浅析工程力学课程教学方法改革研究与实践
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工程力学的教学改革与探讨工程力学是工程技术专业的重要基础课程,它是研究刚体和弹性体受外力作用而产生的运动和变形规律的科学。
工程力学的教学是培养工程技术人才的重要环节,但是在教学过程中也存在着一些问题和挑战。
为了更好地进行工程力学教学,不断探索教学改革,提高教学质量,本文将围绕工程力学的教学改革与探讨展开讨论。
一、现状分析工程力学是工程技术专业的核心课程,专业人才的培养离不开工程力学的学习。
目前在教学过程中存在一些问题和挑战。
一方面,传统的教学模式过于注重理论知识的传授,缺乏实践操作的环节,导致学生对理论知识的掌握和应用能力不足。
工程力学的课程内容繁杂,难度较大,学生在学习过程中容易出现学习兴趣不高,学习动力不足的情况。
这些问题的存在严重影响了工程力学教学的效果和教学质量。
二、教学改革的必要性针对工程力学教学中存在的问题和挑战,进行教学改革是非常必要的。
传统的教学模式已经不能满足当前工程力学教学的需求,需要通过教学改革来创新教学模式,提高教学质量。
工程力学是一门理论联系实际的课程,需要通过教学改革来加强理论与实践相结合的教学方式,提高学生的综合能力和创新能力。
工程力学的课程内容较为繁杂,需要通过教学改革来激发学生的学习兴趣,提高学习动力。
三、教学改革的探讨1. 借助现代化技术手段随着信息技术的发展,教学手段的多样化已经成为教学改革的趋势。
工程力学教学可以借助现代化技术手段,如多媒体教学、虚拟仿真实验、在线教学平台等,来丰富教学内容,提高教学效果。
通过多媒体教学可以直观地向学生展示工程力学的理论知识和实践操作,提高学生的学习兴趣和学习动力;虚拟仿真实验可以让学生在虚拟环境中进行实验操作,提高学生的实践能力和创新能力;在线教学平台可以为学生提供更多的学习资源和学习方式,使学生可以在课堂之外也能够进行学习。
2. 强化理论与实践相结合工程力学是一门理论联系实际的课程,需要通过实践操作来加强学习效果。
教学改革还需要强化理论与实践相结合的教学方式。
浅谈工程力学课程的教学改革摘要:《工程力学》是一门理论性、系统性较强的专业基础课。
本文根据工程力学概念、知识、计算原理都比较复杂且抽象等特点,结合教学中发现的问题出发,剖析其存在的原因,并结合自身教学实践提出教学改革的思路。
关键词:工程力学教学改革存在问题对策思考《工程力学》是一门专业基础课,通过学习本课程培养了学生的分析问题及解决问题的能力,为今后解决生产实际问题,及从事科学研究打下基础。
从课堂教学的效果来总结,大部分学生感觉本课程抽象,与实际接触太少,不好理解。
通过教学总结以及与学生的交流来看,学生在给课程的学习方面、老师在教学方面都存在着一些问题,需要解决。
一、存在的问题(一)教学过程中常出现如下问题:1、传统的工程力学教学主要是教师讲授为主,更注重自身的理论体系,以加减平衡力系原理为例,先讲它的定义,接着讲证明,再讲推论,最后再讲在习题中的应用。
通常情况下就采取了这种“定义――定理――习题”这样的教学模式,授课内容缺乏生动性,学生只能是被动的接受,而不能主动的参与,长而久之,学生对这门课程的兴趣和爱好渐渐消失,剩下的只是枯燥的内容。
2、工程力学的课程教学存在着与实验教学脱节的情况,学生普遍不重视动手能力的培养,加上实验课时比较少,学生对定义只是硬性的记忆而不是理解的记忆。
3、学生学习定理及推论时,不能够很快的被其所运用,与现实脱节,没有得到学习带来的成就感,这样就容易是学生失去兴趣,从而使学生产生消极的学习心理。
(二)学生方面1、学生刚刚从高中阶段进入到大学阶段,在学习方面还停留在高中式的命令式学习中,学习过程中没有发挥自身的特点,没有把学习由被动变主动。
2、学生不能明确《工程力学》的学习目的、意义。
虽然在绪论当中对工程力学的学习目的,意义通过一些举例进行了说明,但是学生还是懵懵懂懂。
3、部分学生缺乏自信心,由于部分学生在高中是文科生,认为自己中学数学基础差,跟别的同学之间存在很大的差异,存在抵触心理。
工程力学专业课程设计改革的探索和实践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。
《工程力学》课程教学内容和教学模式改革与实践摘要:工程力学是工科各专业的专业基础课。
为适应国家对卓越工程师的培养需要,整合工程力学课程的教学内容并建成知识模块,增加分析性实验贯穿始末,采用“三环节”与多种教学模式相结合的教学方法,提高学生应用能力、创新能力以及自身素质。
关键词:工程力学教学内容教学模式创新能力中图分类号:g424 文献标识码:a 文章编号:1673-9795(2013)02(a)-0038-02工程力学是工科各专业一门重要的专业基础课,它以高等数学为研究工具,同时,又以结构力学、弹性力学、机械设计基础等后续课程为其延伸,起着承上启下的作用,对培养学生的科学素质、工程素质及创新能力有着重要的意义[1]。
传统的工程力学课程在教学内容和教学模式上基本上没有变化,这对于21世纪对应用型、创新型人才培养的需要是不适用的,并具有一定的局限性。
因此,本课程在教学内容和教学模式两方面的改革势在必行。
1 教学内容的整合为实现《工程力学》课程的实用性和先进性,将教学内容进行优化整合。
首先,本门课程是《理论力学》和《材料力学》的融合。
通过对《理论力学》和《材料力学》的传统教学内容进行精心的编排与整合,去粗取精,并添加部分现代工程力学分析方法,使之分成《理论力学》和《材料力学》两分册,按二个学期分别授课。
其次,工程力学课程的特点是多层次、多专业,学时分配和教学内容都差别比较大,因此将课程内容构建成模块,可根据各专业对工程力学课程的不同需求,分层次选择不同的模块进行教学。
最后,在本课程中,除了正常的演示性实验、操作性的实验外,增加贯穿整个课程的分析性实验。
即在理论力学演示性实验时,分小组自选任意的小机构作为分析对像,也可以选择身边常见的结构作为研究对象。
随着课程的深入,进行静力学受力分析、运动分析、动力分析以及后面材料力学中的强度和刚度计算。
使学生对所学知识融会贯通,学有所用。
2 教学模式的改革教学模式的改革,是提高教学质量的重要因素,关系到学生创造能力的培养和提高。
浅谈工程力学教学中的体会及教学方法的探索引言工程力学是工程学科中基础的学科之一,它研究力的作用规律和物体的平衡条件,是建筑、机械、航空等各个工程领域的基础和核心。
在工程力学的教学过程中,教师需要充分理解学生的学习特点和需求,结合自身的教学经验,探索出适合学生的教学方法,才能提高教学效果,激发学生对工程力学学科的兴趣,培养他们的创新能力和解决问题的能力。
本文将围绕工程力学教学中的体会和教学方法进行探讨,希望为工程力学教学提供一些新的思路和方法。
一、工程力学教学的体会1.了解学生的学习特点在工程力学的教学过程中,我发现学生对数学功底要求较高,而且对力的概念和平衡条件理解不深刻。
在授课之前,需要对学生进行调研,了解他们的数学基础和力学基础,然后有针对性地进行教学,提高教学效果。
学生往往对抽象的概念理解困难,需要通过具体的案例和实例来帮助他们理解和掌握知识点。
2.激发学生的学习兴趣工程力学教学内容晦涩难懂,需要教师通过生动的言语和丰富的教学媒介,激发学生的学习兴趣。
教学过程中,可以结合实际工程案例,让学生了解到工程力学的应用,增强他们对学科的兴趣。
可以引导学生自主学习,通过小组讨论和实验,培养他们的动手能力和团队合作精神,让学生从中得到启发和成长。
3.注重培养学生的工程素养工程力学教学不仅仅是传授相关知识,更重要的是培养学生的工程素养,提高他们的解决问题能力和创新能力。
在教学中,可以通过启发式提问和课堂讨论,让学生从不同的角度思考问题,培养他们的思维能力和创造能力。
引导学生主动参与到工程实践中,让他们了解工程实践的本质和要求,培养他们的工程思维和实际操作能力。
1.多媒体教学法利用多媒体教学法可以有效地激发学生的学习兴趣,提高教学效果。
教师可以在课堂上通过PPT、视频等多媒体手段展示工程力学的基本理论和实际应用,让学生更直观地了解知识点和原理。
还可以通过模拟软件和虚拟实验平台,让学生进行实践操作,加深对知识的理解和掌握。
工程力学实验教学的改革与探索工程力学是一门工科专业的重要技术根底课,是工程应用性较强的课程.工程力学实验是该课程的重要组成局部.下面是搜集的工程力学实验教学的改革与探索的论文,欢送大家阅读参考。
工程力学课程通过实验教学能让学生更好地掌握教学内容,培养出具有一定科学素养、实验技能等综合实践能力的学生,更重要的是能培养出具有独立思考和创新能力的人才。
科学技术的快速开展给实验教学带来了新的要求和宏大的挑战,学校为了能满足社会对创新型人才的需求,加大了教学中实践的环节,同时也给实验教学的改革提供了机遇。
1.1 工程力学实验教学现状工程力学课程中很多理论知识都是建立在大量的实验结果的根底上,很多理论和公式,都是通过实验来证明的。
很多学校都已经清楚的认识到了这一点,所以都加大了实验教学课程学时甚至单独开设课程。
但是由于种种原因,实验教学中还存在着一定的问题。
(1)实验教学的实验设施方面。
高校的不断扩招使得学生人数迅速增加,给实验教学带来了很大的压力,由于实验设备更新和数量缺乏等原因,很多校内原有实验室不能保证实验有条不紊地进展,很多实验教学的开设成了走过场的形式化。
(2)实验教学的实验内容方面。
传统的实验教学的内容根本上都是验证性实验,即预先知道结果,实验只是为了验证这个结果。
这样使学生缺乏学习的兴趣和热情,不能有效锻炼学生进展科学实验和提高学生独立工作的能力。
课程中课时的安排也过于机械化,达不到实验教学预期效果,不能真正培养学生解决实际问题等综合能力。
(3)实验教学的实验方式和观念方面。
试验中总是把老师放在了主导地位,无视了学生做实验的主体作用。
学生只要按照老师课前的详细指导按部就班地完成实验,实验结果肯定与教师要求的一样,假设不一样便是学生出错了,不能引导学生自己思考设计实验过程,缺乏培养学生的创新意识和创新能力。
除此之外还有比方学校对工程力学实验教学的重视度不够高等原因,也导致了实验教学不能到达其原先的目的。
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,使得教学内容能够更为贴近《工程力学》教学的目标和要求,加强《工程力学》课程与相关后续课程之间的关联性,做好它们之间的前后衔接工作。
《工程力学》课堂教学改革探索与实践
工程力学是现代工程教育的重要组成部分,它涵盖了各种工程力学的基本理论,在工程实践中发挥着重要的作用。
为了满足当今社会发展的需要,工程力学课堂教学改革是必须的。
本文以示例教学的形式,旨在从理论上探索工程力学课堂教学改革的可行性,以实践的形式探究特定的改革方案。
首先,示例教学是工程力学课堂教学改革的理论基础。
示例教学关注学生对示例和技巧的理解,以及将知识从抽象的理论概念转化为具体的实践技能。
通过实际操作或实验,学生可以了解工程力学知识,体验力学实践及其所涉及的问题,从而更好地理解和掌握相关知识。
其次,为了实践示例教学,我们需要建立一个完整的改革方案。
首先,在课堂上进行示例教学,在此过程中拓展和深化学生对相关理论的认识;其次,安排实验实践,让学生亲身体验工程力学知识;最后,课堂活动中采纳讨论式教学,让学生通过小组讨论将所学知识运用到实践中,从而使知识更加渗透到学生的身心中。
最后,工程力学课堂教学改革的实施要着重于技巧的练习,并倡导学生探索实践的习惯。
作为教师,我们需要在课堂上多花时间向学生讲解使用示例来解决实际问题的技巧,以及如何在实践中整合和深化各种知识点。
只有通过不断的实践,学生才能真正理解和掌握工程力学知识,从而为现代工程实践做好准备。
以上是本文关于工程力学课堂教学改革探索与实践的探索与思考,通过示例教学的介绍和实践的实施,使学生在工程力学的学习中
更好地掌握知识、技能和思维习惯,从而为现代工程实践营造良好的学习环境。
工程力学教学方法的改革与探索摘要工程力学是高等院校理工类专业必不可少的专业基础课,所以如何培养学生的力学思维能力,以及分析力学问题和解决力学问题的能力,就成为关键的问题。
所以本文就几种工程力学教学方法进行探讨和思索。
关键词力学教学思维方法中图分类号:tb12-4 文献标识码:a0 引言对于土木工程的学生,工程力学是一门专业基础课,所以本门课的学习将为后续课程的学习打下一定的基础,所以工程力学这门课在力学教学体系中占有重要的位置。
所以如何培养学生的力学思维能力,以及分析力学问题和解决力学问题的能力,就成为关键的问题。
传统的填鸭式的教学方法已经越来越不适应现代化教学的需要,所以更新教学理念,优化教学方法,将是每个力学老师面对的一项复杂的系统工程。
本文就笔者多年的力学教学实践,对工程力学的教学方法进行一定的探索和改革。
1 情景模拟教学法在工程力学教学中的应用工程力学这门课的学习,对于基础薄弱和力学知识匮乏的学生来说,就会觉得比较抽象和难理解,如何将这门课变得形象生动,就显得很重要。
所以我们将情景模拟教学法引入到工程力学的授课当中。
此种方法,通过在力学教学过程中创造与教学内容有一定关联的场景,使教学理论知识变得更加直观和生动。
一般以问题形式引出新课内容。
笔者在讲述摩擦力的时候给学生提出一个问题,一列火车停在平直的钢轨上每一个小孩子能不能推动它向前运动。
由于问题的提出,学生经历一个感性认识到理性思考的一个过程。
一般学生都会觉得一个小孩子绝不会推动一辆火车向前运动。
此时,笔者就指出,火车向前运动与否,主要取决于摩擦力的大小,而摩擦力有来自与火车的自重与摩擦系数的乘积,所以如果摩擦力很小,一个小孩是完全有能力推动一辆火车向前运动的。
所以通过情景的设定,学生将会对摩擦力这个概念理解的更加透彻,而且可以激发学生学习的兴趣和动力,以及活跃学生的思维。
2 启发式单元结构教学法一直以来,在力学教学当中出现这样的问题,就是学生没有系统的掌握知识,只是对力学知识被动的接受,学习的知识不能形成一个有机的整体,缺乏力学综合问题的思考能力。
工程力学的教学改革与探讨
工程力学是工程类专业的重要基础课程,它为学生打下了牢固的理论基础,对于日后的工程实践具有重要的指导作用。
传统的工程力学教学模式存在着一些问题,如理论与实际结合不紧密、学生学习兴趣不高、教学方法单一等。
对工程力学的教学进行改革与探讨是非常必要的。
传统的工程力学课程注重理论知识的传授,但很少有机会与实际工程实践结合。
这导致学生学习工程力学的时候往往感到理论和实际之间存在一定隔阂,无法真正理解理论知识在实践中的应用。
教学改革要注重将理论知识与实际工程案例相结合,引导学生在理论学习的基础上加强实际操作和分析能力,培养学生对工程力学的实际运用能力。
传统的工程力学教学模式往往以传授理论知识为主,学生被动接受教师的讲解。
这种教学模式容易使学生产生学习疲劳和兴趣减退的现象,限制了学生的主动性和创造性。
教学改革要注重激发学生的学习兴趣,采取多种教学手段,如案例分析、课堂讨论、实验教学等,引导学生主动参与学习过程,提高学生的学习积极性和兴趣,培养学生的创新能力和解决问题的能力。
工程力学的教学改革与探讨是一项非常重要的工作,它涉及到教学内容的更新、教学方法的改进、教学手段的丰富等多个方面。
只有通过不断地改革和探讨,才能真正提高工程力学课程的教学质量,培养出更加优秀的工程技术人才。
希望有关部门能够高度重视工程力学教学改革与探讨工作,加大资金投入和政策支持,为推动工程力学教学改革与探讨工作提供更加有力的保障。
【2000字】。
《工程力学》实验教学的改革研究【摘要】本文围绕《工程力学》实验教学的改革展开研究,首先分析了当前实验教学的现状,指出了改革的必要性。
然后探讨了改革的内容和方式,以及实施效果和面临的问题与挑战。
最后总结了改革的启示,并展望了未来的发展方向。
通过对实验教学的改革研究,可以提高学生的学习效果和实践能力,促进教学质量的提升,为工程力学课程的教学改革提供有益的参考和借鉴。
【关键词】《工程力学》、实验教学、改革研究、现状分析、必要性、内容和方式、实施效果、问题与挑战、启示、展望未来1. 引言1.1 研究背景《工程力学》实验教学是工科学生学习过程中非常重要的一环,通过实验能够帮助学生理解和应用教材中的理论知识,培养学生的实践能力和解决问题的能力。
目前我国大部分高校在《工程力学》实验教学方面存在一些问题,如实验设备陈旧、实验内容过于单一、实验教学方法传统等。
这些问题导致了学生在实际操作能力和创新能力方面的欠缺,影响了他们在工程领域的发展。
随着工程教育的改革与发展,越来越多的教育者开始关注《工程力学》实验教学的改革。
通过对现有实验教学模式的分析和总结,我们可以发现其中的不足之处,并提出相应的改革建议。
借鉴国外先进的实验教学理念和经验也是实现教学改革的重要途径。
对《工程力学》实验教学进行改革研究,不仅有利于提高学生的实践能力和创新能力,更有助于推动工程教育的不断进步与发展。
是我国高等工程教育事业中一个值得深入探讨和研究的重要课题。
1.2 研究意义《工程力学》实验教学的改革研究具有重要的研究意义。
实验教学是工程力学课程中必不可少的一部分,通过实验可以更直观地观察和理解力学原理。
对实验教学进行改革可以提高学生的学习兴趣和参与度,促进他们对知识的掌握与应用。
随着社会的不断发展和科技的不断进步,工程力学的应用领域也在不断扩大和深化,传统的实验教学模式可能无法满足新的教学需求。
研究改革的内容和方式,探讨如何更好地将理论知识与实践能力相结合,对于培养学生的综合能力和创新精神具有重要意义。
工程力学教学改革方法研究工程力学的研究对象是各种各样的建筑物或者构筑物,是研究建筑物设计中有关力学分析与计算问题,是土木工程专业学生必修的一门专业基础课,与工程实践联系较为紧密,在基础课与专业课之间起到承前启后的作用。
1.工程力学课程的学习现状目前,工程力学课程的传统教学模式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都会感到无所适从。
这种教学模式显然是不人性化的,是脱离社会实际需求的。
有时即使对于该课程的某些部分有所侧重,但是那还会逐步演变成为过分理论化、抽象化、为通过该学分考试而学的力学课程,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.教学内容的改革为了在有限的课时内将尽可能多的教学内容清晰传授给学生并使其理解和消化,必须从工程力学自身的特点出发,对教学内容进行优化。
首先,对于不同专业方向的学生,课程内容可以有不同的侧重。
例如对于房建专业的学生,可侧重于刚架排架的内容,而对于路桥专业的学生则侧重于连续梁以及内力包络图方面的内容。
同时,教学时应该有所取舍,对于力法和位移法这两种解超静定结构的方法,应该重点讲解,对于拱以及组合结构的计算,以及矩阵位移法求内力的过程,可以作适当的简单介绍。
其次,工程力学教材大都比较注重自身的系统性,教材中有部分内容与材料力学重复,例如截面法求内力以及荷载与内力的微分关系等,但考虑到学生基础有好有坏,在教学过程中即使遇到重复内容也应该详细介绍。
第三,由于目前结构抗震是一个比较热门的研究方向并且需要用到高等数学中微分方程的求解,因此是工程力学的一个难点内容,在教学过程中对于结构动力计算部分的内容应该重点介绍。
3.多媒体教学与传统教学的有机结合对工程力学授课方式的改革可以采用多媒体教学方式。
这种方式可以节省时间,例如在矩阵位移法中对于刚度矩阵的建立,用传统的教学方法就非常浪费时间。
同时可以引入大量的动画与工程实践,以提高学生的感性认识。
工科院校“工程力学课程教学方法的改革与研究摘要:“工程力学”是工科院校的一门专业基础课,具有系统性和完整性,针对“工程力学”教学现状和工程的需要,以培养学生综合工程素质为目的,从课堂教学、实验教学和成绩考核等方面,阐述了当前“工程力学”教学存在的问题及相应的改革措施。
关键词:工科院校;工程力学;教学改革“工程力学”是工科院校一门理论性和工程实路性都较强的专业基础课,也是必修课程之一,“工程力学”对培养学生解决工程问题的能力和其他后续课程的教学都具有重要意义,多年来一直受到广大工科专业师生的重视。
“工程力学”课程在相关学科的知识架构中,处于链接基础知识和专业知识的重要一环,为解决工程问题提供理论基础和方法,为土木类专业课程学习及设计奠定基础。
“工程力学”是研究构件承载力的学科,是一门理论性和实践性都特别强的技术基础课程,其中的理论和方法不仅可以满足后续课程的需要,而且可以直接应用于工程实践,在培养各类工程型人才中起到重要的作用。
[1]“工程力学”的知识在一系列重要工程领域内发挥着支撑性基础作用,它的发展水平在很大程度上制约、决定了这些工程领域的技术发展水平。
湖南工业大学(以下简称“我校”)的建筑环境设备、冶金工程、金属工程等专业都开展了“工程力学”课程,该课程在教学内容、实验教学、教学方法及考核方法等重要环节上,都存在着一定的不足之处,不能取得理想的教学效果。
为了提高教学效果,使工科类专业的学生掌握必备的力学知识,为专业课程的学习打下良好的基础,对“工程力学”课程的改革势在必行。
一、课堂教学方法的改革1.教学内容的改革“工程力学”由静力学、材料力学以及运动学与动力学三部分组成。
静力学部分包括静力学基本概念、简单力系、平面任意力系、空间力系等内容,主要研究受力分析和刚体的平衡问题,是材料力学的基础。
材料力学部分包括轴向拉伸或压缩、扭转、剪切与挤压、弯曲变形、强度理论、组合变形和压杆稳定等内容。
运动学与动力学部分包括点的运动、刚体的基本运动、点的运动合成、刚体的平面运动、质点和刚体的动力学基础、动能定理以及动静法等内容。
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。
北京大学原常务副校长王义遒教授在《教学方法改革:改什么,怎么改?》一文中指出: 教学方法改革,重在“激发”。
激发式教学是针对灌输式教学而提出的。
它既是一种教学指导思想,又是一种有效的教学方法,对调动学生的学习热情和积极性,增强学生分析问题的能力有不可替代的作用。
工程力学课程的知识抽象、枯燥难懂,在授课过程中,教师应以人为本替学生着想,时时考虑学生的感受,有针对性地按课程的重点、难点分层次设问、置疑、适时释疑,鼓励和引导学生通过逻辑推理积极思维得出结论,掌握新知识、新内容,进而调动学生主动学习的积极性。
如对于达朗伯尔原理(动静法)知识内容,教师可以提出问题,让学生自己利用动力学基本方程和惯性力概念推导总结出来,这样学生就会对动静法原理理解深刻,应用自如。
再如对平面应力状态的图解法(莫尔圆法)求解一点的主应力及危险方位问题,也可让学生根据平面应力状态的转角公式自己推导总结出来,让学生明白对于同一个问题,可以用解析法和图解法两种不同的思路和方法求解等,这样不仅可以调动学生主动学习的积极性,而且可以促使学生积极思考,学会多向思维方式,并培养学生求知探索能力。
我们在讲授工程力学基本理论在工程问题中的应用方面则注重讲解粗放,要求学生有重点、有选择地自学,从而激发学生强烈的求知欲望和浓厚的学习兴趣,产生探索问题的愿望和积极思维的动力。
二、应用研讨式教学,培养学生分析研究实际问题能力注重对话与交流是研讨式教学的特点。
研讨式教学首先体现以学生南主学习为中心的价值,其次体现跨学科的特点,最终促进师生间的交流,实现师生互动、生生互动。
教师与学生平等,教师由主讲者转变为引导者,学生由听讲者转变为积极主动参与者。
在这个过程中,教师不仅要善于鼓励和引导学生独立思考、大胆创新,更要有敏锐地反应和思辨能力,在提问、交流对话中收放自如,把研讨引向深入。
在工程力学课程教学中应用研讨式教学法,我们首先让学生选择自己感兴趣且与课程教学内容相关工程的实际题目。
学生根据自己的研讨题目,结合教学内容进行独立探索,他们到图书馆查找有关课题的索引,查阅文献资料,消化吸收,分析综合,最后经过独立思考写出总结报告或研究论文,教师利用课堂或答疑时间与学生进行交流和讨论。
例如在讲授压杆稳定性内容后,有的学生就以某正在建设的高楼脚手架突然坍塌事故引起10多人伤亡原因分析为研讨课题,通过查阅资料,进行分析,写了一篇研究论文,我们师生同堂就这个工程事故,利用我们学过的压杆稳定性设计计算知识开展讨论研究,同学们结合学过的欧拉公式中的临界力计算公式,从脚手架所使用的材料是否符合要求,脚手架与地面的约束是否牢固,杆件的每节长度是否过长,杆件截面形状及尺寸是否科学合理等方面进行分析,寻找该工程事故发生的主要原因,分析结果表明事故发生原因是由于脚手架与地面约束不牢固,且脚手架每根杆每节长度超过了规定值而造成的。
通过研讨,同学们感受到学习科学知识和应用科学知识的重耍性,增强了他们对待学习的科学严谨性和社会责任感。
我们深感研讨式教学有利于培养学生进行文献资料的检索和査询能力;有利于培养学生的参与意识、內学能力、实践应用能力;有利于促进学生深入思考和独立钻研,提高其发现问题和解决问题的能力;有利于教师将教学和科研紧密结合起来,以科研活动促进教学质量的提高,培养大学生的科研意识和创新精神。
三、科学利用现代教育技术手段,努力提高教学质量我们认为,应用现代教育技术的过程中,应注意技术和课程的整合。
一是技术的运用应该能够引起教学深度和广度的深刻变化;二是技术的运用应该能够引导学生从教室和书本走向广阔的工程领域;三是技术的运用应该能够引导教育者采用更好的教学策略启发学生思考,激发学生的创新精神。
传统工程力学的教学手段一直是黑板+粉笔的单调形式,通过本科教学水平评估,各高等院校均建设了一定数量的多媒体多功能教室,可以充分采用多媒体教学手段,将文字、图片、声音、动画视频融为一体,展现在课堂上,将学生从被动接受型的模式中解放出来。
这种图文并茂、有声有色的情景式教学环境,使传统教学中枯燥抽象、用单一语言文字和图形难以讲清的内容变得生动具体,令学生耳目一新,加深对课程内容的理解和应用;同时还可以将工程领域的实际问题及时灵活地引入教学之中,激发学生的学习实践兴趣;又可以节省板书时间,增大授课信息量,增强授课效率,达到传统教学手段所不能达到的效果。
如将工程力学教材与课件相结合,可将教材上力学的原理性研究,揭示刚体运动特性和运动关系;书本上静止不动的连杆机构、凸轮机构、齿轮传动等通过多媒体技术形象生动地展示在学生面前,大大地激发学生学习的兴趣,提高学习效果。
采用工程力学课件辅助教学可以突破粉笔、黑板、模型、挂图等传统教学媒体的限制;通过演示三维彩色仿真动画、动态教具和工程实例图片,可以拓展学生工程视野,激发学生的空间想像力和形象思维能力。
我们还认为,在众多的教学媒体中,最基本、最重要的媒体还是教师的语言。
教师的语言应当语速适中、抑扬顿挫、诙谐有趣,以利于学生乐于听讲和思考;语气应简明、清晰,在解释、论述的同时适时穿插必要的提问、设问、反问及讨论,不断提高学生思考与参与的兴趣;在语音上,应讲好普通话,吐字清楚;在用词上,应严谨、准确;在音量上,应该声音洪亮,讲课富有激情和感染力。
除此之外,教师的表情、眼神及协调的肢体动作语言也很重要,这些都是搞好教学的有力助手。
作为教师,如果能把自身这个媒体与现代教育技术等多种媒体有效结合,相得益彰,一定能够很好地调动、激发学生的学习热情和兴趣,提高工程力学的教学质量。
四、改革实验教学方法,培养学生创新精神和实践能力工程力学是建立在科学实验和生产实践基础上的一门学科。
理论教学和实验教学是相辅相成的,培养学生的实验能力是提高其综合能力的重要方面。
以前的实验内容是以观察和验证为主,主要是在教师指导下,学生按操作规程进行实验。
其内容一般是验证课堂教学理论内容,作用在于验证理论,巩固知识,使学生加深对理论的理解,但不利于培养学生的动手能力和探索精神。
为此我们在基本实验的基础上开设综合型实验。
例如在讲完组合变形及应力状态分析内容后,我们通过实验中心,为学生提供力学综合实验多功能组合实验台,提出“薄壁圆筒弯扭组合主应力及内力素(弯矩、扭矩)测试要求”,让学生自己查阅资料,制定测试方案,开展学生之间讨论,独立思考出谋献策,教师只是起鼓励和引导作用,要求学生独立与协作并用以完成实验测试任务。
为了让学生发掘实验结果的深刻含义,培养学生综合运用理论知识指导实践的能力,我们要求学生撰写综合实验分析总结报告,举行综合实验报告研讨会。
这样不但培养了学生的科技写作能力,加深了学生对教学内容的系统复习和综合,有利丁-形成完整的知识框架,而且培养学生的口头表达能力,对学生以后的工程试验有一定的帮助。
教师在指导实验的过程中,既要注意引导学生整理和评价实验结果,学会科学地分析和整理实验数据;又要引导学生善于提出问题,充分运用所学知识进行思考,积极主动地表达自己在实验中的收获和体会。
教学效果证明,工程力学综合实验,在培养学生自学能力、注意力、观察力、动手能力、独立和协作能力、分析总结能力、创新精神等方面有着课堂教学所不能替代的作用。
五、结束语学生是认识的主体、学习的主人,教师应引导学生自己去思索,充分调动学生的积极性、主动性和创造性,更快把教师传授的知识转化为分析和解决问题的能力,以培养出更多的高素质创新型应用人才。
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