三个模块,其中机械设计和机械原理是机械类学生的必备基础课程,甚至包括本科院校都需要分别单独开设两门课程,但是工程力学作为一门机械类学生的工具教材,被引入到高职《机械设计基础》课程当中反应了社会对高职人才的需求度越来越大,与实际操作实践越来越密切。如何将工程力学课程与机械类课程有机结合起来,那一部分对学生在生产实践当中更加有利?笔者通过不断的思索、不断教学实践总结出一点经验供同仁参考[2]。

2 大学生综合素质提高与创新

2.1 精心设计教学实例,让有效课堂时间变的更高效。例如,在工程力学中求齿轮轴的圆轴扭转切应力,扭矩。并校核给定材料的强度。

从上图所示,我们可以看出输入功率为A截面,输出功率为B、C、D截面,这是一个齿轮轴圆轴扭转题目实例,不仅可以从扭矩方面进行设计题目,同时可以设计求解截面扭转切应力,和扭转强度校核。

这时同学们会按照工程力学相关公式以及参考设计手册来完成这道题目。但是仅仅在力学课上解决题目,一旦到了机械类课堂就会感觉这是独立的两种学科领域,尤其是面对专用周、做实验,学生变的盲目,手脚放不开,没有一点思路,这就需要多学科穿插教学。

工程力学包括对轴,梁剪切,扭转,弯曲,拉压应力和强度校核。在工程当中应用相当广泛,尤其在受力分析时,扭矩与功率转换,应力与载荷加载方式的关系,都是当代工科大学生所要掌握的基本知识点。不仅仅培养力学发散思维,更要针对其相关主干课进行套用,达到有所依有所据,针对机械类大学生在进行机械设计时无可避免要涉及到材料选用,许用应力强度校核。达到装备设计要求就必须要结合实际相关实例,这是对高职课堂教学的基本要求,机械类大学生不仅仅要掌握工程力学,同理理论力学,材料力学,电气控制数控制造工艺等相关基础理论教程都应该按照类似方法进行学习。

2.2 营造气氛由表及里,在实际工程实践当中并没有理想化的模型可以用公式直接解决方案。简化模型以及近似建立模型是大学生必备基本功。如果只有知识基础理论一旦遇见实际问题,并不能系统归纳到所学理论模型或公式,那就是高职教育的失败,也是工科专业的短板。健康良好的质疑才能引导学生进入最佳学习模式,循序渐进巧妙进行学科综合引导。

继续拿上一道题举例说明,延伸一下引导可以求出电机功率,转速和各个输出功率,如果继续深入探索可以解决齿轮材料、齿面强度等一系列工程问题。举一反三,这里代表的不是某一道题或某一门学科,学科之间不是孤立,要抓住关联的重要部分[1]。

根据心理学家加德纳教授的多元智能理论,职业教育对象的智力类型具有形象思维特征。它对知识的选择有明确指向性,善于获取经验和策略,而这类知识的获得更是与具体情境紧密相关。根据这一智力特征,职业教育的教学应以情境教学为主[3]。

建设具有高等职业教育特色的高职机械类专业的教学资源,不断提升专业人才培养质量和社会服务能力;为全国高职在校生实现自主学习、为先进制造业领域在岗人员机电设备使用与维护技能的提高和机电一体化技术应用知识的更新、为毕业生在岗接受继续教育等个性化学习提供专业化的优质服务;为学生、教师、企业人员搭建交流平台。在带动全国高职院校同类专业的教学模式和教学方法改革过程中不断调整更新,逐步完善,培养出适应现代社会发展需要的机制类人才。

3 课后总结归纳,及时引导答疑

在结束每一堂课后,进行及时的归纳和总结,对于学习态度不积极的学生进行及时阳光化的引导。千万不可让学生产生厌学情绪,对易混淆,概念模糊的模块让同学们提前预习分析。经过反复实践,这种教学方法适用于高职院校机械类学生,让其受到一定益处[4]。

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1.1互动式教学

工程力学课程与其他课程有本质的区别,工程力学课程教学的最终目标就是解决问题,这就要求学生能理解解决问题的思路,掌握解决问题的方法.课堂上如果只是老师在上面讲,学生在下面,效果是很不理想的.但如果课堂上将主动权从老师转移给学生,效果截然相反.但是如何将主动权交给学生呢?措施如下

1.1.1紧紧结合课堂,有针对性的提问

高超的教学提问艺术,能很好的启发学生的思维,使教学活动顺利进行.教学中教师巧妙的提问常常可以一下子打开学生思维的闸门,拓展学生思维的深度和广度,培养学生良好的思维习惯,还能增强学生的主体作用,巩固强化已学过的知识.

1.1.2抓住重点难点,合理安排课堂讨论

课堂上教师在讲解了一定的知识点后,要及时的设计问题让同学们思考并进行课堂讨论,课本上的思考题或者自己平时教学过程中的积累设计成的问题,都能及时的引导学生课堂学习,有启发性的问题有利于学生的思维发展,更能让学生抓住教学的重点难点.举例1在讲解力偶和力矩时,一般是先讲力矩再讲力偶的,基本的概念、性质、定理讲完之后,及时的问学生:力矩和力偶的相同之处和不同之处分别是什么?这个问题一出,学生就开始思考,这时就可以组织一个小讨论,让大家自由发言.综合大家讨论的内容,学生基本上都能掌握力矩和力偶,而且也能完全的区分这两个力的形式.举例2在讲解拉压杆的强度问题时,要根据杆件的强度来确定结构的许用荷载,如图1中所示结构,若已知杆1杆2的横截面积和许用应力,要确定结点处受力的许用荷载.解法1根据结点A的受力平衡找出杆1和杆2受到的力与F的关系,然后根据许用应力确定F的取值范围,取交集即可;解法2根据杆1和杆2的许用应力确定两杆受到的最大轴力,再根据结点A的平衡计算力F的大小.这两种解法,计算的结果完全不同.我们就可以问学生,这两种算法是不是都正确?如果都正确,为什么结果不同呢?如果不全正确,哪个计算方法错误呢?错误又在哪里呢?这样一来,学生就开始思考讨论了.通过这样的一个讨论,大家就会明白杆件的许用荷载和结构的许用荷载的区别了.只要课堂上留给学生讨论的时间,学生掌握知识的程度远比老师在讲台灌输式的讲解强的多.可见,老师少讲,学生多想多讨论,是件事半功倍的大好事.

1.2案例式教学

工程力学理论性强,比较抽象,与工程实际联系紧密,与此同时,学生又没有什么实际经验,分析工程问题解决实际问题的能力有限,而《工程力学》课程的学习目标就是解决实际问题.所以在教学中,教师应该搜集和积累一些与工程力学相关的实例,激发学生学习基本理论的兴趣,提高学习效果.举例1讲解平面汇交力系时,基本的理论知识讲完后,给大家举例园林工程施工时的轧路碾子过障碍物的实例,如图2所示.要大家根据学习的理论知识分析工程问题,计算拉过碾子的最小水平力是多大?拉过碾子的最小力又是多大?举例2讲解弯曲强度时,大自然赋予树木的美好造型,如形成合理的圆形截面,能够抵御不同方向的风力引起的弯曲内力和变形,上细下粗的树身,各截面弯矩自下而上越来越小,形成等强度悬臂梁.

1.3重视习题课和课下作业

为了解决《工程力学》课时相对较少内容相对较多的矛盾,一般都采取加快授课进度的办法,所以学生在有限的时间要掌握一定的知识点,还要会熟练应用,就存在一定的难度.所以展开一定课时的习题课和布置定量的有代表性的作业就显得尤为重要.笔者根据工程力学的两大部分,分别展开静力学习题课和材料力学习题课各一次,一次2学时.

(1)习题课时一定要选择好题目,既要有代表性,又要有一定难度,还要能联系工程实际,重点是通过题目的讲解培养学时的应用力学知识解决实际问题的能力;

(2)讲解题目时尽量一题多解,让学生通过一个题目的解决就能熟练掌握多个知识点;

(3)习题课时要充分调动学生的主观能动性,题目讲解前要给学生思考的时间,采取学生思考—设问—回答—分析—讨论—讲解—总结的过程,可以大大缩短学生掌握知识的时间;

(4)课下作业一定要适量,有针对性的温习课堂教学内容,能够及时评价课堂教学的效果;

(5)课后作业在下次上课时进行总结,将作业中出现问题较多的地方再重点强调一下,个别问题单独纠正.总之,一定要利用好习题课的时间,重视课下作业的整体质量,通过习题课和课下作业让学生的解决实际问题的能力得到提高.

2考核办法

根据工程力学课程的特点,考试成绩不能采取一卷定高低的方法,而应该将平时成绩和期末考试成绩相结合.

(1)将课下作业做为考试成绩的一部分,每次课下作业都给学生做成绩记录,不交作业的没有成绩,这样也能提高学生做作业的动力,有效提升学生解决工程实际问题的能力;

(2)将课堂提问回答情况作为期末考试的一部分,提高学生课堂的主人翁意识,调动其学习的兴趣和热情;

(3)期末考试时,弱化学生死记硬背的内容,强化学生解决问题的能力,将一些常见的公式印制在试卷上,增强学生的应用知识水平.

3结束语

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论文摘要:应用型普通本科院校主要培养直接面向市场和生产一线的高级工程应用型技术人才。这对学生各方面素质的培养提出了较高的要求。为此,我们以培养应用型创新人才为目的,从工程力学教学的现状入手,对工程力学理论和实验的教学模式、教学内容和教学方法等方面展开深入的研究与实践,以提高教学质量。针对高校机械类专业工程力学教学中常见的几个问题,分别从课程内容和授课方式两个方面讨论了工程力学课程教学改革的思路。

一、引言

应用型本科院校是现代大学适应于市场经济的需要而产生的,以培养高素质的工程应用型技术人才为主。这就对学生的专业知识培养和专业素质训练等提出了相应的要求。为了适应新的形势,我们以培养学生的能力为根本,强化突出理论学习能力、社会实践能力、技术应用能力和创新能力,以培养应用型创新人才为目的,对工程力学课程的教学模式、教学内容和教学方法展开深入的研究。对于机械类专业学生来说,工程力学是一门非常重要的专业基础课,它是从基础课过渡到专业课的一个桥梁,但是在笔者近年来的教学实践过程中,却发现存在一些问题。

二、教学中总结的问题

1.认识不够深入

学生对这门课的重要性认识不足。而学生对这门课不够重视的主要原因有两个,其一是认为工程力学跟机械类专业没有多大关系。曾经有学生这样问我:“老师,我们的专业是车辆工程,我感觉力学课跟我们的专业没有多大关系,为什么我们还要花这么大力气,费这么多学时来学习这门课啊?”。所以很多学生都认为工程力学这门课又难学又没用,所以就不会予以其足够的重视。另外一个重要原因是因为学生认为工程力学不过是物理课程中力学部分的延续,没有什么新鲜内容,从而就放松了力学的学习,课堂上不仔细听课,课下不认真复习。一段时间后想认真学了,却发现已经跟不上了。这样,工程力学根基就扎得不够牢固,从而就直接影响了后续机械原理以及机械设计等相关课程的学习,并且将来考研也受到了相当影响。

2.教学方式问题

在工程力学中更大量的是一些方程的列写和相关公司的推导,这些内容如果仅仅依靠多媒体播放,大量的公式一带而过,学生如走马观花一样,表面上学了更大量的知识,其实并没有多少能够深入心中。如果这些内容采用板书教学,在黑板上一笔一笔的推导,必然会给学生留下深刻的影响,对相关公式定理的应用也会有更深刻的认识,学生的数理基础也会有一定的提高。

3.教材问题

工程力学包括理论力学和材料力学,其自身的严密体系决定了这门课是偏重理论推到的,因而现在通行的大多数教材中所载内容与工程实践联系较少。工程力学中一些要重点掌握的内容往往在后续的诸如机械原理、机械设计中用到得很少;而一些相对要求较低的知识点在后续课程中反而用得比较多。最终导致机械类学生的知识脱节,工程力学也就仅仅成了学生获得学分的一个工具,并没有为后续课程的学习提供全面的、实用的基础知识。

三、工程力学理论课程教学改革

1.教学模式的改革

现在的课堂教学模式是典型的“以教师为中心”的模式。这种模式有必要针对工程力学课程进行优化的教学设计,努力实现介于“以教师为中心”和“以学生为中心”两者之间的教学模式,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,并探索与之相适应的教学组织形式、教学活动形式、教学管理方式和教学环境等的建立。根据教学目标和内容的不同要求,在基本保留课堂教学环境的同时,创设多元化的软、硬件教学环境,使学生能够利用以计算机技术为核心的现代教育技术,通过学生、教师和媒体三者的交互去主动地发现、探索和思考,从而培养学生的创造能力和认知能力。采用新型教学模式,能够大大地提高教学效果。

2.教学内容的改革

现在的教学内容基本上按照教材上的内容来讲授,增加部分不多。课堂练习和讨论部分太少,调动不起学生的积极性。所以有必要采取一些措施优化教学内容,使学生能够系统地学到全面的、实用的工程力学知识。为了拓宽学生的思路和运用理论解决工程实际问题的能力,在教学内容上,对传统教学内容精选的同时,注重基本概念、基本原理和基本方法的更新,加强对学科的新发展、新的计算工具与计算方法、新概念、新理论及新实验的介绍,并注意选编一些与工程实际相关的问题,以例题和习题的形式反映到教学过程当中。授课教师应该在重视理论推导的同时多举一些工程实例,同时应当适当调整教材内容,调整教材中的重点难点,使本课程与机械类专业后续课程不在脱节。

3.选用适当的教学方法

在工程力学教学中,改革传统的教学方法及教学手段。工程力学属于逻辑性较强的课程,我们采用分析讲解与启发诱导相结合的教学方法。对于应用型本科大学生的学习,主要是理解掌握并能将知识运用到工程实际当中去,但不能追求高难度、太深奥。一方面,根据教学内容的主次轻重,将难度较高的复杂内容分解为较易的学习单元,逐步启发学生,引导探究,层层深入,适应学生的理解能力。另一方面,改变传统的单纯灌输式教学方法,以教师为主导,学生作为主体,增加学生与教师的双边活动,调动学生的学习能动性。现在的课堂教学手段是一些教师采用全部写到黑板上,另一些教师采用全部用多媒体,这样都不是很好。多媒体教学作为现代教学手段被广泛采用,交互式多媒体课件的合理运用,可以大大提高教学效果和效率。在课堂教学中,多媒体手段与其他常规教学手段应该是相互补充而不是相互排斥的,并非多媒体教学采用得越多越好。

四、结束语

工程力学是一门重要的技术基础课,对学生的逻辑思维、分析能力和解决实际问题能力的培养至关重要。工程力学课程中含有许多抽象的力学概念和公式,相当数量的课后作业以及大量的工程实例。学生普遍反映该课程比较枯燥、难学。针对这些问题,出现了一些工程力学多媒体教学软件,但目前这些软件绝大多数都是以教师为主体的,很少涉及以学生为主体或介于“以教师为中心”和“以学生为中心”两者之间教学模式的教学软件。另外,双语教学开展很有必要。为此,我们结合工程力学课程组在最近几年的教学工作经验中,对新世纪工程力学课程的教学改革进行了有益的探索。

参考文献

[1]范钦珊.工程力学[M].北京:高等教育出版社,1998.

[2]哈尔滨工业大学理论力学教研组.理论力学.6版[M].北京:高等教育出版社,2002.

[3]刘鸿文.材料力学.4版[M].北京:高等教育出版社,2004.