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工程力学专业课程设计改革的探索和实践

工程力学专业课程设计改革的探索和实践
工程力学专业课程设计改革的探索和实践

工程力学专业课程设计改革的探索和实践

◆林金保

陈艳霞崔小朝马崇山

(太原科技大学)

课程设计是工程力学专业一个重要的实践性教学环节,是理论和工程联系的桥梁。针对我校工程力学专业课程设计改革中存在

的问题和不足进行分析,并提出了改革的思路和方法,以期提升工程力学专业学生的工程素质及驾驭实际工程的能力,增强学生就业的

竞争力。

工程力学课程设计工程素质

力学是自然科学的七大基础学科之一,是联系工程和科学的桥梁,是工程科学的基础,其发展横跨理工,与各行业的结合非常密切。随着时代的进步和社会的发展,特别是近20年来国际上科学综合性趋势的发展,力学同其他基础学科和技术学科之间产生交叉学科,使得力学专业人才的知识结构逐渐变宽,因此工程力学专业对人才培养必须坚持扎实基础与重视实践相结合的指导思想。然而,目前大多数高校的工程力学专业课程设置和专业培养没有具体的工程背景,直接导致了学生的工程意识薄弱,这也是工程力学专业培养方面面临的最大问题,因此,提高工程力学专业学生的工程素质及解决实际问题的能力,强化实践教学环节尤为重要。

课程设计是高等学校本科专业人才培养方案中一个重要的实践性教学环节,但与毕业设计相比,重视程度远远不够。就目前我校工程力学专业课程设计现状而言,由于开设时间较短,相关经验不丰富,课程设计仍然存在许多缺陷和不足,笔者就此展开了广泛的调研和有益的探索,并提出一些关于课程设计改革的思路和方法,以期有效促进本校工程力学专业课程设计质量上新台阶,进而提升工程力学专业学生的工程素质及驾驭实际工程的能力,增强学生就业的竞争力。

一、工程力学专业课程设计改革现状

力学系列课程现行的教学方法大多是通过各种手段将这些课程的知识传授给学生,最后通过考前复习和考试对其归纳提高。在此过程中,学生多数处于被动、应付状态,难以摆脱从理论到理论,理论脱离实际模式的束缚。学生理论联系实际、独立分析问题、解决实际问题的能力差,这与培养2l世纪人才模式很不适应,力学系列课程的教学改革已是当务之急。目前国内外许多大学的力学相关课程设置了课程设计实践环节,课程设计的数量有所增加。如中南大学的结构力学课程设计,吉林大学的材料力学课程设计,湖南大学的振动力学课程设计,美国的斯坦福大学在理论力学增设了实践环节等,都取得了较好的效果。在增加课程设计数量的同时,一些高校更较重视课程设计内容的改革,如南京航空航天大学的有限元课程设计是针对实际的索拉桥进行分析,在提高学生理论联系实际、独立分析问题与解决实际问题的能力方面作了有益的探索。

我校工程力学专业所设课程主要有CAD/CAM软件应用、.net程序设计、理论力学、材料力学、流体力学、振动力学、机械设计基础、结构力学、弹性力学、有限元和工程分析软件及应用等课程,其逻辑性和系统性对于培养学生的分析问题的能力非常有利,但在力学学习过程中,教师和学生会经常遇到一些没有见过的实际问题或力学模型,工程意识和分析、解决实际问题能力较弱的人,往往思前想后不得其解,以至于束手无策;反之,工程意识和分析、解决实际问题能力较强的人则往往能自如应对一切难题。为了培养和提高学生的工程意识和分析解决问题的能力,2006年开始,我校力学专业开设了课程设计实践教学环节,如“有限元软件应用课程设计”和“工程力学课程设计”,2011年又增设了“结构优化设计”和“CAM/FEM软件应用课程设计”。但总的来讲,力学专业的课程设计综合性较差,特色不明显,课程设计题目的难度、涉及的知识面、能力的培养均有待改进。

二、工程力学专业课程设计改革中存在的问题

目前我校课程设计改革中存在的问题主要表现在以下几个方面:一是课程设计题目和任务书拟定方面,均由指导教师事先确定分派给学生,由于指导教师所掌握的工程资料有限,课程设计的内容和范围局限性较大,题目类型较少,研究方向也较集中,学生并不能根据自身的特点和兴趣爱

好,去选择他们感兴趣的题目进行设计,而是一味进行强迫式学习,完成所谓的设计任务。学生目前经过课程设计后并不能应对就业后工作过程中复杂多样的技术难题。二是课程设计研究内容与工程实际问题有偏差。课程设计都是承接基础理论与工程实际的重要环节,学生非常希望将自己所学的理论应用于实际,在实际中检验自己的知识,但由于学生体会不到理论与实际的联系,课程设计并不能充分调动学生学习主动性和创造性。三是课程设计时间在安排上与课堂教学存在一定的时间间隔。在课程设计过程中,对于理论知识不够扎实的部分学生来说,会有一种惧怕且无从下手的感觉,很难投入足够的精力和时间认真完成课程设计。而课程设计形式基本上是以小组为单位,小组成员围绕一个核心题目完成不同方面的设计任务。由于学生的理论基础和解决实际问题的能力存在差异,“能者多劳”的现象就会出现。如果指导教师指导不到位,检查力度稍低,就很容易出现个别学生不做或少做设计内容,甚至还出现抄袭他人成果的现象。由此可见,工程力学专业课程设计改革的空间较大。

三、工程力学专业课程设计改进的思路与方法

一方面,课程设计应选取具有一定的工程或社会实际背景,体现应用性、先进性、综合性的题目,可以使学生对工程实际问题的复杂性有一个初步认识,检验学生对该课程理论基础知识的理解和掌握程度,培养学生通过综合运用该课程和相关课程的基本理论知识来分析和解决工程实际问题的能力。另一方面,能使学生树立起正确的设计思想,养成实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风和严谨、谦虚的科学学风,更能使学生在自主性、探索性、创造性和合作性方面得到培养。

首先,指导教师应该重视课程设计题目和内容的选择。斯滕豪斯明确指出:教师的身份是“和学生一起学习的学习者”,只有这样,才能通过发现法和探究法而不通过传授法进行教学。在课堂教学过程中,教师不仅要教授理论知识,还要注意理论联系工程实际,通过列举工程实例、设置问题情境等多种方法,让学生感受到理论学习是手段,实际应用才是真正目的。随着社会发展,各种资讯日新月异,教师不能仍保持传统的观念,而必须在教学生涯中通过不断学习搜集和处理更多关于课程内容的相关资讯,熟悉教育改革趋势和重点,更新补充专业知识,提高专业能力;了解该专业学生的学习特点和兴趣爱好。这样,教师才能根据课程内容确定适合教学目标和学生感兴趣的课程设计题目,并且真正做到理论与工程实际的联系、对知识的综合应用、全方位的展开学生的思维和最大限度地解放学生的思想,才能充分调动学生学习的主动性、积极性和创造性,培养学生解决实际问题的能力和应变思维能力。

其次,课程设计应与工程实际相结合,针对不同课程内容及培养目标采用多种形式的课程设计方法。比如枟理论力学枠,它是一门理论性较强的专业技术基础课程,教师在讲解过程中多是针对抽象化理想的力学模型,学生在课堂学习中通常感觉理论知识很好懂,但自己动手练习的时候却无从下手,理论和实际总是联系不到一起。为此,教师在讲授过程中可采用工程实例教学法,即选择一些具有代表性、启发性、时代性的实例,通过学习和讨论,使学生对知识有更深层次的理解,从而激发学生应用知识的热情。教师可以通过布置相关知识的小论文,学生通过查阅资料、撰写小论文的形式,深刻理解力学知识和工程实际问题间的联系。枟材料力学枠课程除可设置实验教学环节外,还可以确定一些简单

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浅析英汉语言的差异

◆刘艳侠

(兰州交通大学外国语学院)

英汉民族不同的思维模式在其语言载体中得以体现,这种不同的思维方式,要求语言表达方式及进行翻译时都要植根于各自的

民族文化土壤中,译者翻译时要有意识地注意中西方这些差异,

以期译出符合译语表达习惯的译文。

思维方式综合性语言分析性语言

早在10多年前,连淑能先生就明确指出英语是综合性语言,多形态变化,并以此来表达语法关系;汉语是分析性语言,“词形没有形态标志,位置不能随便移动,词语之间的关系主要通过安排词序及使用虚词来表达。”前者在理解上要求严谨的逻辑分析思维,后者则需从整体上综合理解。其表象体现为中西综合思维与分析思维之间的差异,但其根源是中西传统哲学涵化、影响的结果。

首先,受中国传统哲学的积淀影响,汉语在构词上表现为:命名靠累积,重在统一,有较高的概括性和灵活的搭配性。比如,人们可以用“开”字组成一系列的词来表示:开会,开车,开门,开刀,开机器,开电视机等,倘若译成英语,就必须视具体搭配选用不同词:tohave(hold)ameeting,toopen

thedoor,todrivethecar,tohaveanoperation,tooperatethemachine,toturnontheTV,etc.

其次,汉语语句、语段多整体重复,句式虚拟流散零落,实则内聚统一,

明显地体现了传统哲学的整体观。例如:26年前,她那有着蔚蓝色眼睛的、鲜花一般的魅力,她那脸庞和身段冰清玉洁、婀娜多姿的风韵,还有那苹果花似的颜色,曾经是那么猝不及防地、莫名其妙地使艾瑟斯特怦然心动。而这一切虽然早已逝去,43岁的她依然是一个面目较好、忠实可靠的伴侣,只是两颊已出现淡淡的斑痕,灰蓝色的眼睛也添了几分饱满和成熟。

英语是综合语,富有形态变化;汉语没有词形变化,构词也强调整体观,概括力强,因而汉语词汇不及英语词汇那么浩瀚。由传统哲学造成的语言差异迫使英汉互译时,往往要改变词形、转换词类才能忠实通顺地表达原意。英语句式受西方传统哲学的影响,表示并列和从属关系的连接词,不但种类和数量比汉语多,而且使用频率也较汉语高。其结构和逻辑关系需要分析才能昭然明了。例如:老舍先生的小说枟骆驼祥子枠的一段如果翻译成英文,则需要找出句子之间的逻辑关系,增加必要的关联词,调整句式以及句子顺序,把原来的流动结构转换成核心结构。请看如下译文:

Xiangziwantedtofindaplacetositdownandmullthingsover.Evenifheonlyendedupbycringe,atleasthewouldknowwhy.Eventshadmovedtoofast

forhismindtokeepup.Buttherewasnowheretosit,sinceeverywherewascov-

eredwithsnow.Allthelittleteahouseswereboardedupasitwasafterten,and

hadonebeenopenhecouldn'thavegoneinanyway.Hewantedtofindsome-

wherequiet,becauseheknewthathistearfilledeyeswouldbrimoveranymi-nute.从译文可以看出,译者先找出了原文的逻辑关系,即“祥子”找地方和坐下想(tositdownandmullthingsover)、茶馆开门的时间(boardedupasitwasafterten)、找清净的地方和眼泪落下来becauseheknewthathistearfilledeyeswouldbrimoveranyminute三对句子的关系,然后重新按照逻辑关

系组合,把原来三个长句整理成五个句子成分整齐的主谓结构。所以说,翻译的实质是思维方式的转化,语言只是其思维的载体。

语言是社会现象,是文化的一个重要组成部分,是思维的物质外壳,体现了鲜明的民族特性;同时语言不仅包含了本民族的历史文化,社会规范,而且蕴含着本民族的思维模式。英汉民族不同的思维模式也在其语言载体中得以体现,必然要借助于已被学界普遍认同的分析性思维才能洞悉其纷繁复杂的句子结构,准确把握其内涵,译出正确的译文。

参考文献:

[1]蒋坚松.英汉对比与汉译英(ContrastiveE-CStudiesandC-ETranslation)[M].湖南:湖南人民出版社,2002.

[2]连淑能.英汉对比研究(ContrastiveStudiesofEnglishandChinese)

[M].北京:高等教育出版社,1993.

[3]李瑞华.英汉语言文化对比研究[C].上海:上海外语教育出版

社,1996.

[4]周志培.汉英对比与翻译中的转换[M].上海:华东理工大学出版

社,2003.

[5]连淑能.论中西思维方式[A].杨自俭,英汉语比较与翻译(4)

[M].上海:外语教育出版社

,2002.

(上接第123页)的等值杆结构,让学生从选择材料到外形设计,从安全校核到经济评价等实际操作过程中,去体会理论和实际问题间的联系。而这样的任务可以安排在学生课堂学习过程中完成。对于那些需要扎实的理论基础知识,并且要有足够的时间进行实践的课程设计,可以安排在下一学期进行。由此实现理论与实践的相互渗透、相辅相成,改变实践活动与教学内容游离的状况。

最后,在课程设计中,强调学生为主体,充分发挥教师的引导作用。通过学生选题、教师拟定任务书、小组讨论确定设计方案及实施步骤来完成一次课程设计任务。教师可以根据学生设计的实际情况,适时安排一定时间的问题讨论及进度汇报,通过师生及生生之间的经验交流集思广益,既可以培养学生合作互助的精神,又可以提高学生的竞争意识。对于学生在课程设计期间遇到的重点或难点,教师应该及时给予分析或讲解,绝对避免学生找不到教师的现象,因为教师的正确引导是学生圆满完成课程设计的关键。

在课程设计改革探索和实践过程中,结合我校工程力学专业的优势与学校的办学特色进行建设,可操作性强,对从根本上提升工程力学专业学

生的工程素质,提升学生驾驭实际工程的能力,增强学生就业竞争力具有重要意义。而课程设计实践性教学是一个综合性的问题,需要教师、学生、学校及社会的有关部门共同努力才能收到较好的教学效果。

参考文献:

[1]邓国红,雷刚,何怀波,力学系列课程进行“课程设计”实施方案

[J].力学与实践,2002,24(2):56-58.

[2]刘人怀.我国力学专业教育现状与思考.中国大学教育,2007,(1).[3]邵国霞,梁明学.课程设计教学的探讨.中国大学教育,2005,(6):25-34.[4]梁清香,戴保东,赵子龙.理论力学教学中对学生工程素质培养的

思考和措施,力学与工程应用.郑州大学出版社,2012,8:334-335。基金项目:

1.2012太原科技大学教学研究与改革项目(项目编号:201214);2.2013太原科技大学教学研究与改革项目(项目编号:201331)。

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工程力学专业课程设计改革的探索和实践

作者:林金保, 陈艳霞, 崔小朝, 马崇山

作者单位:太原科技大学

刊名:

中国校外教育(下旬刊)

英文刊名:China After School Education

年,卷(期):2014(11)

引用本文格式:林金保.陈艳霞.崔小朝.马崇山工程力学专业课程设计改革的探索和实践[期刊论文]-中国校外教育(下旬刊) 2014(11)

工程力学实验报告

工程力学实验报告 自动化12级实验班 §1-1 金属材料的拉伸实验 一、试验目的 1.测定低碳钢(Q235 钢)的强度性能指标:上屈服强度R eH,下屈服强度R eL和抗拉强度R m 。 2.测定低碳钢(Q235 钢)的塑性性能指标:断后伸长率A和断面收缩率Z。 3.测定铸铁的抗拉强度R m。 4.观察、比较低碳钢(Q235 钢)和铸铁的拉伸过程及破坏现象,并比较其机械性能。 5.学习试验机的使用方法。 二、设备和仪器 1.试验机(见附录)。 2.电子引伸计。 3.游标卡尺。 三、试样 (a) (b) 图1-1 试样 拉伸实验是材料力学性能实验中最基本的实验。为使实验结果可以相互比较,必须对试

样、试验机及实验方法做出明确具体的规定。我国国标GB/T228-2002 “金属材料 室温拉伸试验方法”中规定对金属拉伸试样通常采用圆形和板状两种试样,如图(1-1)所示。它们均由夹持、过渡和平行三部分组成。夹持部分应适合于试验机夹头的夹持。过渡部分的圆孤应与平行部分光滑地联接,以保证试样破坏时断口在平行部分。平行部分中测量伸长用的长度称为标距。受力前的标距称为原始标距,记作l 0,通常在其两端划细线标志。 国标GB/T228-2002中,对试样形状、尺寸、公差和表面粗糙度均有明确规定。 四、实验原理 低碳钢(Q235 钢)拉伸实验(图解方法) 将试样安装在试验机的上下夹头中,引伸计装卡在试样上,启动试验机对试样加载,试验机将自动绘制出载荷位移曲线(F-ΔL 曲线),如图(1-2)。观察试样的受力、变形直至破坏的全过程,可以看到低碳钢拉伸过程中的四个阶段(弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段)。 屈服阶段反映在F-ΔL 曲线图上为一水平波动线。上屈服力eH F 是试样发生屈服而载荷首次下降前的最大载荷。下屈服力eL F 是试样在屈服期间去除初始瞬时效应(载荷第一次急剧下降)后波动最低点所对应的载荷。最大力R m 是试样在屈服阶段之后所能承受的最大载荷。相应的强度指标由以下公式计算: 上屈服强度R eH :0 S F R eH eH = (1-1) 下屈服强度R eL :0 S F R eL eL = (1-2 ) 抗拉强度R m : 0 S F R m m = (1-3) 在强化阶段任一时刻卸载、再加载,可以观察加载、御载规律和冷作硬化现象。 在F m 以前,变形是均匀的。从F m 开始,产生局部伸长和颈缩,由于颈缩,使颈缩处截面减小,致使载荷随之下降,最后断裂。断口呈杯锥形。

《工程力学》整体教学设计

《工程力学》整体教学设计 一、管理信息 课程名称:《工程力学》 学分:4 学时:60 课程类型:专业基础课 授课对象:一年级第一学期的高职土建类专业学生 先修课程:高等数学、道路工程制图、建筑材料 后修课程:、结构力学、结构设计原理、土力学、基础工程等 学生情况分析:应往届高中毕业生,应届职高毕业生,文理科生都有,交流表达能力较好,愿意动手,有一定的计算机操作能力。多数学生数理基础差,学习习惯差,自我控制力差,团队合作意识欠缺,职业素养欠缺,自主学习能力差。 二、课程设计 1、课程目标设计 课程目标的设计应突出职业能力培养,体现基于职业岗位分析和职业岗位技术应用能力培养的教学设计理念,以学生为主体,以真实工作任务或土建工程结构为载体组织教学内容,在真实工程案例中采用行动导向的教学方法和手段进行实施。培养学生在工程施工中必备的力学素养和实际问题的解决能力。 《工程力学》课程目标分为职业能力目标和关键能力目标两个方面。见表1。 表1 课程目标 职业能力目标关键能力目标 静定结构受力分析能力 力系平衡条件的应用能力 梁、柱的强度、刚度、稳定性计算能力基本的力学实验操作能力 工程结构实际问题的解决能力学习能力 工作能力 数字逻辑应用能力信息技术能力 合作协调能力 创新能力 2、课程内容设计 重构内容体系:为适应湖南交通职业技术学院道路桥梁工程技术专业的校企合作、工学交替人才培养模式和“专业+产业”系企一体的专业建设模式,以工作过程导向的课程观为指导思想,根据职业岗位能力要求、职业标准要求、工作任务要求、职业素质要求和前后续课程的衔接。按照职业岗位和职业能力培养的要求,对教学内容进行遴选,重新构建了适应施工岗位工作的过程性知识为主、陈述性知识为辅的内容体系,以梁、轴和柱等结构件为载体,形成模块化的课程内容结构(见表2、表3)。 实践内容设计:为了以真实的工作任务为载体,强化学生能力培养,本课程精心设计了与理论知识相对应的实践教学项目。研究建立虚拟力学实验室,设计验证性实验的模拟实验软件。在校办企业试验检测中心建立仿真力学试验室,与企业工程师合作开发出真实的力学试验项目(见表2、表3)。

《工程力学》课堂教学改革探索与实践

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/482570090.html, 《工程力学》课堂教学改革探索与实践 作者:李玉海郜少波 来源:《考试周刊》2013年第04期 摘要:根据高职类《工程力学》课程的特点,作者结合自身教学实践和学生学习过程中遇到的问题,总结了几种教学方法,主要有实例法、相似知识点比较、理论教学穿插力学史教育、课堂教学与实践相结合等。实践证明,多种教学方法的灵活运用不仅可以活跃课堂气氛,而且可以调动学生的学习热情,激发学生的学习兴趣和积极性,从而强化课堂教学效果。 关键词:《工程力学》教学改革教学方式 《工程力学》是我院机电一体化专业开设的一门专业基础课程。由于课程内容较多,理论性强,比较抽象,加之高职类学生基础比较薄弱,部分学生感到学习困难,逐渐丧失了学习兴趣,甚至产生厌学情绪。为改变这种状况,提高教学质量,笔者在多年的教学实践中结合高职学生学习过程出现的问题,不断探索新的教学方式和方法,积累了一些教学心得,总结起来主要有以下几点。 1.多举实例,加深学生对所学内容的理解 《工程力学》中的很多理论性内容比较抽象、难以理解,如果教师能在课堂教学中通过大量的实例进行说明,学生就能从中得到直接的感性认识,并结合所学的内容,由感性认知上升到理论认知,进而培养起浓厚的学习兴趣。比如:在讲授杆件的扭转变形时,可以举一些生活中的例子,如拧干毛巾上的水时,毛巾发生的变形就是扭转变形;天津大麻花的形状本身就是一种扭转变形。在讲剪切与挤压变形时,可以结合面条机压面条的例子进行讲解,告诉学生什么是挤压,什么是剪切。上面这三个实例简单、形象、易懂,教师继而引申到传动轴的扭转变形和材料的剪切与挤压变形,学生了解了前面所举的三个简单例子后,对于机械传动中轴发生的扭转变形和冲床、压力机的工作原理就不会感到很难理解。讲定轴转动时,教室里就有现成的例子,如,翻盖手机的旋转、笔记本的打开与闭合、电风扇的转动、门绕门轴的转动等。讲固定端约束时可以举底端埋在地下的电线杆和楼房的阳台或挑梁等。实例通俗易懂、容易理解,教师再因势利导,帮助学生实现从实例的感性认知到理论的理性认知的升华,他们对于抽象的理论就不再感到难以理解。“兴趣是最好的老师”,教师课堂上边讲理论边举实例,一方面能调动学生学习的兴趣和积极性,另一方面能使学生感到所学的内容不再空洞、枯燥、乏味,活跃课堂气氛,从而强化教学效果。 2.对于相似的知识点应加以总结比较,避免发生混淆 总结比较法是很重要的一种教学方法和学习方法,对形式或者内容相近的知识点进行总结比较分析,使学生弄清楚它们之间的联系和区别,避免把它们混淆在一起,张冠李戴,巩固所学的知识。如直杆拉(压)变形的胡克定律的一种表达式为:

浅析工程力学课程教学方法改革研究与实践

论文关键词:工程力学教学方法改革 论文摘要:结合工科专业特点,改革工程力学课程教学方法,注重对学生实践能力、工程素质和创新精神的培养。 在当前高等教育教学改革中,教学方法的改革与创新至关重要。教学方法的改革涉及教育教学理念的转变,教学理念的转变要求教学方法相应改革。现代教育应确立三种理念:教学的互动性、学生的主体性、知识的建构性。在目前高等教育国际化背景下,我国大学教学方法改革已出现或将出现如下走向:教学方法的参与主体由单向性走向多向性,教学方法的功能由重视知识传授走向重视知识传授、能力培养与素质提高,教学方法的选择趋向最优化。在现代教学理念指导下探索和尝试更加科学高效的教学方法,保障我国高等教育稳步提高,促使高等教育健康发展,具有重要的理论价值和现实意义。工程力学是工科专业学生必修的专业技术基础课,它既是一门基础学科,又是一门能直接用于工程实际的技术学科,主要任务是为机械零部件设计提供基本的力学理论、计算方法和试验技术。工程力学不仅对工科学生学习后续专业知识过渡起到桥梁作用,而且对开发学生智力、培养学生敏锐的观察能力、丰富的想象能力、科学的思维能力和创新能力以及解决工程实际问题的能力都将产生重大影响。该课程所包含的内容极其广泛,且具有力学概念抽象,内容繁杂,分析研究对象多,解决问题方法灵活多变等特点,加之新的教学内容扩展与教学学时的减少形成明显反差,给教学带来困难。为了保障工程力学课程教学质量,根据教学基本耍求和工科专业培养目标,我们从改进课程教学方法、开设综合分析实验等方面进行了有益的尝试。 一、采用激发式教学,引导学生积极思维、乐于求学 我们认为传统落后的单向灌输式教学方法己由“常态”变成了“病态”,严重阻碍了高素质创新型人才的培养,教学方法不改革,创新型人才难涌现。北京

工程力学实验报告

实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验时间:设备编号:温度:湿度: 一、实验目的 1、观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中的力与变形的关系。 2、测定低碳钢的弹性模量E。 3、测定低碳钢拉伸时的屈服极限;强度极限,伸长率和截面收缩率 4、测定铸铁的强度极限。 5、比较低碳钢(塑性材料)与铸铁(脆性材料)拉伸时的力学性质。 6、了解CMT微机控制电子万能实验机的构造原理和使用方法。 二、实验设备和仪器 1.CMT微机控制电子万能实验机 2.电子式引伸计仪 3.游标卡尺 4.钢尺 三.实验原理 试件夹持在夹具上,点击试件保护键,消除夹持力,调节拉力作用线,使之能通过试件轴线,实现试件两端的轴向拉伸。 试件在开始拉伸之前,设置好保护限位圈,微机控制系统首先进入POWERTEST3.0界面。试件在拉伸过程中,POWERTEST3.0软件自动描绘出一条力与变形的关系曲线如图1—2,低碳钢在拉伸到屈服强度时,取下引伸计,试件继续拉伸,直至试件被拉断。

低碳钢试件的拉伸曲线(图1—2a)分为四个阶段―弹性、屈服、强化、颈缩四个阶段。 铸铁试件的拉伸曲线(图1—2b)比较简单,既没有明显的直线段,也没有屈服阶段,变形很小时试件就突然断裂,断口与横截面重合,断口形貌粗糙。抗拉强度σb 较低,无明显塑性变形。与电子万能实验机联机的微型电子计算机自动给出低碳钢试件的屈服载荷Fs 、最大载荷Fb 和铸铁试件的最大载荷Fb 。 取下试件测量试件断后最小直径d1和断后标距 l1,由下述公式 A Fs s = σ A F b b = σ %1000 1?-= l l l δ %1000 1 0?-= A A A ψ 可计算低碳钢的拉伸屈服点σs 。、抗拉强度σb 、伸长率δ,和断面收缩率ψ;铸铁的抗拉强度σb 。 低碳钢的弹性模量E 由以下公式计算: l A Fl E ??= 00 式中ΔF 为相等的加载等级,Δl 为与ΔF 相对应的变形增量。 四、实验步骤 (1)低碳钢拉伸试验步骤

对工程力学课程教学改革的几点思考

对工程力学课程教学改革的几点思考 摘要:成都理工大学环境与土木工程学院以“地质工程”本科创新实验班为依托,对该课程教学从课程教育思想、课程教学内容、课程授课方式和手段以及课程考核等方面进行了全方位改革。 关键词:工程力学;课程教学改革;思考 为贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,教育部于2010年以来启动实施了“卓越工程师教育培养计划”,各高等院校对人才培养方案都重新进行了思索,并提出修订计划方案。成都理工大学环境与土木工程学院以此为契机,经过两年的准备和酝酿,成立了“地质工程”本科创新实验班。该实验依托2011年本校进入教育部“卓越工程师教育培养计划”的“勘查技术与工程”、“地质工程”两个专业为背景,根据教育部组织实施“卓越工程师教育培养计划”的具体要求,以培养适应21世纪地质工程行业发展和经济需求的,具有坚定正确的政治方向、强烈的社会责任感、扎实的地质工程专业基础、较强的实践能力和创新能力、优秀的综合素质的地质工程科学领域创新人才为目标,多次召开会议制订讨论创新班培养方案和培养计划,着力提高学生的“说、写能力,计算、分析能力和沟通协调能力”。工程力学作为该培养计划的一门重要学科基础课程,起着“承上启下”的桥梁作用,在提高学生计算、分析能力方面处于“排头兵”的地位。学院领导强调该实验班课程必须由授课经验丰富、教学效果最好的教师来承担。本人作为任课教师之一,深深感到肩上的责任。为实现提高学生三大能力素养的目标,在工程力学课程的教学中进行了以下几个方面的改革和尝试。 一、课程教育思想改革 教育改革改到深处是“教学”,改到难处是“课程”。课程教育思想本质上是课程教学目标的反映,是课程改革的思想先导。社会需求在变,课程设置也必须根据需求做相应的发展,走内涵发展之路。工程力学课程作为经典力学,传统上偏重于培养学生的理论分析能力,作为非力学和理学的学生,是会有一定难度的。许多学生从中学到大学都会把力学作为学习的“拦路虎”,无疑从心里上造成学生对这门课程的隔阂。“地质工程创新实验班”的学生是从本院“勘查技术与工程”专业的学生经过几轮考核选拔出来的,因此,他们具备学好这门课的基础。但是,地质工程专业的许多学生对力学课程怀有畏惧感,片面认为只有力学专业的学生才能、才需要学好力学。因此,对于这些学生首先要其克服“畏难”情绪,从思想上放下包袱,鼓励学生只要投入时间和精力就一定会学好工程力学。 二、课程内容改革 工程力学作为工科学生一门重要的专业技术基础课程,涵盖了原有“理论力学”和“材料力学”的大部分内容。从学时上来说,该门课程几经变动,大部分学校学时为60~80学时不等,本校“地质工程”本科创新实验班学时设为72学时。传统的工程力学教学偏重于力学在机械工程中的应用,书上的例题和习题主要都来自于机械工程实际,模型也大多来自于机械和工程设计。对于没有机械工程基

工程力学教学中存在的问题以及改革对策

工程力学教学中存在的问题以及改革对策 摘要工程力学作为机械专业中不可缺少的基础课程,在学生的能力培养、素质 提高及知识传授等方面发挥重要作用。工程力学的教学目的是使学生充分认识力 学的特征,使其在材料与理论力学思维方法的培训下,为后继课程的学习打下良 好基础。深化工程力学的教学改革,发挥其教育功能,培养高素质的人才,以满 足当代高等教育的发展需要。文章笔者针对工程力学的教学改革进行探讨,分析 其当前存在的问题,并对此提出相应的改进措施。 关键词工程力学问题对策 1.前言 工程力学作为机械专业的基础课程,在多数的其他专业中均有开设。与此同时,学生学习工程力学,有利于提高其分析及解决问题的能力,为以后的日常生 活中解决问题打下坚实基础。但基于工程力学的课程内容繁多,公式复杂,使多 数学生在学习工程力学中比较被动,以下结合笔者多年的教学实践,对工程力学 的教学提出几点建议。 2.工程力学教学中存在的问题 2.1学生的基础知识薄弱及教师的不重视 学校应培养专业的力学人才,为国家的发展做出应有的贡献。但目前,部分 学校的学生力学基础薄弱,学习能力及自我控制能力差。大多数的学生缺乏明确 的学习目标,学习的积极性低。而有些学生不注重学习方法,只是死记硬背,乱 套公式,并未能真正理解并掌握力学知识的基本概念。另外,部分教师未能根据 学生的个性差异,并实施相应的教学方法。教师未能将力学的理论知识运用到实 际生活中,并对其加以讲解,只是为了应付上级的考核,加大教学的难度,这造 成了学生缺乏学习的兴趣,丧失学习的信心,这给力学教育的发展造成不利影响。 2.2教材的缺陷 近些年来,由于工程力学的教材仍是按照以往的学科体系进行编辑,并重点 要求系统本身的严密性及完整性,注重培养学生的解决问题能力以及掌握解题的 技巧,忽略了基本的理论知识以及理论结合实践,在实践中加以运用,造成大多 数的学生误认为工程力学这一课程没有多大用处,学不学均不关紧要,使学生未 能很好运用所学的力学知识以解决实际生活中遇到的问题,这给学生的综合能力 培养造成不利影响。因此,根据工程力学教学中存在的问题进行分析,应采取相 应的解决对策。 3.工程力学教学的改革对策 3.1不断提高学生对工程力学的认识 工程力学作为一门单调的课程,教师在讲解相关的理论知识时,应理论联系 实际,不断丰富理论知识的内涵,突出其价值。重点关注课程的最初部分,尤其 是课本的首节内容,应对其进行生动讲解。该课节中讲述了工程力学的目的、性 质及任务,结合相关例子,在多媒体的演示下加以说明,从而逐步讲解工程力学 的实际运用。如关于电视架的制作,教师可对其制作方法进行提问,使学生独立 思考后,再介绍电视架在工程力学中的相关知识,阐述电视架的哪些部分属于材 料力学,哪些属于静力学,使学生基本认识。 3.2培养学生分析及解决问题的能力 开展工程力学的目的在于培养学生的分析及解决问题能力,教师通过实验,培 养学生的创新精神及实践能力。首先,合理分配理论课与实践课的课时比例。对

高校《工程力学》教学改革实践

高校《工程力学》教学改革实践 《工程力学》是高校工科专业必修的技术基础课程,主要为学生后续的专业知识学习提供理论支撑,为适应教育改革与时代发展的要求,高校教师必须紧跟时代步伐,大胆更新教育理念,在教学内容、教学方法、教学实践等方面进行相关探讨与实践 一、当前高校《工程力学》课程教学现状与问题 作为高等教育中一门专业基础性课程,《工程力学》是工科专业的基础性课程,它与很多课程有着非常紧密的联系,但它的教学现状却有着不少问题。这些问题主要表现如下: 1、强调课程的系统性与完整性,过于抽象难懂。 《工程力学》课程的传统教学模式更为看重该课程的系统性和完整性,对于理论要求更高,使得整个教学过程较为复杂,学生面对如此艰深繁多的《工程力学》课程内容和结构,作为高校学生很难听懂,而且也背离了“适应、够用”的原则,很难满足《工程力学》教学的需要,并且有些内容又与高中物理重复,教材编排不合理。理论化、抽象化、为力学而“力学”的力学课程,并不能真正起到增加专业基础知识,培养相关基础人才的作用。 2、主要采用传统的教学方法,教学手段单一。 当前《工程力学》课程的教学方法过于陈旧和落后,学生更多的是知识和符号的学习,对于技能等实际能力的培养少之又少,而学生又无法简单地把所学的力学知识转变为实际应用中的力学方法和技能,这就需要我们尽快改革当前的《工程力学》教学现状,变手工业式的教学方法为现代化的教学方法。 3、局限于理论,缺乏与工程实际的联系。 高校的《工程力学》教师往往仅仅是局限于理论这一块,对于实际的工程问题知之甚少,甚至几乎没亲身体验过工程状况,这就造成了这部分力学教师的教学无法真正达到教学目标,过于理论化的教学方式显然是无法适应当今社会需求的,《工程力学》教学是空洞无物的,专业知识没有得到及时有效的补充,这种严重脱节的现象是值得关注的。 二、改革优化高校《工程力学》教学探索 1、优化教材内容,突出教材的实用性。 立足于当前《工程力学》教育教学的专业目标和特殊要求,尽可能改革当前《工程力学》教学的内容,把那些繁杂的教学内容进行有效整合和精简,使得教

工程力学教学模式改革初探

工程力学教学模式改革初探 工程力学教学模式改革初探 顺应信息化教学要求,改变课程教学模式,提高课程教学的应用性和实践性。以工程力学课程为例,从教学模式改革的角度分析了工程力学的教学体系,提出了一些提高学生行为能力的观点和措施,并对如何进一步提高学生的逻辑思维能力和综合解决问题能力发表了自己的见解。 工程力学行为引导模式实践能力行为能力 前言 工程力学是工科院校一门重要的技术基础课,内容分为理论力学和材料力学两个模块,主要研究物体的机械运动规律和构件的强度、刚度问题,内容紧贴生活和工程实践,为学生解决一些生活和工程实际问题提供基本的力学计算依据,为后续课程提供必要的理论基础,在基础课和专业课之间起桥梁作用。 在当前信息化教学要求的前提下,培养学生分析、解决问题的能力,由被动的接受变为主动的学习成为教学改革的重要任务和主要目标。为了实现教学过程学生为行为主体、老师的讲授为主导,我们对工程力学的教学模式进行改革,引入行为引导模式。行为引导模式的思想即: 教学应从理论培养向实践性教学转化、从示范性教学向应用性教学转化。基于这一思想,教学目标可以转化为一种行为能力培养。结合课程标准和教学进程,主要提出以下三个方面的要求: 1) 掌握基本知识,能够解决简单的力学问题。

2) 能够将工程中的力学现象转化为力学模型,能把理论知识转化为实际应用能力。 3) 增强接受新知识、采纳新思维、乐于与他人合作的意识,培养独立工作能力,从而适应今后的工作岗位。 基于以上三个方面的要求,主要对教学过程进行如下改革。 一、课堂教学向讨论型转化 工程力学涉及的基本点很多,为了达到扎实掌握的目的,应实现教学形式和手段的多样化。通常在讲课中采用的手段包括讲授、讨论、归纳、演绎等等,但在实施中发现,以讨论为主、讲授为辅的方式,更易达到师生平等、积极互动,共同学习和提高的目的,这样可以充分调动学生的学习主动性,提高知识掌握水平。 以讨论为主的教学模式在课堂实施中难度是比较大的,老师讲得过多则学生易失去兴趣,而讨论过多则易影响进度,甚至远离内容主题。因此,要想实现以讨论为主的教学模式,要求老师对知识点和内容结构的掌握更加准确,才能对讨论中产生的新问题、新论调能够应对自如。比如静力学部分的内容理论性非常强,包含的定理、公式很多,在准确讲解定理、公式的基础上,习题的求解是主要的巩固方式。通过共同讨论习题的解法,可以让学生体会一题多解和多题一解的内涵。并且针对不同的题目,由大家讨论、归纳,可以得到静力学问题的解题主线为: 取研究对象一画受力图一列平衡力程一求未知力。 再比如: 材料力学部分虽然有不同的基本变形形式,有许多相关的公式,实际上每一种变形都遵循这样一个解题主线:

工程力学实验教案

第1章 工程力学试验的任务和程序 §1-1 基本任务 1、测定材料的力学行为。(如测定σs、σb、E、υ); 2、孕育理论和验证理论(如:胡克定律、泊松关系); 3、了解结构的力学特性—应力特性和变形形态(飞机的整体特性,大型结构的选型和检测)。 §1-2 基本程序

第2章 试验的基本环节 §2-1 实验技术标准

§2-4 试样 试验分为两类: 1、实物试验:一般规模生产的试验(如飞机的整体性能)及大型结构的监测等。 2、模型试验:模型试验又分为实物模型试验和标准试样试验。 实物模型试验主要用于大型结构的可行性设计(大坝、桥梁、核反应堆)。 标准试样试验用以了解材料特性。标准试样依据相关的国家标准制备。 试验原则:可小不大,可模型不实物。 §2-5 测试与记录 ①每台设备应有专人负责。 ②测试前应检查、标定仪器设备。 ③记录试验现象,如有异常及时处理。 ④详尽记录试验数据,包括试验条件、试验方案、试验现象、试验数据。 ⑤试验人员及审核人签字。 §2-6 数值修约规则 一、修约的表达方式 1、指定修约位数的表示方法 如:保留三位有效数字。保留两位小数。 2、指定修约间隔的表示方法 如:修约间隔为0.02。其含义是保留到小数点后两位且是0.02的整数倍。 二、数值修约规则 口诀: 四舍六入五考虑, 五后非零则进一, 五后皆零看奇偶, 五前为偶则舍去, 五前为奇则进一。 例1:将下列数据修约到三位有效数据。 3.426, 5244, 1.14502, 21.450, 21.150 修约后: 3.43, 5.24×103, 1.15, 21.4, 21.2 例2:将数据12.63按0.5单位修约。 修约后数据为12.5。 12.63 25.26 25.0 12.5 ×2÷2 按个位修约注意事项:

工程力学专业课程设计改革的探索和实践

工程力学专业课程设计改革的探索和实践 ◆林金保 陈艳霞崔小朝马崇山 (太原科技大学) 课程设计是工程力学专业一个重要的实践性教学环节,是理论和工程联系的桥梁。针对我校工程力学专业课程设计改革中存在 的问题和不足进行分析,并提出了改革的思路和方法,以期提升工程力学专业学生的工程素质及驾驭实际工程的能力,增强学生就业的 竞争力。 工程力学课程设计工程素质 力学是自然科学的七大基础学科之一,是联系工程和科学的桥梁,是工程科学的基础,其发展横跨理工,与各行业的结合非常密切。随着时代的进步和社会的发展,特别是近20年来国际上科学综合性趋势的发展,力学同其他基础学科和技术学科之间产生交叉学科,使得力学专业人才的知识结构逐渐变宽,因此工程力学专业对人才培养必须坚持扎实基础与重视实践相结合的指导思想。然而,目前大多数高校的工程力学专业课程设置和专业培养没有具体的工程背景,直接导致了学生的工程意识薄弱,这也是工程力学专业培养方面面临的最大问题,因此,提高工程力学专业学生的工程素质及解决实际问题的能力,强化实践教学环节尤为重要。 课程设计是高等学校本科专业人才培养方案中一个重要的实践性教学环节,但与毕业设计相比,重视程度远远不够。就目前我校工程力学专业课程设计现状而言,由于开设时间较短,相关经验不丰富,课程设计仍然存在许多缺陷和不足,笔者就此展开了广泛的调研和有益的探索,并提出一些关于课程设计改革的思路和方法,以期有效促进本校工程力学专业课程设计质量上新台阶,进而提升工程力学专业学生的工程素质及驾驭实际工程的能力,增强学生就业的竞争力。 一、工程力学专业课程设计改革现状 力学系列课程现行的教学方法大多是通过各种手段将这些课程的知识传授给学生,最后通过考前复习和考试对其归纳提高。在此过程中,学生多数处于被动、应付状态,难以摆脱从理论到理论,理论脱离实际模式的束缚。学生理论联系实际、独立分析问题、解决实际问题的能力差,这与培养2l世纪人才模式很不适应,力学系列课程的教学改革已是当务之急。目前国内外许多大学的力学相关课程设置了课程设计实践环节,课程设计的数量有所增加。如中南大学的结构力学课程设计,吉林大学的材料力学课程设计,湖南大学的振动力学课程设计,美国的斯坦福大学在理论力学增设了实践环节等,都取得了较好的效果。在增加课程设计数量的同时,一些高校更较重视课程设计内容的改革,如南京航空航天大学的有限元课程设计是针对实际的索拉桥进行分析,在提高学生理论联系实际、独立分析问题与解决实际问题的能力方面作了有益的探索。 我校工程力学专业所设课程主要有CAD/CAM软件应用、.net程序设计、理论力学、材料力学、流体力学、振动力学、机械设计基础、结构力学、弹性力学、有限元和工程分析软件及应用等课程,其逻辑性和系统性对于培养学生的分析问题的能力非常有利,但在力学学习过程中,教师和学生会经常遇到一些没有见过的实际问题或力学模型,工程意识和分析、解决实际问题能力较弱的人,往往思前想后不得其解,以至于束手无策;反之,工程意识和分析、解决实际问题能力较强的人则往往能自如应对一切难题。为了培养和提高学生的工程意识和分析解决问题的能力,2006年开始,我校力学专业开设了课程设计实践教学环节,如“有限元软件应用课程设计”和“工程力学课程设计”,2011年又增设了“结构优化设计”和“CAM/FEM软件应用课程设计”。但总的来讲,力学专业的课程设计综合性较差,特色不明显,课程设计题目的难度、涉及的知识面、能力的培养均有待改进。 二、工程力学专业课程设计改革中存在的问题 目前我校课程设计改革中存在的问题主要表现在以下几个方面:一是课程设计题目和任务书拟定方面,均由指导教师事先确定分派给学生,由于指导教师所掌握的工程资料有限,课程设计的内容和范围局限性较大,题目类型较少,研究方向也较集中,学生并不能根据自身的特点和兴趣爱 好,去选择他们感兴趣的题目进行设计,而是一味进行强迫式学习,完成所谓的设计任务。学生目前经过课程设计后并不能应对就业后工作过程中复杂多样的技术难题。二是课程设计研究内容与工程实际问题有偏差。课程设计都是承接基础理论与工程实际的重要环节,学生非常希望将自己所学的理论应用于实际,在实际中检验自己的知识,但由于学生体会不到理论与实际的联系,课程设计并不能充分调动学生学习主动性和创造性。三是课程设计时间在安排上与课堂教学存在一定的时间间隔。在课程设计过程中,对于理论知识不够扎实的部分学生来说,会有一种惧怕且无从下手的感觉,很难投入足够的精力和时间认真完成课程设计。而课程设计形式基本上是以小组为单位,小组成员围绕一个核心题目完成不同方面的设计任务。由于学生的理论基础和解决实际问题的能力存在差异,“能者多劳”的现象就会出现。如果指导教师指导不到位,检查力度稍低,就很容易出现个别学生不做或少做设计内容,甚至还出现抄袭他人成果的现象。由此可见,工程力学专业课程设计改革的空间较大。 三、工程力学专业课程设计改进的思路与方法 一方面,课程设计应选取具有一定的工程或社会实际背景,体现应用性、先进性、综合性的题目,可以使学生对工程实际问题的复杂性有一个初步认识,检验学生对该课程理论基础知识的理解和掌握程度,培养学生通过综合运用该课程和相关课程的基本理论知识来分析和解决工程实际问题的能力。另一方面,能使学生树立起正确的设计思想,养成实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风和严谨、谦虚的科学学风,更能使学生在自主性、探索性、创造性和合作性方面得到培养。 首先,指导教师应该重视课程设计题目和内容的选择。斯滕豪斯明确指出:教师的身份是“和学生一起学习的学习者”,只有这样,才能通过发现法和探究法而不通过传授法进行教学。在课堂教学过程中,教师不仅要教授理论知识,还要注意理论联系工程实际,通过列举工程实例、设置问题情境等多种方法,让学生感受到理论学习是手段,实际应用才是真正目的。随着社会发展,各种资讯日新月异,教师不能仍保持传统的观念,而必须在教学生涯中通过不断学习搜集和处理更多关于课程内容的相关资讯,熟悉教育改革趋势和重点,更新补充专业知识,提高专业能力;了解该专业学生的学习特点和兴趣爱好。这样,教师才能根据课程内容确定适合教学目标和学生感兴趣的课程设计题目,并且真正做到理论与工程实际的联系、对知识的综合应用、全方位的展开学生的思维和最大限度地解放学生的思想,才能充分调动学生学习的主动性、积极性和创造性,培养学生解决实际问题的能力和应变思维能力。 其次,课程设计应与工程实际相结合,针对不同课程内容及培养目标采用多种形式的课程设计方法。比如枟理论力学枠,它是一门理论性较强的专业技术基础课程,教师在讲解过程中多是针对抽象化理想的力学模型,学生在课堂学习中通常感觉理论知识很好懂,但自己动手练习的时候却无从下手,理论和实际总是联系不到一起。为此,教师在讲授过程中可采用工程实例教学法,即选择一些具有代表性、启发性、时代性的实例,通过学习和讨论,使学生对知识有更深层次的理解,从而激发学生应用知识的热情。教师可以通过布置相关知识的小论文,学生通过查阅资料、撰写小论文的形式,深刻理解力学知识和工程实际问题间的联系。枟材料力学枠课程除可设置实验教学环节外,还可以确定一些简单 (下转第120页) 3 21

工程力学课程教学改革体系探索

工程力学课程教学改革体系探索 工程力学课程教学中改革应首先注重教材和教学内容的选择,其次改革课程体系和教学方法,增强课堂教学的趣味性,加强理论知识与实践能力的培养。 标签:工程力学;课程教学;教学改革 《工程力学》是工程管理专业必修的一门专业基础课,是本专业各门专业核心课程的先行课。该课是《土力学》、《房屋建筑学》、《建筑结构》等课程的先行课,起着过渡和链接的作用,所以该课发挥着重要的作用。从整体学生学习这门课程的情况看,诸多同学认为力学这门课是所有课程当中最不容易学的。当前高等院校教育教学改革热潮越演越烈,本文从《工程力学》入手,尝试建立一种以职业能力为核心的教学体系模式。 一、引言 西安翻译学院工程技术学院的学生基础知识薄弱,文理科学生都有,但是课程难度较大学生学习主动性较差,对教师和教材的依赖较大;学生对课程重视不够,认为和就业联系不大。根据相关调查表明,学生在刚开始学习还感觉不太困难,随着教学内容的逐层深入,学生感觉越来越难学,认为该课相对抽象、难于理解,因此,有一些同学厌弃这门课程的学习[1]。要让学生了解课程的重要性;选择合理教学内容。贯彻理论够用、和工程实践相结合的原则;用灵活的授课方法。 二、教材和内容 1、教材的选择 目前,本科院校《工程力学》教材有诸多版本,为使教学效果有效,对于《工程力学》教材的选择要本着适合学生的态度,这一点至关重要。教材涉及的内容浅,知识体系不连续,内容深,学生学习困难度增加。 2、教学内容的选择 《工程力学》这门课程是由材料力学、结构力学、理论力学三大力学有机贯通,汇成一体,形成工程力学新的体系。在大部分高等院校主要以培养学生职业能力为目标中,基础理论课时逐步地减少,要在规定课时内完成如此多的教学内容,就遵循“必需、够用”原则,并精心选择力学课程授课内容。 三、教学改革与实践 1、改革课程体系

工程力学课堂教学改革与实践的探索

工程力学课堂教学改革与实践的探索 工程力学是从基础理论课过渡到工程专业课的技术基础课,具有理论严谨、逻辑性强的特点,包含抽象的力学概念、繁多的计算公式、大量的工程应用背景实例。本文以提高工程力学教学质量为目标,进行教学内容、教学方法等方面的改革尝试,在教学中突出重、难点。 标签:工程力学;课堂教学;教学改革 工程力学由于概念抽象、公式繁多,被学生反映为不好学的一门课程。如何使学生学好工程力学课程是广大教师需要思考探索的问题。 一、重视第一课堂 工程力学一般安排在大二第一学期或者第二学期,当老师第一节课走进教室时,同学们都会问很多问题,比如,“这门课好学吗”“学习这门课有何用处”等,要解决这些问题,上好第一节课非常重要。一是要介绍科学家的生平事迹,介绍大家熟知的力学名家。讲解科学家是如何勤奋学习,最后获得成功的。这样对少数迷茫的大学生有一种平稳心态的作用。二是内容的组织要有条理。教师首先要阐述工程力学在学生所学专业中的地位和作用,让学生认识到学习工程力学的重要性。 二、修改教材内容,引入新工程力学分析内容 现行工程力学教材内容比较陈旧,知识构架亦不完整,内容更新势在必行。在课程教学中必须从高校人才的培养目标出发,强调知识的综合性、实用性,加强实践能力与创新精神的培养。在工程力学教学中对教学内容的改革是最重要的方面,教学内容的改革必须有一个新体系的教材作保证,因此教材建设是课程建设的基础课关键所在。2002年我系有经验的老师编写工程力学教材,教材中引入反映学科发展水平的新概念、新理论、新方法,这对学生思维方式的培养有积极作用。 三、优化教学过程和教学内容 1.探究史趣,积极激发学生的学习兴趣 工程力学理论性强,数学推导多,工程应用性广泛,有部分学生对力学产生了畏惧心理,极大地影响了其学习力学课程的正常心理。鼓励学生探究力学史上的前因后果,分析工程和生活中的力学问题,既能增强课堂讲解的生动性,又可以激发学生的学习兴趣。例如,材料力学部分,通过探讨“泰坦尼克号”沉没之谜,分析魁北克大桥塌陷之因,使学生能够以史为鉴,深刻认识到学习工程力学的重要性,从而激发他们的学习兴趣和积极性。

工程力学实验报告.

工程力学实验报告(附测试曲线) 实验名称:金属材料拉伸实验 实验地点 实验日期 指导教师 班 级 小组成员 报告人 一、实验目的: 二、实验设备及仪器 试验机型号、名称: 量 具型号、名称: 三、试件 1) 试件材料:试件①:低碳钢20,试件②:灰口铸铁HT150 2) 成 绩 批阅人

四、 实验数据及计算结果 注:1. 数据的有效位数按实验指导书附录的修约规定; 2. 弹性模量() l A l F E ????= δ0 (由试验曲线的弹性直线段上确定两点,测出F ?和)(l ?δ。 五、 拉伸曲线示意图 六、回答题 1) 参考低碳钢拉伸图,分段回答力与变形的关系以及在实验中反映出的现象。 2) 由低碳钢、铸铁的拉伸图和试件断口形状及其测试结果,回答二者机械性能有什么不同。 3) 回忆本次实验过程,你从中学到了哪些知识。 七、体会与建议

工程力学实验报告(附测试曲线) 实验名称:金属材料压缩实验 实验地点 实验日期 指导教师 班 级 小组成员 报告人 一、实验目的: 二、实验设备及仪器 试验机型号、名称: 量 具型号、名称: 三、 试件 3) 试件材料:试件①:低碳钢(20),试件②:灰口铸铁(HT150) 4) 成 绩 批阅人

六、 实验数据及计算结果 注:数据的有效位数按实验指导书附录的修约规定。 七、 压缩曲线示意图 六、回答问题 4) 参考低碳钢与与铸铁的压缩图,分段回答力与变形的关系以及在实验中反映出的现象。 5) 由低碳钢、铸铁的压缩图和试件断口形状及其测试结果,回答二者机械性能有什么不同。 6) 回忆本次实验过程,你从中学到了哪些知识。 七、体会与建议

高职院校工程力学教学改革初探

高职院校工程力学教学改革初探 “工程力学”是目前高职院校机械、机电等专业学生的必修基础课程。高职院校的主旨是培养高素质技能型人才,专业基础课程教学内容应有所选择和侧重。综合本课程知识体系及教学特点,文章作者在高职院校教育教学现状调查和分析的基础上,对力学课程教学内容、手段等方面的改革进行了探讨。 标签:工程力学;实践创新;翻转课堂 一、当前高职院校“工程力学”的教学现状 1.教学内容偏重不能适应人才培养需求 长期以来,工程力学教学内容过于强调课程理论体系完整,偏重理论、公式推导,对于学生利用理论知识解决工程实际问题的能力培养薄弱。过度理论化的教学,制约了应用型人才的实际能力培养。 2.教学过程设计未适应理论课时减少总趋势 高职院校在人才培养方案、教学计划包括教学内容等各方面都在不断探索。在配合课程设置综合化、教材内容结构化等课程改革前提下,不断缩减理论课时成为总趋势。但是,现有的教学过程设计,依然遵循以讲授、灌输为主的模式。 3.教学方法系统不够完善 正确、合理的教学方法是优化教学质量的保障。现在虽然已经逐步引入问题教学法、案例教学法、讨论学习法等理论,但是在实际运用中,仍不能形成一个整体结构及系统,缺乏系统研究和设计。 二、高职院校“工程力学”教学改革设想 1.课程研究、设计主体多元化 现阶段课程设计主体仍然局限在教学专家、教师,成员结构单一。高职院校应从课程研究、总体设计环节引入与本课程相关的各领域人员。尤其是应用领域人才意见的获取将直接影响学生知识的运用效果。 2.设计课程体系、变更教学内容 首先,合理制订课程深度、广度标准。根据数年来实际授课经验,大量删减掉理论推导内容,增加实际运用涉及知识面广度。由项目目标为指导,直接切入结论及应用。其次,调整教学内容衔接。我们将理论力学和材料力学合并为一门课程,在教学试验中总结经验,将刚体受力分析和构件变形规律两部分进行交叉

_工程力学_教学改革探索

[收稿日期]2011-02-23 [作者简介]刘升贵,男,博士后,讲师,现主要从事渗透力学、煤层气开发技术方面的教学与研究工作。 doi:10 3969/j issn 1673 1409 2011 04 042 工程力学 教学改革探索 刘升贵,李惠芳,王修栋 (中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083) [摘要]传统教学未充分认识到实践对力学理论建立的重要性,造成学生解决工程实际问题的能力不足。 阐述了重视工程实例的 工程力学 教学改革内容,即优化教学内容体系、强化工程概念、重视教学方 法改革、加强实验教学环节和完善考核方法。教学实践表明,上述教学改革探索具有可行性,取得了较 好的效果。 [关键词]教学改革;教学方法;工程力学 [中图分类号]N 4 [文献标识码]A [文章编号]1673-1409(2011)04-0127-03 工程力学 课程既具有较强的理论性,又与生产实践密切联系。传统的 工程力学 教学注重该学科理论的系统性,但对培养学生解决工程实际问题的能力重视不足。为此,笔者开展了 工程力学 教学改革探索。 1 优化教学内容 为了优化教学内容,对传统的教学内容进行重新整合,整合后的工科专业 工程力学 课程包括 静力学 、 运动学和动力学 和 材料力学 ,其教学目标如下: 通过 静力学 的学习使学生掌握物体的受力分析和平衡方程的应用等内容。首先介绍力和力偶的基本概念与原理,然后从平面一般力系入手,讨论平面力系的简化,把平面汇交力系、平行力系和力偶系等作为平面一般力系的特殊情况来处理。 通过 运动学和动力学 的学习使学生了解和掌握物体机械运动的一般规律,并能运用这些规律分析和解决简单的工程实际问题。 通过 材料力学 的学习使学生了解工程中的基本概念,掌握构件在载荷作用下受力、变形的规律及其实用计算方法。在教学中注重工程实际问题的应用,强化学生依托工程背景寻找危险点、计算极值应力的实践能力。同时,针对工程特点在强度理论教学内容中加入断裂破坏准则介绍。这样的教学内容安排既突出了重点,弱化了教学难点,同时又满足了矿业类工科专业的特点[1]。此外,为了扩大学生知识面,还可以将国内外采矿行业出现的新材料、新工艺、新技术等渗透到教学中。 图1 普通罐笼提升系统示意图2 强化工程概念 在教学中强化工程概念对于培养学生的专业素质和创新 精神非常重要。首先向学生展现综合实例的工程背景,然后 通过分析建立力学模型,最后再回到实践中去解决工程实际 问题。以贯穿 静力学 、 运动学和动力学 和 材料力 学 整过教学过程的矿井罐笼提升系统为例,该综合实例的 工程背景如下:竖井提升即通过安装在竖井井口、井筒和井 底的设备、装置进行提升运输工作。竖井罐笼提升系统使用 的主要设备和装置包括提升机、井架、天轮、钢丝绳、连接 装置、提升容器、井筒导向装置、井口和井底的承接装置、 阻车器、安全门以及信号装置等(见图1)。通过该工程实 例拓展出下列教学问题。 127 长江大学学报(自然科学版) 2011年4月第8卷第4期 Journal of Y angtze University (Nat Sci Edit) Apr 2011,Vo l 8N o 4

《工程力学》课程标准

课程标准 课程性质:必修课 计划学时: 72 单位:机电汽车工程学院 安徽文达信息工程学院 二○一七年六月

工程力学 二、课程概述 (一)课程性质地位 该课程是四年制本科专业基础课程。工程力学涵盖了原有理论力学和材料力学两门课程的主要经典内容。通过对《工程力学》的学习,学生可以掌握如何对处于静定平衡状态的物体进行静力分析和对构件进行强度、刚度和稳定性的分析。这门课以《高等数学》、《大学物理》为基础,也是进一步学习《机械原理》、《机械设计》等其它专业课程的基础。《工程力学》课程在机械设计专业人才培养计划中占有举足轻重的地位,是衔接基础课程与专业课程的纽带。 (二)课程基本理念 1、指导思想 以学院“人才培养方案”为依据,以培养“基础扎实、专业面宽、重应用、强素质”的应用型人才为出发点,遵循技术应用型本科生成才规律,树立专业指向、能力本位、个性发展理念,突出学生主体地位,运用所学的工程力学知识来发现、分析和处理实际问题。 2、基本原则 以机械设计专业就业岗位需求为目标,遵循认知规律,采用理论和实践相结合的教学方式,深入浅出,发挥学生主体意识,提高教学效果,在获得机械设计专业所需要的工程力学知识的同时,增强能力、提高素质。 (三)课程设计思路 1、框架设计 以本课程的基本理念为指导,按照专业基础实用的原则进行课程设计,以工程力学的基本概念和基本公理为基础,对工程构件进行受力分析和强度校核,通过实验操作巩固理论知识。 2、内容安排 本课程共分三大模块:静力学;材料力学;运动学与动力学。第一模块分两大任务:静力学基本概念和力系。第二模块设一大任务,两条线索,一是载荷作用方式,二是外力-内力-内力图-应力-强度条件及应用。本模块设有3个实验,安排六个课时,通过实验引出相关内容。第三模块主要引导学生自学。 3、学时分配 本课程教学课时共72学时,4.5学分,其中理论教学66学时,实践教学6学时,教学安排在第3学期。 4、教学实施 课堂教学要确保教学大纲的教学要求和教学内容的完成。为了加强基础知识的教学,必须在教学中突出重点、抓住关键,解决难点。注意采用启发式教学方法,引导学生在课堂教学过程中开展积极的思维。学生学习工程力学,应在理解工程力学的基本概念和基本工程的基础上,学会应用所学的定理和公式去解决具体问题,因此,演算一定数量的习题,是巩固和加深理解所学知识的重要途径。加强直观教学是帮助学生更好地理解教学内容,提高教学效果的重要方法之一。教师在教学中应充分运用各种实物、模型等教具和挂图、教学录像片,并组织进行现场参观教学。同时应重视材料力学实验课这一教学环节的开设。 1

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