楊秀麗 劉金剛 郭文晶 陳淑清
(中國人民解放軍空軍航空大學力學教研室,吉林 長春 130022)
工程力學是現代工程技術的重要理論支柱之一,與工程技術各領域聯系十分緊密,它涉及的靜力學、材料力學基礎、運動學、動力學的基本概念、原理和方法,是飛行學員必須掌握的一門核心技術基礎課,該門課程能夠為學員學習飛機飛行力學、空氣動力學等后續航空理論課程奠定重要的理論基礎[1]。同時,該門課程有助于提高學員分析問題、解決問題的能力,有利于培養學員的創新精神和嚴謹的工作作風。但通過多年的教學實踐發現,學員對工程力學課程的學習興趣不高,究其原因為以下幾點:一是教員在緒論中過度強調本門課程難度,使學員望而生畏;二是靜力學部分理論簡單,一學就會,不用工程力學方法也能完成,但遇到復雜的問題往往又做不好;三是本門課程知識點多,學習后面的忘了前面的,越學越沒信心,形成惡性循環。
偉大的科學家愛因斯坦說過“興趣是最好的老師”。濃厚的興趣是人們刻苦專研、用于攻關的強大動力。激發學員學習工程力學的學習興趣是提高教學質量的關鍵。針對如何提高學員對工程力學課程的學習興趣提出以下幾點建議:
良好的開端意味著成功的一半,開篇課是決定學員能否對一門課程產生興趣的關鍵。而緒論通常被安排在第一次課,所以要充分認識緒論課的重要性和必要性[2]。緒論主要介紹課程的性質、作用、研究對象和研究方法。在講解過程中,利用工程力學在現代化技術和生產實踐中的廣泛應用來提高學員對工程力學重要性的認識,采用有關生活或飛機上的具體例子使學員認識到工程力學是一門非常有用的課,通過介紹力學的發展史和力學家的偉大成就讓學員了解力學的來龍去脈并起到很好的勵志效果。教員應該精心準備緒論課,抓住學員求知心理,提高學員的學習興趣,使學員懷著新的期待投入到學習新的課題、新的內容中去。
隨著現代教學手段的不斷發展,許多課程已開始使用多媒體教學手段。在工程力學課程中,復雜的運動形式、抽象的描述、難以實際體驗的現象,這些是用傳統的教學手段是難以表現的。通過多媒體演示、多媒體模擬、多媒體實驗[3]等方式向學員提供聲、像、圖、文等綜合性信息,從而變抽象為具體、直觀、形象。大大降低課程的難度,提高學員的學習興趣。比如在運動學部分提及很多復雜的運動形式,而學員缺乏工程實踐知識,對復雜運動的想象能力較差。傳統的板書畫圖,無法提供給學員生動的運動形象,應用多媒體播放視頻或動畫可以生動的將運動形式展現給學員,讓學員直觀地看到運動的情況。再比如材料力學部分的四種變形,可以通過仿真軟件形象地表達出來。
傳統的板書教學模式雖然存在著很多弊端,但是因為也有其可取之處,所以雖然有了現代的多媒體教學模式,板書仍不可全丟。有些教學內容需要以板書為主才能取得更佳教學效果,比如重要的概念、公式的推導過程、例題的解題過程。對于重要的概念可以采用彩色粉筆強調關鍵的字、詞或句,加深學員印象。針對重要的公式采用板書進行逐步推導,帶領學員進行同步思考。在求例題的過程中在黑板上按照求解步驟詳細寫出求解過程,在給學員示范的同時也起到了規范的作用。
結合多種教學方法、多種教學手段、營造和諧而熱烈的課堂氛圍,使學員成為課堂教學的主體、自主參與到教學過程中。互動式教學是對話、理解、創新能力形成的過程。在工程力學教學中,教員應多采用問題導入、案例討論等能有效實踐互動式教學方法的方式,可以激發學習動機、啟迪求職欲望、點燃智慧的火花。
另外,教員要加強個人修養,要有健康向上的人格和平易近人的態度,加強與學員思想和學習方法的交流,共同發展興趣愛好,拉近彼此距離,盡量讓學員喜歡教員,從而喜歡這門課程。課上學員回答問題時,教員要面帶微笑,以眼神、手勢熱情鼓勵,讓學員有種被重視的感覺,在情感上得到滿足。針對現在的學員自尊心強、喜歡表揚的心理,選典型、揚先進,有效地激發學員學習工程力學課程的興趣。教學實踐中發現,與教員關系融洽的學員,上課注意力更集中,回答問題也積極,并能認真完成作業。
工程力學所研究的內容大都來源于生產和生活實踐,所以從實踐中得到的理論還要應用于實踐中去。教員收集各種生產和生活實例,結合學員的專業特點,加以詮釋,會大大提高學員學習工程力學課程的興趣。例如,運動著的自行車車輪上的輻條,為什么上部分模糊而下部分清晰;若兩個質量不相等的宇航員在太空中進行拔河比賽誰會贏;為什么跳水運動員在空中先縮攏四肢,入水時又伸直四肢;電線跨度相同時,為什么下垂量越小電線越易拉斷;等等。
工程力學的學習即重要又枯燥,如何提高學員學習該課程的學習興趣將成為工程力學教學的一個挑戰。結合筆者多年的教學經驗,給出了四個方面的建議,以此期望能提高教學質量。
[1]張維君,沈英.工程力學[M].空軍航空大學,2013.
[2]何運祥.《理論力學》緒論教學創新探討[J].太原城市職業技術學院學報,2010.
[3]沈英,袁長清,栗英杰.《飛行工程力學》課程創建與教學研究[J].空軍航空大學學報,2011.