陸洋
合肥鐵路工程學(xué)校
工程力學(xué)是研究物體宏觀運動規(guī)律及其應(yīng)用的學(xué)科,是機械、汽車、材料加工等近機類工科專業(yè)的必修課,與工程技術(shù)方面聯(lián)系比較緊密。工程給力學(xué)提出問題,而力學(xué)的研究成果又改進工程設(shè)計思想。工程力學(xué)包含靜力學(xué)和材料力學(xué)兩大部分。靜力學(xué)主要研究物體的受力分析及平衡問題,材料力學(xué)主要研究物體在力的作用下強度、剛度及穩(wěn)定性問題。由于其課程里涉及到復(fù)雜的計算和分析問題,學(xué)生相對較難理解,再加上高等教育改革的不斷深化,新培養(yǎng)方案的出臺,目前國內(nèi)高校工程力學(xué)教學(xué)普遍面臨著教學(xué)課時數(shù)減少,教學(xué)內(nèi)容不變,而教學(xué)要求不斷提高的困難。如何能在少學(xué)時的情況下,教師做好“教”,學(xué)生做好“學(xué)”,且有質(zhì)有量的完成工程力學(xué)課程任務(wù),是需要教師不斷的進行深入思考的問題。本文主要根據(jù)作者近幾年在工程力學(xué)課程方面的教學(xué)經(jīng)歷,淺談在工程力學(xué)教學(xué)中的幾點體會及教學(xué)方法的探索。
由于受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響,學(xué)生習(xí)慣課堂上只當(dāng)聽眾,真正參與到課堂上的人少之又少。想要改善課堂情況,教師需摒棄傳統(tǒng)的注入式、填鴨式教學(xué)方法,精心設(shè)計教學(xué)過程。在課程開設(shè)初期,教師可先對所帶學(xué)生進行學(xué)情分析,并根據(jù)實際情況對班級學(xué)生進行分組,分組可采用自由組合加少量干預(yù)的方法,盡量保證各組能力相當(dāng)。合理的組員分配,在后期課堂談?wù)摷把葜v過程中能夠起到很好的促進學(xué)習(xí)的作用。在課堂教學(xué)中,教師以問題的分析和解決為主線,深入講授基本概念及簡單應(yīng)用,講清知識構(gòu)架和脈絡(luò)關(guān)系,做好“導(dǎo)”的角色,學(xué)生以組為單位在課后通過協(xié)作、探究和討論的方法,解決綜合復(fù)雜的內(nèi)容,并在課堂上通過講解和找問題的方式做好“演”的工作。例如在講解約束反力的類型及受力情況時,教師可先舉出生活化實例,講授約束概念,引導(dǎo)學(xué)生說出簡單約束反力的方向及作用點。再由此引出常見的約束類型,讓學(xué)生根據(jù)約束反力的概念推出復(fù)雜約束的受力情況;在講解材料力學(xué)各種變形內(nèi)力圖的畫法時,講清內(nèi)力在不同變形中的不同叫法,以拉伸變形的軸力圖為例,先以最簡單的兩端受力的直軸為研究對象,講清截面法的步驟,再循序漸進改變直軸受力的位置及個數(shù),課后給小組布置階梯軸不同位置受力情況的任務(wù),增加知識的難度,培養(yǎng)學(xué)生深入思考問題的能力和習(xí)慣。通過課后的討論、協(xié)作,學(xué)生需要在課堂上在規(guī)定的時間內(nèi)完成題目的講解和分析任務(wù),做好“演”的工作。教師注意在學(xué)生“演”的時候,一定要進行點評,并給予一定的肯定,這樣可以更好激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)的興趣。
工程力學(xué)的實驗集中在材料力學(xué)部分,主要進行拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)及彎曲四種變形的演示,學(xué)生通過看實驗現(xiàn)象及應(yīng)力應(yīng)變圖認(rèn)識典型塑性材料低碳鋼和典型脆性材料鑄鐵的斷裂面及性質(zhì)區(qū)別。傳統(tǒng)實驗教學(xué)中,學(xué)生只需觀察實驗結(jié)果并寫成實驗報告即可。由于其缺少參與性,探究事物性能的積極性相對減少。為增加學(xué)生的求知欲及團隊合作能力,教師在進行實驗之前精心設(shè)計教學(xué)任務(wù),要求學(xué)生以小組為單位將其操作的實驗現(xiàn)象及實驗數(shù)據(jù)拍攝為視頻,并對實驗數(shù)據(jù)進行分析計算,最后以答辯的形式進行考核。教師在對小組的實驗結(jié)果進行定級定檔時,會從試件的斷裂位置、實驗數(shù)據(jù)圖、視頻拍攝及答辯情況從四個方面進行考核。根據(jù)考核的內(nèi)容,學(xué)生在實驗操作時可分工合作,答辯時彼此合作。例如在進行低碳鋼拉伸試驗時,教師負責(zé)布置任務(wù)講清實驗步驟及操作細節(jié)并進行相應(yīng)的演示,小組組長接到任務(wù)后,根據(jù)組員性格特征將分配兩位組員做視頻拍攝,一位組員負責(zé)操作電腦,一位組員負責(zé)操作電子萬能試驗機,最后一位組員負責(zé)測量數(shù)據(jù)。各個組員有效合作,才能保證實驗的成功。通過實驗教學(xué)模式的改革,筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生不僅對實驗學(xué)習(xí)的積極性提高了,并愿意進行多次嘗試,追求真理的潛質(zhì)得到的啟發(fā)。
隨著高等教育改革的深化,互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)的發(fā)展,優(yōu)質(zhì)資源的共享變得越來越普遍,人才培養(yǎng)目標(biāo)以從單一規(guī)?;I(yè)技能型的模式轉(zhuǎn)為個性化、多樣性及創(chuàng)新型的模式。為滿足培養(yǎng)要求,僅通過簡單的平時成績+期末成績這樣的考核方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段學(xué)生多樣化學(xué)習(xí)的訴求。如何有效的跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,在高校學(xué)習(xí)考核中越來越重要。筆者在對工程力學(xué)課程成績進行評定時,通過五部分來確定:平時成績10%+小組研討10%+在線測試10%+實驗成績20%+期末成績50%。其中平時成績通過手機APP 隨時跟蹤并記錄其課堂參與情況,根據(jù)的經(jīng)驗值確定;小組研討主要通過課后項目小組的討論及課堂講解情況確定;在線測試通過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)課布置,每一章都有相對應(yīng)得自測題目;實驗成績的確定主要通過實驗報告及答辯成績確定;期末成績主要集中在課程的基本概念、原理、方法技能及其應(yīng)用上。多樣性的考核其目的在于激發(fā)學(xué)生真正的參與到課程學(xué)習(xí)中,做學(xué)習(xí)的主人。
通過近兩年的教改試點來看,其效果較為明顯,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性相對提高,團隊協(xié)能力得到加強,提出問題解決問題的能力得到改善??傊?,在新的人才培養(yǎng)模式的要求下,“教”、“學(xué)”并重,教師不僅要“教會”,讓學(xué)生“學(xué)會”更培養(yǎng)學(xué)生“會學(xué)”的能力,充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才而努力。