摘 要: 作者針對工程力學的課程特點及高職院校的學生特點,結合教學實踐,提出了增強教學效果的方法:培養學生的自學能力、理論聯系實際的能力和優化教學內容、靈活運用多媒體教學手段。
關鍵詞: 高職類工科專業 《工程力學》 增強教學效果
工程力學是高職類工科專業的重要技術基礎課,它是一門介于專業基礎課和專業課之間的課程,既有著較強的理論性,又和生產實際聯系密切,在工程意識培養方面占據著重要的地位。對于高職學生而言,由于數學、物理等基礎知識比較薄弱,給教學過程增加了一定的難度。針對該課程的特點,我結合這幾年的教學實踐,就如何增強工程力學的教學效果提出以下幾個方法。
一、注重培養學生的自學能力
當今社會,知識發展日新月異,學生從走進校門到踏上社會都需要不斷地進行知識更新,教師不可能在有限的教學時間內傳授給學生終身受用的知識和技能。所以在課堂教學中要做到取舍有度,有所教,有所不教,如果面面俱到,“填鴨式”教學,不僅效果不好,而且不利于學生能力的培養,容易養成學生學習的惰性。古人云:“授人以魚,不如授人以漁?!彼越虝W生掌握知識的方法和鍛煉他們自學的能力、查閱資料的技能同樣重要。在這方面,我們鼓勵和要求學生堅持課前自學預習,有效地促進了學生對書本知識的掌握,提高了課堂教學質量。為了讓學生都能夠做到課前預習書本知識,可以借助一些檢查和監督機制,比如:在每一節課后都給學生留出預習作業,預習作業通常由很多與下一節課內容有關的問題構成。課前組織學生對預留問題進行討論和總結,或者安排個別學生回答問題和試講。列出學生預習中遇到的問題和難點,然后針對這些問題進行授課。在實踐教學中,采取這些措施不僅能夠保證課前預習,而且能夠活躍課堂氣氛,活躍學生的思維,有效提高學生的自學能力,收到事半功倍的效果。
二、結合工程實例,采用啟發式教學,培養學生理論聯系實際的能力
高職院校培養的是應用型人才,所以工程力學的教學內容更應突出“應用型”這一特點,要從教學需要、專業特點、工程實際應用和知識結構整體優化等角度出發,重點應放在基本定理的理解與應用上,淡化理論與推導,加強工程力學與后續課程的聯系及其在工程實際中的應用。這就要求教師要轉變傳統的教育思想,采用啟發式教學法,授課時考慮學生的反應,有針對性地按課程重點、難點分層次設問、引導。例如在講到軸的強度問題時可以讓學生思考:為什么空心軸應用要比實心軸廣泛?在講到梁的截面性質對其強度、剛度的影響時,可以提問學生:教室內的矩形截面梁為什么是豎放而不是橫放?骨骼和竹子為什么長成空心圓截面?用力學概念解釋自然界中的各種動植物在漫長的進化過程中形成各自合理的承載能力的原因。又如結合現代橋梁技術廣泛采用的斜拉橋,用所學的壓桿穩定理論分析這種結構的合理性。相對普通的橋墩式(南京長江大橋),斜拉橋(蕪湖長江大橋)用拉索(受拉構件)將橋身及載荷集中于主橋墩上,只要保證主橋墩的穩定性,斜拉橋通過使用大量拉索減少了橋墩(壓桿)的數量,變受壓構件為受拉構件,增強了安全性。這樣的實例不勝枚舉。通過這些實例,學生會看到工程力學在實踐中的應用,激發學習積極性,提高運用所學理論解決實際問題的能力。
三、剖析課程體系,優化教學內容
如在講授材料力學時,可以突出四種基本變形的對比聯系。在講第一種基本變形拉伸與壓縮如何用截面法求軸力(軸向拉壓的內力)時,強調每種基本變形的內力求法都是截面法,讓學生明白截面法的重要性,歸納為“截、取、代、平”四個步驟,并讓學生爛熟于心,進而在講完畫軸力圖、求應力、強度計算等這一章的所有知識點后,進行歸納總結時,讓學生明確材料力學的四種基本變形都是按照“內力、內力圖—應力—強度計算、剛度計算”這樣的模式展開的知識體系。這樣學生在一開始就能對材料力學中各種基本變形的知識框架有初步的認識,在教學的過程中引導學生注意分析幾種變形的前后對比聯系,如軸力與剪力對比,應力與剪應力對比,拉壓時的強度計算與剪切時的強度計算對比,等等,使學生對知識的理解更有條理性,不會混淆,記憶深刻,從而能在學習過程中掌握主動,思考也變得積極活躍。
當然,在教學中有許多定理和公式需要推導,比如:剛體平動的運動特點,扭轉變形時的剪應力計算公式的推導,等等。根據高職學生的特點,以必需、夠用為度,對于力學中較多的定理和公式不應全部進行詳細的理論推導,而應簡單地說明來源強調結論,要求學生學會運用,在大量的理論中突出重點。
四、靈活運用多媒體教學手段,提高學生學習興趣
多媒體技術以圖文并茂、聲像俱佳、動靜皆宜的表現形式,大大增強了學生對抽象事物與過程的理解與感受,通過動畫將抽象難懂的內容形象地表達出來,達到化解教學難點、縮短學生的認知過程之目的。例如,在工程力學教學中,學生沒有機會到現場去看看實際變形和破壞情況,對變形的理解不夠透徹。采用多媒體教學課件,活生生的實例不僅能使學生一目了然,而且可把構件的各種受力和變形情況形象地繪制在課件中,使之躍然于學生眼前。又如,在講授點的復合運動時,確定了動點、動系、和定系后,再分析三種運動。多數學生對相對運動分析不出來,這時我提示學生們要跳到動系上看動點怎么動,緊接著用動畫把這一過程生動地表現出來,學生豁然開朗,這些都是板書教學無法實現的。另外,在某些實驗條件不具備的情況下,還可以利用多媒體讓學生觀看實驗視頻,或進行模擬實驗??傊`活運用多媒體手段進行教學,能使許多力學疑難問題迎刃而解,既可培養學生的學習興趣,又可增強他們的學習信心,從而達到更好的教學效果。
五、結語
在工程力學教學的過程中,應始終堅持以學生為主的原則,通過教學改革,建立優化的教學體系和教學方法,不斷提高教師自身業務素質,充分調動學生的學習積極性,開發學生的創新能力和實踐能力,提高教學效率,為培養適應現代工業發展的應用型人才打下良好的基礎。
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