淺談職業(yè)教育中提高基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)效果的方法

韓超

【摘 要】針對力學(xué)課程理論性強(qiáng)，學(xué)生興趣低，教學(xué)過程中存在的重理論，輕能力培養(yǎng)等現(xiàn)象，提出了注重學(xué)生對概念的理解、注重培養(yǎng)學(xué)生工程意識、合理安排授課內(nèi)容、培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)文化素質(zhì)等提高基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)效果的方法。

【關(guān)鍵詞】力學(xué)；教學(xué)效果；概念理解；工程意識

0 引言

力學(xué)課程是職業(yè)院校工程類專業(yè)最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，在工程教育中占有重要的地位。由于課程的理論性較強(qiáng)，學(xué)生對力學(xué)學(xué)習(xí)的興趣不高，加之現(xiàn)在的力學(xué)教學(xué)大多采用的還是學(xué)科型教育模式，教學(xué)過程中不同程度地存在重理論，輕能力培養(yǎng)，不能充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性等現(xiàn)象[1]，因此，如何提高力學(xué)教學(xué)的效果是我們長期關(guān)注的問題。

1 注重學(xué)生對概念理解

1.1概念的重要性

概念是對事物本質(zhì)特征的一種把握。力學(xué)概念是對各種力學(xué)現(xiàn)象抽象出來的概括其本質(zhì)特征的一種認(rèn)識。只有概念清晰，才能真正理解基本原理和解題方法。力學(xué)課程教學(xué)過程中我們往往較側(cè)重原理的解釋和解題方法的講授，而沒有意識到學(xué)生對抽象語言表述的概念并沒有深刻的領(lǐng)悟。

1.2概念直接用于定性分析

在準(zhǔn)確理解的基礎(chǔ)上，概念可以直接運(yùn)用到實(shí)際工程的定性分析中去，不需要計(jì)算或僅進(jìn)行簡單計(jì)算，就可以得到問題的結(jié)論，這種方法在實(shí)際工程中非常實(shí)用。例如，工程中某一超靜定結(jié)構(gòu)如只需判斷其彎矩圖的大致形狀和危險(xiǎn)截面的位置，可以通過觀察分析結(jié)構(gòu)的變形，并依據(jù)彎矩圖形狀與荷載情況之間的關(guān)系和彎矩圖要畫在桿件的受拉邊直接作出彎矩圖的形狀。這種概念分析方法顯然比用力法或位移法計(jì)算要快得多。這種通過概念和結(jié)論得到的大致結(jié)果也可以用作精確計(jì)算結(jié)果的校核。

1.3理解概念有助于思維方式的培養(yǎng)

力學(xué)課程的學(xué)習(xí)不單單要求學(xué)生學(xué)會(huì)解決幾個(gè)問題，而更重要的是幫助學(xué)生建立從應(yīng)用的角度去觀察、分析和解決問題的思維方式。由于缺乏工程經(jīng)驗(yàn)，從思維方式上，他們還不大習(xí)慣于解決工程問題的邏輯思維。力學(xué)課程作為學(xué)生接觸的第一門具有工程背景的課程，既要給學(xué)生提供扎實(shí)的基礎(chǔ)科學(xué)知識，又要培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法。只有把相關(guān)的基本概念理解透徹才能對力學(xué)的知識體系形成感性認(rèn)識，進(jìn)而養(yǎng)成邏輯思維。

2 培養(yǎng)學(xué)生的工程意識

在工程技術(shù)類專業(yè)中，力學(xué)作為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，一方面可以為后續(xù)的專業(yè)課程打基礎(chǔ)，另一方面也經(jīng)常可以直接運(yùn)用與工程實(shí)踐中分析和解決實(shí)際問題，因此力學(xué)是兼有理論性和應(yīng)用性的學(xué)科。但對于學(xué)生而言，力學(xué)課程的學(xué)習(xí)在專業(yè)課程之前，這一階段學(xué)生對工程的認(rèn)知較少，容易把力學(xué)當(dāng)作純理論課程去學(xué)，較多抽象的圖形、符號、公式和計(jì)算往往使他們感到枯燥，產(chǎn)生厭學(xué)情緒。進(jìn)行力學(xué)課程教學(xué)時(shí)應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生對工程實(shí)際的認(rèn)知，使學(xué)生漸漸養(yǎng)成從工程角度分析問題的習(xí)慣和以工程實(shí)際為導(dǎo)向的思想觀念，即培養(yǎng)學(xué)生的工程意識[2]。具備工程意識能夠使學(xué)生能動(dòng)地去認(rèn)識所學(xué)知識的用途，運(yùn)用所學(xué)的概念和方法去解決所遇到的工程實(shí)際問題，使學(xué)習(xí)具有目的性和方向性。在教學(xué)過程中可以采取如下方法來培養(yǎng)學(xué)生的工程意識。

2.1加強(qiáng)直觀教學(xué)，引入工程案例

傳統(tǒng)的力學(xué)課程教學(xué)多是從計(jì)算簡圖和公式導(dǎo)出講起，對于沒有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生而言抽象的圖式難以和工程實(shí)際掛鉤。為了使學(xué)生增加對工程感性認(rèn)識，以便把課程中的力學(xué)模型和實(shí)際構(gòu)件相聯(lián)系，在教學(xué)中可以使用一些結(jié)構(gòu)模型教具或放映一些與工程有關(guān)的圖片和視頻等。通過這些方式，使學(xué)生了解工程結(jié)構(gòu)的特征及工作原理，了解工程中解決問題的使用方法、術(shù)語和規(guī)范等，為理論聯(lián)系實(shí)際提供必要的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上再來學(xué)習(xí)力學(xué)計(jì)算模型的簡化方法以及從工程實(shí)際中抽象出來的各種力學(xué)問題，使學(xué)生將具體工程實(shí)踐與力學(xué)課程的內(nèi)容對應(yīng)起來。

2.2加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

在力學(xué)教學(xué)工作中應(yīng)重視實(shí)踐教學(xué)，通過力學(xué)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對理論知識形成更深刻的理解，更重要的是力求通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)造性思維。而傳統(tǒng)的力學(xué)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，只鍛煉了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力而忽視了對他們分析解決問題的能力的培養(yǎng)，更無法靈活運(yùn)用于工程實(shí)際。

2.3把工程意識培養(yǎng)納入課程考核范圍

為使工程意識的培養(yǎng)得到重視，可以把工程意識培養(yǎng)納入課程的考核。例如在力學(xué)課程考核中可采用與專業(yè)聯(lián)系緊密的工程實(shí)際問題作為案例設(shè)置問題，讓學(xué)生分析案例中的力學(xué)現(xiàn)象、力學(xué)原理和力學(xué)問題。設(shè)置問題時(shí)可以以定性分析問題為主，輔以簡單常規(guī)計(jì)算。

3 合理取舍講授內(nèi)容

在講授力學(xué)課程時(shí)要對課程的內(nèi)容做好取舍，有些知識需要細(xì)化講解，有些知識需要拓展外延，有些知識需要講解其應(yīng)用，有些知識只需要簡單表述，有些與學(xué)生所學(xué)專業(yè)關(guān)系不大的內(nèi)容可以簡單帶過，有些涉及較深數(shù)學(xué)知識的推導(dǎo)可以不講。切不可課本上有什么就給學(xué)生講什么，無輕重之分，全部灌輸給學(xué)生，挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，對力學(xué)望而生畏。在取舍講授內(nèi)容時(shí)要考慮學(xué)生所學(xué)專業(yè)和已有的知識基礎(chǔ)。比如，對土建專業(yè)的學(xué)生，在講授理論力學(xué)時(shí)將重點(diǎn)放在靜力學(xué)部分，而對于機(jī)械、航空等專業(yè)的學(xué)生，運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)也需要重點(diǎn)講授。再如，學(xué)生在學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)時(shí)對微分方程的知識沒有深入學(xué)習(xí)，那么在講授材料力學(xué)中兩端鉸支細(xì)長壓桿的歐拉公式時(shí)可以不去講解公式的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，而改用從穩(wěn)定性影響因素出發(fā)來引導(dǎo)學(xué)生理解和記憶公式。這樣可以減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，有助于學(xué)生把握重點(diǎn)知識，有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

4 學(xué)生的力學(xué)文化素質(zhì)培養(yǎng)

在力學(xué)教學(xué)的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)文化素質(zhì)，使學(xué)生增強(qiáng)對力學(xué)的興趣，使學(xué)生對力學(xué)的學(xué)習(xí)變被動(dòng)為主動(dòng)，將極大地提高教學(xué)效果。培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)文化素質(zhì)可以從以下方法入手：①經(jīng)常將身邊的力學(xué)現(xiàn)象、日常生活和勞動(dòng)中的力學(xué)原理引入課堂，引導(dǎo)學(xué)生在衣、食、住、行中去體驗(yàn)力學(xué)知識，激發(fā)學(xué)生的興趣。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、理論聯(lián)系實(shí)際、分析和解決問題的能力。比如，讓學(xué)生思考為什么食品包裝袋的邊緣要做成鋸齒狀等。②介紹我國歷史上中外聞名的力學(xué)成就，比如趙州橋、應(yīng)縣木塔等，把力學(xué)的學(xué)習(xí)和歷史文化相結(jié)合，讓學(xué)生感受力學(xué)在人類文明發(fā)展進(jìn)程中所起的作用。③鼓勵(lì)學(xué)生參加各種力學(xué)競賽，給學(xué)生開拓視野和取得榮譽(yù)的機(jī)會(huì)。④成立學(xué)生力學(xué)興趣小組、協(xié)會(huì)和社團(tuán)等學(xué)生組織，為喜愛力學(xué)的學(xué)生提供交流、展示和自主學(xué)習(xí)的平臺，在學(xué)生中間營造良好的力學(xué)學(xué)習(xí)氛圍。

5 總結(jié)

力學(xué)課程在職業(yè)教育工程類專業(yè)中有著重要地位。加強(qiáng)學(xué)生對力學(xué)概念的理解，培養(yǎng)他們的邏輯思維方式；培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，使他們形成以工程實(shí)際為導(dǎo)向的思想觀念；合理取舍講授的內(nèi)容，使學(xué)生減輕學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)；培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)文化素質(zhì)，營造良好的力學(xué)學(xué)習(xí)氛圍。這些方法都是以學(xué)生為本位，目的在于使學(xué)生能夠較好地發(fā)揮主觀能動(dòng)性來學(xué)習(xí)，并給他們指明了學(xué)習(xí)力學(xué)的目的和方向，使他們能夠有的放矢，從而提高了基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]王麗梅.高職高專《工程力學(xué)》教學(xué)改革探討[J].科技視界，2015，13：76.

[2]蔣純志，姚敏，金桂.力學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的工程意識[J]. 中國校外教育，2009，S5：64.