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【摘要】 针对技校学生的特点,结合笔者的实际教学经验,谈谈工程力学在技校教学中的点滴体会:将抽象难解的理论知识与工程实例及生活常见的现象相结合,优化教材,合理、科学的运用各种教学手段,增强学生的学习兴趣,激发学生的探求精神,提高学生的主观能动性,培养学生分析问题、解决问题的能力,对改进教学效果起到了良好的作用。
【关键词】 技校学生 探求精神 工程力学 工程实例
【中图分类号】 G71 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)06(a)-0013-02
1 背景分析
(1)合理分析教学对象
近年来,我国高校不断扩大招生,并将大力发展高等职业技术教育作为重点,众多的职业技术学院正蓬勃发展。大部分初中毕业生都选择了进入普通高中就读去实现自己的大学梦想,而只有少部分的初中毕业生选择到技校就读,由此可以想象这部分学生基础文化的薄弱,同时他们对学习的兴趣也大大降低,更有甚者学习目的不明确。这些都是我们面临的困难,更具有挑战的现实问题。那么怎样教好这门课,是技校力学教师共同要研究和探讨的课题。
(2)工程力学在技校中的教學特点
在机械类专业中,工程力学是重要的专业技术基础课之一。全书由静力学和材料力学两大部分构成。工程力学的理论性比较强,并且涵盖一定的数学基础 。在新的时期,技工学校培养的方向是:以“服从市场为前提,服务社会为己任”的办学方针,以“敢为人先,追求卓越”目标,勇于挑战自我的进取精神, 大力培养服务一线的技术人才,即是技校毕业生走向工作岗位能直接顶岗,担当熟练的技术工人,也是以后培养技术骨干的对象。为适应这一人才培养的目标,结合技校学生的实际情况,如何上好工程力学课成为摆在每一位力学教师面前的重要课题 笔者针对力学课程特点,结合技校学生现状,进行如下教学及分析。
2 教学改革与创新意识
(1)应用启发式教学,调动学习主观能动性
多年来,“填鸭式”的教学方法在中国的教学模式中已经习惯,这种不良习惯给学生的思考空间压缩成减半,也因使学生的主观能动性退化和积极思考理念缺失,以至于不愿开动脑筋思考问题,任凭老师满堂灌的教学方式,单纯地对老师的讲解进行机械记忆。针对这些情况,教师从学生的实际情况出发,循循善诱,以一些工程实例和生活中常见的现象,再加上艺术语言烘托,不仅激发学生的学习兴趣,更引导学生学会独立思考问题,增加学生积极探索的精神。借鉴一些工程实例或生活中常见的现象引导学生独立思考,当学生走上工作岗位后,才觉得在大学里所学的知识是远不够的,而从老师那里学到的是独立解决问题的能力才是最为珍贵的,也因此令他们受益终身。正如老子所云:“授人与鱼不如授之予渔”。
(2)优化教材,突出重点提高教学效果
因课时数所限,针对技校生基础普遍较差、加之技校是以实际能力为主的具有特定培养目标的特点,在教学中对现有教学内容可以进行合理的取舍,适当删减力学中过于臃肿的推导步骤和过程,引入能与工程实际相互联系的典型的案例和例题。对习题和思考题也做适当的调整,既有实用性又有针对性。比如,空间力系就可以简单概括或者删去,对平面力系作为重点来介绍;删去合力矩定理及梁弯曲时横截面上的应力的推导步骤,只对思路进行讲解,最后给出结果。这样即优化了教材又节省课时,最主要是可以紧紧抓住其核心内容,突出重点、点难,以便进行行之有效的高质量的教学。静力学部分,其核心内容及主脉是:约束与约束力—受力图—投影—力矩—平衡方程应用。材料力学的核心内容及主线思路是:内力(截面法)(内力图)—变形—应力—强度条件应用。通过教材的优化,对核心内容及教学重点进行了进一步的完善和合理的安排,从而对教学效果的提高起到了事半功倍的作用。
(3)案例教法,激发学生学习力学的兴趣
工程力学区别于其它课程,其特征是工程应用性很强。在教学中,应注重引进工程案例并进行详细讲授,对部分概念和公式的推导以及应用,可以先引入日常生活常见的实例或工程中的较为熟悉的实例,然后引出内容,尽量将讲授的内容处理的通俗易懂、又不脱离科学系统,学生对案例研究很感兴趣,一旦在今后的工作中遇见难题就可以自己处理,同时也将极大地提升学生的自信心与学习的积极性,也因此会主动地去查阅相关资料,经过自学增强对本课程的理解。如在讲力概念时,让学生相互击掌,感受力的作用,体验力的产生条件,理解力是两个物体间,相互作用产生的结果,即,一个物体既是受力物体,又是施力物体;在讲力的合成时,让学生拎一桶水,再让两个人拎一桶水,感受一下两种拎水方法的不同点,从而引出力的合成。讲授力矩的平衡条件时,往往会遇到绕定点转动物体的平衡条件,如杆秤、汽车制动踏板装置、手动剪断机等案例;在讲述力对点之矩时,让学生进行开关门体验,选择不同的点重复开关门,感受哪种开关门费力或者省力,从而体验力臂对力矩大小的影响及力矩的转向;讲摩擦时,让学生回忆走在冰面上的感觉,瓷砖地面、水泥地上各自的感觉,阐明摩擦系数对摩擦力的影响,理解工程上用橡胶、沥青等增加摩擦的措施;讲塑性材料和脆性材料拉压时的机械性能时,用精粉和粗加工的玉米面为例,将塑性材料形容为精粉揉成面团,有着较强的延展性,可拉伸成很细的拉面,也可以压成面饼,不论做成什么形状,都很筋,不易断,由此引入工程中的塑性材料,学生就可以理解塑性材料的抗拉、抗压强度都很大;而脆性材料就像玉米面做成的面团,揉起来不成团,容易裂开,较为粗糙,其朔性较差,抗拉伸的能力也很差。通过生活中小实例与理论联系起来,采取生动、具体、形象、通俗易懂的教学模式,活跃了学生的思想也增强了学习的兴趣,更开阔了眼界,教会学生开动脑筋,发挥积极探索的精神,逐步培养解决难题的本领,加深工程意识,增加理论联系实际的观念,促使其尽快掌握所学的知识。
(4)注重力学知识与专业课的联系,加深学生的理解
工程力学中大部分的原理方法都是后续专业课的重要基础,在教学中应将力学的知识点及时与专业课相结合。例如讲力矩的性质后分析机械原理中曲柄摇杆机构(缝纫机)工作时为什么会出现死点。讲圆轴扭转强度条件联系机械设计中机床主轴轴径的确定,讲等强度梁时联系机械设计中飞机的机翼、摇臂钻床的横臂的设计等等遇到与后续专业课有关的内容都会拿出来和力学联系起来进行分析。要让学生明确学习力学不是孤立的,将来作为工程技术人员也应当具有力学知识,才能够更好的操作和维护机器设备。 3 充分利用现有资源,发展实验教学
力学理论是建立在实验基础上,在职业教育的教学中占有重要地位。其源于人类长期的生活实践、科学实验,并广泛应用于各类科学实践中;力学遵循着“实践—理论—再实践”的法则。实验是教学不可缺少的环节,尽可能的安排一些实验,让理论教学和实验教学相互渗透交替进行,以教师演示、学生观察为主;通过实验会对相应知识加深理解,有条件的最好是学生自己动手验证结论。在实验中巩固知识,进而去发现新问题,激发探究的心里,培养独立解决问题的能力,使教学达到事半功倍得效果,达到教是为了不教的目的
4 多媒体与板书并用使教学更生动、质量更保障
目前,现代化办公已经不再是新生事物。多媒体教学更是一种必不可少的现代化教学方式,它是经过精心制作的利用文字、实物、图像、声音等多种媒体向学生传递信息。多媒体教学的优势是显而易见,但力学课程有它自己的特点,应根据教学内容合理地选用教学手段。例如在演示工程实例的时候,选用多媒体方式教学即直观又生动,更吸引学生的注意力。但是也不能单纯用多媒体演示。例如,在研究圆轴扭转时,其横截面上的应力的分布规律和推导剪切应力计算公式的时候,此时若采用板书效果会好些,板书看似浪费了一些时间,实际上学生从作图到公式求解,跟隨着教师的思路走,可以完整地将所研究的问题过了一遍,便于知识点衔接、深入理解、加深印象,避免了教师对照屏幕朗读,学生觉得枯燥无味,由此可见,在教学条件允许的情况下,根据课堂情况,根据教学内容,可以灵活选用教学手段,可以多媒体与板书并用会更有利于教学,这样既有利于激发学生的学习兴趣,又能明显地提高课堂效率,更能保证教学质量。
5 结束语
随着城市化、工业化的发展,尤其是随着产业转型、升级,技校面临着机遇和挑战。改革技校教学模式,探索技校发展方向,适应企业和社会的要求,成为技校教育必须面对的课题。所以,技工学校力学教学的改革及实践也面临着诸多的问题,这是一个长期的过程,不能一蹴而就,需要力学教师对力学讲授方法进行不断的探索与实践,及时对自己的教学过程进行分析与思考,总结经验教训,并经常与同仁们探讨研究,借鉴他山之石,取长补短,共同进步,相信通过力学工作者们的不懈努力,必将使这门古老的学科绽放出绚丽的花朵,使技工学校的力学教学赋予生命力,使每一堂力学课都新颖辈出充满生机与活力。
参考文献
[1] 俞萍.激发 力学兴趣 上好力学课[J].昆明大学学报:综合版,2002(2):83-84.
[2] 王锦燕.材料力学课程教学方法改革与实践[J].中国电力教育,2009(9):77-7.
[3] 刘红秀.工程力学的教学方法探讨［J］中国地质教育2008(4)67-68.
【关键词】 技校学生 探求精神 工程力学 工程实例
【中图分类号】 G71 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)06(a)-0013-02
1 背景分析
(1)合理分析教学对象
近年来,我国高校不断扩大招生,并将大力发展高等职业技术教育作为重点,众多的职业技术学院正蓬勃发展。大部分初中毕业生都选择了进入普通高中就读去实现自己的大学梦想,而只有少部分的初中毕业生选择到技校就读,由此可以想象这部分学生基础文化的薄弱,同时他们对学习的兴趣也大大降低,更有甚者学习目的不明确。这些都是我们面临的困难,更具有挑战的现实问题。那么怎样教好这门课,是技校力学教师共同要研究和探讨的课题。
(2)工程力学在技校中的教學特点
在机械类专业中,工程力学是重要的专业技术基础课之一。全书由静力学和材料力学两大部分构成。工程力学的理论性比较强,并且涵盖一定的数学基础 。在新的时期,技工学校培养的方向是:以“服从市场为前提,服务社会为己任”的办学方针,以“敢为人先,追求卓越”目标,勇于挑战自我的进取精神, 大力培养服务一线的技术人才,即是技校毕业生走向工作岗位能直接顶岗,担当熟练的技术工人,也是以后培养技术骨干的对象。为适应这一人才培养的目标,结合技校学生的实际情况,如何上好工程力学课成为摆在每一位力学教师面前的重要课题 笔者针对力学课程特点,结合技校学生现状,进行如下教学及分析。
2 教学改革与创新意识
(1)应用启发式教学,调动学习主观能动性
多年来,“填鸭式”的教学方法在中国的教学模式中已经习惯,这种不良习惯给学生的思考空间压缩成减半,也因使学生的主观能动性退化和积极思考理念缺失,以至于不愿开动脑筋思考问题,任凭老师满堂灌的教学方式,单纯地对老师的讲解进行机械记忆。针对这些情况,教师从学生的实际情况出发,循循善诱,以一些工程实例和生活中常见的现象,再加上艺术语言烘托,不仅激发学生的学习兴趣,更引导学生学会独立思考问题,增加学生积极探索的精神。借鉴一些工程实例或生活中常见的现象引导学生独立思考,当学生走上工作岗位后,才觉得在大学里所学的知识是远不够的,而从老师那里学到的是独立解决问题的能力才是最为珍贵的,也因此令他们受益终身。正如老子所云:“授人与鱼不如授之予渔”。
(2)优化教材,突出重点提高教学效果
因课时数所限,针对技校生基础普遍较差、加之技校是以实际能力为主的具有特定培养目标的特点,在教学中对现有教学内容可以进行合理的取舍,适当删减力学中过于臃肿的推导步骤和过程,引入能与工程实际相互联系的典型的案例和例题。对习题和思考题也做适当的调整,既有实用性又有针对性。比如,空间力系就可以简单概括或者删去,对平面力系作为重点来介绍;删去合力矩定理及梁弯曲时横截面上的应力的推导步骤,只对思路进行讲解,最后给出结果。这样即优化了教材又节省课时,最主要是可以紧紧抓住其核心内容,突出重点、点难,以便进行行之有效的高质量的教学。静力学部分,其核心内容及主脉是:约束与约束力—受力图—投影—力矩—平衡方程应用。材料力学的核心内容及主线思路是:内力(截面法)(内力图)—变形—应力—强度条件应用。通过教材的优化,对核心内容及教学重点进行了进一步的完善和合理的安排,从而对教学效果的提高起到了事半功倍的作用。
(3)案例教法,激发学生学习力学的兴趣
工程力学区别于其它课程,其特征是工程应用性很强。在教学中,应注重引进工程案例并进行详细讲授,对部分概念和公式的推导以及应用,可以先引入日常生活常见的实例或工程中的较为熟悉的实例,然后引出内容,尽量将讲授的内容处理的通俗易懂、又不脱离科学系统,学生对案例研究很感兴趣,一旦在今后的工作中遇见难题就可以自己处理,同时也将极大地提升学生的自信心与学习的积极性,也因此会主动地去查阅相关资料,经过自学增强对本课程的理解。如在讲力概念时,让学生相互击掌,感受力的作用,体验力的产生条件,理解力是两个物体间,相互作用产生的结果,即,一个物体既是受力物体,又是施力物体;在讲力的合成时,让学生拎一桶水,再让两个人拎一桶水,感受一下两种拎水方法的不同点,从而引出力的合成。讲授力矩的平衡条件时,往往会遇到绕定点转动物体的平衡条件,如杆秤、汽车制动踏板装置、手动剪断机等案例;在讲述力对点之矩时,让学生进行开关门体验,选择不同的点重复开关门,感受哪种开关门费力或者省力,从而体验力臂对力矩大小的影响及力矩的转向;讲摩擦时,让学生回忆走在冰面上的感觉,瓷砖地面、水泥地上各自的感觉,阐明摩擦系数对摩擦力的影响,理解工程上用橡胶、沥青等增加摩擦的措施;讲塑性材料和脆性材料拉压时的机械性能时,用精粉和粗加工的玉米面为例,将塑性材料形容为精粉揉成面团,有着较强的延展性,可拉伸成很细的拉面,也可以压成面饼,不论做成什么形状,都很筋,不易断,由此引入工程中的塑性材料,学生就可以理解塑性材料的抗拉、抗压强度都很大;而脆性材料就像玉米面做成的面团,揉起来不成团,容易裂开,较为粗糙,其朔性较差,抗拉伸的能力也很差。通过生活中小实例与理论联系起来,采取生动、具体、形象、通俗易懂的教学模式,活跃了学生的思想也增强了学习的兴趣,更开阔了眼界,教会学生开动脑筋,发挥积极探索的精神,逐步培养解决难题的本领,加深工程意识,增加理论联系实际的观念,促使其尽快掌握所学的知识。
(4)注重力学知识与专业课的联系,加深学生的理解
工程力学中大部分的原理方法都是后续专业课的重要基础,在教学中应将力学的知识点及时与专业课相结合。例如讲力矩的性质后分析机械原理中曲柄摇杆机构(缝纫机)工作时为什么会出现死点。讲圆轴扭转强度条件联系机械设计中机床主轴轴径的确定,讲等强度梁时联系机械设计中飞机的机翼、摇臂钻床的横臂的设计等等遇到与后续专业课有关的内容都会拿出来和力学联系起来进行分析。要让学生明确学习力学不是孤立的,将来作为工程技术人员也应当具有力学知识,才能够更好的操作和维护机器设备。 3 充分利用现有资源,发展实验教学
力学理论是建立在实验基础上,在职业教育的教学中占有重要地位。其源于人类长期的生活实践、科学实验,并广泛应用于各类科学实践中;力学遵循着“实践—理论—再实践”的法则。实验是教学不可缺少的环节,尽可能的安排一些实验,让理论教学和实验教学相互渗透交替进行,以教师演示、学生观察为主;通过实验会对相应知识加深理解,有条件的最好是学生自己动手验证结论。在实验中巩固知识,进而去发现新问题,激发探究的心里,培养独立解决问题的能力,使教学达到事半功倍得效果,达到教是为了不教的目的
4 多媒体与板书并用使教学更生动、质量更保障
目前,现代化办公已经不再是新生事物。多媒体教学更是一种必不可少的现代化教学方式,它是经过精心制作的利用文字、实物、图像、声音等多种媒体向学生传递信息。多媒体教学的优势是显而易见,但力学课程有它自己的特点,应根据教学内容合理地选用教学手段。例如在演示工程实例的时候,选用多媒体方式教学即直观又生动,更吸引学生的注意力。但是也不能单纯用多媒体演示。例如,在研究圆轴扭转时,其横截面上的应力的分布规律和推导剪切应力计算公式的时候,此时若采用板书效果会好些,板书看似浪费了一些时间,实际上学生从作图到公式求解,跟隨着教师的思路走,可以完整地将所研究的问题过了一遍,便于知识点衔接、深入理解、加深印象,避免了教师对照屏幕朗读,学生觉得枯燥无味,由此可见,在教学条件允许的情况下,根据课堂情况,根据教学内容,可以灵活选用教学手段,可以多媒体与板书并用会更有利于教学,这样既有利于激发学生的学习兴趣,又能明显地提高课堂效率,更能保证教学质量。
5 结束语
随着城市化、工业化的发展,尤其是随着产业转型、升级,技校面临着机遇和挑战。改革技校教学模式,探索技校发展方向,适应企业和社会的要求,成为技校教育必须面对的课题。所以,技工学校力学教学的改革及实践也面临着诸多的问题,这是一个长期的过程,不能一蹴而就,需要力学教师对力学讲授方法进行不断的探索与实践,及时对自己的教学过程进行分析与思考,总结经验教训,并经常与同仁们探讨研究,借鉴他山之石,取长补短,共同进步,相信通过力学工作者们的不懈努力,必将使这门古老的学科绽放出绚丽的花朵,使技工学校的力学教学赋予生命力,使每一堂力学课都新颖辈出充满生机与活力。
参考文献
[1] 俞萍.激发 力学兴趣 上好力学课[J].昆明大学学报:综合版,2002(2):83-84.
[2] 王锦燕.材料力学课程教学方法改革与实践[J].中国电力教育,2009(9):77-7.
[3] 刘红秀.工程力学的教学方法探讨［J］中国地质教育2008(4)67-68.