姜韶華,王蘭紅,楊俊燕
(濰坊職業(yè)學(xué)院,山東 濰坊 261031)
工程力學(xué)課程整合了理論力學(xué)和材料力學(xué)兩門課的內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握工程力學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能;具備運(yùn)用力學(xué)方法分析解決工程中遇到的簡單力學(xué)問題的能力;同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)素質(zhì),為今后從事生產(chǎn)第一線的技術(shù)和管理工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。近幾年,隨著教學(xué)改革的深入,教學(xué)內(nèi)容不斷擴(kuò)充,而課堂教學(xué)時(shí)數(shù)相對減少。如何提高課程的教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際工程問題的能力,確保高等技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),是當(dāng)下專業(yè)素質(zhì)教育的主流。
遵循教高〔2006〕16號文件精神,以培養(yǎng)學(xué)生的能力素質(zhì)、工程力學(xué)基本素養(yǎng)和工程應(yīng)用為主線,著重基本概念和結(jié)論的應(yīng)用。在對機(jī)械設(shè)計(jì)與制造相關(guān)行業(yè)和畢業(yè)生就業(yè)崗位群分析的基礎(chǔ)上,通過與企業(yè)技師、班組長等基層部門的實(shí)踐專家進(jìn)行溝通交流,分析出就業(yè)崗位群的實(shí)際工作任務(wù),找出職業(yè)的典型工作任務(wù),然后根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和教學(xué)條件,將教學(xué)內(nèi)容以真實(shí)的工作任務(wù)及其工作過程的系統(tǒng)化為依據(jù)進(jìn)行整合,設(shè)計(jì)出由具體到抽象、由局部到整體、由簡單到復(fù)雜的基于工作過程的6個(gè)項(xiàng)目,如圖1所示。每個(gè)項(xiàng)目可以包含若干工作任務(wù),每個(gè)任務(wù)又對應(yīng)著許多知識與技能。通過完成具體工作任務(wù),訓(xùn)練學(xué)生的職業(yè)基礎(chǔ)能力、工作方法能力和社會綜合能力。
圖1 工程力學(xué)教學(xué)內(nèi)容
過去的工程力學(xué)教學(xué),通常采用啟發(fā)引導(dǎo)、案例分析、模型演示、分組討論等教學(xué)方法。為進(jìn)一步提高課堂教學(xué)效果,提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力,激發(fā)學(xué)習(xí)積極性和主動性,我們又引入了項(xiàng)目引導(dǎo)式教學(xué)、頭腦風(fēng)暴法教學(xué)及思維導(dǎo)圖法教學(xué)等,并取得了較好的教學(xué)效果。
以剛體的受力分析為例,主要教學(xué)過程如下:(1)教師通過任務(wù)單的形式讓學(xué)生明確本項(xiàng)目的主要任務(wù),并以資訊單的形式提出一些與本項(xiàng)目有關(guān)的問題,如力的分類;什么是主動力和約束力;約束力的類型及約束反力的表示等,學(xué)生通過閱讀教材、參考書等掌握應(yīng)具備的知識和技能;(2)學(xué)生通過小組討論,制定工作計(jì)劃。在該階段,學(xué)生要考慮到繪制受力圖的步驟、力的矢量表示、平衡等問題,根據(jù)討論結(jié)果,填寫計(jì)劃單;(3)以小組形式展開討論,分析設(shè)計(jì)方案,教師可參與其中,幫助其分析方案,然后由學(xué)生自己做出決策;(4)學(xué)生根據(jù)所制定的方案獨(dú)立完成工作任務(wù);(5)以小組的形式展示所繪制的受力圖,然后由其它小組找出受力圖中存在的一些問題,如力的方向是否正確、是否多畫或少畫了力、構(gòu)件是否平衡等。在該階段,學(xué)生不僅了解了自己繪圖過程中存在的問題,知道了改進(jìn)的方法,還鍛煉了學(xué)生的語言表達(dá)能力;(6)教師根據(jù)學(xué)生的作品,結(jié)合前幾個(gè)階段的完成情況做一個(gè)客觀公正的評價(jià),讓學(xué)生清楚在畫受力圖過程中容易出現(xiàn)的問題以及在今后工作中應(yīng)注意的問題。學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中,學(xué)到了探索知識的方法,讓枯燥的知識變成有趣的體驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)習(xí)專業(yè)知識的興趣。
采用頭腦風(fēng)暴教學(xué)時(shí),要求所有學(xué)生都積極參與到創(chuàng)造新思想的過程中。例如,在講到項(xiàng)目五中最后一個(gè)任務(wù)“如何提高彎曲梁的強(qiáng)度和剛度”時(shí),為調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,可以采用頭腦風(fēng)暴教學(xué)法。整個(gè)教學(xué)過程按三個(gè)步驟實(shí)施:(1)起始階段。教師拿一根鋸條,提出要解決的問題“把鋸條看做一根梁,如何提高其強(qiáng)度和剛度?”要求學(xué)生先進(jìn)行思考,可以在小組內(nèi)討論;(2)意見產(chǎn)生階段。鼓勵(lì)每個(gè)學(xué)生陳述自己的觀點(diǎn)和建議。這時(shí),學(xué)生會說出各種建議,如將鋸條的截面尺寸加大;將截面由平放改為豎放;把簡支梁變?yōu)橥馍炝海辉诹旱闹c(diǎn)間加以支撐等等,甚至有的學(xué)生還提出將鋸條折斷。在回答問題時(shí)學(xué)生不需要為自己的觀點(diǎn)陳述原因,其它學(xué)生也沒必要立刻對某一學(xué)生的觀點(diǎn)加以評價(jià)、進(jìn)行討論或是提出批評;(3)總結(jié)評價(jià)階段。師生共同總結(jié)、分析實(shí)施或采納每一條意見的可行性,并對其進(jìn)行歸納和總結(jié)。
實(shí)踐證明,頭腦風(fēng)暴教學(xué)是聚合思維訓(xùn)練的一種好方法,可以最大限度的調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性思維。
工程力學(xué)是一門理論性較強(qiáng)的課程,教學(xué)中,教師習(xí)慣將所講的大問題用一、二、三這樣直線的方式出現(xiàn),某一問題又可細(xì)分為1、2、3,這樣看上去比較清晰,實(shí)際上學(xué)生在聽課或記筆記時(shí),往往容易產(chǎn)生視覺疲勞,并且重點(diǎn)不突出,從而不利于學(xué)生對知識的理解和記憶。思維導(dǎo)圖創(chuàng)造者巴贊說:“傳統(tǒng)的記筆記方法是使用了大腦的一小部分(左腦),因?yàn)樗饕褂玫氖沁壿嫼椭本€型的模式。”思維導(dǎo)圖極大地激發(fā)我們的右腦,因?yàn)槲覀冊趧?chuàng)作導(dǎo)圖的時(shí)候還使用顏色、形狀和想象力。
鑒于此,我們將思維導(dǎo)圖教學(xué)法應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中。如在講授“力的基本知識”這部分內(nèi)容時(shí),先選好中心議題“認(rèn)識力”,然后將力的定義、力的作用效應(yīng)、力的單位、力的三要素、力的矢量表示、力的性質(zhì)、力系及相關(guān)概念作為各個(gè)分支與中心議題聯(lián)系在一起,形成了一個(gè)放射狀的思維導(dǎo)圖。
思維導(dǎo)圖不僅適用于新知識的講授,還適用于知識的鞏固或?qū)W生的復(fù)習(xí)總結(jié)等。當(dāng)然,一堂好課往往是多種教學(xué)方法并用,并要根據(jù)授課內(nèi)容靈活變換教學(xué)方法,只有這樣才能取得好的教學(xué)效果。
考試不僅要考核學(xué)生對知識的掌握程度,更應(yīng)考核其綜合能力。近幾年,對工程力學(xué)的考核,采用了階段考核、過程考核和結(jié)果考核相結(jié)合的形式。
主要包括到課率、課堂表現(xiàn)及上課積極參與情況,占總成績的20%。過程考核主要是學(xué)生課堂上參與分析問題、解決問題的表現(xiàn)情況。另外,可以在學(xué)生中成立課外科研小組,鼓勵(lì)學(xué)生參與老師的科研活動,通過解決生產(chǎn)實(shí)際中的具體問題,提高對知識的應(yīng)用能力。教師可根據(jù)具體情況給出一定的分?jǐn)?shù)。
包括每一項(xiàng)目對應(yīng)的大作業(yè)完成情況及階段性測試,占總成績的40%。階段性測試,可采取開卷考試的方式,允許學(xué)生帶自己的筆記本等學(xué)習(xí)資料進(jìn)入課堂,促使學(xué)生親自動手歸納總結(jié)所學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)習(xí)效果。
由學(xué)院組織,學(xué)生獨(dú)立完成的測試考核,占總成績的40%??荚囆问讲扇¢]卷考試的方式,不允許學(xué)生帶任何學(xué)習(xí)資料進(jìn)入考場,因此,能更真實(shí)地考核學(xué)生對理論知識的掌握程度。
在《工程力學(xué)》的教學(xué)過程中,通過整合教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方法與手段、建立科學(xué)的考核機(jī)制,使這門課程脫離枯澀乏味的特點(diǎn),克服了過去那種“學(xué)生覺得難學(xué),老師覺得難教”的現(xiàn)象,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和求知欲望,提高了教學(xué)效果。同時(shí),培養(yǎng)和提高了學(xué)生的現(xiàn)代工程意識、工程實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力。提高了學(xué)生分析問題與解決問題的能力及團(tuán)隊(duì)精神和合作能力,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ),從而更符合高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。
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