王圣斌
安徽文達信息工程學院 機械與汽車工程學院,安徽 合肥 231201
對于機械類專業(yè)來說,《工程力學》這門學科的基礎性很強,而且具有很高的實際應用價值。開展學科教學,培養(yǎng)應用型人才,需從教學思想、方法、內(nèi)容入手,進行深化改革,保證所設計的人才培養(yǎng)方案能夠使受教育者適應社會發(fā)展的能力。
做好課程內(nèi)容的調(diào)整工作,需與應用型本科高校人才的培養(yǎng)體系的定位相互對應,同時保證教學內(nèi)容達到四個目標。第一,掌握基本概念和原理,也就是機械系統(tǒng)的力學分析和強度計算。第二,掌握靜態(tài)機械系統(tǒng)受力分析和強度計算方法。第三,掌握建立物理模型的系統(tǒng)方法,去解決一些簡單的技術問題。第四,以實驗方案為主要依據(jù),具體展開實驗。能分析并解釋實驗結果,經(jīng)過一系列的推導得到合理的結論[1]。教學內(nèi)容調(diào)整應該緊跟時代的發(fā)展,不斷剔除其中已經(jīng)過時的一些理論,以保證學生能夠了解并掌握最新的理論和應用。加強對應用型本科學生的培養(yǎng),尤其是動手能力和應用能力,以保證學生同時具備理論素養(yǎng)和基礎實踐能力。
學生在學習和掌握知識的過程中,不能僅僅是理解記憶,要對學到的知識加以應用。傳統(tǒng)模式下,教學方法以講授為主,該種教學方法顯然無法達到實際的教學要求。所以應該根據(jù)課程內(nèi)容的具體要求實現(xiàn)對不同教學方法的靈活運用。以“問題式”教學方法的運用為例,教師在講授力這個概念時,會向?qū)W生提出問題:“實際生活中有哪些力的現(xiàn)象?”有同學說手推門就需要有力的作用,此時教師會再向?qū)W生拋出一個問題:“這個力的作用會讓門發(fā)生什么運動?”提出該問題目的在于讓學生能夠掌握力的概念,并嘗試與生活實際相聯(lián)系。
在《工程力學》的教材上,每一個章節(jié)都會安排相應的例題,教師為學生講解例題,學生能夠更好的理解所學知識。雖然教材上的知識都來源于實際,有很多學生能很好解題,但是卻無法將例題與生活實際聯(lián)系起來。所以,教師要能夠?qū)嶋H生活中的問題更好地融入教學活動中,在此條件下,同學們就會感受到力學知識在生活中的應用無處不在。就案例提取而言,可借鑒“周培元大學生力學競賽”中的題目,其中有很多競賽題目與實際生活聯(lián)系密切。而且其中有很多題目趣味性較強,能有效吸引學生關注。比如一道題目為“奇怪的獨木橋”,題目的大概意思是一個人過橋,橋會斷,但是兩個人過橋,橋反而不會斷。這樣有趣的題目能有效吸引學生注意。在“奇怪的獨木橋”中,應用到的是梁的彎曲的力學知識,此時同學們就會感受到生活中的力學知識并沒有離書本很遠,此時學生分析力學問題的能力也會有所提升。
可以將工程力學的內(nèi)容分為兩部分,分別是靜力學和材料力學。就材料力學而言,主要講解桿件的基本變形形式和應力狀態(tài)有關知識。在講解桿件的幾種變形形式時,所運用的講解思路是相似的。為同學們講解了桿件軸向拉壓的內(nèi)力、應力和變形的知識后,就可以為學生布置相應的學習任務,這便是應用舉一反三的教學方法。讓學生通過自學來學習桿件扭轉(zhuǎn)、彎曲的相應知識,也涉及到內(nèi)力、應力和變形的有關知識。這種教學方法能有效激發(fā)學生學習的主動性,起到鍛煉學生自主學習能力的作用。
積極探索新的實驗教學模式,并適當增加實驗設計的教學項目。運用多種實驗方法,使學生能夠掌握更多的實驗技能,在此條件下實驗教學的有效性也會明顯增強。在改革教學活動的工作中,應當適當探索新的教學模式,體現(xiàn)學生在實驗活動中的主體地位,而教師則要在其中起到有效的引導作用。應增加實驗的課時數(shù),并實現(xiàn)對實驗內(nèi)容的科學調(diào)整和整合[2]。要設定不同的試驗模塊形式,主要包括基礎力學實驗、綜合性的力學實驗和創(chuàng)新性的力學實驗。這樣做的目的是最大限度促進學生探索并研究工程實際問題,使學生能夠真正具備解決工程實際問題的能力。
在改善實驗教學方法的工作中,可適當將現(xiàn)代化的教學手段運用其中。將實驗教學體系和實驗教學內(nèi)容作為重要依據(jù)。要確保所編寫的實驗指導書與本學院教師和學生的實際需求相符合。要加強對實驗教學微視頻的制作,并將制作好的微視頻充分運用到課堂講解中,因為現(xiàn)代化的教學手段更容易激發(fā)學生學習的積極性。
應用翻轉(zhuǎn)課堂的教學形式,能增強學生學習的主動性,也能將學生放在教學活動的主體位置上。比如,某學校為了能夠讓學生更好適應社會,專門安排了線上教學活動,進行實際案例的仿真設計活動,拓展學生視野,更好了解該課程在工業(yè)活動中的實際應用情況,起到培養(yǎng)學生現(xiàn)代化思維的作用,增強學生對理論知識的應用能力,更好與工業(yè)應用實際相結合。以有限元分析為例,在現(xiàn)代力學中所起到的效用非常關鍵。又比如,工程師設計零件、工程師進行安全檢測,有限元分析都是不可或缺的分析方法。
在《工程力學》這門課程中,對彎曲梁應力、壓桿穩(wěn)定、應力集中的問題進行分析。分析完這些問題后,學生不僅能熟練操作軟件,還能從軟件輸出的結果中看到結構所發(fā)生的變形和位移的情況,同時也能了解到具體的應力分布情況。另外,應用動畫的形式來展現(xiàn)結構,能完整顯示開始加載的過程和結構改變的過程。在此條件下,枯燥乏味的力學概念就能轉(zhuǎn)化成為生動形象的畫面。這種圖文并茂的形式能有效激發(fā)學生思維和學習興趣。
對《工程力學》這門課的學習進行過程性考核,以凸顯理論與實踐并重的特征??己藨敯n程學習的多個細節(jié),課前評價占比20%,主要考察學生在互助平臺上的預習情況和預習測試情況[3]。課堂評價與期末考試評價各占比40%。考核需保證檢查到學生對課程全部重難點知識的掌握情況,可借助信息化教學手段的力量來實現(xiàn)這一目標。
總之,在課程教學內(nèi)容改革工作中,要考慮到是否與人才培養(yǎng)體系的要求相適應,對《工程力學》課程教學方法及教學活動應靈活運用。對實驗環(huán)節(jié)要引起重視,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,為實現(xiàn)這一目標可適當運用現(xiàn)代化的教學手段,實現(xiàn)過程評價,從而獲得綜合性強的考核結果。