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高職工程力學(xué)教學(xué)
高職工程力學(xué)教學(xué)【1】
[摘 要] 工程力學(xué)是在高職很多工科專業(yè)中開(kāi)設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，為一些專業(yè)課的學(xué)習(xí)，打下必要的基礎(chǔ)。
在工程力學(xué)的教學(xué)中，教師要多探索、多創(chuàng)新，不斷提升工程力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和效果。
[關(guān)鍵詞] 工程力學(xué);高職
工程力學(xué)是在高職很多工科專業(yè)中開(kāi)設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，工程力學(xué)研究工程構(gòu)件最普遍、最基本的受力、變形、破壞以及運(yùn)動(dòng)規(guī)律，為工科專業(yè)的后續(xù)課程，如機(jī)械原理、機(jī)械零件等一些專業(yè)課的學(xué)習(xí)，打下必要的基礎(chǔ)。
工程力學(xué)是以理論力學(xué)和材料力學(xué)基本概念和基本理論為基本內(nèi)容的學(xué)科，傳統(tǒng)的工程力學(xué)教學(xué)是一門理論教學(xué)課，而高職學(xué)生的培養(yǎng)是以市場(chǎng)需求為出發(fā)點(diǎn)，以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心、以工作過(guò)程為導(dǎo)向，以工作任務(wù)為載體，遵循教學(xué)基本原則，汲取先進(jìn)的職教理念和方法，開(kāi)發(fā)適合專業(yè)特色和崗位需求的人才培養(yǎng)。
工程力學(xué)的教學(xué)應(yīng)圍繞掌握概念為基礎(chǔ)，以強(qiáng)化應(yīng)用為重心，以計(jì)算分析為中心的內(nèi)容展開(kāi)。
工程力學(xué)內(nèi)容多且繁，力學(xué)知識(shí)本身枯燥無(wú)味，這就增加了學(xué)生接受和消化知識(shí)的難度。
而工程力學(xué)有著大量的工程背景，在教學(xué)中，應(yīng)注重引進(jìn)工程案例進(jìn)行講授，使學(xué)生有一種身臨其境的感覺(jué)。
枯燥的知識(shí)蘊(yùn)于案例設(shè)計(jì)之中，學(xué)生可以獲得形象、逼真的表象，從而更容易理解、接受所學(xué)知識(shí)。
在輕松的教學(xué)氣氛中獲得知識(shí)，把感性知識(shí)變?yōu)槔硇灾R(shí)，這比傳統(tǒng)的注入式教學(xué)法的效果要好得多。
“經(jīng)久耐用、造價(jià)低廉”的要求和愿望發(fā)展了力學(xué)的基本概念和基本理論。
工程力學(xué)又指導(dǎo)人們對(duì)此種要求和愿望實(shí)現(xiàn)了最大限度的滿足，這種有愿望到現(xiàn)實(shí)永無(wú)休止的循環(huán)，發(fā)展完善了力學(xué)的理論體系和研究方法。
好的開(kāi)始是成功的一般，在第一次課中就要抓住學(xué)生的心，以“經(jīng)久耐用、造價(jià)低廉”的要求為基礎(chǔ)，多舉一些身邊的實(shí)例，問(wèn)一些學(xué)生感興趣的問(wèn)題，讓學(xué)生們帶著這些問(wèn)題去學(xué)習(xí)，這樣可以大大增加學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
工程力學(xué)分為理論力學(xué)和材料力學(xué)，生活中、工程中有大量的實(shí)例貫穿于其中，同樣的實(shí)例隨著學(xué)習(xí)的升華，開(kāi)始通過(guò)理論力學(xué)知識(shí)去解答，慢慢的通過(guò)材料力學(xué)知識(shí)去解答，最終發(fā)展為通過(guò)理論力學(xué)和材料力學(xué)綜合考慮去解決，這樣既可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，又可以鍛煉學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決工程、生活實(shí)例的能力。
例如，如圖某繩索懸掛在墻壁兩端，繩索懸掛一重物，如果重物過(guò)重，懸掛在何處繩索最容易從墻壁脫落，當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)理論力學(xué)時(shí)，學(xué)生們可以從受力分析方向解答，當(dāng)學(xué)生學(xué)了材料力學(xué)時(shí)可以從剛度、強(qiáng)度、疲勞方面解答。
隨著學(xué)生學(xué)習(xí)的深入，學(xué)生需要綜合考慮理論力學(xué)和材料力學(xué)的知識(shí)去解答，由于這道題已知條件較少，隨著學(xué)生對(duì)知識(shí)應(yīng)用能力的提高，可以分別限定不同的條件去考慮，通過(guò)學(xué)生對(duì)外界條件的限制，可以得出很多種答案，通過(guò)學(xué)生們的作答可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)掌握知識(shí)應(yīng)用情況，發(fā)散思維情況都可以得以考查。
教師也可以引導(dǎo)學(xué)生，當(dāng)生活、工程中遇到問(wèn)題，如何全面的思考、發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題的能力。
傳統(tǒng)的工程力學(xué)教學(xué)多采取粉筆板書的教學(xué)模式，大量的公式推導(dǎo)、計(jì)算枯燥無(wú)味，部分力學(xué)知識(shí)在高中就講授過(guò)，高職的學(xué)生有相當(dāng)一部分主動(dòng)學(xué)習(xí)性較差，采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，學(xué)習(xí)效果較差，這也與高職應(yīng)用型人才培養(yǎng)背道相馳。
加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證公式得出結(jié)論，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)比在黑板上公式推導(dǎo)、大量的計(jì)算效果好的多，學(xué)生既掌握了必須掌握的知識(shí)點(diǎn)，也提高了自己的動(dòng)手能力。
例如材料的力學(xué)性能，這個(gè)知識(shí)點(diǎn)不光在工程力學(xué)課中會(huì)講到，在其它的課程中也會(huì)講到，例如金屬材料等課程。
經(jīng)過(guò)對(duì)多屆學(xué)生的調(diào)查，雖然同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)在不同的課程中講授過(guò)，問(wèn)到學(xué)生塑性材料與脆性材料的拉伸性能時(shí)，能回答清楚的卻渺渺無(wú)幾。
該內(nèi)容比較抽象，單純的板書教學(xué)效果很差，這就需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，高職教育強(qiáng)調(diào)的是對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力、技能的培養(yǎng)，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對(duì)這種能力培養(yǎng)的重要手段之一。
該實(shí)驗(yàn)需要反復(fù)多次、且實(shí)驗(yàn)過(guò)程較漫長(zhǎng)，教師一定要有耐心，同時(shí)也要培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、耐心的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
部分院校由于客觀條件的制約，實(shí)驗(yàn)條件較薄弱，大多實(shí)驗(yàn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，多媒體課件、互聯(lián)網(wǎng)等都是非常先進(jìn)的教學(xué)手段，即可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)條件的制約又可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
目前課件種類靈活多樣，可模擬實(shí)驗(yàn)、虛擬現(xiàn)實(shí)開(kāi)展情景教學(xué)。
如此既節(jié)省了板書時(shí)間，又增加了課堂信息，在有限的理論教學(xué)時(shí)間里，讓學(xué)生掌握更多的知識(shí)。
學(xué)生輕松愉悅掌握知識(shí)的同時(shí)也降低了老師的教學(xué)難度。
現(xiàn)在高職教育是“以工作過(guò)程為導(dǎo)向”的專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)領(lǐng)域教學(xué)設(shè)計(jì)思路，充分考慮職業(yè)崗位能力要求，緊緊圍繞培養(yǎng)目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)、個(gè)性的協(xié)調(diào)發(fā)展，充分聽(tīng)取企業(yè)的意見(jiàn)和建議，把各個(gè)單項(xiàng)和綜合職業(yè)能力培養(yǎng)需要的統(tǒng)一的、反復(fù)出現(xiàn)的知識(shí)，構(gòu)建成基礎(chǔ)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的課程體系。
精通或涉獵專業(yè)知識(shí)，并將其融會(huì)貫通于工程力學(xué)的教學(xué)中才是優(yōu)秀的高職教師。
把一些涉及到今后專業(yè)中的力學(xué)問(wèn)題，有針對(duì)性的安排在該專業(yè)的力學(xué)授課中，使學(xué)生未進(jìn)入到專業(yè)課的正式學(xué)習(xí)之前，就已經(jīng)開(kāi)始接觸了相關(guān)專業(yè)的知識(shí)內(nèi)容。
此時(shí)他們學(xué)習(xí)就會(huì)更投入，更有興趣。
在工程力學(xué)的教學(xué)中，教師要多探索、多創(chuàng)新一些高效、科學(xué)的教學(xué)方法，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，要本著引導(dǎo)、激勵(lì)的原則，盡可能的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，提升他們應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
不斷提升工程力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和效果。
高職工程力學(xué)課程教學(xué)改革【2】
摘要：結(jié)合高職工程力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，針對(duì)學(xué)生的特點(diǎn)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、評(píng)價(jià)等方面入手，指出了工程力學(xué)教學(xué)改革方案，并進(jìn)行了具體說(shuō)明，以提高教學(xué)質(zhì)量，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。
關(guān)鍵詞：工程力學(xué);教學(xué)改革;實(shí)踐能力;研究
隨著社會(huì)的發(fā)展，企業(yè)對(duì)高職人才的需求量增加，對(duì)畢業(yè)生的要求也在提高，因此要使培養(yǎng)的人才滿足發(fā)展需要，就必須把企業(yè)對(duì)人才的要求貫徹到學(xué)生培養(yǎng)的教育理念、培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法、教學(xué)評(píng)價(jià)等各個(gè)環(huán)節(jié)中，使學(xué)生切實(shí)打好學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)有效的學(xué)習(xí)方法，使教學(xué)與崗位緊密結(jié)合，達(dá)到學(xué)生既學(xué)到了扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，又具備了較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手操作能力，從而實(shí)現(xiàn)高職教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)。
面對(duì)高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)，各高職院校紛紛在教學(xué)計(jì)劃中不斷削減工程力學(xué)課程的課時(shí)，而其課時(shí)削減、內(nèi)容不減帶來(lái)的后果就是，教師在大綱的要求下，將過(guò)多的教學(xué)內(nèi)容灌輸給學(xué)生，這種方法顯然增加了學(xué)生理解和消化所學(xué)知識(shí)的難度。
目前，國(guó)內(nèi)的高職工程力學(xué)課程過(guò)分追求系統(tǒng)性和完整性，內(nèi)容重復(fù)多，缺乏與后續(xù)課程聯(lián)系，與工程實(shí)際的聯(lián)系不夠緊密，不利于培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才。
因此，對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行改革，更加注重培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)、力學(xué)建模能力和分析解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，使學(xué)生既有較強(qiáng)的實(shí)踐能力，有助于學(xué)生樹(shù)立符合市場(chǎng)機(jī)制的就業(yè)觀念，提高自學(xué)能力，為后續(xù)發(fā)展的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
一、教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整
教學(xué)內(nèi)容調(diào)整應(yīng)根據(jù)教學(xué)大綱要求，結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)和后續(xù)專業(yè)課程的需要，遵循“實(shí)用為核心”、“夠用為度”的原則，加大實(shí)踐操作力度，拓寬知識(shí)廣泛性。
一是刪除不必要的公式推導(dǎo)和理論演繹過(guò)程，直接給出結(jié)論進(jìn)行應(yīng)用。
例如將“力的平移定理”的結(jié)論直接給出應(yīng)用，刪除之前全部的推導(dǎo)過(guò)程。
二是強(qiáng)調(diào)力學(xué)建模的方法和解題思路。
圍繞工程實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行建模分析，將實(shí)際構(gòu)件融入到教學(xué)中，增強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí)，提高分析解決工程問(wèn)題的能力，簡(jiǎn)明扼要，精講多練。
解題過(guò)程中更加注重解題思路，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用，提高自學(xué)能力。
如講解靜力學(xué)中考慮摩擦?xí)r物體的平衡問(wèn)題時(shí)，大部分學(xué)生都能舉出磚夾子的使用原理，經(jīng)過(guò)對(duì)磚夾子的建模及其結(jié)構(gòu)和工作原理的分析，學(xué)生學(xué)起來(lái)更輕松且有動(dòng)力。
講解材料力學(xué)中基本變形的強(qiáng)度問(wèn)題時(shí)，強(qiáng)調(diào)外力分析、內(nèi)力求解和應(yīng)力計(jì)算三個(gè)步驟，這個(gè)思路的養(yǎng)成有利于提高學(xué)生的分析判斷能力和自學(xué)能力。
三是避免內(nèi)容的重疊和脫節(jié)。
力的概念、摩擦和動(dòng)能定理在高中物理力學(xué)部分已經(jīng)接觸到，這里強(qiáng)調(diào)它們?cè)趯?shí)際中的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)串聯(lián)所學(xué)知識(shí)，使知識(shí)融會(huì)貫通，靈活應(yīng)用。
四是加強(qiáng)與專業(yè)課的銜接。
多選用與后續(xù)課程相關(guān)的例題。
工程力學(xué)為專業(yè)課提供實(shí)用的計(jì)算方法，使學(xué)生在學(xué)習(xí)前就清楚工程力學(xué)課程各項(xiàng)內(nèi)容與將來(lái)專業(yè)課程之間的聯(lián)系，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。
例如彎扭組合變形是后續(xù)《機(jī)械原理與設(shè)計(jì)》課程必不可少的內(nèi)容，可以引用工程機(jī)械減速器中軸類零件的設(shè)計(jì)，作為工程情境講解梁的組合變形，既能使學(xué)生掌握組合變形的分析方法，又能明確組合變形要解決的實(shí)際任務(wù)。
既使學(xué)生學(xué)會(huì)力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，更能將力學(xué)知識(shí)應(yīng)用到工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力。
二、教學(xué)方法的優(yōu)化
工程力學(xué)是理論性較強(qiáng)的學(xué)科，公式多，內(nèi)容抽象，加上傳統(tǒng)的、單調(diào)的教學(xué)模式，使大多數(shù)學(xué)生感到枯燥，教學(xué)的結(jié)果是對(duì)知識(shí)死記硬背，缺乏學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，不利于高職學(xué)生提高創(chuàng)新能力。
因此，如何在教學(xué)過(guò)程中提高學(xué)生興趣成了關(guān)鍵問(wèn)題。
1.多舉實(shí)例，增強(qiáng)學(xué)生感性認(rèn)識(shí)
學(xué)生接觸實(shí)際少，對(duì)實(shí)際構(gòu)件的認(rèn)識(shí)不足，缺乏興趣。
所以多舉一些生活實(shí)例和工程實(shí)例，例如搬磚用的磚夾子、蓋高層的起吊機(jī)、自行車鏈條、千斤頂螺桿等，使學(xué)生產(chǎn)生新鮮感，加深對(duì)實(shí)際問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，促使他們積極思考。
在材料力學(xué)變形講解中，引用搟面杖和面片進(jìn)行拉壓受力和變形學(xué)習(xí)，讓學(xué)生自己分析強(qiáng)度與材料的關(guān)系，得出強(qiáng)度準(zhǔn)則。
2.采用類比法尋找解題思路
類比方法是由一類事物所具有的某種屬性，可以推測(cè)與其類似的事物也應(yīng)具有這種屬性的推理方法。
根據(jù)平衡狀態(tài)是運(yùn)動(dòng)的特殊形式，即加速度a=0，將牛頓第二定律以不同的形式在靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分別應(yīng)用，在分析構(gòu)件受力情況下的平衡和運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)可采用類比的解決方法。
靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的這種既對(duì)立又統(tǒng)一的關(guān)系，使學(xué)生對(duì)兩種狀態(tài)的認(rèn)識(shí)更加清晰，有助于培養(yǎng)學(xué)生解決物體的受力與運(yùn)動(dòng)之間關(guān)系的分析能力。
在材料力學(xué)部分對(duì)四種基本變形也可以采用類比法分析。
例如軸向拉(壓)變形是按照外力、內(nèi)力和強(qiáng)度三個(gè)步驟進(jìn)行分析，這三個(gè)步驟同樣適用于扭轉(zhuǎn)變形、彎曲變形和剪切變形的分析。
通過(guò)比較外力、內(nèi)力、變形的不同，使學(xué)生能正確判斷受力和變形關(guān)系，進(jìn)而增強(qiáng)對(duì)組合變形的強(qiáng)度分析能力，提高分析和解決工程構(gòu)件強(qiáng)度問(wèn)題的能力。
3.采用提問(wèn)、測(cè)驗(yàn)和及時(shí)評(píng)價(jià)等方法，鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)，增強(qiáng)參與意識(shí)
本課程理論多，涉及面廣，通過(guò)情境教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、評(píng)價(jià)法等相結(jié)合的方法，促使學(xué)生積極思考，從被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)求學(xué)，發(fā)揮主觀能動(dòng)性。
4.強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，增強(qiáng)實(shí)踐意識(shí)
為培養(yǎng)現(xiàn)代化應(yīng)用型高技能人才，必須轉(zhuǎn)變教育觀念，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，合理制定實(shí)驗(yàn)方案，完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件及教學(xué)手段，規(guī)范實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的理解，積極發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和科學(xué)態(tài)度。
5.恰當(dāng)運(yùn)用多媒體手段，合理利用工程分析軟件
開(kāi)闊學(xué)習(xí)視野，拓展學(xué)習(xí)的時(shí)空，提高學(xué)生對(duì)工程機(jī)械的感性認(rèn)識(shí)和分析能力。
通過(guò)多媒體動(dòng)畫演示增強(qiáng)對(duì)工程機(jī)械構(gòu)件在受力過(guò)程中的變形和運(yùn)動(dòng)的感性認(rèn)識(shí)，使抽象的問(wèn)題具體化。
例如在講解物體系統(tǒng)受力分析時(shí)，先繪出單個(gè)構(gòu)件受力，然后用PPT軟件制作單個(gè)受力構(gòu)件移動(dòng)的動(dòng)畫，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的受力分析，使學(xué)生在整個(gè)過(guò)程感知作用與反作用的關(guān)系以及內(nèi)力和外力的區(qū)別。
又例如通過(guò)觀看橋式起重機(jī)工作過(guò)程的視頻，可以幫助學(xué)生分析橫梁的受力、變形和重物的運(yùn)動(dòng)情況，有利于建立橫梁的力學(xué)模型，對(duì)其進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，提高學(xué)生的工程意識(shí)、建模能力及分析能力。
同時(shí)可以利用計(jì)算機(jī)輔助軟件分析優(yōu)化復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。
通過(guò)對(duì)工程力學(xué)課程的改革，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從根本上鞏固了力學(xué)理論基礎(chǔ)，體現(xiàn)了工程力學(xué)的工程實(shí)踐性。
通過(guò)相關(guān)課程內(nèi)容的相互融合和滲透，形成相對(duì)完整、比較協(xié)調(diào)的體系，以使工程力學(xué)教學(xué)在專業(yè)教學(xué)計(jì)劃整體優(yōu)化中發(fā)揮更大效用。
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