用好課堂練習(xí)，提升工程力學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量

丁劍平　鄭恒偉　陳小亮

摘 要 為增加師生互動(dòng)，本文對工程力學(xué)教學(xué)中的課堂練習(xí)進(jìn)行了深入探討。實(shí)踐證明，重視課堂練習(xí)環(huán)節(jié)，對提升當(dāng)前普通本科院校工程力學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量有明顯的促進(jìn)作用，從而為以后相關(guān)課程的教學(xué)提供了一定的參考。

關(guān)鍵詞 工程力學(xué) 課堂練習(xí) 教學(xué)

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.08.056

Abstract In order to increase the interaction between teachers and students， the classroom practice in the teaching of engineering mechanics is discussed in this paper. It is proved by actual practice that the good use of the classroom practice， has obvious effect on promoting the quality of classroom teaching in the engineering mechanics of ordinary colleges and universities， which provides a reference for teaching for the future curriculum.

Key words Engineering mechanics course； classroom practice； teaching

0 引言

作為一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，工程力學(xué)是普通高校絕大多數(shù)工科專業(yè)的先修課程，兼有基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)雙重性質(zhì)，邏輯體系嚴(yán)密，知識(shí)點(diǎn)繁多，這就使得學(xué)生要想學(xué)好，難度不小。那么如何在有限的45分鐘內(nèi)提高工程力學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量，就成了一個(gè)必須要解決的難題。在目前普通高校從精英教育到大眾教育，再到應(yīng)用型教育轉(zhuǎn)換的大背景下，如何才能在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上實(shí)現(xiàn)改進(jìn)以吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)效率，是值得廣大力學(xué)教師思考的問題。

1 目前存在的問題

課時(shí)少，內(nèi)容多。高校工科專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃的不斷修訂，往往就使得工程力學(xué)課程的學(xué)時(shí)被不斷削減，但后繼專業(yè)課中對學(xué)生力學(xué)基礎(chǔ)的要求卻并沒有降低多少。工程力學(xué)是一個(gè)完整的體系，包含靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)、材料力學(xué)三部分內(nèi)容，不僅有著眾多的公式定理，而且計(jì)算繁瑣，運(yùn)用靈活。為了在減少的學(xué)時(shí)里盡可能完整地介紹課程的主要教學(xué)內(nèi)容，教師上課趕進(jìn)度就在所難免。力學(xué)理論本身的公式多概念多，對數(shù)學(xué)要求較高，工程應(yīng)用時(shí)又要求活學(xué)活用，學(xué)生學(xué)習(xí)難度很大。

學(xué)生的基礎(chǔ)較薄弱。普通高校學(xué)生的高考成績通常會(huì)稍遜于重點(diǎn)高校的學(xué)生，每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法或許會(huì)存在較大差異。一方面，大多數(shù)學(xué)生很難做到有效的課前預(yù)習(xí)及課后復(fù)習(xí)；另一方面，智能手機(jī)在校園里的廣泛使用也使得學(xué)生上課很容易開小差。以上兩個(gè)原因都對教學(xué)質(zhì)量造成了影響。而且由于工程力學(xué)課程體系的邏輯性，一旦學(xué)生出現(xiàn)畏難情緒或半途而廢，就很容易形成惡性循環(huán)，即使后期自學(xué)也很難趕上。

面對這些問題，就必須盡可能找到一種行之有效的方法，在課堂上激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將學(xué)生的注意力吸引過來，將理論知識(shí)的講授和學(xué)以致用的實(shí)踐過程盡可能留在45分鐘以內(nèi)，才能達(dá)到較好的教學(xué)效果。筆者結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)合理高效地用好課堂練習(xí)，增大實(shí)踐環(huán)節(jié)所占比重，能促進(jìn)學(xué)生對相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的反思與吸收，從而能顯著提升教學(xué)效果。

2 合理高效地使用課堂練習(xí)

2.1 分專業(yè)突出重點(diǎn)內(nèi)容，簡化理論推導(dǎo)，多留課堂練習(xí)

所有的純理論教學(xué)都難免枯燥。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ塘W(xué)體系中所有結(jié)論性定理的推導(dǎo)都會(huì)包含大量的公式，無論上課時(shí)是采用板書還是多媒體的表達(dá)，大篇的公式很容易讓學(xué)生望而生畏，尤其是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不好的學(xué)生更容易喪失學(xué)習(xí)的信心。同時(shí)不同專業(yè)所需力學(xué)知識(shí)肯定有所側(cè)重，在受學(xué)時(shí)限制簡化授課內(nèi)容的情況下，可以體現(xiàn)專業(yè)背景特點(diǎn)，突出相應(yīng)的重點(diǎn)內(nèi)容。比如對機(jī)械專業(yè)授課時(shí)就需要強(qiáng)調(diào)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的部分，而對土木專業(yè)授課時(shí)該部分內(nèi)容就可以適當(dāng)弱化，以體現(xiàn)專業(yè)的差異。

教學(xué)的最終目的是讓學(xué)生能夠使用所學(xué)知識(shí)來解決簡單的工程實(shí)際問題，而不在于學(xué)生是否掌握了公式的推導(dǎo)過程。因此，弱推導(dǎo)，強(qiáng)練習(xí)，形成學(xué)生解決問題的思維習(xí)慣才是更重要的。對繁瑣的公式定理只要講清出處和推導(dǎo)方法即可，把有限的時(shí)間留給課堂練習(xí)，留給分析問題的思考過程，要教會(huì)學(xué)生如何應(yīng)用相關(guān)知識(shí)解決問題。理論教學(xué)的比重小了，學(xué)生的畏難情緒也就逐漸消退了。實(shí)踐環(huán)節(jié)增加了，學(xué)生也能更牢固地掌握知識(shí)點(diǎn)了，進(jìn)而增強(qiáng)了自信心。

2.2 課堂練習(xí)內(nèi)容和方式的多樣化

針對不同的知識(shí)點(diǎn)，課堂練習(xí)可以有著多種多樣的形式，可以放在45分鐘內(nèi)的任意時(shí)段?？梢詫⒁粋€(gè)實(shí)際的問題以圖片或錄像的方式提出，引導(dǎo)學(xué)生討論其中的力學(xué)關(guān)竅以便于理解有關(guān)概念。比如講壓桿穩(wěn)定時(shí)，可以用電影中武林高手臨風(fēng)立樹梢的風(fēng)姿，引導(dǎo)學(xué)生思考樹枝是否滿足強(qiáng)度問題，思考高手在或不在時(shí)樹梢的狀態(tài)的差別，討論生活中還有哪些類似問題，進(jìn)而理解實(shí)際使用中的零件如果受壓后像樹枝一樣彎而不斷對所在設(shè)備的影響，最終建立壓桿穩(wěn)定性的概念和對應(yīng)的分析思路。也可以在講授知識(shí)點(diǎn)后當(dāng)堂定時(shí)在草稿本完成一道與工程實(shí)際有關(guān)習(xí)題，并請1～2位學(xué)生將他的答案寫在黑板上，而后當(dāng)堂評講。學(xué)生只要可以直觀地看到其他同學(xué)表現(xiàn)出的思路或出錯(cuò)的地方，就可以加深印象并避免類似錯(cuò)誤。也可以針對本堂所講授內(nèi)容請一位或多位同學(xué)回答一些概念上的選擇或判斷問題。還可以在教學(xué)中適時(shí)引入一些綜合性的討論環(huán)節(jié)，針對不同專業(yè)的學(xué)生列出與今后的專業(yè)教學(xué)有關(guān)的一些實(shí)際問題，讓學(xué)生分組討論分析，以便讓學(xué)生學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來解決問題，同時(shí)還可以讓學(xué)生更好地將工程力學(xué)知識(shí)與專業(yè)課銜接起來。

總之，課堂練習(xí)的內(nèi)容既要貼合實(shí)際又要符合專業(yè)需求，但形式可以多樣化，可以靈活安排練習(xí)時(shí)間，最終目的是讓學(xué)生盡可能多地動(dòng)手或動(dòng)口，以實(shí)現(xiàn)師生更好的互動(dòng)。上課時(shí)只要看到有部分同學(xué)狀態(tài)不好，就可以穿插一點(diǎn)小練習(xí)來調(diào)整教學(xué)節(jié)奏，改善課堂氛圍。如果學(xué)生的注意力集中到練習(xí)里，教學(xué)效果也就得到了改善。但這樣靈活的練習(xí)設(shè)定，就要求教師非常熟悉教學(xué)內(nèi)容，可以課前設(shè)定若干練習(xí)預(yù)案，也可即興發(fā)揮設(shè)定練習(xí)題目，需要課前做充分的準(zhǔn)備。

2.3 課堂練習(xí)后要注意引導(dǎo)總結(jié)

課堂練習(xí)有助于加深學(xué)生對公式定理的理解程度和實(shí)際應(yīng)用能力。但經(jīng)常有學(xué)生反映雖能聽懂課但課下不會(huì)做題的情況。為此就要在課堂練習(xí)后及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)規(guī)律，形成容易記憶口訣，并通過討論和新的練習(xí)加以鞏固。比如說靜力學(xué)中受力分析部分最關(guān)鍵。在課堂練習(xí)后就要引導(dǎo)學(xué)生歸納受力分析的一般步驟，并且區(qū)分二力桿和三力匯交的判斷思路差異。學(xué)會(huì)材料力學(xué)中四種基本變形后，就要引導(dǎo)學(xué)生重視“外力—內(nèi)力—應(yīng)力—變形—應(yīng)變”的分析思路，并體會(huì)四種變形中外力、材料、結(jié)構(gòu)尺寸的差異對應(yīng)力和變形的影響。有了總結(jié)，再加上及時(shí)的筆記，學(xué)生就能提高學(xué)習(xí)效率。

2.4 將課堂練習(xí)表現(xiàn)納入考核體系，多鼓勵(lì)學(xué)生

學(xué)生最關(guān)心考試也最怕考試，凡與考試成績有關(guān)的事項(xiàng)，學(xué)生的積極性都會(huì)較高。在開學(xué)第一堂課時(shí)就可以宣布課堂練習(xí)表現(xiàn)也會(huì)納入考核體系，以提升學(xué)生的積極性。對所有積極參與討論、主動(dòng)回答問題或上黑板做題的學(xué)生都要予以鼓勵(lì)，無論解答正確與否都要給予肯定，若表現(xiàn)出色，還要予以適當(dāng)?shù)募臃?。只要學(xué)生能主動(dòng)參與了，課堂教學(xué)氛圍也就更活躍，學(xué)習(xí)效果也能顯著提升。

筆者在自己的教學(xué)班中多次實(shí)踐了上述方法，都取得了不錯(cuò)的效果。學(xué)生普遍反映只要?jiǎng)邮志毩?，書本上的知識(shí)點(diǎn)也就不難掌握了，多練幾次以后也能正確解題了，面對沒見過的某些實(shí)際問題，也知道從哪些方面著手解決了。最終的期末考試中，學(xué)生們也取得了不錯(cuò)的成績，學(xué)生在評教時(shí)也對這種教學(xué)模式給予了很好的評價(jià)。

3 結(jié)語

用好課堂練習(xí)，對于提升工程力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量有著很好的促進(jìn)作用。在有限的教學(xué)時(shí)間里讓學(xué)生以多種練習(xí)方式來理解所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，改善課堂氛圍，還可以使其掌握思考問題與解決問題的思路與方法，學(xué)生的思維能力和工程意識(shí)也得到了鍛煉，課堂教學(xué)質(zhì)量也就得到了保證。

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