单位文秘网 2021-07-28 08:11:14 点击: 次
摘 要 工程力学是高等院校理工类专业必不可少的专业基础课,所以如何培养学生的力学思维能力,以及分析力学问题和解决力学问题的能力,就成为关键的问题。所以本文就几种工程力学教学方法进行探讨和思索。
关键词 力学教学 思维 方法
中图分类号:TB12-4 文献标识码:A
0 引言
对于土木工程的学生,工程力学是一门专业基础课,所以本门课的学习将为后续课程的学习打下一定的基础,所以工程力学这门课在力学教学体系中占有重要的位置。所以如何培养学生的力学思维能力,以及分析力学问题和解决力学问题的能力,就成为关键的问题。传统的填鸭式的教学方法已经越来越不适应现代化教学的需要,所以更新教学理念,优化教学方法,将是每个力学老师面对的一项复杂的系统工程。本文就笔者多年的力学教学实践,对工程力学的教学方法进行一定的探索和改革。
1 情景模拟教学法在工程力学教学中的应用
工程力学这门课的学习,对于基础薄弱和力学知识匮乏的学生来说,就会觉得比较抽象和难理解,如何将这门课变得形象生动,就显得很重要。所以我们将情景模拟教学法引入到工程力学的授课当中。此种方法,通过在力学教学过程中创造与教学内容有一定关联的场景,使教学理论知识变得更加直观和生动。一般以问题形式引出新课内容。
笔者在讲述摩擦力的时候给学生提出一个问题,一列火车停在平直的钢轨上每一个小孩子能不能推动它向前运动。由于问题的提出,学生经历一个感性认识到理性思考的一个过程。一般学生都会觉得一个小孩子绝不会推动一辆火车向前运动。此时,笔者就指出,火车向前运动与否,主要取决于摩擦力的大小,而摩擦力有来自与火车的自重与摩擦系数的乘积,所以如果摩擦力很小,一个小孩是完全有能力推动一辆火车向前运动的。所以通过情景的设定,学生将会对摩擦力这个概念理解的更加透彻,而且可以激发学生学习的兴趣和动力,以及活跃学生的思维。
2 启发式单元结构教学法
一直以来,在力学教学当中出现这样的问题,就是学生没有系统的掌握知识,只是对力学知识被动的接受,学习的知识不能形成一个有机的整体,缺乏力学综合问题的思考能力。学生只是掌握了部分的知识点,当遇到综合问题时,却无从下手,所以笔者就此引出了启发式单元结构教学法。实施单元结构启发式教学,
是使学生能够系统的掌握力学知识,把握知识点与知识点之间的相互联系。单元结构启发式教学一般分为下面几个步骤:划分单元,确定单元教学目标和教学结构框架,实施单元结构教学,总结单元知识结构详图,单元知识测试和问题反馈等部分。
2.1划分单元
根据工程力学课程的教学任务,可以将工程力学的课程分为三大块,静力学、运动学和动力学是将物体抽象为刚体研究力作用于物体时的外部效应,即研究物体机械运动的一般规律。材料力学则是将物体抽象化为变形固体研究;力作用是的内部效应,即研究构件的强度、刚度和稳定性。
2.2制定单元教学目标和教学结构框架
根据教学任务,制定教学大纲,在安排教学大纲的时候,本着由浅入深,由易到难的原则,让学生循序渐进的掌握教学知识点。而且有些知识点可以安排实验课,学生亲自做实验,动手操作,通过对实验现象的观测,加深对力学知识的掌握。在传统的教学方法当中,老师一般是讲授基本的力学概念,然后推导公式,接着例题的讲解,尤其是公式的讲述,一般会比较单调乏味,学生不感兴趣,因而失去学习工程力学的热情。所以,在教学当中,首先给学生制定本章的教学大纲,让学生从宏观上了解所要学习的内容,掌握学习使用的方法,增强学生的主动性,起到提纲挈领的作用。
2.3进行单元结构教学
传统的教学方法是首先给学生介绍基本的概念和理论,然后进行推导公式,最后应用这些理论进行立体的讲述。这样不利于激发学生的主观能动性,学生处于被动式的教学状态,缺乏发现问题,思考问题和解决问题的能力。老师的教学方法也属于一种填鸭式的教学。为此,要提倡进行启发式的单元教学方法,将教学方法从灌输变到启发,是学生主动消化和吸收。
2.4归纳单元结构知识详图
掌握知识结构有利于知识的整体把握,将单元知识有机地串起来,相互之间形成一个有机的整体,有利于学生更好地记忆和掌握。比如点的合成运动,可以分为点的速度的合成和加速度的合成。点的速度的合成是点的绝对速度等于点的相对速度与点的牵连速度的和;那么点的加速度又分为牵连运动是平动时候的加速度的合成和牵连运动是定轴转动的加速度的合成。这样,总结起来学生掌握的就会非常清楚。
2.5单元知识测试
为了检查学生的学习本单元的情况,在单元授课结束时进行测试。了解学生的反馈情况,从而改进教学方法和手段,提高教学水平。
3 任务单导法在工程力学教学中的应用
由于力学知识的抽象性,所以在力学的讲述过程当中,大部分的学生会觉得课堂死板,单调乏味,所以如何调动学生的积极性,使学生由被动的接受知识变成主观的积极的学习,就显得很关键。任务单导法的过程主要分为:布置任务,完成任务单和任务评价。比如以超静定结构为例,教师可以布置任务单——单的超静定结构。为了使学生能够更好的完成任务,老师可以以如何判定超静定结构,超静定结构内力求解的方法来组织教学。超静定结构的内力解法一般有柔度法和刚度法,也就是力法和位移法,给学生以例题的形式讲述柔度法和刚度法如何建立设立多余的约束力,建立方程,然后求解多余的约束力,最后画出内力图。学生一般以小组为单位接受教师布置的任务,然后相互帮助,集体协作,共同完成任务。以为此种任务一般涉及的理论知识多,所以学生可以对所以知识有更加深刻的理解和掌握。
综上所述,工程力学的教学是一个复杂的过程,不可能有一种固定的模式,要因材施教。社会在不断的发展变化,所以教学方法也应该与时俱进,所以要不断地改进教学方法,提升教学水平。
参考文献
[1] 贺兰萍.情景模拟教学法在建筑力学教学中的应用[J].淮海工学院学报,2011,9(2).
[2] 吴志颖.力学教学中启发式单元结构教学法德探索与实践[J].淮海大学学报,2008,9(29).
[3] 杨亚琴.任务单导法在建筑力学教学中的应用[J].实践与探索,2012(2).
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