淺談工程力學(xué)教學(xué)中的體會(huì)及教學(xué)方法的探索

趙巧絨 張宏偉 孫琳琳

摘 要 工程力學(xué)是近機(jī)類工科專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，也是一門理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的課程，結(jié)合西京學(xué)院新的人才培養(yǎng)目標(biāo)，從課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)及課程考核三個(gè)方面進(jìn)行探討與研究，為工程力學(xué)教學(xué)改革奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 工程力學(xué) 課堂教學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 考核方式

中圖分類號(hào)：G642.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

工程力學(xué)是研究物體宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用的學(xué)科，是機(jī)械、汽車、材料加工等近機(jī)類工科專業(yè)的必修課，與工程技術(shù)方面聯(lián)系比較緊密。工程給力學(xué)提出問(wèn)題，而力學(xué)的研究成果又改進(jìn)工程設(shè)計(jì)思想。工程力學(xué)包含靜力學(xué)和材料力學(xué)兩大部分。靜力學(xué)主要研究物體的受力分析及平衡問(wèn)題，材料力學(xué)主要研究物體在力的作用下強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性問(wèn)題。由于其課程里涉及到復(fù)雜的計(jì)算和分析問(wèn)題，學(xué)生相對(duì)較難理解，再加上高等教育改革的不斷深化，新培養(yǎng)方案的出臺(tái)，目前國(guó)內(nèi)高校工程力學(xué)教學(xué)普遍面臨著教學(xué)課時(shí)數(shù)減少，教學(xué)內(nèi)容不變，而教學(xué)要求不斷提高的困難。如何能在少學(xué)時(shí)的情況下，教師做好“教”，學(xué)生做好“學(xué)”，且有質(zhì)有量的完成工程力學(xué)課程任務(wù)，是需要教師不斷的進(jìn)行深入思考的問(wèn)題。本文主要根據(jù)作者近幾年在工程力學(xué)課程方面的教學(xué)經(jīng)歷，淺談在工程力學(xué)教學(xué)中的幾點(diǎn)體會(huì)及教學(xué)方法的探索。

1部分教學(xué)內(nèi)容采用師生課堂角色的轉(zhuǎn)換，教師扮演“導(dǎo)”，學(xué)生去“演”，使學(xué)生真正成為課堂的主體

由于受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，學(xué)生習(xí)慣課堂上只當(dāng)聽(tīng)眾，真正參與到課堂上的人少之又少。想要改善課堂情況，教師需摒棄傳統(tǒng)的注入式、填鴨式教學(xué)方法，精心設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程。在課程開(kāi)設(shè)初期，教師可先對(duì)所帶學(xué)生進(jìn)行學(xué)情分析，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)班級(jí)學(xué)生進(jìn)行分組，分組可采用自由組合加少量干預(yù)的方法，盡量保證各組能力相當(dāng)。合理的組員分配，在后期課堂談?wù)摷把葜v過(guò)程中能夠起到很好的促進(jìn)學(xué)習(xí)的作用。在課堂教學(xué)中，教師以問(wèn)題的分析和解決為主線，深入講授基本概念及簡(jiǎn)單應(yīng)用，講清知識(shí)構(gòu)架和脈絡(luò)關(guān)系，做好“導(dǎo)”的角色，學(xué)生以組為單位在課后通過(guò)協(xié)作、探究和討論的方法，解決綜合復(fù)雜的內(nèi)容，并在課堂上通過(guò)講解和找問(wèn)題的方式做好“演”的工作。例如在講解約束反力的類型及受力情況時(shí)，教師可先舉出生活化實(shí)例，講授約束概念，引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出簡(jiǎn)單約束反力的方向及作用點(diǎn)。再由此引出常見(jiàn)的約束類型，讓學(xué)生根據(jù)約束反力的概念推出復(fù)雜約束的受力情況;在講解材料力學(xué)各種變形內(nèi)力圖的畫法時(shí)，講清內(nèi)力在不同變形中的不同叫法，以拉伸變形的軸力圖為例，先以最簡(jiǎn)單的兩端受力的直軸為研究對(duì)象，講清截面法的步驟，再循序漸進(jìn)改變直軸受力的位置及個(gè)數(shù)，課后給小組布置階梯軸不同位置受力情況的任務(wù)，增加知識(shí)的難度，培養(yǎng)學(xué)生深入思考問(wèn)題的能力和習(xí)慣。通過(guò)課后的討論、協(xié)作，學(xué)生需要在課堂上在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成題目的講解和分析任務(wù)，做好“演”的工作。教師注意在學(xué)生“演”的時(shí)候，一定要進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，并給予一定的肯定，這樣可以更好激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)的興趣。

2“演示性”實(shí)驗(yàn)變“操作性”實(shí)驗(yàn)，增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核的多樣性

工程力學(xué)的實(shí)驗(yàn)集中在材料力學(xué)部分，主要進(jìn)行拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)及彎曲四種變形的演示，學(xué)生通過(guò)看實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及應(yīng)力應(yīng)變圖認(rèn)識(shí)典型塑性材料低碳鋼和典型脆性材料鑄鐵的斷裂面及性質(zhì)區(qū)別。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生只需觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果并寫成實(shí)驗(yàn)報(bào)告即可。由于其缺少參與性，探究事物性能的積極性相對(duì)減少。為增加學(xué)生的求知欲及團(tuán)隊(duì)合作能力，教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前精心設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)，要求學(xué)生以小組為單位將其操作的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)拍攝為視頻，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，最后以答辯的形式進(jìn)行考核。教師在對(duì)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行定級(jí)定檔時(shí)，會(huì)從試件的斷裂位置、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖、視頻拍攝及答辯情況從四個(gè)方面進(jìn)行考核。根據(jù)考核的內(nèi)容，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)可分工合作，答辯時(shí)彼此合作。例如在進(jìn)行低碳鋼拉伸試驗(yàn)時(shí)，教師負(fù)責(zé)布置任務(wù)講清實(shí)驗(yàn)步驟及操作細(xì)節(jié)并進(jìn)行相應(yīng)的演示，小組組長(zhǎng)接到任務(wù)后，根據(jù)組員性格特征將分配兩位組員做視頻拍攝，一位組員負(fù)責(zé)操作電腦，一位組員負(fù)責(zé)操作電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，最后一位組員負(fù)責(zé)測(cè)量數(shù)據(jù)。各個(gè)組員有效合作，才能保證實(shí)驗(yàn)的成功。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生不僅對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的積極性提高了，并愿意進(jìn)行多次嘗試，追求真理的潛質(zhì)得到的啟發(fā)。

3線上線下教學(xué)深度融合，構(gòu)建課程考核新模式

隨著高等教育改革的深化，互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)的發(fā)展，優(yōu)質(zhì)資源的共享變得越來(lái)越普遍，人才培養(yǎng)目標(biāo)以從單一規(guī)模化、專業(yè)技能型的模式轉(zhuǎn)為個(gè)性化、多樣性及創(chuàng)新型的模式。為滿足培養(yǎng)要求，僅通過(guò)簡(jiǎn)單的平時(shí)成績(jī)+期末成績(jī)這樣的考核方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段學(xué)生多樣化學(xué)習(xí)的訴求。如何有效的跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，在高校學(xué)習(xí)考核中越來(lái)越重要。筆者在對(duì)工程力學(xué)課程成績(jī)進(jìn)行評(píng)定時(shí)，通過(guò)五部分來(lái)確定：平時(shí)成績(jī)10%+小組研討10%+在線測(cè)試10%+實(shí)驗(yàn)成績(jī)20%+期末成績(jī)50%。其中平時(shí)成績(jī)通過(guò)手機(jī)APP隨時(shí)跟蹤并記錄其課堂參與情況，根據(jù)的經(jīng)驗(yàn)值確定;小組研討主要通過(guò)課后項(xiàng)目小組的討論及課堂講解情況確定;在線測(cè)試通過(guò)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)課布置，每一章都有相對(duì)應(yīng)得自測(cè)題目;實(shí)驗(yàn)成績(jī)的確定主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告及答辯成績(jī)確定;期末成績(jī)主要集中在課程的基本概念、原理、方法技能及其應(yīng)用上。多樣性的考核其目的在于激發(fā)學(xué)生真正的參與到課程學(xué)習(xí)中，做學(xué)習(xí)的主人。

4結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)近兩年的教改試點(diǎn)來(lái)看，其效果較為明顯，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性相對(duì)提高，團(tuán)隊(duì)協(xié)能力得到加強(qiáng)，提出問(wèn)題解決問(wèn)題的能力得到改善。總之，在新的人才培養(yǎng)模式的要求下，“教”、“學(xué)”并重，教師不僅要“教會(huì)”，讓學(xué)生“學(xué)會(huì)”更培養(yǎng)學(xué)生“會(huì)學(xué)”的能力，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才而努力。

參考文獻(xiàn)

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