工程力學(xué)范文
時(shí)間:2023-04-01 09:59:46
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篇1
Abstract: In this paper, based on the characteristics of engineering mechanics and combined with teaching practice and experience, some views and perspectives on the engineering mechanics teaching are put forward.
關(guān)鍵詞:工程力學(xué);教學(xué)方法;積極性
Key words: engineering mechanics;teaching method;initiative
中圖分類號:G42文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)15-0245-01
0引言
工程力學(xué)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,在很多專業(yè)里都開設(shè),具有很大的實(shí)用性。同時(shí),通過對工程力學(xué)的學(xué)習(xí),有助于提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,為今后解決生產(chǎn)實(shí)際問題和進(jìn)一步提高打下良好的基礎(chǔ)。但由于工程力學(xué)內(nèi)容多,公式多,讓很多學(xué)生學(xué)起來都非常吃力,下面就結(jié)合筆者教學(xué)實(shí)踐,提出下面一些看法。
1剖析課程體系,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
工程力學(xué)時(shí)為80學(xué)時(shí),共16周,周時(shí)5學(xué)時(shí),和本科生相比 ,??茖W(xué)生的底子比較薄,而且大部分高中時(shí)選考的是生物和化學(xué),對物理接觸比較少,在大學(xué)里力學(xué)課程是在第一學(xué)年就開設(shè),也就是說這部分學(xué)生在大學(xué)里幾乎沒有任何鋪墊的情況下就學(xué)力學(xué),學(xué)生學(xué)起來很吃力。另一方面,面對高職教育的培養(yǎng)目標(biāo),各高職專科院校紛紛在教學(xué)計(jì)劃中不斷削減工程力學(xué)課程的課時(shí),而工程力學(xué)課程的課時(shí)削減但內(nèi)容不減帶來的后果就是為了完成教學(xué)任務(wù),教師很難將過多的教學(xué)內(nèi)容安排得下,在教學(xué)實(shí)施中,只能采用“填鴨”式的教學(xué)方法,這種教育方法顯然增加了學(xué)生接受和消化所學(xué)知識的難度,很多學(xué)生上課時(shí)都感覺是在坐飛機(jī),不知所云。同時(shí)也限制了學(xué)生獨(dú)立分析和思考問題的空間。這些對培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力是不利的。鑒于此,建議授課教師要根據(jù)實(shí)際情況,具體問題具體分析,遇到需要高等數(shù)學(xué)或者大學(xué)物理基礎(chǔ)的,可適當(dāng)放慢講課的速度,稍微補(bǔ)補(bǔ)或復(fù)習(xí)下高等數(shù)學(xué)或大學(xué)物理的知識,這樣在思想上、知識結(jié)構(gòu)上,能緩解學(xué)生學(xué)習(xí)工程力學(xué)這門課程的壓力;另外,在教學(xué)內(nèi)容和課程體系上,要做到重點(diǎn)突出,難點(diǎn)講透,把理論與工程上的應(yīng)用相結(jié)合;在教學(xué)過程中要強(qiáng)化實(shí)踐性教學(xué)。這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生不僅具有一定的理論基礎(chǔ),還具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力。
2努力提高學(xué)生對工程力學(xué)的認(rèn)識和興趣
工程力學(xué)是一門比較枯燥的學(xué)科,課堂上我們在講授理論知識的同時(shí)盡可能地使理論與實(shí)際相結(jié)合,豐富理論的內(nèi)涵,突出理論的應(yīng)用價(jià)值。這樣在某種程度上能夠減少枯燥性。特別是開始第一節(jié)課的緒論,更要上得活潑生動(dòng)。在這節(jié)課里,主要是介紹工程力學(xué)這門課程的性質(zhì)、目的和任務(wù),我們可以通過形象生動(dòng)的具體事例配合多媒體演示詳細(xì)介紹工程力學(xué)在現(xiàn)代技術(shù)及生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用情況,我們還可以通過身邊一個(gè)簡單例子,如要做一個(gè)三角支承架(電視架),提問學(xué)生如果要做這物品他們會(huì)怎么樣開始著手?然后逐步通過介紹制作支承架在工程力學(xué)中所用到的知識,并闡明哪部分屬于靜力學(xué)的,哪方面是屬于材料力學(xué)的范疇,這就讓學(xué)生對這門學(xué)科有一定的感性認(rèn)識。另一方面學(xué)于致用也能提高學(xué)生對這門課程的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)過程中還要盡可能地將工程力學(xué)的應(yīng)用貫穿到每一章節(jié)中。如在講授力的平移定理時(shí),可以告訴學(xué)生,打出的乒乓球?yàn)槭裁醇葧?huì)旋轉(zhuǎn)又會(huì)向前進(jìn),其中所包含的力學(xué)知識。
3采用多種教學(xué)方法
轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,改革“填鴨式”的教學(xué)方法,牢固樹立以學(xué)生為中心的思想,正確認(rèn)識學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的內(nèi)涵,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性,實(shí)施啟發(fā)式、研究式的教學(xué),達(dá)到師生互動(dòng)?!笆谌擞隰~,不如授人于漁”。工程力學(xué)很大一個(gè)特點(diǎn)是概念多,公式多,定理多,這對于大專院校的學(xué)生來說這也是一個(gè)難點(diǎn)。鑒于此,在教學(xué)上多采用比較法,能達(dá)到一個(gè)比較好的效果,也能減輕學(xué)生一定的負(fù)擔(dān)。下面舉兩個(gè)例子:①力偶對學(xué)生來說是一個(gè)比較新的概念,怎么樣才能讓學(xué)生更好地掌握呢?力的概念是學(xué)生比較熟悉掌握的,如果在力的基礎(chǔ)上將力和力偶進(jìn)行一個(gè)鮮明的對比,學(xué)生掌握這概念無疑會(huì)輕松很多。②材料力學(xué)中的四種變形有很多新的概念和公式,學(xué)生往往難以分辨和記憶,很容易出現(xiàn)概念和符號不符、公式混淆等現(xiàn)象。為了便于學(xué)習(xí)和記憶,可以把它們歸納分類,列出表格對比,學(xué)生在學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)時(shí),可以只記住其中一個(gè)變形公式或概念,其它的就進(jìn)行對比聯(lián)想,這樣就易于調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維積極性,準(zhǔn)確迅速地記憶每個(gè)概念和公式的特征。
4建立切合實(shí)際的辦法評價(jià)方式
在評價(jià)方面,應(yīng)該更改以往期末筆試一份試卷定成績的僵化的評價(jià)方式,建立一套有效可行的考核制度,并減輕一次考試定一門課程的份量。①平時(shí)成績占20%,平時(shí)的考核包含作業(yè)、課堂提問、討論、報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作以及階段性測驗(yàn)等多種形式。每交一次作業(yè),授課教師都有記錄,并從中了解學(xué)生對知識的了解,對于作業(yè)抄襲現(xiàn)象要注意把握和控制,要適當(dāng)糾正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度,對回答課堂提問和積極參與討論問題給予加分。②期中成績占30%,工程力學(xué)課程內(nèi)容多,利用期中考試可以對靜力學(xué)的章節(jié)進(jìn)行一個(gè)階段性的復(fù)習(xí)和檢測,也為后續(xù)材料力學(xué)的學(xué)習(xí)作好準(zhǔn)備。③期末成績占50%,期末考試的覆蓋性廣,難度適當(dāng),是對這門課程的一次總結(jié)性的考試。
5結(jié)語
以上內(nèi)容只是筆者個(gè)人根據(jù)自身的教學(xué)實(shí)際出發(fā),對工程力學(xué)教學(xué)提出的一些膚淺的看法。只要在工程力學(xué)教學(xué)的過程中,始終堅(jiān)持以人為本的原則,幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,掌握正確的學(xué)習(xí)方法,調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,提高教學(xué)效果,為培養(yǎng)既具有創(chuàng)新能力又具備工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的高素質(zhì)技術(shù)人才打下良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]史藝農(nóng),王奇力,李紹鵬.工程力學(xué)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2006.
篇2
關(guān)鍵詞:工程力學(xué) 剛度 強(qiáng)度 剪切 扭轉(zhuǎn)
《工程力學(xué)》是一門研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)和構(gòu)件強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性理論的學(xué)科,它包括理論力學(xué)、材料力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)。由于高職高專院校重在培養(yǎng)應(yīng)用型人才,故多選其中的《理論力學(xué)》和《材料力學(xué)》作為教學(xué)重點(diǎn),此學(xué)科是后續(xù)階段《機(jī)械設(shè)計(jì)》中課程設(shè)計(jì)的計(jì)算基礎(chǔ);其中的概念、計(jì)算、應(yīng)用多影響到其他專業(yè)課的理解與學(xué)習(xí)?!独碚摿W(xué)》重點(diǎn)講解受力分析與平衡方程,《材料力學(xué)》重點(diǎn)講解四大變形形式的計(jì)算與校核,學(xué)生要達(dá)到會(huì)簡單的設(shè)計(jì)。在教學(xué)過程中,由于工程力學(xué)繁雜而抽象,很多學(xué)生會(huì)覺得難度大而枯燥,因此,在平時(shí)的教學(xué)過程中,好的教學(xué)方法就可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,順利完成學(xué)習(xí)。本文作者主要從以下五個(gè)方面來探索和實(shí)踐學(xué)生的學(xué)法,以求提高學(xué)生專業(yè)課程的學(xué)習(xí)效果。
一、逐個(gè)擦除法
在力學(xué)的學(xué)習(xí)過程中,靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)的辨別一直是難點(diǎn)。靜定問題的幾何特征為無多余約束,是實(shí)際結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。因?yàn)殪o定結(jié)構(gòu)撤銷約束或不適當(dāng)?shù)母募s束配置可以使其變成可變體系,而增加約束又可以使其成為有多余約束的不變體系(即超靜定結(jié)構(gòu));超靜定問題的幾何特征為幾何不變但存在多余約束的結(jié)構(gòu)體系,是實(shí)際工程經(jīng)常采用的結(jié)構(gòu)體系。由于多余約束的存在,使得超靜定結(jié)構(gòu)整體性好、剛度大,內(nèi)力和變形分布比較均勻,防御能力強(qiáng),使得該類結(jié)構(gòu)在部分約束或連接失效后仍可以承擔(dān)外荷載,判斷方法是先判斷力系屬于哪種力系,若為平面任意力系則可以解出三個(gè)未知量,平面平行力系和匯交力系可解兩個(gè)未知量,然后圓柱鉸鏈約束算一個(gè)約束,活動(dòng)鉸支座算一個(gè)約束,固定端算三個(gè)約束,接下來逐個(gè)擦去約束,擦到最后的總數(shù)減去可列平衡方程的個(gè)數(shù)即得超靜定次數(shù)。
二、專業(yè)概念通俗化
在工程力學(xué)的學(xué)習(xí)過程中,會(huì)有許多的專業(yè)概念,而這些概念是以后專業(yè)課學(xué)習(xí)中不可缺少的一部分,概念理解透徹與否對以后的材料或工藝的學(xué)習(xí)很重要。
強(qiáng)度是只材料抵抗破壞的能力,我以地震對房屋為例,房屋在地震中倒塌是因?yàn)閺?qiáng)度不夠,所以現(xiàn)在的房屋建筑強(qiáng)調(diào)增加抗震強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度,以減少地震暴雨等自然災(zāi)害的影響;再以鋼材和木材在受相同外力作用下的破壞程度,說明強(qiáng)度與材料有關(guān)。另一概念是應(yīng)力集中,應(yīng)力集中是由于受力構(gòu)件幾何形狀、外形尺寸發(fā)生突變而引起局部范圍內(nèi)應(yīng)力驟然增大的現(xiàn)象。應(yīng)力集中對構(gòu)件強(qiáng)度的影響隨材料的不同而不同,舉例,一塊中間有孔結(jié)構(gòu)的大理石,在孔結(jié)構(gòu)處受力處會(huì)產(chǎn)生裂紋,裂紋會(huì)逐漸擴(kuò)展而使大理石斷裂;在換一種金屬材料,做成相同結(jié)構(gòu)受同樣大小力的作用,卻不會(huì)有裂紋產(chǎn)生,以此說明應(yīng)力集中對脆性材料的危害比塑形材料的嚴(yán)重的多。工程力學(xué)的概念較多且術(shù)語話,用通俗極端的例子易懂且好記憶,學(xué)起來也不會(huì)說教而乏味。 轉(zhuǎn)貼于
三、理論實(shí)際結(jié)合法
對于工程力學(xué)的四種基本變形,生活中都有簡單的事例,但是學(xué)生很難與知識一一對應(yīng),而教材中也有提到,只是一帶而過,學(xué)生并不能理解并接受。對于梁的橫截面有橫放和豎放,利用公式推導(dǎo),豎放時(shí)的正應(yīng)力小,強(qiáng)度高,所以房屋結(jié)構(gòu)的房梁多采用豎放。在此結(jié)論中強(qiáng)調(diào)的是梁的橫截面橫放或豎放,而學(xué)生不易理解重點(diǎn),那么我上課時(shí)可以拿一根方形的木桿,讓學(xué)生自己選擇什么是橫放,什么是豎放,這樣既調(diào)動(dòng)了他們的積極性,也得出了結(jié)論。啟發(fā)他們從將我們所學(xué)的和生活聯(lián)系起來,讓他們從心里認(rèn)識到,原來高深莫測的力學(xué)在生活中處處可見。
四、變形類推發(fā)
材料力學(xué)就是圍繞四種基本變形展開,而四種基本變形的本質(zhì)就是正應(yīng)力和切應(yīng)力。沿著橫截面方向的應(yīng)力是切應(yīng)力,垂直于橫截面方向就是正應(yīng)力。所對應(yīng)的最簡單的形式就是拉壓和剪切變形,這兩種相對簡單易懂,抓住了這個(gè)最核心的,那么在教學(xué)中,每講到一種變形,總是可以以拉壓和剪切為終點(diǎn),逐步推導(dǎo),那么隨之引起變形的應(yīng)力就呼之欲出了。例如扭轉(zhuǎn)變形的教學(xué)中,以一根桿件為例,上課的時(shí)候,做一個(gè)極端的扭轉(zhuǎn)變形,讓學(xué)生觀察尺寸的變化,結(jié)果桿件軸向尺寸不變,那么不是拉壓變形,也就沒有正應(yīng)力,而桿件橫截面發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)角,沿著橫截面方向,與剪切變形類似,那么就產(chǎn)生切應(yīng)力。用這種方法在教學(xué)的時(shí)候,可以將難的簡單化,可以有很好的效果。
五、啟發(fā)式提問
這是一種在很多學(xué)科都用的方法,那么在力學(xué)的學(xué)習(xí)中也是百試不爽。在講到重心與形心時(shí),我先舉個(gè)事例,怎樣將一個(gè)雞蛋立起來,學(xué)生都很努力的想方法,最終我層層提問,將重點(diǎn)過渡到重心和重心的求法,再以例題講解分割法求解重心位置。這樣一節(jié)舊概念新知識的內(nèi)容就快樂的傳授了,學(xué)生們都很活躍,課堂的氛圍一直很好。
在工程力學(xué)的教學(xué)中以人為本,為提高教學(xué)效果,要增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,創(chuàng)造良好的課堂學(xué)習(xí)氛圍,培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和分析問題的能力,通過多種教學(xué)方法,較好的完成教學(xué),取得較好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
[1] 李立,張祥蘭.工程力學(xué)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.
[2] 劉宏文.材料力學(xué)[M]. 北京:高等教育出版社,2002.
篇3
在理工科院校專業(yè)教育中,工程力學(xué)是一門公共基礎(chǔ)課程,與許多后續(xù)課程內(nèi)容息息相關(guān),是關(guān)鍵性的課程.其理論課程偏重理論推導(dǎo),通過很強(qiáng)的邏輯數(shù)學(xué)關(guān)系進(jìn)行公式證明和推導(dǎo),對于初學(xué)者會(huì)感到枯燥.如果結(jié)合工程的實(shí)例,使教學(xué)內(nèi)容生動(dòng),在理論應(yīng)用到實(shí)際的同時(shí),理解知識,既有針對性又會(huì)大大提高教學(xué)效率.
2案例教學(xué)的教學(xué)特點(diǎn)
在案例教學(xué)的授課中,并不是以教師傳授課程內(nèi)容為主,而是把主導(dǎo)權(quán)交給學(xué)生.通過學(xué)生之間對教學(xué)案例中涉及到的問題進(jìn)行討論,對解決問題需要應(yīng)用的理論知識進(jìn)行引入解釋,讓學(xué)生主動(dòng)思維,接受新的理論內(nèi)容,并掌握在實(shí)際中引用知識的能力,做到學(xué)以致用.案例教學(xué)中,學(xué)生占主導(dǎo)地位,以學(xué)生為中心,教師引導(dǎo)學(xué)生積極思考、參與討論.教學(xué)過程中,教師的任務(wù)是制定本堂課的教學(xué)目標(biāo),根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選擇案例,分析學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn),制定出課堂討論方案,課堂上組織學(xué)生討論,討論結(jié)束后進(jìn)行歸納總結(jié).根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選擇的案例形式多樣,難度也大不相同,有些案例涉及內(nèi)容廣泛、難度較大,可以提前將案例材料發(fā)給學(xué)生,進(jìn)行提前預(yù)習(xí).在課堂討論過程中,可以采取針對案例中的問題循序漸進(jìn).例如:在某橋梁設(shè)計(jì)的工程問題案例教學(xué)中,可以對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行討論,然后針對橋梁結(jié)構(gòu)中的不同材料選擇進(jìn)行分析,同時(shí)聯(lián)系結(jié)構(gòu)和選擇材料之間的關(guān)系.可以讓學(xué)生課前對工程材料做一些了解,在課堂上根據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行材料選擇.教學(xué)中沒有所謂的標(biāo)準(zhǔn)答案,教師鼓勵(lì)學(xué)生針對不同方案和觀點(diǎn)進(jìn)行討論,在討論中產(chǎn)生創(chuàng)造性的觀點(diǎn)和方案.課堂討論之后,教師對案例討論中的不同觀點(diǎn)進(jìn)行總結(jié),針對發(fā)言中存在的問題做點(diǎn)評,加深學(xué)生對案例的認(rèn)識.做好總結(jié)是案例教學(xué)關(guān)鍵的步驟,能讓學(xué)生對知識的理解得到深化.
3工程力學(xué)在案例選擇上應(yīng)遵循的原則
篇4
關(guān)鍵詞:高職院校;工程力學(xué);教學(xué)改革
一、當(dāng)前高職工程力學(xué)課程教學(xué)存在問題分析
(一)課程內(nèi)容存在問題
《工程力學(xué)》課程內(nèi)容比較抽象,多數(shù)是建立在力學(xué)模型的基礎(chǔ)之上,建立在力學(xué)模型理想化處理的基礎(chǔ)上,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,所看到的物體與實(shí)際的物體存在著一定的差距,使學(xué)生在理解上顯得比較困難。《工程力學(xué)》沒有與傳統(tǒng)的基礎(chǔ)文化課緊密聯(lián)系。一般讀理科的學(xué)生,相對來說思維敏捷,學(xué)習(xí)思路往往比較清楚,運(yùn)算能力較好,解題有速度等等特點(diǎn)。有的學(xué)生高中物理基礎(chǔ)比較好,對力學(xué)的基礎(chǔ)知道有了初步的掌握,有一定的空間想象力。
(二)在課時(shí)安排存在問題分析
目前我國就業(yè)市場上大量需要應(yīng)用型人才,而且高等職業(yè)院校由于門檻較低,這無疑對高考落榜生來說是一條較好的出路。這也是近年來高職院校招生形勢非常好的原因。但這也使高職院校存在著潛在的問題,最突出的就是生源質(zhì)量問題。高職院校生源參差不齊,基礎(chǔ)不牢,學(xué)習(xí)積極性不高,刻苦鉆石精神不強(qiáng)等特點(diǎn),無疑對課程理解本身存在著問題。再加上學(xué)校有課程安排上也不甚合理,主要表現(xiàn)在“課時(shí)少、內(nèi)容多”問題。教師要在有限的學(xué)時(shí)里,教授大綱所要求的教學(xué)內(nèi)容,這就導(dǎo)致了速度與質(zhì)量的矛盾問題。教師為了趕進(jìn)度,往往是強(qiáng)調(diào)教學(xué)速度而忽略了教學(xué)質(zhì)量的問題,一些知識點(diǎn)沒法展開來講,這對于基礎(chǔ)本身不好的學(xué)生,無疑是設(shè)置了一道知識瓶頸。
(三)在課堂教學(xué)中的問題分析
工程力學(xué)的課程教學(xué)存在著與實(shí)驗(yàn)教學(xué)脫節(jié)的情況,學(xué)生普遍不重視動(dòng)手能力的培養(yǎng),加上實(shí)驗(yàn)課時(shí)比較少,與應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的背道而馳的。老師在課堂上的教學(xué)手段也比較單一,多數(shù)的老教師都是習(xí)慣采用傳統(tǒng)的粉筆板書的教學(xué)模式,大量時(shí)間花費(fèi)在板書上,難以提高課堂的教學(xué)效率。另外,相當(dāng)大部分是采用4段式教學(xué),這與現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)改變不協(xié)調(diào)。
二、改革教學(xué)模式,提高教學(xué)效果
(一)以學(xué)生思維為主,應(yīng)用精講、精練教學(xué)模式
精講就是指要將教學(xué)的深度與廣度進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,給學(xué)員以充分的思維時(shí)間和空間,充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段細(xì)講課程的基本理論與方法,有一定的深度,并且與精練相結(jié)合,使得學(xué)生對工程力學(xué)的基本理論與方法在工程實(shí)際中的應(yīng)用有了初步的了解,并能分析與其它約束的異同以及與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系。例如在講授摩擦問題時(shí),要學(xué)生理解何運(yùn)用數(shù)值仿真的方法分析計(jì)算工程實(shí)際中復(fù)雜的摩擦學(xué)問題等等這些既有實(shí)踐意義的,也有一定深度的問題。而精練即是精選教材中工程力學(xué)在實(shí)踐中要解決的問題的習(xí)題,要求學(xué)生應(yīng)用力學(xué)基本理論知識與方法進(jìn)行解答,并能進(jìn)一步推廣。
(二)應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù),提高教學(xué)效果
以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代多媒體技術(shù)在近年來得到進(jìn)一步的推廣,逐漸與通訊技術(shù)、傳播技術(shù)等融為一體,具有交互處理、傳輸和管理文本、圖像、動(dòng)畫和聲音等信息的功能這樣一種技術(shù)組合,很好地代替“粉筆加黑板”的傳統(tǒng)教學(xué)模式,增加了演示,營造了工程氛圍,可以彌補(bǔ)由于各方面原因?qū)W生實(shí)習(xí)、實(shí)踐不足的現(xiàn)象。還要吧使老師在課堂中更能節(jié)省時(shí)間,充分展示教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)效率,有利于講授的連貫性和邏輯性的發(fā)揮,大大增強(qiáng)了課程的吸引力。在工程力學(xué)教學(xué)改革過程中,老師可以把理念與方法作為教學(xué)改革的突破口,在課程教學(xué)內(nèi)容與體系中那口現(xiàn)代素質(zhì)理念,形成自己一套科學(xué)、獨(dú)特的教學(xué)方法,使課堂教學(xué)具有生動(dòng)性、形象性、趣味性及高效性。
(三)改革考核方式
1、平時(shí)成績應(yīng)該占總成績的30%,具體分配是平時(shí)十次作業(yè),每次占1%,共10%,并對平時(shí)出勤進(jìn)行嚴(yán)格的考查,遲到或者早退一次扣0.5個(gè)百分點(diǎn),對于無故曠課都一次扣5%。課堂提問和學(xué)生積極主動(dòng)參與課堂占10%比例,以優(yōu)秀、良好、合格和不合格四個(gè)等級給出考核結(jié)果。
2、實(shí)驗(yàn)考核點(diǎn)20%,可以分為實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告三個(gè)部分,分別占5%、10%、15%,如實(shí)驗(yàn)考核不合格,不能參加期末考試或者不給予補(bǔ)考。
3、期末考試占70%,采用閑著形式,設(shè)計(jì)題型有填空、選擇、改錯(cuò)、簡答和計(jì)算分析,內(nèi)容含括概念、原理、思考題、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和計(jì)算題,題量和難度達(dá)到地方同類院校的水平,盡可能做到理論聯(lián)系實(shí)際,且有15%難題,以消除學(xué)生自滿心理,激發(fā)其進(jìn)取意識。
篇5
【關(guān)鍵詞】工程力學(xué) 思維方式 抽象思維 發(fā)散思維
【中圖分類號】G640 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)22-0011-02
一 工程力學(xué)介紹
工程力學(xué)作為一門應(yīng)用范圍極其廣泛的工科專業(yè)基礎(chǔ)課程,它包含了傳統(tǒng)學(xué)科中的理論力學(xué)與材料力學(xué)兩門學(xué)科中的主要內(nèi)容,是認(rèn)識與分析工程技術(shù)問題一項(xiàng)必備的基礎(chǔ)知識與研究工具,是材料、機(jī)械、建筑、機(jī)電等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課之一。課程內(nèi)含大量的基本概念、基本術(shù)語如約束與約束反力等很多易混淆的名詞,概念性強(qiáng)是工程力學(xué)的一個(gè)重要特點(diǎn),如果死記硬背,必然會(huì)東挪西借,一團(tuán)霧水。抽象性強(qiáng)是本課程的又一特點(diǎn),尤其在材料力學(xué)篇,如材料的軸力、彎矩等內(nèi)力的概念,學(xué)生中有很多疑點(diǎn),必須給予明確而有說服力的解釋,否則不利于培養(yǎng)學(xué)生的分析、思維能力。實(shí)踐應(yīng)用性強(qiáng)是它的第三個(gè)特點(diǎn),各種起重裝置的設(shè)計(jì)、減速器中傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)等都離不開力學(xué)知識,都需要經(jīng)過周密的科學(xué)計(jì)算才能設(shè)計(jì)尺寸選取材料。而作為一門基礎(chǔ)課程,工程力學(xué)與其說是一門知識,不如說是一種思維方式,課程內(nèi)含大量的分析問題、解決問題的方法,是一門重要的思維方式培養(yǎng)課程。
二 思維方式及其重要性
所謂思維方式,就是體現(xiàn)一定的思想內(nèi)容和一定的思考方法,使用于特定領(lǐng)域的思維模式。如在游擊戰(zhàn)時(shí)期,為了有效地保存自己消滅敵人提出了“16字訣”:敵進(jìn)我退、敵駐我擾、敵疲我打、敵退我追。這就是當(dāng)時(shí)最為優(yōu)秀的思維方式。以思維的憑借物維度劃分,可以把思維分為動(dòng)作思維、形象思維和抽象思維,概念是人反映事物本質(zhì)屬性的一種思維形式,因而抽象思維是人類思維的核心形態(tài)。以思維探索問題答案的方向劃分,可以把思維分為聚合思維和發(fā)散思維、以思維的創(chuàng)造性維度劃分,可以把思維分為再造性思維和創(chuàng)造性思維、以思維的目的維度劃分,可以把思維分為上升性思維、求解性思維和決策性思維 。
思維方式是社會(huì)意識的形成途徑。千百年來人類通過對自然、社會(huì)的不斷深入了解,在實(shí)踐中逐步形成不同領(lǐng)域、不同階段的思維方式。不同的思維方式是形成不同的思想成果的必備條件,它就像不同的加工車床,相同原料經(jīng)過加工之后就會(huì)出現(xiàn)不同的加工產(chǎn)品。形式雖多樣,本質(zhì)卻多有相似,解決方案的確定過程也就是思維方式的形成過程。伏爾泰曾說:“除了野蠻的國度,世界上所有地方都被書統(tǒng)治著?!比祟惿鐣?huì)之所以能進(jìn)步和發(fā)展,是因?yàn)閲裾莆樟讼冗M(jìn)的價(jià)值體系、思維方式知識體系。價(jià)值體系確定了處理事情的目標(biāo)與方向,而思維方式就是理解和處理事情的方法,掌握好了就有可以順利地解決很多難題。教育的主要任務(wù),是訓(xùn)練良好的思維方式。
三 工程力學(xué)中的思維方式
1.工程力學(xué)中的抽象思維
抽象思維也稱邏輯思維,是利用概念進(jìn)行的思維活動(dòng)。它又分為形式邏輯思維和辯證邏輯思維。形式邏輯中的概念是無矛盾性的,具有確定、絕對、靜止、單一的特性,而辯證邏輯中的概念是有矛盾的、具有變化、相對、運(yùn)動(dòng)、多樣的特征。辯證邏輯思維是在形式邏輯思維發(fā)展的基礎(chǔ)上形成的,是抽象思維的高級階段,是對自然界中到處盛行的對立中的運(yùn)動(dòng)的反映。
工程力學(xué)中概念較多,力、力矩、力偶矩、約束、約束力、平衡、彈性變形以及塑性變形等,是對事物本質(zhì)屬性的一種高度概括。學(xué)生需要從多個(gè)個(gè)體中分析其聯(lián)系,抽象總結(jié)出其內(nèi)在本質(zhì)的統(tǒng)一,進(jìn)而得到其概念。如從具體的力中抽象出其統(tǒng)一的本質(zhì)(機(jī)械作用),從具體的約束中抽象出其統(tǒng)一的本質(zhì)(對運(yùn)動(dòng)的限制),從具體的內(nèi)力中抽象出其統(tǒng)一的本質(zhì)(與外力相關(guān),影響變形等)。力學(xué)中很多知識是抽象的,并不是針對某一問題,而是針對一大類工程問題,其解決思路也是一種抽象思維。
2.工程力學(xué)中的發(fā)散思維
發(fā)散思維又稱求異思維、輻射思維,是從一個(gè)目標(biāo)出發(fā),沿著各種不同途徑尋求各種答案的思維方式。體現(xiàn)著哲學(xué)中的相對性。如平衡方程的多種形式(平面一般力系的一矩式、二矩式、三矩式,體現(xiàn)同一問題的不同解法),合力投影定理(合力在某軸上的投影等于各分力在該軸上投影的代數(shù)和,將矢量運(yùn)算簡化為標(biāo)量運(yùn)算),合力矩定理(合力在某點(diǎn)的力矩等于各分力在該點(diǎn)力矩的代數(shù)和)等都表現(xiàn)了該課程中的發(fā)散思維,體現(xiàn)著同一目標(biāo)不同解決思路的發(fā)散性,即可以通過轉(zhuǎn)化思維簡化問題,對解決工程實(shí)際問題有很高的指導(dǎo)價(jià)值。
3.工程力學(xué)中的上升性思維、求解性思維、決策型思維
上升性思維是從個(gè)別的事物經(jīng)驗(yàn)中,通過分析、綜合、比較、歸納、概括出具有一般特征和普遍規(guī)律性的思維。求解性思維是尋求解決某個(gè)具體問題的思維。決策性思維是對未來事件發(fā)生的可能性予以估計(jì)并從中選擇最理想解決方案的思維。工程力學(xué)中的解題方法的總結(jié)實(shí)際上是一種上升性思維,而將該方法應(yīng)用于具體的問題是一種求解性思維,利用該方法對事物的發(fā)展的可能性預(yù)測并提出解決方案。如結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度條件體現(xiàn)了求解性思維,而利用強(qiáng)度條件解決強(qiáng)
度校核問題并對桿件截面的設(shè)計(jì)則體現(xiàn)了決策性思維。
4.工程力學(xué)中的其他思維
工程力學(xué)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,力學(xué)從誕生之日起就與數(shù)學(xué)相生相息,兩者都是解決問題的方法、解決問題的思路。力學(xué)中的理想模型的建立,蘊(yùn)含著抓住主要矛盾,忽略次要矛盾去分析問題的思路,力學(xué)中的重心、形心蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)的微積分的思想,蘊(yùn)含著加權(quán)平均的思想,力學(xué)中變形與外力、內(nèi)力的關(guān)系則蘊(yùn)含著內(nèi)因與外因的哲學(xué)思想,聯(lián)系的觀點(diǎn)等。
四 結(jié)束語
工程力學(xué)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,更是一種思維方式,本文對工程力學(xué)中蘊(yùn)含的思維方式做了小結(jié),對工程力學(xué)的教學(xué)有一定的參考意義。
參考文獻(xiàn)
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篇6
中圖分類號:E221.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1008-925X(2012)11-0245-01
摘 要 以《工程力學(xué)》課程為例,就如何在工程力學(xué)的教學(xué)過程中獲得好的教學(xué)效果,提高教學(xué)質(zhì)量,結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,介紹了工程力學(xué)的教學(xué)方法,以期提高教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞 教學(xué)方法;形象化教學(xué);能力培養(yǎng)
工程力學(xué)是工科專業(yè)必不可少的基礎(chǔ)理論課,可應(yīng)用的學(xué)科范圍廣,適用于機(jī)械類、冶金材料類、儀器儀表類、能源動(dòng)力類、地質(zhì)礦產(chǎn)類、化工紡織類等相關(guān)專業(yè),其內(nèi)容包括靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和材料力學(xué),力學(xué)知識體系全面,它在專業(yè)課與基礎(chǔ)課之間起到橋梁作用,為后繼的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課提供必要的理論基礎(chǔ)。同時(shí),作為一門理論性較強(qiáng)的實(shí)用性學(xué)科,工程力學(xué)的知識可以為分析和解決工程實(shí)際問題打下重要基礎(chǔ),對提高學(xué)生解決工程實(shí)際問題的能力有很大幫助。但由于該課理論性較強(qiáng),很多公式推導(dǎo)和理論不易理解,教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜、枯燥,容易造成學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低下,而且很難與工程實(shí)際聯(lián)系起來,學(xué)生在學(xué)起來容易產(chǎn)生厭學(xué)的情緒,上課不注意聽講,不能積極主動(dòng)學(xué)習(xí),教學(xué)效果不理想。因此,如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣增強(qiáng)教學(xué)效果,如何激發(fā)學(xué)生內(nèi)心好學(xué)的潛力成為教師應(yīng)該考慮的關(guān)鍵問題,下面從幾個(gè)方面談?wù)劰こ塘W(xué)的教學(xué)方法。
1 形象化教學(xué),提高學(xué)生抽象思維能力
對學(xué)生來說,力的概念是抽象的、空洞的。但是學(xué)生的形象思維能力較強(qiáng),而抽象思維能力較弱。在教學(xué)中必須面對學(xué)生的實(shí)際,采用形象化的教學(xué)方法,充分利用教具和多媒體課件,盡量將抽象的概念具體化、實(shí)物化。以生活、學(xué)習(xí)中常見的實(shí)物機(jī)械、建筑工程中的構(gòu)件為例分析問題,做到理論聯(lián)系實(shí)際,增加學(xué)生的感性認(rèn)識,從而加深對基本理論的認(rèn)識和理解。比如理論力學(xué)中約束與約束反力這一節(jié)有一個(gè)“柔體約束”的概念,可以以教室里的日光燈管被繩子懸掛在天花板上為例進(jìn)行講述。在這里繩子就是柔體約束,它約束了日光燈管脫離繩子下落,日光燈管是被約束物體。再比如在講“固定端約束”時(shí),可以以陽臺(tái)與樓房、電線桿與地面之間的連接為例來說明固定端約束,學(xué)生可通過記住這個(gè)實(shí)例有效記住這個(gè)概念。這樣,通過具體的觀察、形象的思考、抽象的分析一步一步地啟發(fā)學(xué)生,可以較好地提高學(xué)生的抽象思維能力和分析能力,從而有效地促進(jìn)難點(diǎn)轉(zhuǎn)化。多媒體教學(xué)方法也是一種非常有效的教學(xué)手段,可以通過圖片、動(dòng)畫等方式來展示工程實(shí)例,將抽象的力學(xué)模型與工程實(shí)際聯(lián)系起來,有利于增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這種圖文并茂、有聲有色的情景式教學(xué)環(huán)境,印象深刻,加深了學(xué)生對所學(xué)知識的理解。對于推導(dǎo)過程較為復(fù)雜、學(xué)生掌握有困難的內(nèi)容,要結(jié)合板書來進(jìn)行,給學(xué)生足夠的時(shí)間去思考,跟上老師的思路。恰當(dāng)靈活地使用教具和多媒體,取長補(bǔ)短,可以收到良好的教學(xué)效果。
2 注重學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)
學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,學(xué)生自學(xué)能力、解決問題能力的培養(yǎng)也尤為重要。笛卡兒曾經(jīng)說過“最有價(jià)值的知識是方法的知識”,由此可見,在教學(xué)過程中,要始終堅(jiān)持傳授知識和傳授方法兩手抓的思想,注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。在課程學(xué)習(xí)把難度相對較小或與普物力學(xué)交叉的內(nèi)容留給學(xué)生自學(xué),引導(dǎo)學(xué)生自己提出問題、分析問題、解決問題,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。在教學(xué)過程中要多講例題,通過典型的例題講解,使學(xué)生掌握基本的解題方向和解題技巧,督促學(xué)生完成一定數(shù)量的習(xí)題,使他們在解題的實(shí)踐過程中不斷地糾正自己的錯(cuò)誤,意識到自己認(rèn)識上的不足,以達(dá)到扎實(shí)、系統(tǒng)地掌握所學(xué)理論知識,并提高運(yùn)用其解決實(shí)際問題的能力。啟發(fā)學(xué)生積極思維,靈活運(yùn)用所學(xué)的知識,應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生一題多解。通過給他們有關(guān)學(xué)習(xí)方法和解題方法的建議,引導(dǎo)他們自主學(xué)習(xí),讓他們在學(xué)習(xí)過程中不斷體會(huì)揣摩,形成適合自己的方法。通過這種方法,學(xué)生不僅克服了學(xué)習(xí)中遇到的困難,而且建立了自信心,體會(huì)到了學(xué)習(xí)的樂趣,能夠知難而上,不再懼怕,從而形成良性的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
3 注重力學(xué)與相關(guān)課程的配合與銜接
數(shù)學(xué)是工程力學(xué)的基礎(chǔ),離開了數(shù)學(xué)將寸步難行。在工程力學(xué)的教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生把數(shù)學(xué)和力學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來。要讓學(xué)生在掌握數(shù)學(xué)手段的同時(shí),明確其背后的力學(xué)含義。另外很多同學(xué)覺得工程力學(xué)與物理力學(xué)相似,在學(xué)習(xí)初期會(huì)產(chǎn)生輕視心理,但是在學(xué)了幾章之后,卻不能正確解題。因而在教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)提高教學(xué)起點(diǎn),對學(xué)過的內(nèi)容,可采用提問的方式進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固。工程力學(xué)研究一般情況,所以需要高等數(shù)學(xué)知識;物理中只對靜參考系分析運(yùn)動(dòng),而工程力學(xué)對靜、動(dòng)兩個(gè)參考系分析運(yùn)動(dòng)。因此,老師應(yīng)幫助學(xué)生認(rèn)清力學(xué)模型與物理力學(xué)的不同之處,這樣才能找到正確的分析方法。對于后續(xù)課程來說,工程力學(xué)是后續(xù)課程的理論基礎(chǔ),所以在教學(xué)中可結(jié)合后續(xù)課程中的內(nèi)容,從而使學(xué)生更好地掌握教學(xué)重點(diǎn)。
4 加強(qiáng)作業(yè)練習(xí)與講評
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關(guān)鍵詞: 工程力學(xué) 教學(xué)實(shí)踐 教學(xué)方式和方法
《工程力學(xué)》是模具、機(jī)械、建筑等高職類工科專業(yè)都開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。由于課程內(nèi)容較多,理論性強(qiáng),比較抽象,加之高職類學(xué)生基礎(chǔ)較薄弱,部分學(xué)生感到學(xué)習(xí)困難,逐漸喪失學(xué)習(xí)興趣,甚至產(chǎn)生厭學(xué)情緒。為改變這種狀況,提高教學(xué)質(zhì)量,筆者在多年的教學(xué)實(shí)踐中結(jié)合高職學(xué)生學(xué)習(xí)過程出現(xiàn)的問題,不斷探索新的教學(xué)方式和方法,積累了一些教學(xué)心得,總結(jié)起來主要有以下幾點(diǎn):
1.課堂教學(xué)中多舉實(shí)例,加深學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解
《工程力學(xué)》中的很多理論性內(nèi)容比較抽象、難以理解,如果教師能在課堂教學(xué)中通過大量的實(shí)例進(jìn)行說明,學(xué)生就能從中得到直接的感性認(rèn)識,并結(jié)合所學(xué)的內(nèi)容,由感性認(rèn)知上升到理論認(rèn)知,進(jìn)而培養(yǎng)起濃厚的學(xué)習(xí)興趣。比如:在講授桿件的扭轉(zhuǎn)變形時(shí),可以舉一些生活中的例子,如擰干毛巾上的水時(shí),毛巾發(fā)生的變形就是扭轉(zhuǎn)變形;天津大麻花的形狀本身就是一種扭轉(zhuǎn)變形。這兩個(gè)實(shí)例簡單、形象、易懂,教師繼而引申到傳動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)變形,學(xué)生了解了前面所舉的兩個(gè)簡單例子后,對于機(jī)械傳動(dòng)中軸發(fā)生的扭轉(zhuǎn)變形就不會(huì)感到很難理解。講定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),教室里就有現(xiàn)成的例子,如電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng),門繞門軸的轉(zhuǎn)動(dòng)等。講固定端約束時(shí)可以舉底端埋在地下的電線桿和化工廠的各種塔器等。實(shí)例通俗易懂、容易理解,教師再因勢利導(dǎo),幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)從實(shí)例的感性認(rèn)知到理論的理性認(rèn)知的升華,他們對于抽象的理論就不再感到難以理解?!芭d趣是最好的老師”,教師課堂上邊講理論邊舉實(shí)例,一方面能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性,另外一方面使學(xué)生感到所學(xué)的內(nèi)容不再空洞、枯燥、乏味,活躍課堂氣氛,從而提高教學(xué)效果。
2.對于相似的知識點(diǎn)應(yīng)加以總結(jié)比較,避免發(fā)生混淆
總結(jié)比較法是很重要的一種教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法,把形式或者內(nèi)容相近的知識點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)比較分析,使學(xué)生弄清楚它們之間的聯(lián)系和區(qū)別,避免把它們混淆在一起,張冠李戴,以鞏固所學(xué)的知識。如直桿拉(壓)變形的胡克定律的一種表達(dá)式為:
L=FNL/EA
式中EA稱為截面的抗拉(或抗壓)剛度;圓軸發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形,扭轉(zhuǎn)角的計(jì)算公式為:
φ=TL/GIP
式中GIP稱為圓軸的截面抗扭剛度;梁發(fā)生彎曲變形時(shí)用曲率表示的梁彎曲變形的基本公式為:
I/ρ=M/EIZ式中EIZ稱為梁的截面抗彎剛度。
上面三個(gè)公式形式相近,且分母部分名稱相似,但適用對象完全不同。學(xué)生在利用公式進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算時(shí),經(jīng)常把公式搞混,導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤。在學(xué)完這幾部分內(nèi)容后,教師引導(dǎo)學(xué)生對這三個(gè)公式進(jìn)行總結(jié),比較分析它們的聯(lián)系和區(qū)別,明確各自的應(yīng)用范圍,學(xué)生就不容易把它們混淆了。再如力(系)和平面力偶(系)也有相似之處,它們的對比可以通過表格形式(如表1所示)表達(dá)。通過總結(jié)比較,力(系)和平面力偶(系)的聯(lián)系和區(qū)別一目了然,學(xué)生對它們的區(qū)別更加明確,印象更加深刻,既鞏固了所學(xué)的知識,也便于歸納和記憶。又如,材料的拉(壓)胡克定律表達(dá)式和剪切胡克定律表達(dá)式非常相似,也有可比性。材料的拉(壓)胡克定律表達(dá)式為:
ρ=Eε――①
材料的剪切胡克定律表達(dá)式為:
τ=Gγ――②
兩個(gè)公式均可以稱為胡克定律,但應(yīng)用對象不同:①式適用于材料發(fā)生拉伸(或壓縮)變形,而②式則適用于材料發(fā)生剪切變形。兩個(gè)公式中字母表示的含義也很接近,有必要讓學(xué)生加以比較,明確兩個(gè)公式各自的適用范圍以及各字母所代表的含義,以免混淆在一起。它們的比較如表2所示。
3.在理論教學(xué)中穿插力學(xué)史教育,以活躍課堂氣氛
《工程力學(xué)》理論性強(qiáng),但單純的理論講述缺乏吸引力,學(xué)生聽課興趣不高,教學(xué)效果不佳。力學(xué)史中有一些有意思的故事和趣聞,在理論教學(xué)中不妨穿插這些故事和趣聞,以活躍課堂氣氛,提高學(xué)生聽課的興趣。如講靜力學(xué)時(shí)可以介紹一下阿基米德,他是靜力學(xué)的奠基人,古希臘偉大的數(shù)學(xué)家、力學(xué)家,后人對阿基米德給予了極高的評價(jià),把他和牛頓、高斯并列為有史以來三個(gè)貢獻(xiàn)最大的數(shù)學(xué)家。他確立了力學(xué)的杠桿定律和浮力定律。在高數(shù)方面他的成果有阿基米德螺旋線,此螺旋線在機(jī)械方面的應(yīng)用是阿基米德蝸桿(其端面齒廓是阿基米德螺旋線)。再如講到強(qiáng)度時(shí),其概念是:構(gòu)件抵抗破壞的能力。為加深學(xué)生對于什么是強(qiáng)度的理解,可以引用中國古代經(jīng)典著作《韓非子》:“凡理者,方圓、短長、粗靡、堅(jiān)脆之分也?!眻?jiān),即堅(jiān)固,強(qiáng)度高;脆,即脆弱,容易破壞、強(qiáng)度低。區(qū)別物體的堅(jiān)脆,在現(xiàn)在的工程上就是研究物體的強(qiáng)度問題。筆者在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)當(dāng)講到這些內(nèi)容時(shí),學(xué)生立即精神振奮、興趣盎然、注意力集中,說明在理論教學(xué)中適當(dāng)?shù)卮┎逡恍┝W(xué)史故事可以起到活躍課堂氣氛,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,改善教學(xué)效果的作用。
4.教學(xué)中采用啟發(fā)式提問,多問幾個(gè)為什么
教師在課堂教學(xué)中多提問幾個(gè)為什么,加強(qiáng)師生互動(dòng),改變學(xué)生一味被動(dòng)接受的局面,能促使他們開動(dòng)腦筋,主動(dòng)積極地思考,深刻理解和掌握所學(xué)知識,提高學(xué)習(xí)效率和效果。例如質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗伯原理,其方程表達(dá)式為:
F+FN+Fg=0
式中F――主動(dòng)力,
FN――約束反力,
Fg――慣性力。
從形式上看,上式是個(gè)平衡方程(因?yàn)榈仁降挠疫吺?),故質(zhì)點(diǎn)應(yīng)處于平衡狀態(tài),但實(shí)際上,質(zhì)點(diǎn)并不處于平衡狀態(tài),而是作變速運(yùn)動(dòng),這就與平衡方程產(chǎn)生了“矛盾”。此時(shí)教師可以向?qū)W生提問:為什么對質(zhì)點(diǎn)所列的方程是一個(gè)平衡方程,而質(zhì)點(diǎn)卻不處于平衡狀態(tài)?方程的平衡與質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)有著什么樣的聯(lián)系?此平衡方程與質(zhì)點(diǎn)的變速運(yùn)動(dòng)是否矛盾?如果不矛盾,又怎么解釋這種現(xiàn)象?答案當(dāng)然是不矛盾。這幾個(gè)提問對于真正理解達(dá)朗伯原理非常重要。待學(xué)生作出回答后,教師針對學(xué)生的回答引導(dǎo)學(xué)生:慣性力Fg作用在哪一個(gè)物體上?Fg實(shí)際上并不作用于運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),而是作用在使質(zhì)點(diǎn)改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體上,它是一個(gè)虛加在質(zhì)點(diǎn)上的力。因此這里所謂的平衡是一個(gè)假想的平衡狀態(tài),上面的方程式也只是形式上的平衡。通過提問和引導(dǎo),學(xué)生就很容易理解達(dá)朗伯原理的本質(zhì),使抽象問題簡單化。再比如:傳動(dòng)軸有時(shí)為什么設(shè)計(jì)成空心的?為什么快艇的艇身設(shè)計(jì)成魚腹式?這些問題都是與力學(xué)息息相關(guān)的。這種啟發(fā)式提問教學(xué),可以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,提高他們的探究能力和學(xué)習(xí)熱情。
5.課堂教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合,增強(qiáng)理論課程的實(shí)用性
《工程力學(xué)》是基礎(chǔ)理論課,講理論原理的內(nèi)容較多,不少學(xué)生誤認(rèn)為這門課沒有實(shí)際用處,學(xué)不學(xué)都一樣。教師在教學(xué)過程中,應(yīng)盡量做到理論與實(shí)踐相結(jié)合,而且應(yīng)該讓學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)《工程力學(xué)》的重要性以及它與實(shí)踐的密切關(guān)系。比如,任何工程結(jié)構(gòu)或機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)都必須作力學(xué)分析,包括機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析和強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的計(jì)算。任何構(gòu)件都必須有足夠的強(qiáng)度,如化工廠各種壓力容器要承受風(fēng)載荷、雪載和地震等的影響,必須滿足強(qiáng)度要求,在設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)這些載荷的大小對壓力容器的強(qiáng)度進(jìn)行校核,強(qiáng)度只有滿足要求才能加工制造并投入使用;構(gòu)件受力后會(huì)變形,為不影響正常使用,構(gòu)件必須滿足剛度的要求。如機(jī)械傳動(dòng)中的齒輪變形過大會(huì)導(dǎo)致嚙合不良;化工廠塔器內(nèi)的隔板變形過大,溶液濃度差別就會(huì)太大,進(jìn)而影響化學(xué)反應(yīng)的正常進(jìn)行。因而設(shè)計(jì)齒輪和隔板時(shí)對它們的剛度都要進(jìn)行校核。以上這些實(shí)踐都是和《工程力學(xué)》密不可分的。在教學(xué)過程中把生產(chǎn)實(shí)踐和理論原理相結(jié)合,提高理論課程的實(shí)用性,學(xué)生就不再感到這門課學(xué)了沒有用處,反而會(huì)增加他們學(xué)習(xí)這門課程的興趣和積極性。
教師在教學(xué)過程中應(yīng)靈活地運(yùn)用多種教學(xué)方法,以活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,鍛煉他們的思維能力,提高教學(xué)效果,最終達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題能力的目的。
參考文獻(xiàn):
[1]張德潤,董文夫.工程力學(xué)(機(jī))[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.8.
[2]張秉榮,章劍青等.工程力學(xué)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.7.
篇8
【論文摘要】通過幾年來的一線教學(xué)經(jīng)歷和教學(xué)實(shí)踐的初步探索,針對作者所在學(xué)院輸電線路專業(yè)情況,對工程力學(xué)課程教學(xué)重點(diǎn)的設(shè)置、內(nèi)容安排、教學(xué)方法的改革方向進(jìn)行了深刻思考并提出了有效可行的建議,力求尋找到該課程教學(xué)改革與提高學(xué)生能力的新突破口。
目前,獨(dú)立學(xué)院的教學(xué)具有很強(qiáng)的職業(yè)針對性,培養(yǎng)目標(biāo)是應(yīng)用型、技能型專門人才。因此,機(jī)械、輸電、材料等大多數(shù)專業(yè)都開設(shè)工程力學(xué)21、]課程。它是一門介于基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間的課程,既有著較強(qiáng)的理論性,又與工程和生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系密切,在工程意識培養(yǎng)方面占據(jù)著不可替代的特殊地位。特別是對輸電線路專業(yè)來講,是基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間的橋梁。因此工程力學(xué)的教學(xué)改革,對整個(gè)近機(jī)類專業(yè)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的培養(yǎng)有著直接的影響。
正因?yàn)樗诠た普n程體系中的重要性,教師要用積極的情緒、飽滿的精神、準(zhǔn)確生動(dòng)的語言、清晰的邏輯思維和不斷改進(jìn)完善的教學(xué)方法去激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性,培養(yǎng)并提高學(xué)生的分析能力、計(jì)算能力、自學(xué)能力和創(chuàng)新能力。
一、工程力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀
(一)生源~-/g-基礎(chǔ)水平有所下降
工程力學(xué)課程教學(xué)課時(shí)大幅度減少,而用人單位對獨(dú)立學(xué)院人才應(yīng)用能力的要求卻大幅提高了,在這樣的背景下,工程力學(xué)教學(xué)中暴露出許多不容忽視的問題。
每年春季學(xué)期,工程力學(xué)有近百學(xué)時(shí)的學(xué)習(xí),主要內(nèi)容包括理論力學(xué)部分和材料力學(xué)部分I|1。和本部學(xué)生相比,獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的底子比較薄,部分學(xué)生僅憑在高中所學(xué)的基本物理知識,到了大學(xué)以后,大學(xué)物理課有的也沒學(xué)好,甚至少部分學(xué)生從文科轉(zhuǎn)向理科,也就是說這部分學(xué)生幾乎是在沒有任何鋪墊的情況下學(xué)習(xí)力學(xué),學(xué)起來很吃力。而且他們空間想象能力不是很強(qiáng),再加上很多學(xué)生對工程力學(xué)這門邏輯性和前后連貫性非常強(qiáng)的課程缺乏興趣。這些與以往不同的情況給我們的教學(xué)工作提出了很大的挑戰(zhàn)。
(二)工程力學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)不明確
不論是土建類還是機(jī)械類專業(yè),不論是函授學(xué)習(xí)還是脫產(chǎn)學(xué)習(xí),都包括剛體靜力學(xué)材料力學(xué)的內(nèi)容,缺乏專業(yè)和學(xué)習(xí)對象的針對性,許多教學(xué)內(nèi)容無的放矢,教學(xué)大綱大多既沒安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,也沒安排工程力學(xué)參觀實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐教學(xué),導(dǎo)致學(xué)生遇到實(shí)際工程問題眼高手低,很難學(xué)以致用。
二、工程力學(xué)實(shí)踐教學(xué)對策
考慮到獨(dú)立學(xué)院學(xué)生普遍頭腦靈活、思維活躍、情感豐富的特點(diǎn),作者認(rèn)為首先在思想上幫助學(xué)生緩解學(xué)習(xí)工程力學(xué)這門課的壓力,具體的教學(xué)應(yīng)該主要從四個(gè)方面著手:優(yōu)化課程內(nèi)容體系,改進(jìn)教學(xué)方法,加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié),注重課堂管理。在實(shí)踐的基礎(chǔ)上探討應(yīng)對策略,增強(qiáng)這門課的吸引力、感染力和針對性、實(shí)效性。
(一)優(yōu)化課程內(nèi)容體系,因材施教,增強(qiáng)基礎(chǔ)課的實(shí)用性和針對性
本(專)科工程力學(xué)應(yīng)根據(jù)不同專業(yè)的崗位需求,徹底改變原有課程內(nèi)容體系,以解決實(shí)際工程力學(xué)問題為主線組織課程內(nèi)容。根據(jù)專業(yè)、學(xué)習(xí)形式不同對內(nèi)容作大幅度取舍。以輸電類專業(yè)為例,刪除機(jī)械類專業(yè)的軸承約束等內(nèi)容。
雖然目前已有部分嘗試的新教材用于輸電專業(yè),但是較多的還是與電氣相關(guān),或者偏向機(jī)械方面的,其實(shí)輸電專業(yè)要學(xué)的內(nèi)容很復(fù)雜,基本包括機(jī)械、土木、電氣等多學(xué)科的內(nèi)容。所以應(yīng)組織有豐富工程經(jīng)驗(yàn)并擔(dān)任過多年教學(xué)工作的教師編寫適于該學(xué)科的工程力學(xué)教材,教師在編寫教材過程中應(yīng)充分考慮學(xué)生的理論基礎(chǔ)薄弱、學(xué)時(shí)少的情況,為了學(xué)以致用,在內(nèi)容編排上,注意引人聯(lián)系工程實(shí)際且有代表性的例題、習(xí)題和思考題,并把一些典型工程案例中的工程力學(xué)問題編人其中,刪除已經(jīng)過時(shí)或?qū)θ瞬排囵B(yǎng)價(jià)值不大的內(nèi)容,如在有些工程中淘汰的鉚釘連接等。靈活書飯功地增加、調(diào)整一些相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容,如在“基本概念和受力圖分析”這一講中適當(dāng)多用學(xué)時(shí),針對大部分獨(dú)立學(xué)院學(xué)生學(xué)習(xí)思維方式不當(dāng)?shù)奶攸c(diǎn),著重講好如何養(yǎng)成良好的思維方式,從被動(dòng)式學(xué)習(xí)向主動(dòng)探索、研究轉(zhuǎn)變,以便打好學(xué)習(xí)力學(xué)的良好基礎(chǔ)。同時(shí)教師也應(yīng)該注意積累與學(xué)生實(shí)際生活相關(guān)的典型案例,結(jié)合工程實(shí)際和新的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,適時(shí)更新補(bǔ)充教材,注意教學(xué)內(nèi)容的難易和深淺,能夠?qū)嶋H給學(xué)生解決問題。
(二)注重使用先進(jìn)靈活的教學(xué)方法和手段,提高教學(xué)能力
良好的創(chuàng)意需要通過一定的方法和手段來實(shí)現(xiàn),要打破傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,用新的教育思想指導(dǎo)教學(xué)方法的改革,根據(jù)課程特點(diǎn)靈活實(shí)施教學(xué)。工程力學(xué)課程理論性強(qiáng)且抽象復(fù)雜,學(xué)生學(xué)起來感到枯燥無味,且很難與專業(yè)、工程實(shí)際聯(lián)系起來,由此容易產(chǎn)生厭學(xué)、懼學(xué)情緒。因此如何根據(jù)本課程的特點(diǎn)和學(xué)生的實(shí)際情況,采用先進(jìn)靈活的教學(xué)方法和手段來開展好這門課程的教學(xué)顯得非常重要。比如采用歷史由來、現(xiàn)場教學(xué)、案例教學(xué)、討論式教學(xué)等,以加大訓(xùn)練強(qiáng)度并創(chuàng)造條件,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。通過不斷探索先進(jìn)的教學(xué)方法和手段來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,最大化地開發(fā)他們的學(xué)習(xí)潛力,努力提高教學(xué)質(zhì)量以達(dá)到良好的教學(xué)效果[2j0
1.充分利用多媒體加強(qiáng)案例教學(xué)。教師要善于選擇一些非常典型的案例作為教學(xué)素材,并將豐富生動(dòng)的案例資料匯集在教學(xué)課件中,特別是突出使用視頻資料,使學(xué)生能夠通過生動(dòng)形象的教學(xué)形式了解學(xué)習(xí)該內(nèi)容的重要性,這樣可以達(dá)到事半功倍的效果。
2.根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)課堂辯論。教師可以根據(jù)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)晴況和大家渴望解決的現(xiàn)實(shí)問題,在具體內(nèi)容上,結(jié)合身邊“微不足道”的小事確定選題,讓學(xué)生結(jié)合自己的學(xué)習(xí)實(shí)際闡述自己的學(xué)習(xí)方法和思路,并組織學(xué)生進(jìn)行討論和辯論。比如在學(xué)習(xí)力矩、力偶矩時(shí),讓學(xué)生討論打乒乓球時(shí)直球、旋球的過程,掌握相關(guān)內(nèi)容;學(xué)習(xí)脆性材料可用現(xiàn)場粉筆為例,看斷面破壞情況。還有在材料力學(xué)部分繪制內(nèi)力圖,尤其是彎矩圖時(shí)可能部分同學(xué)存在疑惑,采用這樣的教學(xué)方法,不僅給大家提供了互相學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),同時(shí)也培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生各方面的能力,增加了學(xué)習(xí)力學(xué)的興趣,走出力學(xué)難學(xué)的陰影。教師可在點(diǎn)評時(shí)進(jìn)行啟發(fā)和引導(dǎo),收到應(yīng)有的效果。
3.充分運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化手段提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。獨(dú)立學(xué)院學(xué)生年輕好學(xué),喜新獵奇,容易成為網(wǎng)絡(luò)的鐘情者。教師如果能夠善于運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源,合理運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)和手段進(jìn)行授課并完善課程相關(guān)的教學(xué)資料,如教師教案、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)指導(dǎo)、授課錄像等網(wǎng)上資源的建設(shè),方便學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)中自主學(xué)習(xí),使優(yōu)質(zhì)教育資源得到共享。若能建立自己的博客或在QQ上與學(xué)生進(jìn)行溝通交流,可以增強(qiáng)教學(xué)的凝聚力和吸引力,切實(shí)提高教學(xué)實(shí)效性。
4.教師應(yīng)注意言語教態(tài)等方面問題。針對獨(dú)立學(xué)院學(xué)生對三本或獨(dú)立學(xué)院的稱呼特別敏感,在心理上有一定的自卑感,作者認(rèn)為教師在教學(xué)過程中應(yīng)該盡可能多地使用激勵(lì)性的語言鼓勵(lì)學(xué)生,并積極挖掘?qū)W生的潛能,幫助學(xué)生自尊、自信和自強(qiáng),而不能總是拿獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的缺點(diǎn)和本部學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)相比較加重學(xué)生的自卑感。要鼓勵(lì)他們做事情,肯定他們的成績。
(三)加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)
為了更好地實(shí)現(xiàn)獨(dú)立學(xué)院的人才培養(yǎng)目標(biāo),在獨(dú)立學(xué)院開展專業(yè)基礎(chǔ)課,更應(yīng)該重視突出實(shí)踐環(huán)節(jié),注重把課堂向社會(huì)延伸,引人社會(huì)實(shí)踐這一教學(xué)環(huán)節(jié)同。如在講軸向拉壓桿這部分時(shí),可以組織學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室去,親自動(dòng)手做試驗(yàn),通過試驗(yàn)機(jī)加減負(fù)荷親自感受材料的力學(xué)性能的改變,這樣在上課時(shí)就可以有的放矢地進(jìn)行學(xué)習(xí)了。在講組合變形部分時(shí),可以組織部分男生,將伸出的手臂看成懸臂梁,另兩名同學(xué)分別在手腕和肘部作用力,讓該同學(xué)敘述感受,幾組下來,意見是否統(tǒng)一,進(jìn)行總結(jié)討論等。
將創(chuàng)新教育納人實(shí)踐環(huán)節(jié)。新學(xué)分的獲取途徑及可替代專業(yè)任選課、跨學(xué)科任選課的學(xué)分,極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生從事科研和創(chuàng)新活動(dòng)的積極性。鼓勵(lì)學(xué)生參加創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽之類的比賽,獲取相應(yīng)的學(xué)分。同時(shí)應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)教學(xué),增加綜合性、設(shè)計(jì)r}實(shí)驗(yàn)的比重。學(xué)院可建立基礎(chǔ)課特色實(shí)驗(yàn)室,讓這些實(shí)驗(yàn)室在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力過程中發(fā)揮重要作用。
(四)注重課堂管理
篇9
關(guān)鍵詞: 教學(xué) 提問 引導(dǎo)
工程力學(xué)是一門在工程技術(shù)領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。提問是工程力學(xué)教學(xué)的必要手段之一,也是教師教學(xué)藝術(shù)的重要組成部分,教師根據(jù)工程力學(xué)課程的教學(xué)目的和內(nèi)容,有計(jì)劃地向?qū)W生提出問題,并引導(dǎo)學(xué)生積極思考和回答。學(xué)生在回答問題時(shí),通過自己的頭腦,對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析、比較、組合、加工,從而達(dá)到鞏固知識、啟迪思維、發(fā)展心智的作用。當(dāng)然,并不是所有的提問都能起到這種功效,如何優(yōu)化課堂提問,才能獲得好的教學(xué)效果呢?本文從提問的作用、技巧、程序和注意事項(xiàng)等四個(gè)方面作一些探討。
一、提問的作用
1.激發(fā)興趣作用。提問可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和求知欲望,調(diào)動(dòng)他們多種感官同時(shí)參與學(xué)習(xí)認(rèn)識過程。在教學(xué)過程中不時(shí)穿插一些恰到好處的提問,對學(xué)生無疑是一種興奮劑,使學(xué)生跟著教師講課的節(jié)奏去積極思考,還可以使課堂氣氛活躍。如在講“梁彎曲的概念”時(shí)可這樣提問:“同學(xué)們,在我們?nèi)粘I钪锌煽吹皆S多彎曲的現(xiàn)象,說說看有哪些?”于是,同學(xué)們興趣來了,列舉出扁擔(dān)挑水、風(fēng)吹樹、機(jī)車輪軸、房梁、跳水板等等彎曲現(xiàn)象。
2.提示思考作用。教學(xué)過程中,有些題并不復(fù)雜難懂,但是,其中有些有思考價(jià)值的東西,學(xué)生自己不容易發(fā)現(xiàn);有些似是而非的東西,學(xué)生自己沒有察覺。通過教師的提問,就會(huì)引起學(xué)生的注意,并使學(xué)生學(xué)會(huì)怎樣發(fā)現(xiàn)問題,養(yǎng)成勤于思考的習(xí)慣。如在講到“考慮摩擦?xí)r的平衡問題”時(shí),我就這樣提問:“我們在家中用木梯子爬高,這梯子是放陡一點(diǎn)還是緩一點(diǎn),哪種情況不容易滑倒?為什么?”
3.檢查掌握程度的作用。根據(jù)學(xué)生回答的情況,教師可以及時(shí)判斷學(xué)生對所學(xué)知識的掌握程度,找到薄弱環(huán)節(jié),及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度。
4.加深記憶作用。有些知識比較難懂難記,教師對難點(diǎn)和關(guān)鍵之處,以疑問句的形式提出來,并引導(dǎo)學(xué)生思考,有助于提高教學(xué)效果。而且,學(xué)生經(jīng)過思考后聽講,印象也要深刻得多。當(dāng)講到“提高梁的抗彎能力的措施”時(shí),可提問:“大家抬頭,看看我們教室頂上的梁為什么要豎擱,而不橫擱?兩種擱法的抗彎截面系數(shù)有無變化?”
二、提問的技巧
問可以有正問、設(shè)問、疑問、反問、曲問等等。
1.正問。正問就是教師從正面提出問題,讓學(xué)生順藤摸瓜。這是為引導(dǎo)學(xué)生某種思考而作的邏輯發(fā)問。這種提問法開門見山,單刀直入,其目的在于引導(dǎo)學(xué)生直接尋求答案。如在學(xué)完“剪力、彎矩與分布荷載集度間的關(guān)系”后,可這樣提問:“哪位同學(xué)知道,對彎矩方程一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)結(jié)果分別是什么?剪力方程的一階導(dǎo)數(shù)是什么?”此問題的關(guān)鍵是分析彎矩方程、剪力方程和荷載集度之間的微分關(guān)系。這樣的提問一般用于復(fù)習(xí)舊課、鞏固新課或歸納知識,達(dá)到督促學(xué)習(xí),檢查學(xué)習(xí)效果的目的,并培養(yǎng)學(xué)生的綜合概括能力。
2.設(shè)問。就是把講授內(nèi)容組成一連串的問題,按照一定的線索,用設(shè)問的語句一個(gè)個(gè)提出來,又一個(gè)個(gè)地自我解答。教師設(shè)問的語氣宜重,答問的語氣宜慢,為了充分發(fā)揮學(xué)生的思考力,在問題提出后,教師可以設(shè)想各種各樣的方案,然后層層遞進(jìn),步步深入,最后導(dǎo)出必然的結(jié)論。如在上“材料在拉伸或壓縮時(shí)的力學(xué)性質(zhì)”新課前,可這樣設(shè)問:“讓我們設(shè)想一下手里拿了一根軟塑料管,一手抓一端,逐漸均勻用力拉伸,會(huì)依次發(fā)生什么現(xiàn)象?”稍停后,語氣緩慢地回答:“塑料管會(huì)依次發(fā)生彈性變形、塑性變形、非彈性變形、局部突然變細(xì)、拉斷等現(xiàn)象?!?/p>
3.疑問。就是教師用懷疑的不肯定的口氣提出問題,設(shè)置疑團(tuán),使學(xué)生覺得有矛盾存在。然后教師再擺事實(shí),講道理,引證各種事例,去獲得正確的結(jié)論。這種問,能使學(xué)生在發(fā)現(xiàn)矛盾、解決矛盾中更深刻地理解教材內(nèi)容,得到更牢固的基礎(chǔ)知識。如在講“剪切和擠壓的概念”時(shí)可提問:“用小鉚釘連接兩塊鋼板,兩鋼板分別受到大小相等、方向相反的外力作用,當(dāng)外力足夠大時(shí),鉚釘能被剪斷嗎?為什么?”“讓我們仔細(xì)想想,可以發(fā)現(xiàn)有這樣的特點(diǎn),作用在鉚釘兩側(cè)面上的外力,大小相等,方向相反,作用線平行,且相距很近,在這種情況下,介于兩力之間的各截面有沿著作用力方向發(fā)生相對錯(cuò)動(dòng)的趨勢。因此,當(dāng)外力足夠大時(shí),鉚釘是會(huì)被剪斷的。”
4.反問。反問就是從反面倒過來提問,讓學(xué)生的逆向思維發(fā)揮作用,或者當(dāng)學(xué)生作出錯(cuò)誤的回答或出現(xiàn)錯(cuò)誤的理解時(shí),可抓住錯(cuò)誤的癥結(jié)所在,組織反問,從而引起學(xué)生的積極反省,及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,找出錯(cuò)因。如在講到“作用力與反作用力定律”時(shí),一些不注意的學(xué)生會(huì)把物體的重力與地面對物體的支持力誤認(rèn)為是一對作用力與反作用力,這時(shí)可提出反問:“難道作用力與反作用力的受力體可以是同一個(gè)物體嗎?”
5.曲問。就是拐個(gè)彎,委婉含蓄地問,不直接提出所要解決的問題,而是精心設(shè)計(jì)提出與此有關(guān)的其他問題,然后托出所要解決的問題。如在講到“提高梁抗彎能力的措施”時(shí),可這樣發(fā)問:“為提高梁的抗彎能力,從梁的強(qiáng)度條件公式看,該采取什么措施?”
三、提問的程序
1.提出問題。簡練明確使學(xué)生確切地明白教師的要求。
2.稍停。給學(xué)生以思考問題,斟酌言語的時(shí)間。
3.指定回答問題的學(xué)生。親切指定學(xué)生,使其針對所提問題,沉著地將自己的認(rèn)識有系統(tǒng)地表達(dá)出來。
四、提問的注意事項(xiàng)
1.提問不要滿堂問。認(rèn)為問得多,答得多就是啟發(fā)式教學(xué),這是對啟發(fā)式教學(xué)的片面理解。如果不注意提問的針對性,隨心所欲地提問,這樣會(huì)使課堂教學(xué)單調(diào),致使學(xué)生產(chǎn)生疲勞感,影響大腦的思維活動(dòng),影響教學(xué)的效果。
2.提問不要“掃描式”。讓學(xué)生按座位一橫行或一縱列有順序地回答問題,這實(shí)際上就是先指名后提問,這種問法往往會(huì)造成教師與少數(shù)學(xué)生的對話,使大部分學(xué)生不再認(rèn)真思考,成了旁聽生。
3.提問不要過多重復(fù)。教師在提問時(shí),應(yīng)該選擇新穎奇特的角度提問,突破口要選準(zhǔn),要緊緊圍繞教學(xué)內(nèi)容,抓住那些牽一發(fā)動(dòng)全身之關(guān)節(jié)點(diǎn)、疑點(diǎn)進(jìn)行提問。
4.提問不要答不出或答錯(cuò)就換人。當(dāng)學(xué)生對教師的提問回答不出或不完整時(shí),教師一般不要立即換人,因?yàn)檫@個(gè)學(xué)生可能代表了一部分學(xué)生的情況。這時(shí)教師要善于借題發(fā)揮,啟發(fā)和幫助被提問的學(xué)生,當(dāng)學(xué)生經(jīng)啟發(fā)也回答不出時(shí),可先讓他坐下聽別人回答,需要的話,還可讓他回答第二遍。不要回答不上來,教師就皺眉,不耐煩,更不要隨意批評。
5.提問一般不要問“是不是”、“對不對”。這些口頭禪,似在提問,實(shí)則未問,久而久之,無形中使學(xué)生養(yǎng)成分析問題不從實(shí)際出發(fā),人云亦云的盲目從眾心理。至于教師根據(jù)教學(xué)需要,提一些讓學(xué)生判斷的問題,則可用“對不對”、“是不是”的問法。
6.提問的難度要適宜。問題太簡單,學(xué)生答得沒勁,沒有啟發(fā)性。問題太難,超出了學(xué)生的知識水平,學(xué)生答不上來等于沒問。難易程度應(yīng)該是學(xué)生利用已學(xué)過的知識,經(jīng)過認(rèn)真思考后能夠回答上來,這樣的提問,學(xué)生感興趣,才愿意回答。
總之,工程力學(xué)教學(xué)中的提問應(yīng)以“啟發(fā)式”和“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”的教學(xué)思想為指導(dǎo),引導(dǎo)全體學(xué)生進(jìn)入積極的思維狀態(tài),學(xué)會(huì)研究問題的方法,從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)大綱提出的培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力的要求。
參考文獻(xiàn):
篇10
關(guān)鍵詞:工程力學(xué);采礦工程;案例教學(xué)。
工程力學(xué)是一門廣泛應(yīng)用于各類工程領(lǐng)域的技術(shù)基礎(chǔ)課,是現(xiàn)代工程技術(shù)的基礎(chǔ)理論,也是機(jī)械、汽車、材料、紡織、車輛工程等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。 工程力學(xué)包括理論力學(xué)部分和材料力學(xué)部分,工程力學(xué)課程關(guān)乎學(xué)生知識體系的構(gòu)建和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),學(xué)好工程力學(xué)可以為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
課堂是知識學(xué)習(xí)的主陣地,為了提高工程力學(xué)課程課堂教學(xué)效果,訓(xùn)練學(xué)生力學(xué)專業(yè)素養(yǎng)和運(yùn)用所學(xué)力學(xué)知識解決工程問題的能力,進(jìn)而為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力提供條件,國內(nèi)眾多研究者從工程力學(xué)教學(xué)的手段、方法、理念等方面進(jìn)行了多角度探索和實(shí)踐。 如劉巍[1]對工程力學(xué)教材的建設(shè)方面提出了幾點(diǎn)建議,鄒良浩和蔣寅軍[2]探討了 PPT(Pow-erPoint Teaching)在工程力學(xué)專業(yè)相關(guān)課程教學(xué)中的應(yīng)用。小班多組學(xué)生的合作教學(xué)法[3]. 以力學(xué)競賽為切入點(diǎn)的課堂教學(xué)實(shí)踐[4]、問題式教學(xué)法[5]、案例教學(xué)法[6-7]、依托網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化資源的微課[8]和 MOOC(Massive Open Online Course)[9]等教學(xué)方法或模式。
工程力學(xué)的學(xué)科內(nèi)在形態(tài)[10]決定了 力學(xué)與工程的相伴而生,吳守軍和閆寧霞[11]認(rèn)為將工程實(shí)際問題引入課堂可以保持知識與時(shí)俱進(jìn)的先進(jìn)性,為此,文章探索將煤礦開采問題作為實(shí)現(xiàn)工程力學(xué)的力學(xué)理論與工程實(shí)踐相結(jié)合的重要橋梁紐帶,也是將書本力學(xué)知識與工程實(shí)踐相結(jié)合的有效途徑。 同時(shí),工程力學(xué)作為煤礦開采科學(xué)的重要應(yīng)用領(lǐng)域, 關(guān)系到國家能源的安全高效環(huán)保問題,因此很有必要讓學(xué)生了解到最新的科學(xué)研究成果。
面對目前工程力學(xué)課程學(xué)時(shí)壓縮、 內(nèi)容精簡、要求提高等難題,為了保證良好的教學(xué)效果,必須著力改善教學(xué)內(nèi)容和方法,促使學(xué)生做到課堂有興趣、學(xué)習(xí)有收獲、知識學(xué)扎實(shí),最終達(dá)到對知識學(xué)以致用、融會(huì)貫通的目的。 工程案例教學(xué)要求教師能夠?qū)崿F(xiàn)自身知識更新、 掌握最新前沿研究成果, 注重優(yōu)化工程力學(xué)課程內(nèi)容與教學(xué)過程設(shè)計(jì),將案例很好地引入到課堂教學(xué)中,注重學(xué)生應(yīng)用研究能力的培養(yǎng), 有助于學(xué)生創(chuàng)新思維的形成與鍛煉。
1 工程案例教學(xué)法。
工程力學(xué)課程理論性較強(qiáng), 學(xué)生學(xué)習(xí)難度大,為了提高學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣[12],可采用工程案例教學(xué)方法,以解決工程實(shí)際問題為主線。 這種帶著問題和興趣教學(xué)的方法具有良好的教學(xué)效果,所以,工程案例教學(xué)法是解決當(dāng)前工程力學(xué)教與學(xué)矛盾的有力措施。
多數(shù)工程實(shí)踐案例并非單一知識點(diǎn)的應(yīng)用,更多的是多知識點(diǎn)的綜合交叉融合。 工程實(shí)例不僅讓學(xué)生更深入理解所學(xué)知識,達(dá)到綜合運(yùn)用、融會(huì)貫通、舉一反三的目的,還能在解決實(shí)際問題的過程中提高課程學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)信心,實(shí)踐性和趣味性兼而有之,能使學(xué)生深刻體會(huì)到每所學(xué),必有用
的哲理,切身體會(huì)到課堂所學(xué)力學(xué)知識的應(yīng)用價(jià)值所在,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和科研創(chuàng)新的積極性,提升教學(xué)質(zhì)量, 增強(qiáng)學(xué)生在未來工作崗位的預(yù)見性和適應(yīng)性。 同時(shí),教師通過課堂教學(xué)與最新科學(xué)研究成果的結(jié)合,達(dá)到了教學(xué)相長的目的。
2 采礦工程教學(xué)案例。
文章以井工采礦工程中的頂板穩(wěn)定性力學(xué)問題、中深孔采礦技術(shù)力學(xué)問題和膠結(jié)充填開采方法頂板力學(xué)問題這三個(gè)具體問題為分析對象,依據(jù)各具體問題抽象出與其對應(yīng)的力學(xué)模型。 課堂上先對產(chǎn)生每種力學(xué)問題的工程背景進(jìn)行介紹,之后再考慮其力學(xué)本質(zhì),進(jìn)而抽象出力學(xué)模型。
2.1 頂煤穩(wěn)定性分析。
對井工煤礦開采條件下綜放沿空掘巷上覆巖層(文獻(xiàn)[13]圖 1)而言,為了抓住巷道頂煤的力學(xué)本質(zhì)特征可以抽象出其對應(yīng)的模型(文獻(xiàn)[13]圖 2)。 受煤柱兩側(cè)破裂區(qū)的影響,兩側(cè)破裂區(qū)處于接近貫通或貫通狀態(tài), 因此將覆巖右側(cè)視為活動(dòng)鉸鏈約束B,對上覆巖體具有豎直向上的支撐反力;左側(cè)視為固定端約束 A,對上覆巖體同時(shí)具有力和力偶的作用;q 為上覆巖層均布荷載。
2.2 中深孔采礦分析。
針對中深孔薄礦體開采工藝(文獻(xiàn)[14]圖 1),直接頂板不能作為力的傳遞介質(zhì),基本頂板能夠保持力的傳遞性,直接頂板和基本頂板共同構(gòu)成了采場頂板。 因此,深孔開采力學(xué)模型簡化力學(xué)模型圖(文獻(xiàn)[14]圖 2)中 h 為頂板厚度,跨度為 2l,頂板所受到的均布荷載大小為 q.
2.3 膠結(jié)充填開采分析。
膠體充填采礦技術(shù)可以有效利用充填材料、支架(柱)對頂板的支撐力,減輕了工作面災(zāi)害和地表沉陷。 采空區(qū)中充填材料起始時(shí)間 7 d 內(nèi)強(qiáng)度上升較快, 之后充填材料強(qiáng)度緩慢增長,28 d 后強(qiáng)度恒定, 故將充填區(qū)劃分為 B 區(qū) (強(qiáng)度快速增長區(qū))、C區(qū)(強(qiáng)度緩慢增長區(qū))和 D 區(qū)(強(qiáng)度恒定區(qū)),D 區(qū)充填體能完全支撐原巖應(yīng)力。 忽略膠體充入前頂板下沉量,充填體接頂良好時(shí)的采場力學(xué)模型及其受力分析見文獻(xiàn)[15]圖 1 和文獻(xiàn)[15]圖 2 所示。 其中,h 為煤層頂板厚度,H-h 為上覆巖層厚度, 位置 E 處充填體能完全抵抗上覆巖層荷載,a 為支柱(架)作用寬度,b 為 B 區(qū)寬度,c 為 C 區(qū)起始位置至 E 位置的寬度,R1為巖梁左端支座反力、R2為巖梁右側(cè)支座反力,M1 為巖梁左側(cè)支座彎矩,M2為巖梁左側(cè)支座彎矩,q 為上覆巖層對巖梁產(chǎn)生的均布荷載,q1為支柱(架)對巖梁的均布支撐力,q2為 B 區(qū)充填體產(chǎn)生的最大支撐力,q3為 E 位置的支撐力。
3 結(jié)語。
1)對上述典型的采礦工程案例抽象出力學(xué)模型后,綜合運(yùn)用工程力學(xué)靜力學(xué)、幾何學(xué)和物理學(xué)三方面條件進(jìn)行分析求解。
2)工程案例教學(xué)體現(xiàn)了學(xué)為主體,教師學(xué)習(xí)教授最新科研成果, 通過對采礦工程案例的分析,抽象出工程力學(xué)模型, 再聯(lián)系課程基本理論與方法,鍛煉了學(xué)生運(yùn)用工程力學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。
3)通過對文中采礦工程案例的引入,加深了工程力學(xué)知識的理解和運(yùn)用,使學(xué)生不僅了解了采礦行業(yè)相關(guān)知識, 而且發(fā)揮了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情,培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新思維能力,為今后的崗位工作打下來基礎(chǔ),取得了良好的效果。
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