工程力學教學模式和方法的改善論文
工程專業(yè)的教學,是進行高端技能型工程師培養(yǎng)的重要途徑。而《工程力學》是一門與工程實際聯(lián)系極為緊密的課程,它主要培養(yǎng)學生如何運用力學知識解決工程實際問題的能力。所以工科類專業(yè),例如石油工程、油氣儲運、土木工程等專業(yè),都把《工程力學》視為本專業(yè)重要基礎課程之一。該課程理論性較強,概念公式繁多。在脫離工程實際的情況下,課本中的許多概念對于學生而言,比較艱澀難懂,從而使許多學生對本科產(chǎn)生抵觸情緒。所以積極探索新的教學模式和教學方法,以增強學生的學習興趣和培養(yǎng)他們的工程應用能力,是教師迫在眉睫的研究任務。
1優(yōu)化教學內(nèi)容,調(diào)整教學結(jié)構(gòu)
目前,工程力學主要由靜力學和材料力學兩部分構(gòu)成。靜力學主要是研究剛體在力系作用下的平衡規(guī)律,涉及:物體的受力分析、力系的等效與簡化以及力系的平衡條件。而材料力學主要是研究變形體的強度、剛度和穩(wěn)定性等問題,涉及的變形主要有:拉伸(壓縮)、剪切、扭轉(zhuǎn)和彎曲。在大多數(shù)的教材中,材料力學這部分內(nèi)容是以“拉伸(壓縮)→剪切→扭轉(zhuǎn)→彎曲”四種基本變形為主線進行排布的。若按照“以四種基本變形為主線”的思路進行授課,會出現(xiàn)各章節(jié)相對獨立、相同概念重復講解、易出現(xiàn)概念混淆、學時不夠等缺點。通過授課,筆者認為,材料力學這部分內(nèi)容的授課應按照“外力分析→變形分析→內(nèi)力分析→應力分析→強度和剛度校核”這一思路。它彌補了“以四種基本變形為主線”授課思路的不足,具有知識體系緊湊、知識點銜接自然、避免相同概念被重復講解以及合理利用學時等優(yōu)點。此外,可以運用“類比”的思想讓學生進行自主學習。例如給學生講授完拉伸(壓縮)變形的強度校核,那么再進行其他變形強度校核的學習時,可以讓學生類比拉伸(壓縮)變形,先自己猜想如何去校核,然后再由老師講解。讓學生對比尋找到四種基本變形的相同點和不同點,可讓學生真正的參與到課堂中來,從而提高學生學習的主動性。靜力學和材料力學既相互區(qū)別,又有聯(lián)系。兩者的研究對象和研究內(nèi)容不同,但研究變形時,變形體要先視為剛體進行外力分析后才能進行強度和剛度校核,可見靜力學又是材料力學的基礎。所以對于《工程力學》這門課的講授,前后章節(jié)要相互貫通,形成一個統(tǒng)一的知識框架體系,便于學生對知識的理解和記憶,不能獨立講解,否則易造成知識點的割裂和混亂。
2改善教學環(huán)境,提高教學效率
“黑板+粉筆”的傳統(tǒng)教學方法雖然比較單調(diào)、枯燥,但有利于促進師生感情的交流和學生思維能力的培養(yǎng)!岸嗝襟w+PPT課件”的現(xiàn)代教學方法,課堂信息量大,形象生動,但講課速度快,處理不當,會讓學生處于被動狀態(tài)!豆こ塘W》的概念多且抽象,若僅采用傳統(tǒng)模式授課,滿足不了教學需求;若僅采用現(xiàn)代模式教學,雖然授課內(nèi)容豐富了,但師生缺乏交流,有時授課效果也不理想。所以在實際教學中,應該將兩者有機結(jié)合起來,取長補短。對于一些定理證明、公式推導、以及解題過程等,應采用傳統(tǒng)教學方法,老師邊板書邊解講,學生邊聽課邊思考,師生不斷有交流,有助于學生對所學知識的理解吸收。對于與工程實例聯(lián)系緊密的知識點,教師難以口頭表達清楚,學生也感覺抽象難懂,此時,就需要采用現(xiàn)代教學方法,引入一些典型的工程實例,并結(jié)合3D動畫,形象生動,不僅可提高學生的`學習興趣,也有利于縮短學生與工程實際的距離,達到學以致用的目的。不論哪種教學方法,都要時刻注意與學生進行知識的互動,這樣才能達到良好的教學效果。
3施行多種教法,激發(fā)學習興趣
孔子曾說過:“知之者不如好知者,好知者不如樂知者!币簿褪钦f對知識的學習感興趣,就會變被動為主動,不僅可提高學習效率,還能加深對知識的理解,這樣才能活學活用。所以在教學過程中,應采用多種教學法,例如案例法、設問法、討論法等,激發(fā)學生的好奇心,使他們不斷處于“生疑、質(zhì)疑、解疑”的過程。通過這一系列的過程,不僅可激發(fā)他們的學習興趣,提高學習的積極性,還可培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。例如對于“應力”概念的引出,可以先用“案例法”引出教學內(nèi)容,例如給學生展示兩個桿件A桿和B桿,兩桿件的材質(zhì)和長度都相等,A桿為細桿,B桿為粗桿,在A、B桿件兩端施加同樣大小的力。然后再運用“討論法”,分組討論,比較兩桿的伸長量。最后采用“設問法”,引導學生觀察并思考:細桿和粗桿的伸長量。而此時會發(fā)現(xiàn),A、B桿件的軸力都是F,即兩桿件的內(nèi)力相同,但是它們的變形是不同的。如果這兩個桿件受到破壞的話,那一定是哪個先破壞啊?對了,細桿先發(fā)生破壞。這樣我們就可以確定,桿的破壞和變形與桿件的橫截面積大小有關,所以我們發(fā)現(xiàn)內(nèi)力不能直接反映構(gòu)件抵抗變形和破壞的能力。那我們就要來考慮,既然橫截面積不一樣,那在單位面積所受內(nèi)力是否一樣呢?這樣一來,就引入了應力的概念。
4總結(jié)
總之,《工程力學》是一門偏理論性的課程,許多概念抽象難懂,所以要優(yōu)化教學內(nèi)容,改善教學環(huán)境,提高授課水平,采用靈活多變的授課方式,從而提高學生學習的主觀能動性,培養(yǎng)他們理論聯(lián)系實際,發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,為培養(yǎng)適于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的應用技術型人才打下良好的基礎。
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