独立学院《工程力学》课程教学改革浅探

2011-08-15 00:44:53
中国石油大学胜利学院学报 2011年4期
关键词:工程力学学院教学内容

刘 晓

(中国石油大学胜利学院 机械与电气工程系,山东 东营 257000)

独立学院《工程力学》课程教学改革浅探

刘 晓

(中国石油大学胜利学院 机械与电气工程系,山东 东营 257000)

《工程力学》是许多工科类专业的专业基础课,根据学生的实际情况和人才培养目标,独立学院专科层次《工程力学》的课程教学,只有优化教学内容,加强理论与工程技术应用之间的联系;突出学生的主体地位,重视学生学习与应用能力的培养;结合教学内容,多种教学手段配合使用;加强实验教学,提高学生的动手操作能力,才能真正实现应用型、技能型专门人才的培养目标。

独立学院;工程力学;教学改革

《工程力学》是介于基础科学与工程科学之间的技术基础课,既有较强的理论性,又与工程和生产实践密切相联。随着科学技术的发展,力学的新知识不断涌现,工程技术对力学的要求也越来越高。独立学院的人才定位是培养应用型、技能型专门人才,因此,《工程力学》这门课程就成了机械制造与自动化(下简称“机械”)、材料成型与控制技术(下简称“材料”)和数控技术(下简称“数控”)等专业必开的专业基础课。

独立学院的学生底子比较薄,学习成绩、学习能力参差不齐。如何在有限的学时内,使学生既能掌握《工程力学》的理论知识,又能了解《工程力学》的最新进展;既能培养学生的工程力学素质,又能提高学生的综合能力,是工程力学教育工作者普遍关心的问题。为了实现上述目标,笔者从教学内容、教学方法、教学手段等方面,对《工程力学》的教学改革进行了一些思考和探索。

一、优化教学内容,加强理论与工程技术应用之间的联系

中国石油大学胜利学院的《工程力学》是机械、材料和数控专业专科学生的必修课,开设在第三学期,是学生接触较早的一门专业基础课,也是专升本的考试课程。教学中,应根据专业特点和要求,对教学内容进行适当调整,如删除材料专科动力学和运动学的内容,加大对静力学和材料力学的讲解力度;对于机械专科和数控专科而言,动力学和运动学是很重要的内容,是后续专业课程学习的基础。以往的教学中,为了强调课程的系统性和完整性,这两部分内容占用的学时较多。但这些内容中又有很大一部分与大学物理的内容重复。因此,在教学改革中,应尽可能利用学生在高等教学和大学物理中已建立的物理概念和高等数学工具,适当压缩教学内容,减少重复,增加其他内容,使学生在有限的学时内学到更多的知识。

《工程力学》课程中的力学模型背后蕴涵着大量的工程背景和工程信息,与人们的生活息息相关。长期以来,本课程的教学着重强调公式的推导和运用,与实际工程的联系不够紧密,尤其缺乏对学生将实际工程问题转化为力学模型的能力培养,致使许多学生感觉课程没有什么实际用途,从而降低了学习兴趣。为此,教师在讲解例题时,可以现成的力学模型为例转为以实际工程为例,以培养学生建立力学模型的能力。如以减速器中传动轴的受力为例讲解简支梁的强度和刚度分析;以牛头刨床的运动为例讲解点的速度合成定理。这样既可加强课程与工程技术应用之间的联系,又能提高学生的学习兴趣。

二、突出学生的主体地位,重视学生学习与应用能力的培养与提高

(一)改进课堂教学内容与方法

在改革教学内容的同时,教学方法的改革也应该跟上。教学中,教师要改变一个人讲,且讲得过多、过全、过细的方式,做到内容精选、课堂精讲、突出重点。要将一些最基本、最重要的内容作为主干知识详细讲解,一般内容只作提示,让学生自己学习、掌握并联系到主干知识上。积极采用“启发式”、“对话式”教学[1],一方面,教师积极提问,引导学生思考,加深学生对各种概念、定理的理解,引起对后续内容的兴趣,如在静力学的教学中,讲解利用平衡方程求反力的同时,引出求反力的目的是求内力、应力、应变等问题,进而对轴、梁等结构进行设计(与材料力学的内容衔接起来);另一方面,鼓励学生提问,活跃课堂气氛,提高学生学习的积极性和主动性。

(二)改革作业内容及要求

布置作业是教学改革的重要环节,布置作业时,除了布置适当的书面作业以外,还可以借助一些非书面作业,督促学生课下的学习。如要求学生在课前预习、课后复习时,归纳出重点和难点,并于课堂上讲述。教师可以在每节课找2~3位学生讲述自己准备的内容,再由其他同学查漏补缺。对于学生讲述不准确或是不全面的地方,教师再给予补充。由于学生都很在意自己在课堂上的表现,所以课下都会认真地准备,甚至会找几个同学共同商量,以保证自己在课堂上的讲述更准确、更全面。这样,既能督促学生在课下的学习,又能培养学生的学习能力和学习的主动性。

三、根据教学内容,选用恰当教学手段

(一)采用现代化教学手段,提高教学效率

《工程力学》中的很多理论性较强的知识点,如点的速度合成定理、科氏加速度等知识,都需要学生有较强的逻辑推理能力和空间思维能力才能掌握,但专科学生的基础较差,教师必须采用恰当的方法才能化解难点,缩短学生的认知过程。因此,在教学中如果能利用多媒体技术,将复杂的图形、抽象难懂的内容用动画形式表达出来,使之更加生动形象,有助于提高教学效果。同时,利用多媒体还可以将一些工程实例通过屏幕生动地展现在学生面前,使教学内容和工程背景结合起来,有利于培养学生解决实际工程问题的能力。

(二)借助传统教学方式,保证教学质量

多媒体技术在教学中确实能收到极好的效果,但并不是所有的内容都适合用多媒体教学,如在讲解弯曲内力图画法时,用多媒体演示速度就会偏快,有的学生跟不上。如果用常规的教学方法讲解,老师在黑板上画,让学生在下面跟着画,给学生练习和思考的时间,教学效果会优于多媒体教学。

(三)利用网络平台,为学生提供学习资源

现在,大多数大学生已成为网络的钟情者,教师应该善于运用网络资源,合理运用现代教育技术和手段授课,并完成和课程相关的教学资料的建设和利用,如建立一个公共邮箱,将课件、习题讲解、实验指导等资料放到邮箱中,便于学生在课下利用网络资源自主学习。

四、加强实验教学,提高学生的动手能力

实验是《工程力学》教学的一个重要环节,是学生理论联系实际的重要手段。为了更好地实现独立学院的人才培养目标,教师应重视并强化实验教学,以提高学生的动手能力。如在讲授轴向拉压杆时,组织学生到实验室,让学生熟悉实验设备及实验程序,并亲自动手操作试验机,老师适当予以指导,学生通过试验加减负载,亲自感受材料性能的改变。在讲授轴的扭转变形时,可以以粉笔为试验材料,让学生自己将其扭断,观察断面的情况,使之对脆性材料45°断面有更深刻的理解。另外,教师还可以指导学生自己设计实验方案,自己设计、完成一份科学合理的实验报告,提高学生的实验操作能力。

独立学院《工程力学》课程的改革是一项长期而又艰巨的任务,改革既要符合独立学院的人才培养目标,保证学生有扎实的理论基础和较强的职业技能,又要根据各个专业的不同特点,分层次、分阶段、有针对性地组织教学。只有从教学内容、教学方法、教学手段、实验教学等多方面入手,不断深化《工程力学》课程教学改革,才能提高教学质量,培养出高素质、与时俱进的应用型工程人才。

[1] 熊隆友,张谦.对比启发式教学在《工程力学》课程中的教学实践[J].中国科技信息,2006(14):192-193.

G648.7 < class="emphasis_bold">[文献标识码]A[文章编号]

1673-5935(2011)04-0066-02

2011-09-18

刘 晓(1984-),女,山东东营人,中国石油大学胜利学院机械与电气工程系助教,硕士,主要从事机械设计及理论研究。

[责任编辑] 徐月欣

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