馮亮++++苑林
摘 要: 《船舶結構力學》是船舶與海洋工程專業一門重要的專業基礎課,為適應山東省“卓越工程師教育培養計劃”關于提高學生的工程能力的要求,作者從課程教學內容、教學手段及考核方式三個方面進行了改革和嘗試。
關鍵詞: 《船舶結構力學》 教學改革 能力培養
《船舶結構力學》是船舶與海洋工程專業一門重要的專業基礎課,具有力學課程的理論嚴密、系統完整、邏輯性強、抽象等基本特點。它主要闡述了船舶結構力學的一些基本問題,介紹了單跨梁及梁系、平面應力板、矩形薄板這些典型的船體結構,以及經典的結構解析方法:力法、位移法、矩陣法、能量法,針對現代結構工程中廣泛應用的有限元法進行了描述,最后對結構的穩定性進行了闡述?!洞敖Y構力學》課程內容掌握的如何將直接影響后續諸多專業課程的學習質量的高低。因此,除了完成基本的教學任務外,還要通過引導,培養學生解決工程實際問題的能力,為他們今后的工作打下堅實的基礎。為了滿足船舶與海洋工程專業人才培養的要求,筆者通過教學實踐,對當前的《船舶結構力學》的教學內容、教學方法和考核方式等方面進行探討,提出增強教學效果的建議。
一、《船舶結構力學》教學中存在的問題
(一)《船舶結構力學》本身內容多且復雜,但是目前各專業課程課時大幅削減,學科內容隨著科技的進步不但沒有刪減,反而有所增加,造成學時少且不足的矛盾,需要對教學內容作出較大的調整與刪減。
(二)《船舶結構力學》是一門理論性很強的專業學科,在以往的教學中,教學方法死板,只能通過板書與作業的形式使學生簡單了解教學內容,不能達到真正掌握并自主運用的程度,需要對教學手段進行改進與創新。
(三)學生多注重成績,《船舶結構力學》中一些復雜的知識、理念及方法很難通過試卷的形式加以展現,這便使得部分學生在對待某些重要但不會出現大題的知識時是不認真,對于其在以后的學習工作沒有幫助、需要豐富課程的考核方式。
二、教學內容、教學方法和考核方式的改進
(一)教學內容。針對課時少而內容多這個矛盾,應當對教學內容進行劃分,分為基本教學內容與提高教學內容?;窘虒W內容即要求學生必須掌握的知識點,是其在日后的專業課程學習和工作應用中不可缺少的知識,也是平常課堂上教師主要講述、學生主要學習的內容,其中單跨梁、多跨梁、鋼架、剛性板等結構的強度與穩定問題及解決多跨梁、鋼架的力法、位移法、能量法、矩陣法等船舶結構力學常用的方法為基本教學內容,要求學生必須掌握,以課程授課為主要形式,是試卷考核的主要內容。提高教學內容是對于基礎較好、能力較強的學生的一種再提高的學習內容,不對大部分學生做具體要求。比如梁的極限彎矩、板格的有限元理論等為提高教學。這一部分內容以教師答疑、學生自學為主要形式,不作為課程考核內容。
(二)教學方法。除了傳統課堂板書講授以外,還要發揮多媒體教學方法的優勢。雖然《船舶結構力學》學時少且不足,但是通過多媒體教學可以在既定時間內完成教學內容,并且保證教學質量,豐富教學內容。例如通過動畫、視頻、動態圖片等多種形象具體的形式,加深學生對于概念的理解和掌握。然而在發揮多媒體教學優勢的同時,我們也不能忽略其信息量大導致學生學習不扎實的缺點。這需要老師對多媒體內容進行精化,同時加以板書說明,實現傳統教學與多媒體教學的優勢互補,便學生既學完又學會。
其次,以科研帶動教學,努力提高學生的工程應用能力。通過讓學生接觸實際的船舶工程結構設計項目,將工程領域的技術問題融入課堂教學中,直接激發學生學習課堂知識的熱情。例如通過學習專業有限元軟件Patran做幾個簡單結構的計算結果與課堂學習的力法和位移法所計算的結果的比較,既可以為未來專業軟件的學習打下基礎,又有利于加深對力法、位移法本質的理解。課堂教學和課外研究有機結合,能提高學生的知識應用能力和創新能力,增強其工程素質和實踐能力。
另外,還可以結合與船舶結構設計有關的競賽,組織學生分組積極參與,在實踐應用中掌握知識要點。
(三)考核方式。改變以往完全閉卷考試的形式,采取“一頁開卷”考試方式,允許學生將重要的參考公式和自己歸納的知識點等寫在自帶A4紙上帶入考場(只能手寫),從而幫助學生不死記硬背公式,而把主要精力放在對課題的理解和過程上。同時準備這一頁紙的過程,就是對重點知識的歸納與提煉的過程。
除了以往的試卷考核以外,還可以設計課程作業。學生通過運用課本上的知識對于實際的工程問題進行具體分析,完成課程作業,從而在后續專業課程的學習中走出重注成績的誤區,更注重對知識的分析與理解,增強對日后本專業工程問題的思考。
三、結語
《船舶結構力學》的教學改革和實踐是一個長期而復雜的課題,隨著教學經驗的豐富,內容與方法也在不斷變化,需要我們在日常教學實踐中不斷探索。只有不斷進行教學改革和實踐,才能穩步提高教學質量,讓學生真正掌握結構力學知識,為進一步學習專業知識和以后的工作應用打下良好的基礎,培養出高素質的船舶專業人才。
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