如何提高高职工程力学课的教学效果
摘要:工程力学作为一门专业基础课,是机械类后续课程的基础,但对于高职学校来说,其教学效果并不理想,针对存在的主要问题,现提出自己的几点看法。
关键词:工程力学 教学效
作为高等职业技术学院,我们培养的人才,主要是从事技术的应用和运作,所以他们应具备必要的理论知识和较强的实践能力。工程力学是工科学生的一门非常重要的专业基础课,为后续专业课的学习和对实际问题的分析﹑计算奠定了基础,而且力学和实际生活联系非常的紧密,能够解决和解释很多实际问题及生活现象,按理说学生的学习积极性应该很高才对,但是实际教学中力学课的教学效果并不理想。
其主要原因有以下几点:1.教学内容本身过于系统与完整,与其他课程脱节,没有针对具体专业的培养目标和学生毕业后可能从事的工作而进行相应的调整,力学作为工程分析不可缺少的工具的重要性,未能充分显示出来,使学生难以理解学习的目的和意义。2.工程力学课一般安排在学生入校的第一学期学习,学生对一些机械类知识不了解,在分析和解决实际工程问题时困难较大。3.该课程计算多,理论性、逻辑性强,高职学生基础较薄弱,在学习时对一些概念﹑模型理解不了,感觉计算过程复杂,枯燥无味,从而失去学习信心。4.教学方法和手段落后。在教学过程中,教师习惯于在黑板上进行工程分析,对理论计算讲得过多、过细,并且缺乏新意,使学生在解决实际问题时候,感觉到很困难和无从下手,理论不能联系实际。就以上的问题,根据自己的教学经验从几个方面来探索以求能提高教学效果。
一、从实际入手激发学生的学习的兴趣
1.从学生反馈的信息看,学生也希望能够学会这门课,但是课堂上老师长时间的讲理论知识和计算过程,又让学生感到乏味无趣,对于高职学生来说,他们希望在有趣味﹑有意思的课堂中学习到知识。在教学中我们发现,老师讲理论时学生都昏昏沉沉,提不起兴趣,但当我们提出一些实际生活中常见、学生熟悉的问题:如火车司机开动很重的列车时,总是先开倒车,使车往后倒一下然后再往前开,为什么?在操场上,两手在吊杠上做双臂垂悬,当两手距离增大时,是感觉省力还是费力?学生就会产生兴趣,因此,在课堂应该多列举一些实例,先让学生自己讨论、发言,用已有的物理知识来解释,但大部分问题仅用过去学的知识已不能完全解释,学生的兴趣自然会提高,再结合我们本节课程要学习的内容来解释。
2.根据不同的专业在课堂上引入一些实际工程,强化学生的工程概念,如塔式起重机上平衡铁重的确定、传动轴的设计、联轴器的强度等分析实例,使学生通过学习认识到工程力学在后续课程以及实际应用中的意义及作用,以激发学生学习工程力学课程的积极性,培养学生分析和解决工程实际问题的能力。
二、调整课程内容
学生在学习的过程中认为力学的计算多,方法不好掌握,主要是对内容没有梳理清楚,重点知识和基本方法不突出,教师在讲授时要根据实际情况对教学内容进行调整,便于学生对整体内容的把握。高职工程力学现用教材的教学内容基本为静力学和材料力学两部分。在刚体静力学中,首先介绍力和力偶的基本概念与原理以及基本约束性质,然后从平面一般力系入手,讨论平面力系的简化和平衡,平面汇交力系、平面力偶系、平面平行力系,可以看成平面一般力系的特例。在学习过平面一般力系后,再对这些力系的平衡做出说明,其平衡方程就是在一般力系的基础上稍作变化。材料力学现有课程内容是对杆件在拉压﹑剪切与挤压﹑弯曲和扭转四种基本变形下的内力﹑应力﹑强度﹑刚度等逐一研究,其研究方法重复、繁琐,内容缺乏新意,将常规学习思路优化成以“杆件的内力分析→应力分析→应力状态分析→变形分析→失效分析”为主线的新体系,将各种杆件四种变形的共性问题(如内力、应力、变形等)集中起来研究。这样调整的好处在于突出学习的重点内容,将分散﹑重复的知识点集中起来,梳理成一条主线,便于学生整体掌握,也可以减少一些不必要的推算过程,以便将重点放在培养学生分析和解决工程实际问题的能力上。
为了帮助学生更好的消化理解教学内容,掌握基本解题方法,可以将重点知识和方法编成口诀,帮助学生记忆。如在讲《材料的力学性质》一节时,用“一张图,两个指标,三个特征值,四个阶段”这几句口诀,概括了一节内容,很容易记忆。再如进行内力计算时,将轴力方法简化为“左左右右,轴力为正”等,帮助学生简化计算。
三、改革教学方法及手段
1.改变单一讲授,启发学生自主学习。在课堂,教师要激发学生学习的主动性,关注学生情况,对学生的整个学习过程都要进行启发帮助,避免简单的老师讲,学生听的“满堂灌”的教学方法,加大学生参与教学的力度,使老师的“教”与学生的“学”能够进行双边的交流。例如,讲到“力的平移定理”时,可先提出问题:“同学们在打乒乓球时用削球的原理是什么?”首先让学生思考,然后分组讨论,得出答案,针对不同答案再提问,然后解释,这样,学生的思维一直跟随老师的教学进程,调动了学生的参与精神,变被动学习为主动学习。
2.多媒体技术的应用。工程力学课程的学习要能正确建立力学模型,在教学过程中利用多媒体技术,将一些工程实例通过屏幕生动地展现在学生面前,帮助学生理解和建立工程力学模型。同时,针对不同内容,自制课件进行课堂教学,将抽象难理解的概念用动画演示的方式生动地表达出来,如在讲四种基本变形﹑压杆稳定性等内容时,利用小动画演示,可以让学生更形象、更直观的看到,缩短学生认知的过程。利用多媒体课件,不仅形象生动的演示教学过程,做到新方法、新手段的使用,也能节约课堂时间。很多老师花费大量时间讲解,而学生不容易理解和想象的概念以及现象,通过演示就能轻松掌握。但是,传统的黑板和粉笔也有其不可取代的作用,在演示计算和画图过程方面,其优势非常明显,不能完全否定它。
3.实践实验教学。(1)变换教学地点。针对工程力学课程的特点和学生的实际情况,教学过程中可以根据内容来选择不同的教学场地,如零件实验室、力学实验室、校外实训基地、典型工程结构现场等,让学生直观面对各种构件和结构,有利于他们对实际问题的分析。(2)增加力学实验。实验教学其目的是通过实验演示,让学生了解塑性材料与脆性材料的受力与变形的特点,增加感性认识,学生通过具体操作了解试验机的原理及操作方法,提高动手能力,增强学生学习的积极性和主动性。在教学中除了安排金属拉伸和压缩试验、圆轴扭转、冲击几个主要实验外也应多开发一些力学模拟小实验。小实验应用较灵活,可以是教师做,用于课堂演示,便于学生对知识的解释和理解,也可以引导学生自己做,组织一些竞争活动,如开展桥梁模型制作等,激发学生的创新动机,提高动手能力。(3)综合大习题。在学习过程中为了加强学生对实际问题的分析能力,提高动手能力,可以安排几个大作业,如在“组合变形”内容后,安排对传动轴的强度进行计算等。通过对典型力学模型进行计算,达到综合复习的目的,为后续的课程设计和毕业设计打下一定的基础,也可以培养学生的独立工作能力。
参考文献:
1.禹加宽.工程力学[M].北京:北京理工大学出版社,2006.
2.王丽梅.高职《工程力学》课程的改革和创新[J].教育纵横,2009,(9).
3.李海恒.如何提高中职生对《工程力学》的学习兴趣[J].教学研究,2009,(8).