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应用型本科高校《工程力学》课程教学改革研究

2020-12-19王圣斌

普洱学院学报 2020年6期
关键词:工程力学力学教学活动

王圣斌

安徽文达信息工程学院 机械与汽车工程学院,安徽 合肥 231201

对于机械类专业来说,《工程力学》这门学科的基础性很强,而且具有很高的实际应用价值。开展学科教学,培养应用型人才,需从教学思想、方法、内容入手,进行深化改革,保证所设计的人才培养方案能够使受教育者适应社会发展的能力。

1 教学内容调整应达到的四个目标

做好课程内容的调整工作,需与应用型本科高校人才的培养体系的定位相互对应,同时保证教学内容达到四个目标。第一,掌握基本概念和原理,也就是机械系统的力学分析和强度计算。第二,掌握静态机械系统受力分析和强度计算方法。第三,掌握建立物理模型的系统方法,去解决一些简单的技术问题。第四,以实验方案为主要依据,具体展开实验。能分析并解释实验结果,经过一系列的推导得到合理的结论[1]。教学内容调整应该紧跟时代的发展,不断剔除其中已经过时的一些理论,以保证学生能够了解并掌握最新的理论和应用。加强对应用型本科学生的培养,尤其是动手能力和应用能力,以保证学生同时具备理论素养和基础实践能力。

2 实现对教学方法的灵活运用

2.1 问题教学法的运用

学生在学习和掌握知识的过程中,不能仅仅是理解记忆,要对学到的知识加以应用。传统模式下,教学方法以讲授为主,该种教学方法显然无法达到实际的教学要求。所以应该根据课程内容的具体要求实现对不同教学方法的灵活运用。以“问题式”教学方法的运用为例,教师在讲授力这个概念时,会向学生提出问题:“实际生活中有哪些力的现象?”有同学说手推门就需要有力的作用,此时教师会再向学生抛出一个问题:“这个力的作用会让门发生什么运动?”提出该问题目的在于让学生能够掌握力的概念,并尝试与生活实际相联系。

2.2 案例教学法的运用

在《工程力学》的教材上,每一个章节都会安排相应的例题,教师为学生讲解例题,学生能够更好的理解所学知识。虽然教材上的知识都来源于实际,有很多学生能很好解题,但是却无法将例题与生活实际联系起来。所以,教师要能够将实际生活中的问题更好地融入教学活动中,在此条件下,同学们就会感受到力学知识在生活中的应用无处不在。就案例提取而言,可借鉴“周培元大学生力学竞赛”中的题目,其中有很多竞赛题目与实际生活联系密切。而且其中有很多题目趣味性较强,能有效吸引学生关注。比如一道题目为“奇怪的独木桥”,题目的大概意思是一个人过桥,桥会断,但是两个人过桥,桥反而不会断。这样有趣的题目能有效吸引学生注意。在“奇怪的独木桥”中,应用到的是梁的弯曲的力学知识,此时同学们就会感受到生活中的力学知识并没有离书本很远,此时学生分析力学问题的能力也会有所提升。

2.3 “举一反三式”教学方法的运用

可以将工程力学的内容分为两部分,分别是静力学和材料力学。就材料力学而言,主要讲解杆件的基本变形形式和应力状态有关知识。在讲解杆件的几种变形形式时,所运用的讲解思路是相似的。为同学们讲解了杆件轴向拉压的内力、应力和变形的知识后,就可以为学生布置相应的学习任务,这便是应用举一反三的教学方法。让学生通过自学来学习杆件扭转、弯曲的相应知识,也涉及到内力、应力和变形的有关知识。这种教学方法能有效激发学生学习的主动性,起到锻炼学生自主学习能力的作用。

3 重视实验环节,培养学生的创新能力

3.1 重视实验教学

积极探索新的实验教学模式,并适当增加实验设计的教学项目。运用多种实验方法,使学生能够掌握更多的实验技能,在此条件下实验教学的有效性也会明显增强。在改革教学活动的工作中,应当适当探索新的教学模式,体现学生在实验活动中的主体地位,而教师则要在其中起到有效的引导作用。应增加实验的课时数,并实现对实验内容的科学调整和整合[2]。要设定不同的试验模块形式,主要包括基础力学实验、综合性的力学实验和创新性的力学实验。这样做的目的是最大限度促进学生探索并研究工程实际问题,使学生能够真正具备解决工程实际问题的能力。

3.2 适当运用现代化的教学手段

在改善实验教学方法的工作中,可适当将现代化的教学手段运用其中。将实验教学体系和实验教学内容作为重要依据。要确保所编写的实验指导书与本学院教师和学生的实际需求相符合。要加强对实验教学微视频的制作,并将制作好的微视频充分运用到课堂讲解中,因为现代化的教学手段更容易激发学生学习的积极性。

4 增加线上应用教学活动

4.1 线上教学实现课堂翻转

应用翻转课堂的教学形式,能增强学生学习的主动性,也能将学生放在教学活动的主体位置上。比如,某学校为了能够让学生更好适应社会,专门安排了线上教学活动,进行实际案例的仿真设计活动,拓展学生视野,更好了解该课程在工业活动中的实际应用情况,起到培养学生现代化思维的作用,增强学生对理论知识的应用能力,更好与工业应用实际相结合。以有限元分析为例,在现代力学中所起到的效用非常关键。又比如,工程师设计零件、工程师进行安全检测,有限元分析都是不可或缺的分析方法。

4.2 加深学生对知识的理解

在《工程力学》这门课程中,对弯曲梁应力、压杆稳定、应力集中的问题进行分析。分析完这些问题后,学生不仅能熟练操作软件,还能从软件输出的结果中看到结构所发生的变形和位移的情况,同时也能了解到具体的应力分布情况。另外,应用动画的形式来展现结构,能完整显示开始加载的过程和结构改变的过程。在此条件下,枯燥乏味的力学概念就能转化成为生动形象的画面。这种图文并茂的形式能有效激发学生思维和学习兴趣。

5 实现过程评价,获得考核结果

对《工程力学》这门课的学习进行过程性考核,以凸显理论与实践并重的特征。考核应当包含课程学习的多个细节,课前评价占比20%,主要考察学生在互助平台上的预习情况和预习测试情况[3]。课堂评价与期末考试评价各占比40%。考核需保证检查到学生对课程全部重难点知识的掌握情况,可借助信息化教学手段的力量来实现这一目标。

6 结语

总之,在课程教学内容改革工作中,要考虑到是否与人才培养体系的要求相适应,对《工程力学》课程教学方法及教学活动应灵活运用。对实验环节要引起重视,培养学生的创新能力,为实现这一目标可适当运用现代化的教学手段,实现过程评价,从而获得综合性强的考核结果。

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