劉 曉
(中國石油大學(xué)勝利學(xué)院 機(jī)械與電氣工程系,山東 東營 257000)
獨(dú)立學(xué)院《工程力學(xué)》課程教學(xué)改革淺探
劉 曉
(中國石油大學(xué)勝利學(xué)院 機(jī)械與電氣工程系,山東 東營 257000)
《工程力學(xué)》是許多工科類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況和人才培養(yǎng)目標(biāo),獨(dú)立學(xué)院專科層次《工程力學(xué)》的課程教學(xué),只有優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)理論與工程技術(shù)應(yīng)用之間的聯(lián)系;突出學(xué)生的主體地位,重視學(xué)生學(xué)習(xí)與應(yīng)用能力的培養(yǎng);結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,多種教學(xué)手段配合使用;加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力,才能真正實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型、技能型專門人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
獨(dú)立學(xué)院;工程力學(xué);教學(xué)改革
《工程力學(xué)》是介于基礎(chǔ)科學(xué)與工程科學(xué)之間的技術(shù)基礎(chǔ)課,既有較強(qiáng)的理論性,又與工程和生產(chǎn)實(shí)踐密切相聯(lián)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,力學(xué)的新知識(shí)不斷涌現(xiàn),工程技術(shù)對(duì)力學(xué)的要求也越來越高。獨(dú)立學(xué)院的人才定位是培養(yǎng)應(yīng)用型、技能型專門人才,因此,《工程力學(xué)》這門課程就成了機(jī)械制造與自動(dòng)化(下簡(jiǎn)稱“機(jī)械”)、材料成型與控制技術(shù)(下簡(jiǎn)稱“材料”)和數(shù)控技術(shù)(下簡(jiǎn)稱“數(shù)控”)等專業(yè)必開的專業(yè)基礎(chǔ)課。
獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生底子比較薄,學(xué)習(xí)成績(jī)、學(xué)習(xí)能力參差不齊。如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),使學(xué)生既能掌握《工程力學(xué)》的理論知識(shí),又能了解《工程力學(xué)》的最新進(jìn)展;既能培養(yǎng)學(xué)生的工程力學(xué)素質(zhì),又能提高學(xué)生的綜合能力,是工程力學(xué)教育工作者普遍關(guān)心的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),筆者從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面,對(duì)《工程力學(xué)》的教學(xué)改革進(jìn)行了一些思考和探索。
中國石油大學(xué)勝利學(xué)院的《工程力學(xué)》是機(jī)械、材料和數(shù)控專業(yè)??茖W(xué)生的必修課,開設(shè)在第三學(xué)期,是學(xué)生接觸較早的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,也是專升本的考試課程。教學(xué)中,應(yīng)根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和要求,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,如刪除材料??苿?dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的內(nèi)容,加大對(duì)靜力學(xué)和材料力學(xué)的講解力度;對(duì)于機(jī)械專科和數(shù)控??贫?,動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)是很重要的內(nèi)容,是后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。以往的教學(xué)中,為了強(qiáng)調(diào)課程的系統(tǒng)性和完整性,這兩部分內(nèi)容占用的學(xué)時(shí)較多。但這些內(nèi)容中又有很大一部分與大學(xué)物理的內(nèi)容重復(fù)。因此,在教學(xué)改革中,應(yīng)盡可能利用學(xué)生在高等教學(xué)和大學(xué)物理中已建立的物理概念和高等數(shù)學(xué)工具,適當(dāng)壓縮教學(xué)內(nèi)容,減少重復(fù),增加其他內(nèi)容,使學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)學(xué)到更多的知識(shí)。
《工程力學(xué)》課程中的力學(xué)模型背后蘊(yùn)涵著大量的工程背景和工程信息,與人們的生活息息相關(guān)。長期以來,本課程的教學(xué)著重強(qiáng)調(diào)公式的推導(dǎo)和運(yùn)用,與實(shí)際工程的聯(lián)系不夠緊密,尤其缺乏對(duì)學(xué)生將實(shí)際工程問題轉(zhuǎn)化為力學(xué)模型的能力培養(yǎng),致使許多學(xué)生感覺課程沒有什么實(shí)際用途,從而降低了學(xué)習(xí)興趣。為此,教師在講解例題時(shí),可以現(xiàn)成的力學(xué)模型為例轉(zhuǎn)為以實(shí)際工程為例,以培養(yǎng)學(xué)生建立力學(xué)模型的能力。如以減速器中傳動(dòng)軸的受力為例講解簡(jiǎn)支梁的強(qiáng)度和剛度分析;以牛頭刨床的運(yùn)動(dòng)為例講解點(diǎn)的速度合成定理。這樣既可加強(qiáng)課程與工程技術(shù)應(yīng)用之間的聯(lián)系,又能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
在改革教學(xué)內(nèi)容的同時(shí),教學(xué)方法的改革也應(yīng)該跟上。教學(xué)中,教師要改變一個(gè)人講,且講得過多、過全、過細(xì)的方式,做到內(nèi)容精選、課堂精講、突出重點(diǎn)。要將一些最基本、最重要的內(nèi)容作為主干知識(shí)詳細(xì)講解,一般內(nèi)容只作提示,讓學(xué)生自己學(xué)習(xí)、掌握并聯(lián)系到主干知識(shí)上。積極采用“啟發(fā)式”、“對(duì)話式”教學(xué)[1],一方面,教師積極提問,引導(dǎo)學(xué)生思考,加深學(xué)生對(duì)各種概念、定理的理解,引起對(duì)后續(xù)內(nèi)容的興趣,如在靜力學(xué)的教學(xué)中,講解利用平衡方程求反力的同時(shí),引出求反力的目的是求內(nèi)力、應(yīng)力、應(yīng)變等問題,進(jìn)而對(duì)軸、梁等結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)(與材料力學(xué)的內(nèi)容銜接起來);另一方面,鼓勵(lì)學(xué)生提問,活躍課堂氣氛,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
布置作業(yè)是教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié),布置作業(yè)時(shí),除了布置適當(dāng)?shù)臅孀鳂I(yè)以外,還可以借助一些非書面作業(yè),督促學(xué)生課下的學(xué)習(xí)。如要求學(xué)生在課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)時(shí),歸納出重點(diǎn)和難點(diǎn),并于課堂上講述。教師可以在每節(jié)課找2~3位學(xué)生講述自己準(zhǔn)備的內(nèi)容,再由其他同學(xué)查漏補(bǔ)缺。對(duì)于學(xué)生講述不準(zhǔn)確或是不全面的地方,教師再給予補(bǔ)充。由于學(xué)生都很在意自己在課堂上的表現(xiàn),所以課下都會(huì)認(rèn)真地準(zhǔn)備,甚至?xí)規(guī)讉€(gè)同學(xué)共同商量,以保證自己在課堂上的講述更準(zhǔn)確、更全面。這樣,既能督促學(xué)生在課下的學(xué)習(xí),又能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
《工程力學(xué)》中的很多理論性較強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn),如點(diǎn)的速度合成定理、科氏加速度等知識(shí),都需要學(xué)生有較強(qiáng)的邏輯推理能力和空間思維能力才能掌握,但??茖W(xué)生的基礎(chǔ)較差,教師必須采用恰當(dāng)?shù)姆椒ú拍芑怆y點(diǎn),縮短學(xué)生的認(rèn)知過程。因此,在教學(xué)中如果能利用多媒體技術(shù),將復(fù)雜的圖形、抽象難懂的內(nèi)容用動(dòng)畫形式表達(dá)出來,使之更加生動(dòng)形象,有助于提高教學(xué)效果。同時(shí),利用多媒體還可以將一些工程實(shí)例通過屏幕生動(dòng)地展現(xiàn)在學(xué)生面前,使教學(xué)內(nèi)容和工程背景結(jié)合起來,有利于培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力。
多媒體技術(shù)在教學(xué)中確實(shí)能收到極好的效果,但并不是所有的內(nèi)容都適合用多媒體教學(xué),如在講解彎曲內(nèi)力圖畫法時(shí),用多媒體演示速度就會(huì)偏快,有的學(xué)生跟不上。如果用常規(guī)的教學(xué)方法講解,老師在黑板上畫,讓學(xué)生在下面跟著畫,給學(xué)生練習(xí)和思考的時(shí)間,教學(xué)效果會(huì)優(yōu)于多媒體教學(xué)。
現(xiàn)在,大多數(shù)大學(xué)生已成為網(wǎng)絡(luò)的鐘情者,教師應(yīng)該善于運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源,合理運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)和手段授課,并完成和課程相關(guān)的教學(xué)資料的建設(shè)和利用,如建立一個(gè)公共郵箱,將課件、習(xí)題講解、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)等資料放到郵箱中,便于學(xué)生在課下利用網(wǎng)絡(luò)資源自主學(xué)習(xí)。
實(shí)驗(yàn)是《工程力學(xué)》教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的重要手段。為了更好地實(shí)現(xiàn)獨(dú)立學(xué)院的人才培養(yǎng)目標(biāo),教師應(yīng)重視并強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué),以提高學(xué)生的動(dòng)手能力。如在講授軸向拉壓桿時(shí),組織學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)程序,并親自動(dòng)手操作試驗(yàn)機(jī),老師適當(dāng)予以指導(dǎo),學(xué)生通過試驗(yàn)加減負(fù)載,親自感受材料性能的改變。在講授軸的扭轉(zhuǎn)變形時(shí),可以以粉筆為試驗(yàn)材料,讓學(xué)生自己將其扭斷,觀察斷面的情況,使之對(duì)脆性材料45°斷面有更深刻的理解。另外,教師還可以指導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,自己設(shè)計(jì)、完成一份科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。
獨(dú)立學(xué)院《工程力學(xué)》課程的改革是一項(xiàng)長期而又艱巨的任務(wù),改革既要符合獨(dú)立學(xué)院的人才培養(yǎng)目標(biāo),保證學(xué)生有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和較強(qiáng)的職業(yè)技能,又要根據(jù)各個(gè)專業(yè)的不同特點(diǎn),分層次、分階段、有針對(duì)性地組織教學(xué)。只有從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等多方面入手,不斷深化《工程力學(xué)》課程教學(xué)改革,才能提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出高素質(zhì)、與時(shí)俱進(jìn)的應(yīng)用型工程人才。
[1] 熊隆友,張謙.對(duì)比啟發(fā)式教學(xué)在《工程力學(xué)》課程中的教學(xué)實(shí)踐[J].中國科技信息,2006(14):192-193.
G648.7 < class="emphasis_bold">[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]
1673-5935(2011)04-0066-02
2011-09-18
劉 曉(1984-),女,山東東營人,中國石油大學(xué)勝利學(xué)院機(jī)械與電氣工程系助教,碩士,主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)及理論研究。
[責(zé)任編輯] 徐月欣