工程力学第2版答案解析 高职高专《工程力学》教学改革探讨
时间：2019-01-04 03:24:23 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要: 本文针对《工程力学》教学的现状与问题,围绕高职高专教育重在培养应用型高级技术人才的目标,从教学手段、实验教学、工程意识与创新精神、课程考核四个方面阐述了教学改革方案,探索能够突出对学生综合素质、实践能力、创新能力培养的高职高专教学模式。
关键词: 高职高专教育 《工程力学》 教学改革
《工程力学》是高职高专院校机械类专业的一门重要的专业基础课,起着承上启下的作用,在工程教育中占有重要的地位。长期以来,教学中不同程度地存在重理论传授,轻能力培养的倾向,再加上“粉笔+黑板+书本”的传统教学手段,教师讲,学生听,教师处于教学的主体位置,不能充分发挥学生的能动性,学生的应用能力差,在课程设计等综合应用时体现得非常明显,这与高职高专教育重在培养应用型高级技术人才的目标完全相悖。当前,高新技术发展迅猛,急需应用能力更强的职业技术类人才,面对这种变革和需求,高职高专教育要彻底改变陈旧的教育模式,大刀阔斧地改革,形成自己的特色。《工程力学》课程应顺乎潮流进行改革,我认为改革的总体思路应是:紧紧围绕高职高专教育的培养目标,牢固树立“知识、能力、素质”三位一体、辩证统一的教育质量观,加强基础,拓宽实践能力,培养创新精神,从教学手段、教学方法、课程考核等多方面进行全方位改革。
一、现代教学手段的改革
计算机技术的迅猛发展,极大地丰富了各种多媒体的表现手段,从静止图片到动态视频,从二维到三维,从单一演示到人机互动,现在越来越多的教师开始把多媒体手段引入到教学中来。
CAI课件通常以某些软件为开发平台,使用文字、图片、动画、声音、视频等信息来创作交互式应用程序,是一种专门开发的辅助教学软件,功能丰富,技术先进。电子教案通常是教师根据教学与学生的实际情况,针对需要,自己采用PPT或Http等文档形式制作的,针对性、灵活性、时效性强,能体现自己的个性和教学风格。无论CAI课件还是电子教案都是现代化的形象化教学手段,生动、形象、直观、效率高。在工程力学教学中,教师常需绘制大量题图,题目文字亦常常冗长,动态内容也占很大篇幅,并且当今教学内容与学时之间的矛盾日益突出;使用电子课件进行课堂教学后,许多动态过程一目了然,可省去大量课内抄、画题目的时间,从繁重的重复性劳动中解脱出来,在很大程度上改变传统的教学模式,补充传统教学手段的不足之处,寓学于玩,学生会印象深刻,开阔眼界,促进思维,非常适合当代大学生的学习特点,大大提高学生学习的兴趣和主动性,进而提高课程的教学质量。
二、突出素质培养,加强实验教学,培养创新精神
学生对这门课的普遍反映是:过于抽象和枯燥,解题比较难。考虑到高职高专学生本身高中基本功不牢,如果仅仅进行课堂教学,远远不能满足对学生能力培养的需要。因此,教师应补充部分实验教学。我的措施是:增加实验学时比例,实验课单独授课,开放实验室,改革教学法,将实验教学分为入门、引深、提高三个阶段。在实验课上,我将工程中的五大因素(设计、材料、工艺、环境、负荷)紧密地和实验联系在一起,不断改进和完善实验设施,由最早的演示型转变为动手型,将实验课堂变成一个让学生把理论与工程实际相联系的模拟场地,调动学生学习的积极性和主动性,激发学习热情。我校每年开展科技文化节,我逐步地将上几届学生的一些作品展现给学生,并从理论上解释其工作原理,做到与课本内容相结合。在此过程中,培养学生善于发现问题、提出问题并分析解决问题的能力,培养学生独立思考和交流协作的能力,同时培养他们的创新精神,鼓励他们积极参与每年科技文化节的设计。
学生反映实验课直观、形象、生动,一些比较抽象,在课堂上不易分析清楚的问题,在实验课上却迎刃而解,譬如,相对运动、动系、牵连点等基本概念,学生通过在实验中亲自组装操作各种机构及其运动变换,可较容易化解其难点、疑点,加深理解,同时也为以后学习《机械基础》等课程作了铺垫。因此,实验课能让学生得到一般课堂上得不到的东西,既增加感性认识,又开发想象力。
三、注重培养学生的工程意识
1.注重工程意识的引导
工程力学课程的教学不仅仅是使学生掌握并形成系统、扎实的基础科学知识,更重要的是培养学生科学的思维方法,训练学生从事工程应用并善于创新的能力。为此,我们应特别重视绪论课、案例分析课的教学。
传统的工程力学多是从力学图形简化和公式导出讲起,抽象的图式很难和工程实际挂上钩,初学者不理解所学的目的和意义,学习的兴趣不大。为改变这种状况,在绪论课上我先给出生产和生活中的一些工程实例,大至桥梁、常用交通工具等,小到悬挂式床、课桌等,让学生分析它们的安全保障问题,大多数学生提出工作时不能破坏,自然引出强度概念,意识到工作时变形不能过大,建立起刚度及稳定性概念,紧接着给学生讲解安全和经济间的矛盾关系,使学生通过独立思考而建立重要工程概念。
绪论课用工程实例开篇,教育学生在人类的衣、食、住、行中去体验工程力学,从工程实际中去了解工程力学的作用,激发学生的兴趣,为今后学习的主动性打下了基础。同时将工程中的常用术语介绍给学生,将理论和实际的应用结合起来。
2.作好典型的案例分析
我们大量收集涉及力学问题的工程事故在课堂上介绍,并引导学生分析。例如,介绍某厂因摇臂钻倾倒造成一名工人死亡,惨痛的教训使学生震动,我让学生分析摇臂钻破坏的原因,学生从摇臂钻的受力简化、内力分析、弯扭组合变形的危险截面,分析出是由于危险点处金属有缺陷,造成应力集中而导致事故的发生。通过分析,学生感到所学知识是有用的,同时也树立了以质量求生存的工程观念。
四、开好课堂讨论课
要培养高质量的人才,重要的是培养学生的创新能力。在工程力学课程的教学中对学生创造能力的培养,就是在培养学生集中性思维(即逻辑性思维)的同时,更要培养发散性思维(即创造性思维)。为此,教师应阶段性地开展课堂讨论课,让学生讨论某些疑难问题,不局限于书本有的,老师讲的,广开思路,各抒己见,大胆辩论,在辩论中发展自己的独创能力,逐步形成求异思维、求同思维和联想发明、创造共振与思维变通等创造性思维方式。
所谓求异思维就是要求学生去想别人所不敢想的且有实用价值的新思路。例如,“动静法―虚位移原理”,动中求静和静中求动的思维方法就是求异思维。所谓求同思维和联想发明就是对一般人看来似乎毫不相干的两件事,通过大胆联想找出其中确实存在的联系,大胆联想是进行创造性思维的动力。例如,在学习运动学中有的学生对运动中观察者的位置不理解,就引用政治概念上立场不同、观点不同看到不同的现象加以说明。所谓创造共振与思维变通就是在学习中对某些问题冥思苦想不得其解,但经别人一提示,哪怕是间接的甚至是反向的,也会恍然大悟。以上种种思维形式有力冲击了常规思维,打破了思维定势的约束,使人想到许多常规思维所想不到的东西,也就是发展了创造性思维的能力。
五、课程考核与考试的改革
传统的工程力学课程考核与考试采用最原始的闭卷笔试,是“应试教育”的产物,在内容和形式上趋于定向化,考查学生记忆的知识多,体现不出学生的运用能力和实践动手能力,不利于发挥学生的想象力和创造力,严重制约着工程力学教学改革的发展,因此,我们必须对现行考试方法、考试内容和考试的命题加以全面改革。
首先,在考核方式上,实行学习阶段的全程性考核与督导,变一次性、终结性考试为以阶段性的考核与期末综合考试相结合的办法。这样一方面有利于教师及时发现教学中的不足并加以改进,另一方面有利于加强对学生平时学习的考核与督促,引导学生掌握良好的学习方法,减少学习的功利性,从根本上改变应试教育制约学风、考风的状况,促进学生良好品质的形成,还能全方位、多角度、准确地反映出一个学生的真实成绩和综合能力,实现学生的学习过程与学习结果的统一,知识与能力的统一。
其次,在考核方法上,变过去单一的闭卷笔试为开卷笔试、大作业、读书报告、课堂提问、实验操作等多种形式相结合的考试方法,有利于识别学生的运用能力、实践动手能力和创造能力。
最后,在考试内容上,变再现书本知识为考查学生运用知识解决实际问题的能力。在卷面上主要是出一些灵活性大,知识面宽,综合运用知识能力强的题目,例如,给定受力结构,让学生为各构件选取材料及其截面形状和尺寸,并对该结构存在的问题谈自己的看法。这样的考试能使学生思维活跃,更易激发创新意识。
六、结语
《工程力学》教学改革是一项复杂的、系统性和学术性很强的工作,改革不仅仅限于某一个方面,需面对一系列的问题,既要改变所有不利于教学的内容、方法和手段,又要兼顾教学秩序的稳定和教学质量的保证,是一个厚积薄发的过程,不能一哄而上和追求形式,要有计划分期分批地进行组织、试点和实施。广大教师必须认清并适应高职高专教育改革的形势发展,转变教育思想,更新教学观念,克服教学改革过程中出现的问题和困难,树立信心,坚定信念,潜心研究,大胆探索,并及时总结经验,逐步建立起与高职高专人才培养目标相适应的教学模式,更好地突出对学生综合素质、实践能力、创新能力的培养,为培养社会急需时代需求的高素质应用型人才而殚精竭虑。
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