浅谈工程力学课程的实践教学研究

2022-09-10

教师, 人类灵魂的工程师, 承担着教育和培养人的神圣使命。近年来, 我国高校的基础力学课程教学中青年教师无论是数量和质量都有了很大程度的提升, 青年教师所特有的年轻、精神、自信、充满朝气对青年学生们有很强的亲和力和感染力并能使用现代教学技术为教学服务。那么, 要当好一名力学基础课程的教师, 应该具有什么样的教学方法论?是值得我们讨论和研究的课题。在这里, 就教学方法论我谈谈自己的看法。

1 注重绪论课的教学

好的开端是成功的一半, 绪论课是一篇重要的导言。抓好绪论课的教学是激发学生对本门课程学习兴趣的关键所在, 他直接关系到能否让学生变“要我学习”为“我要学习”。

(1) 通过我们身边的力学问题, 吊起学生的胃口。通过列举一些大家司空见惯的生活现象或大家颇为熟悉的事例, 来说明我们身边处处都有力学问题, 这些问题中都包含着一定的力学原理。有些是同学们可用已有的物理知识来解释的, 但大部分问题要让学生感到仅用过去学的知识已不能完全解释, 吊起学生的胃口, 学生的兴趣自然会提高, 求知欲望自然会更迫切, 以此来引导学生对力学课程产生兴趣。

在操场上, 若我两手在吊杠上做双臂悬垂, 当两手距离增大时, 是感觉省力还是费力?当我们打开电扇时, 是用速度最快的档, 还是用速度最慢的档?为什么扁担中间粗两头细?等等。对这些颇为熟悉的事例, 同学们会产生兴趣, 但其中的力学原理学生并不清楚, 自然就会产生强烈的求知欲望。最后教师要指出, 前面提出的问题在工程力学不同章节均能找到答案。引导学生对工程力学课程产生求职的兴趣。

(2) 结合重大工程事故, 说明工程力学课程的实际意义及重要性。通过与重大工程事故结合, 说明工程力学课程的实际意义及重要性, 同时可培养学生严谨的科学态度, 唤起学生的责任意识和质量意识。让学生自己感到很有必要学好工程力学这门课。

1983年10月4日, 北京中国社会科学院科研楼的工地上, 钢管脚手架在距地面5~6m处突然外弓, 刹那间, 这座高达54.2m, 长为17.25m, 总重为565.4k N的大型脚手架轰然坍塌, 造成5人死亡, 7人受伤;脚手架所用建筑材料大部分报废, 经济损失4.6万元, 工期推迟一个月。现场调查结果表明, 脚手架结构本身存在严重缺陷, 致使结构失稳坍塌, 是这场灾难性事故的直接原因。试想, 如果这座脚手架的设计者和制造者多重视一些工程力学中的压杆稳定分析与压杆稳定性设计理论, 完全可以避免这样的灾难性事故。

(3) 纵观工程力学的历史和未来, 让学生产生一种责任感和使命感。简述力学与工程技术的关系, 简述力学的昨天、今天和明天, 纵观历史和未来, 让学生产生一种责任感和使命感。意识到, 力学虽然不是万能的, 但在解释重大工程技术问题中, 没有力学是万万不行的。更真切的体会到力学课程的重要性, 更加坚定要学好工程力学课程的决心。面向21世纪, 有许多重要问题亟待解决。而现在将要学的工程力学课程则是基础, 只有基础打好了, 再结合其它相关的专业知识, 才能解决将要出现的新问题。纵观历史和未来, 让学生产生一种责任感和使命感, 真正意识到工程力学课程的重要性, 更加坚定要学好工程力学课程的决心。

2 注重教学方法与手段的运用

在教学中准确的把握住所要讲授内容的精髓、关键、重点、难点, 牢牢地抓住事物的主要矛盾, 集中力量精讲多练。精讲就是要讲究“讲”, 要讲究“讲”的方法, 讲究“讲”的质量与效果, 要讲到学生的心灵深处。多练就是要学生多动脑、多动手、多练习、多实践。练要有一定的时间, 一定的次数和一定的质量作保证。要练出对难点、重点等内容的透彻理解;练出对概念、定理、公式等的应用水平;要练出举一反三的能力;要练出综合分析问题、解决问题的能力。具体做法如下。

(1) 推广、强化快速做内力图的方法。

内力图在强度、刚度计算中, 占有十分重要的地位。如果内力求错了, 则步步皆错, 所以快速、准确地绘制内力图是非常必要和关键的。

(2) 提倡口诀式、对比式记忆方法。

学生在学习材料力学时, 多数学生感觉公式多、需要记住的内容太多。为此, 我们在教学过程中, 经常为同学提供一些较好的、不容易忘记的记忆方法。 (1) 口诀式记忆法, 如:做轴力图和扭矩图中的“左正右负”、剪力图中的“左上右下”、弯矩图中的“左顺右逆”, 电测法中的“邻臂异号, 对臂同号”等等。 (2) 对比式记忆法, 为了方便同学记忆, 对一些图形还采用对比式记忆法。

3 注重教学环节, 提高教学质量

3.1 注重课堂小结

教师应在上完每节课后, 及时总结上课情况、教学内容的安排情况、学生理解的情况、课件存在的问题、学生的合理要求和建议等, 及时调整教学进度、内容, 做出更合理的安排, 同时还应注意传授知识与能力培养、课堂讲授与学生自学的关系;习题课、讨论课的作用;“教”与“学”的双向交流等, 让学生们有更积极的学习主动性。

3.2 作业的布置与批改

教师在上完课后应布置一定量的作业, 注意选择典型的、综合性的习题, 作业量不要太大, 但一定要要求学生们保质保量的完成。教师在批改作业时, 不光是在作业上画勾, 画叉, 还要纠正错误, 还要有批语, 打出分数 (如5分制) , 鼓励学生努力争取高分。教师采用人性化批改作业, 实质上也是知识、情感的交流, 有利于学生的身心健康, 愉快的完成学习任务。