韓 婷
(福州外語外貿學院, 長樂 350202)
《工程力學》是工程造價專業的一門專業基礎課程,涵蓋了原有理論力學和材料力學兩門課程的主要經典內容,同時又擴展了部分現代計算力學與工程應用方面的內容,既抽象又繁雜,且常有復雜的分析計算過程,學生學習起來難度較大。因此在《工程力學》課程建設過程中應該思考如何在有限的課時中,讓學生理解和掌握課程內容,并將所學內容與工程實際相結合,提高解決工程實際問題的能力。本文結合課程教學實踐,對《工程力學》的課程建設進行了思考。
《工程力學》是工程造價專業的專業基礎課,是后續專業課程的基礎。該課程主要是以提高學生工作過程中的力學素養為目標,培養學生初步分析物體機械設備受力、進行常用構件的強度、剛度初步計算和校核的技能;通過基于工作過程的教學方法,使學生深化對材料和構件力學性能的認識,根據受力特點和要求選擇適當材料和構件、檢查機械中構件是否符合安全要求。
《工程力學》這門課程公式和定理較多,內容相對來說比較枯燥,在傳統的教學中,教師一般注重定理的證明和公式的推導,通過灌輸式教學方式進行教學,學生被動接受,對學習本門課程的興趣不大,甚至覺得排斥,教學效果較差。實際上,教師講授時可以結合工程實際,豐富課堂內容,如講到力偶性質及力線平移定理時,結合鉗工實習手動螺紋時要求雙手均勻施力,為什么不能單手操作?利用力線平移定理加以分析說明[1]。講解力對點之矩時,結合扳手擰螺母怎樣省力怎樣費力,怎么轉動扳手是擰緊或松開螺母進行說明。講解力對軸之矩時,如何施力是開門、關門或門不動,施力大小及方向變化對開關門有何影響[2]。此外,還可以通過多媒體教學,通過播放視頻、動畫和圖片的方式,將抽象的內容直觀化。再輔以啟發式、研討式等教學方法,不斷激發學生的學習興趣。
在《工程力學》課程教學中,教師應精心準備教案,制定教學方案,針對不同的教學單元,將教學階段不斷細化,如平面力系的合成與平衡單元,首先明確教學目標,讓學生明確通過本單元的學習,應能夠利用平面匯交力系的平衡方程求工程結構的支座反力;能夠利用平面力偶系的平衡方程求工程結構的支座反力;
能夠對平面任意力系進行簡化并能夠對簡化結果進行分析;能夠利用平面任意力系的平衡方程求解工程結構或構件的支座反力。針對教學目標,下達學習任務平面匯交力系的合成與平衡;平面力偶系的合成與平衡;平面任意力系的簡化;平面任意力系的平衡條件及其簡化。然后將教學過程細分為資訊、計劃、決策、實施、檢查和評估等階段,明確各階段中教師與學生的角色與定位,通過師生共同合作,提高教學效果。
《工程力學》課程中公式和定理較多,知識點繁雜且抽象,教師在教學過程中除了采用啟發式教學,引導學生自主思考,激發學生學習興趣外,還應該輔以練習加深學生對公式和定理的理解,對課程作業要精心挑選、設計,盡可能多采用驅動任務的方式布置作業(在課前布置而不是課后布置);應根據具體課程內容的特點,對各知識、技能的要求,采用“合”(綜合)或“分”(分解)的設計作業任務;并適當選擇以小組合作或獨立的方式完成作業,以滿足課程目標的需要。每教學單元結束后應對該單元的習題進行講解,但應改變以往習題課中教師講,學生聽的模式,應調動學生學習的積極性,采取教師引導,學生參與討論的方式,活躍課堂氣氛,調高練習效果。
《工程力學》課程雖然課時有限,但是除了理論教學環節外,實驗教學環節也是不可或缺的一部分。本課程中可以開設的實驗包括靜力學演示實驗,低碳鋼和鑄鐵的拉伸實驗,壓縮實驗,測定低碳鋼彈性模量 E,低碳鋼和鑄鐵的扭轉實驗,動力學演示實驗,金屬沖擊實驗,金屬疲勞實驗,光彈性應力分析[3]。開設實驗環節有利于學生更直觀地理解課程中的一些概念和性質,同時提高學生的動手操作能力,激發學習興趣。
本課程的評價主要是階段評價與最終評價相結合、理論評價與實踐評價相結合的模式,突出過程與模塊評價,結合課堂提問、課后作業等手段,減少筆試所占的比重,增加實踐性考核的比重,但要注重平時的評分匯集。平時的評分內容包括職業道德、學習能力、團隊協作精神、溝通交際能力、寫作能力、語言表達能力、知識的運用和掌握能力等方面的考核。
教學過程中,教師向學生下達教學任務,然后根據學生對教學任務的完成情況,將每次考核結果分為五個等級。如在平面力系的合成與平衡教學單元中,優秀:能寫出平面匯交力系的平衡公式,計算支座反力,能寫出平面任意力系的平衡公式,計算出所有支座反力,正確率大于等于 90%。良好:能寫出平面匯交力系的平衡公式,計算支座反力,能寫出絕大部分平面任意力系的平衡公式,計算出絕大部分支座反力,正確率大于等于80%,小于90%。中等:能寫出平面匯交力系的平衡公式,計算支座反力,能寫出大部分平面任意力系的平衡公式,計算出大部分支座反力,正確率大于等于70%,小于80%。及格:能寫出平面匯交力系的平衡公式,計算支座反力,能寫出平面任意力系的平衡公式,計算出一些支座反力,正確率大于等于60%,小于70%。不及格:不能寫出平面匯交力系的平衡公式,計算支座反力,不能寫出平面任意力系的平衡公式,計算不出支座反力,正確率小于60%。
根據《工程力學》課程特點,結合學生學習的實際情況,進行課程建設和改革是必要的,應該通過課程的建設不斷提高學生的學習效果。