提高“工程力学”教学质量之我见

李秀华

《工程力学》是一门技术基础课,它主要包括理论力学和材料力学两部分。学生通过对本课程的学习,旨在为他们将来进一步学习专业技术知识,分析和解决一般机械工程实际问题,提高技术操作水平打下坚实基础。

当前,技工学校《工程力学》教学的现状面临着两大困惑:一是学生对本门课程的重视程度不够,普遍缺乏兴趣,花在对该课程学习上的精力和时间相对较少,学习效果不佳;二是课堂教学中教师只限于讲述书本内容,而忽略对学生能力的培养。笔者结合自己多年来的教学实践,就如何提高《工程力学》这门课的教学质量探讨如下:

1.准确把握课程特点,引导学生科学思维,是提高教学质量的基础

ァ豆こ塘ρА房纬讨邪含了大量的基本概念、名词术语。比如约束与约束反力这一章节中就有很多容易混淆的名词。概念性强是本门课程的一个突出特点,如果一味死记硬背,必然会混淆不清,一团雾水。为此,老师在讲解每一概念时,都应进行科学分析,实物举例。抽象是本门课程的第二个特点,尤其在材料力学篇。如材料的拉伸、剪切变形等内力的概念,学生在学习中普遍产生很多疑点,为此,老师必须给予明确而有说服力的解释,否则不利于学生的分析和理解。实践性强是本门课的又一特点,如各种起重装置的设计、减速器中传动轴的设计、桥梁的设计等等都离不开力学知识,都需要经过周密、科学的计算才能设计尺寸、选取材料。教学中老师必须善于根据课程的上述特点,运用科学的方法,模拟教学情景,设置问题氛围,引导启发学生科学思维,从而增强学生的学习意识。总之,学生只有对课程特点认识清楚了,才能形成科学的思维和心理准备,也才能为下一步提高教学质量打好基础。

2.提高教师自身业务水平,是提高教学质量的前提

ビ形蝗毡窘逃家曾经说过,“教师在班级里首先是某一学科的专家,是知识、原理和技巧的传授者,是培养解决问题能力的辅助者”。学生常常习惯把教师当成他们获得知识的好帮手,一部活教材。因此,教师首先要致力于自身水平的提高和业务能力的修炼,学生在学习的过程中,会遇到各种各样的问题,教师有传道、授业、解惑的基本作用;另外一方面,教师应高屋建瓴,把握教材的整体,引导学生学习,实现学习效果的最佳化。更为重要的是,教师往往无法穷尽教学过程中的所有问题,须善于站在学科高处的领地去提纲挈领、去举一反三,才能让学生受到更为宽广的教益。况且,学科是处在不断的发展变化和更新过程中,因此,要求教师更应不断学习,始终保持较高的业务水准,这是保证教学活动顺利进行和提高教学质量的必要条件。可以试想,一个没有掌握较高知识体系的教师在教学过程中要想提高教学效果是不可思议的。

3.使学生充分认识学习的重要性和学习难点、疏而导之,是提高教学质量的关键

ナ紫. 教学中要让学生清楚,《工程力学》是工程类专业人员必须掌握的重要专业基础课,它直接关系到许多后续专业课程的学习。而且《工程力学》还是现代工程技术的基础,无论是机器的自动控制和调节运动研究,还是新型材料的研究应用等领域,都需要《工程力学》知识。另外,力学的发展是社会发展的反映。封建社会前出现的是简单的省力工具和机械。封建社会中各种形式、不同规格、多种材料的宫殿、宝塔等土木建筑大量出现,都体现出结构上的精巧,构件及材料的合理利用。到了近代,各工业先进国家在各个科学技术领域和工程建设中,《工程力学》的基本原理和计算方法同样得到了更加广泛的应用。这些,都是力学知识惠及社会及其重要性的例证。

テ浯, 教学中还要正确引导学生辩证地认识学习中可能遇到的困难。学生由于未接触过具体的工程实际问题,缺乏必要的感性常识,因此在学习中往往知其然不知其所以然,听起课来似乎理解,但一接触具体问题就感到力不从心,束手无策,部分学生存在着畏难情绪。所以教师要善于引导学生辩证地看待这种"难度",设法增加其学习兴趣,让其知难而上,并且还要帮助他们树立不断克服困难的决心。学生只有体会了本门课程的重要,并且思想上对可能出现的难点有所准备,才能满怀信心地去攻破。

4.激发和培养学习兴趣,调动其能动性,是提高教学质量的必由之路

ナ紫, 老师不妨通过科学家的故事和科技新成就的展示,尝试激发学生的学习兴趣。如教师在上绪论课时就要巧妙地设计教案,把力学科学史、科学家传记和科学新成就等内容介绍给学生,使学生对力学由陌生进而产生兴趣。如瓦特发明蒸汽机、茅以升造桥、阿基米德创立机械学和流体力学、发现杠杆定律和阿基米德定律等等。这样可巧妙缩短学生和力学的距离,激发他们学习力学的兴趣。其他再如亚运村的建设,鸟巢、水立方、葛洲坝工程的建设和西部大开发等,更能激发学生学习力学的激情及信心。

テ浯, 教师可通过采取多种教学形式,创造一个轻松的课堂氛围,这也有利于调动学生的学习能动性。凡是学过《工程力学》的人都有这样一种感觉:概念多,理论性、逻辑性强。理论力学分析、计算灵活多样;材料力学计算公式繁多、复杂,实践性强等。面对枯燥的学科,如果教师不采用适当灵活的方式进行教学,则很难提高学习兴趣。在教学中,可适当选择一些题目让学生先做,使其感到原有的知识不够用,那么当教师讲授新知识时,他们的注意力自然会集中到这里来,教学效果就非常突出。如讲授转动惯量这一概念时,可以先让学生回忆一下质量的概念。质量是平动物体惯性大小的度量,即同样的力作用在不同质量的物体上,质量大的物体运动状态改变就要慢一些,同样,对于两个不同的转动物体,在相同力矩作用下,其运动状态的改变与什么因素有关呢?这样,就让学生感到自己所学的知识还不能回答这一问题,渴望对新知识的了解。再如讲到“力的平移定理”时,可提出“同学们在钳工实习中,用丝锥工具制丝扣时,为什么必须用双手均匀扳动绞杠?”这样自然而然地把问题提了出来,把新知识点启发式地导入了。此时,教师再总结规律,得出结论,前后呼应。这样就体现了以教师为主导,学生为主体的教学思想,是多么的巧妙应用。如此一来,既有利于培养学生分析和解决问题的能力,促进知识和技能的学习,又可以提高学生学习《工程力学》的浓厚兴趣。当然教师设问题时要充分挖掘知识内涵,吃透教材,找出与之相关的若干知识点。还可以改变传统的被动教学模式为启发式互动模式,如教师提前公布教学计划内容和进程,要求学生提前预习,上课时教师首先通过一系列的问题检查学生对所预习章节内容的理解,也可以学生提问,教师解答,下课前要总结,并对下一次课将要讲授的内容、主要概念和定理作简要介绍。此外,还可以运用实验、电教等直观教学手段,加深学生对《工程力学》的认识。

5.理论联系实际,注重培养分析、解决问题的能力,是提高教学质量的归宿

ピ诶砺劢彩谥余,教师应尽可能安排一些实践环节,如经常带领学生到专业车间或工地认识一些结构物,并了解其制造工艺,向学生简略介绍力学知识在其中的运用。在教学中也可以借助与工程实践、日常生活密切相关的力学实例,引导学生去发现、思考、分析、归纳和解决问题。例如,在讲解脆性材料扭转破坏时,用粉笔让大家实验一下,很快就可以看到断面破坏情况;在讲力的平移定理时,可拿打乒乓球为例说明。再比如教师还可以搜集一些典型实例,如由于构件强度不够而导致工程结构或设备破坏所造成的重大安全事故及经济损失;刚度不够所生产出的废品,稳定性不够而导致的重大人身伤亡事故等等,还可将上述案例制成电视片安排学生观看,以期培养学生的安全意识和实践概念,同时也提高了学生分析问题和解决问题的能力,做到了理论与实际的紧密联系。

プ苤,提高《工程力学》教学质量,确保技校生这类特殊学生群体的教学效果,是一个长期需探究的课题。笔者认为,在抓好上述几方面教学环节的同时,还应不断完善,致力于教材结构和教材体系的改进,使其更加体现实用性,为切实提高职业技术教育创造条件。