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工程力学是工科院校的一门重要技术基础课,是后续专业课学习必备的基础知识。同时,工程力学也是一门应用性很强的学科,书中应用了大量的工程实例,学习时必须有前继课如制图、高等数学做基础。对刚刚跨进工科院校的学生来讲,缺少工程实践,学习起来往往感到概念多、公式多、计算也多,接受和消化知识内容困难,造成学习的畏难心理。针对这一情况,本着从培养学生分析解决工程实际问题的能力出发,必须优化工程力学的教学内容,以适应当今社会对高素质应用型人才的需求。
一、优化教学内容的基本思路
随着科学技术的迅速发展,为了培养学生的工程意识和工程实践能力,培养学生分析、解决问题的能力,满足学生后续发展的需要,必须按照教学大纲的要求对教学内容进行精选和拓宽。既保持一定的理论性又有较强的工程特色,不但教给学生必要的力学基础知识,更要使其对所学知识融会贯通,自如运用到将来工程实践和设计过程中,把知识转化为能力,适应社会的需要。
二、优化教学内容的实施
1.调整教学内容
从技校工程力学课程的性质及其在教学中的地位来看,传统的工程力学教学大纲过分强调理论的系统性,注重公式的推导。因此,可将公式推导过程作相应简化,削弱或删去与主干关系不太密切的陈旧内容。加强并拓宽带有广泛性、实用性的内容,建立一套适应技校学生的教学体系。静力学突出“一分析”和“两系”,“一分析”就是“物体受力分析”是基础,有代表性地精炼后续学习所需知识部分和工程实际部分;“两系”就是“平面汇交力系”和“平面任意力系”,注重解题思路、方法和技巧。材料力学以“一线”贯穿,“一线”即“应力线”,强调应力应变分析、变形强度条件的计算。删减了运动学和动力学部分,在教学内容上尽量注重实际应用,力求理论阐述简明扼要,体现精讲多练的原则,因材施教,使优化后的教学内容和课后练习实现更紧密的结合。
2.优化教学方法
(1)课堂举例。尽量举些概念性强、运用简便的工程实例。如煤矿井下小绞车通过钢丝绳牵引矿车,沿倾斜的轨道匀速上升的矿车受力图。通过对矿车受力图的分析,使学生熟悉煤矿倾斜巷道运输矿车受力情况,便于后续专业课程运输钢丝绳的选用安全计算。
再如起重机匀速吊起物件时,起重索具的选用计算。通过该题的计算,使学生掌握在车间维修设备起重时,起重重心的选择、起重索具的安全选用等等。因此,在教学中应联系实际多举和本专业有关的实例,引导学生观察和思考,使其从中体会本课程和后续课的密切联系。这样不但体现出课程的工程性,也会增强学生学习的主动性和积极性。例如车工专业刀具夹持,钳工专业的攻丝、套丝,综采专业的液压支架支护,焊接专业的应力分析等。
(2)在课内外安排一定数量、有一定难度的习题,进行课堂分析讨论。要求学生每学一部分内容进行小结,以培养他们主动分析总结问题的能力。教学过程的学重于教,学生一开始学习这门课程,总感觉“系统性不强”,头绪较乱,抓不住中心。其实不然,工程力学是门系统性较强的学科。静力学的内容都是围绕着受力体受力分析、计算来研究的,而材料力学则围绕构件的强度、刚度和稳定性三个方面来研究。将这一长线贯穿授课的始终,加强课堂归纳总结,选择有代表性的习题让学生加以练习,使学生建立起学习框架,能够明显地提高教学效果
(3)加强实践教学环节。工程力学是实验性比较强的课程,各种材料力学性能测定实验,要求人人动手操作。利用有利时机,通过网络组织观看视频,有目的地引导学生平时注意观察生产生活有关的事物;或带学生到工厂、施工场地现场教学,增强感性认识,克服实际经验和认识上的不足。
(4)充分运用多媒体技术。为适应新形势发展的需要,运用现代化的教学手段,根据不同专业的需求,在学习掌握基本内容的基础上,运用电子教案丰富教学内容。制作课件上课,教学内容不但趣味性高,而且形象生动,范例又符合实际,将抽象化理论形象化解释,能够有效提高学生的理解能力,得到了学生的一致好评。
三、优化教学内容可以培养学生两个方面的能力
1.学习理解能力
学生在校期间学到的知识是有限的,教师只注意引导学生掌握学习力学的基本方法、优化教学内容,只用较少的时间学到理解较多的知识,满足本层次工作的需要。为了扩大自身知识面,学习新知识、新材料、新技术、新工艺,还要继续提升个人素质。
2.应用能力
加强实践性教学环节,让学生从工程应用技术中抽象出“力学模型”进行分析;然后再回到工程应用中,强化对学生分析和解决问题的能力的培养。为企业培养既有理论分析能力,又有实践能力的新时期高素质技术人才。
(作者单位:山东省龙口矿业集团高级技工学校)
一、优化教学内容的基本思路
随着科学技术的迅速发展,为了培养学生的工程意识和工程实践能力,培养学生分析、解决问题的能力,满足学生后续发展的需要,必须按照教学大纲的要求对教学内容进行精选和拓宽。既保持一定的理论性又有较强的工程特色,不但教给学生必要的力学基础知识,更要使其对所学知识融会贯通,自如运用到将来工程实践和设计过程中,把知识转化为能力,适应社会的需要。
二、优化教学内容的实施
1.调整教学内容
从技校工程力学课程的性质及其在教学中的地位来看,传统的工程力学教学大纲过分强调理论的系统性,注重公式的推导。因此,可将公式推导过程作相应简化,削弱或删去与主干关系不太密切的陈旧内容。加强并拓宽带有广泛性、实用性的内容,建立一套适应技校学生的教学体系。静力学突出“一分析”和“两系”,“一分析”就是“物体受力分析”是基础,有代表性地精炼后续学习所需知识部分和工程实际部分;“两系”就是“平面汇交力系”和“平面任意力系”,注重解题思路、方法和技巧。材料力学以“一线”贯穿,“一线”即“应力线”,强调应力应变分析、变形强度条件的计算。删减了运动学和动力学部分,在教学内容上尽量注重实际应用,力求理论阐述简明扼要,体现精讲多练的原则,因材施教,使优化后的教学内容和课后练习实现更紧密的结合。
2.优化教学方法
(1)课堂举例。尽量举些概念性强、运用简便的工程实例。如煤矿井下小绞车通过钢丝绳牵引矿车,沿倾斜的轨道匀速上升的矿车受力图。通过对矿车受力图的分析,使学生熟悉煤矿倾斜巷道运输矿车受力情况,便于后续专业课程运输钢丝绳的选用安全计算。
再如起重机匀速吊起物件时,起重索具的选用计算。通过该题的计算,使学生掌握在车间维修设备起重时,起重重心的选择、起重索具的安全选用等等。因此,在教学中应联系实际多举和本专业有关的实例,引导学生观察和思考,使其从中体会本课程和后续课的密切联系。这样不但体现出课程的工程性,也会增强学生学习的主动性和积极性。例如车工专业刀具夹持,钳工专业的攻丝、套丝,综采专业的液压支架支护,焊接专业的应力分析等。
(2)在课内外安排一定数量、有一定难度的习题,进行课堂分析讨论。要求学生每学一部分内容进行小结,以培养他们主动分析总结问题的能力。教学过程的学重于教,学生一开始学习这门课程,总感觉“系统性不强”,头绪较乱,抓不住中心。其实不然,工程力学是门系统性较强的学科。静力学的内容都是围绕着受力体受力分析、计算来研究的,而材料力学则围绕构件的强度、刚度和稳定性三个方面来研究。将这一长线贯穿授课的始终,加强课堂归纳总结,选择有代表性的习题让学生加以练习,使学生建立起学习框架,能够明显地提高教学效果
(3)加强实践教学环节。工程力学是实验性比较强的课程,各种材料力学性能测定实验,要求人人动手操作。利用有利时机,通过网络组织观看视频,有目的地引导学生平时注意观察生产生活有关的事物;或带学生到工厂、施工场地现场教学,增强感性认识,克服实际经验和认识上的不足。
(4)充分运用多媒体技术。为适应新形势发展的需要,运用现代化的教学手段,根据不同专业的需求,在学习掌握基本内容的基础上,运用电子教案丰富教学内容。制作课件上课,教学内容不但趣味性高,而且形象生动,范例又符合实际,将抽象化理论形象化解释,能够有效提高学生的理解能力,得到了学生的一致好评。
三、优化教学内容可以培养学生两个方面的能力
1.学习理解能力
学生在校期间学到的知识是有限的,教师只注意引导学生掌握学习力学的基本方法、优化教学内容,只用较少的时间学到理解较多的知识,满足本层次工作的需要。为了扩大自身知识面,学习新知识、新材料、新技术、新工艺,还要继续提升个人素质。
2.应用能力
加强实践性教学环节,让学生从工程应用技术中抽象出“力学模型”进行分析;然后再回到工程应用中,强化对学生分析和解决问题的能力的培养。为企业培养既有理论分析能力,又有实践能力的新时期高素质技术人才。
(作者单位:山东省龙口矿业集团高级技工学校)