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【摘 要】“土木工程实用力学”是铁道工程、水利、道桥等专业的一门重要的技术基础课,是一门理论性较强的理论与试验并重的学科。近年来,随着教育改革的不断深入发展,课程的内容、体系、学时等各种因素也在变化中。那么,如何根据高等职业教育的特点使学生更好的掌握该课程,是当前急需解决的问题。本文首先分析了当前土木工程实用力学课程教学的现状,然后就课程教学改革提出了几点思考。
【关键词】土木工程实用力学;教学;改革;多元化;教学方法
一、课程教学现状
(一)课程教学特点
高职院校开设的《土木工程实用力学》课程与本科院校不同,它涵盖了理论力学、材料力学和结构力学三大力学的基本知识,课程覆盖面广。三大力学自成体系,而又相互渗透,教学内容需要相互贯通,不能随意删减。但普遍存在教学内容多,课时相对较少,存在矛盾。
(二)学生学习现状
1.高职院校的学生大部分物理和数学基础比较薄弱,加之《土木工程实用力学》课程的学习需要较强的逻辑思维能力,这样学生接受起本门课程来就显得比较困难。
2.高职院校的学生总认为自己出去就是施工第一线的人员,认为力学知识只有设计人员及高层人员才用的到,对自己用处不大。这就使得学生对课程的定位不正确,认为该课程是可学可不学的,从而导致对该课程的学习热情不高。
3.由于《土木工程实用力学》这门课程是专业基础课程,一般开设于大一第二学期,很多学生还没有从高中“填鸭式”的教学模式中走出来,所以习惯于只听老师讲,缺乏学习的主动性,自学能力差。
(三)教师教学现状
1.部分青年教师刚从学校毕业就来到高职院校当老师,现场经验不足甚至没有,这就使得理论与实际脱节,授课内容枯燥无味,没有现场实例可举,使学生意识不到力学在今后的工作中占有举足轻重的地位,认识不到课程的重要性。
2.由于该课程内容覆盖面广,而课时往往不够,有些教师经验不足,对课程的内容把握不当、取舍不当,完全按照本科的教学方式走,将重点全部放到了设计和计算上面,忽略了高职学生能不能接受和是否需要,出现“教师讲课痛苦,学生听课更痛苦”的局面。
3.教师的教学手段单一,主要采取讲授式教学,使得课堂枯燥乏味,使学生丧失了学习的主动性,从而失去了学习这门课程的兴趣。
(四)教学资源现状
高职院校教学资源相对较少,学生试验、实践的环节较少,加之高职院校学生本来的抽象思维能力就有局限性,导致学生对很多试验和结论理解不够深刻,不能学以致用。
二、对“工程力学”课程教学的几点思考
(一)教学内容和方法的改进
以“必须、够用”来规范教学内容。高职教育的目的是培养应用型人才,教师在授课时应注重讲清基本概念,强调知识点的应用,淡化推导过程;加强与后继课程及实际应用联系较多的基础理论与基本方法,对辅助性知识点点到为止;注重理论知识,掌握基本运算技能训练,不追求复杂、难困的计算题。学完土木工程实用力学全部内容后,对所学内容进行归纳总结,以分析构件的强度、刚度、稳定性三方面内容为三条“线”。突出授课过程中的几个重点问题:各种受力构件的内力分析及内力图;各种受力构件的应力分析及应力分布;材料力学性质;强度条件及应用;刚度条件及应用;稳定条件及应用;静定结构的内力和变形;超静定结构的内力和变形。
(二)合理安排教学大纲中的实践课时
教师应改变单一的课堂灌输式教学方式,通过增加试验课、实地参观等实践性环节,提高学生的学习兴趣。
实验教学是培养学生实践能力的重要环节。特别是在材料力学部分,在介绍常用材料拉(压)时的力学性能和材料拉(压)、扭转破坏现象时,带领学生做低碳钢拉伸试验、铸铁压缩试验。除了一些常规试验外,有条件还可在现场做钢筋力学试验、弯曲梁正应力电测试验,使学生尽早接触工程实际问题。“力学模型”是联系力学知识与实际问题的桥梁,建立力学模型是“以应用为目的”的具体体现之一。在教学中向学生传授力学模型的思想和方法,注重培养学生的力学抽象能力,指导学生掌握把实际工程问题转化成力学问题的方法。既提高了学生对力学知识的应用能力,也提高了学生的学习兴趣。
利用课余时间安排学生到校外实地参观,将课堂搬到实地,也是一个有效的教学方法。主要参观一些典型的结构,如大型建筑物的屋盖承重结构,单跨简支桥梁等。参观时,教师引导学生将课堂上讲的计算简图与实际结构掛勾对号,让学生亲眼目睹结构的构造特点和使用情况,分析结构的受力和变形。使学生了解自己所学知识的应用前景,有助于培养学习的兴趣。
(三)改进教学内容
时数有限使课程设置因科目众多与内容庞大而困难重重。目前的课堂教学中以理论为主。土木工程实用力学这门课理论性较强,内容相对较枯燥,在教学中应尽可能讲一段理论之后结合实际,或穿插案例教学,如讲解应力时可加入施工中预制梁体起吊运输时,常加一根扁担梁,使得在运输过程中梁体内部不会产生额外的压应力。还有混凝土立方体试块在进行抗压试验时,沿 45°角被破坏是由于在沿杆轴 45°方向存在有最大的剪应力,混凝土为脆性材料,抗压强度大,但抗剪强度小,当轴向压力逐渐增大时,首先达到抗剪极限,所以混凝土是被剪坏而不是被压坏的。这样既可以充分调动学生的学习热情及对专业的兴趣,又可使学生对所学知识融会贯通,学以致用,应用到解决工程实际问题,提高分析问题、解决问题的能力,以拓宽学生的视野,激发学生对《土木工程实用力学》这门课程的兴趣。
(四)采用多元化的教学手段
1.多媒体教学
讲授《土木工程实用力学》课程时,存在很多抽象概念和试验,学生理解起来存在很大的问题。教师应在教学过程中充分利用多媒体技术,将一些难以用语言表述清楚的内容,用图片、录像和动画等方式来实现,这样可以使学生更加形象的理解问题。
2.实例教学
教师在授课过程中,要善于引用周围存在的真实示例,以及近期发生的工程实例尤其是施工现场与力学相关的实例,有效的激发学生学习的热情和积极性,同时这样也能够使学生认识到学习力学的重要性。
3.试验教学
力学中的很多结论都是试验得来的,光靠语言讲解,学生是不能够深刻的理解其原因的。所以对于一些重要试验,很有必要让学生亲自动手,例如金属的拉—压试验。只有亲自经历,学生才能记忆深刻,以后才能真正的学以致用。当然根据各学校的教学资源情况的不同,有的试验对于学校本身来说并不具备其试验能力,教师也可以变换方式,适当运用社会资源,比如说联系当地的试验站让学生进行参观学习,由试验站的专业人员来进行演示实验。同时,教师也可以利用网络资源,给学生演示一些试验视频,让学生更深刻的理解其过程和结论。
4.现场教学
课堂的讲授形式很有限,很多情况下学生想象不出来工程中的实际情况,所以教师可以带学生外出参观,在参观的过程中将遇到的各种构件的受力形式、变形形式在现场讲解,这样学生就能够很快的理解知识点,并将其与现场的实际情况联系起来。
5.课堂讲授与学生讨论相结合的教学方式
根据知识点的特点,教师可以选择不同的授课方式,对于一些选修的内容,可以采取学生自学讨论的方式。教师提出问题,引导学生,让学生以组为单位自学讨论,最后各组交流答案,教师总结。这样不仅提高了学生的自学能力,还培养了学生的团队意识,同时提高了学生交流和表达的能力。
三、结语
综上,改革土木工程实用力学教学是一种先进的教学思想,也是一种新观念、新思维、新模式。改革教学的强大生命力就在于能使教和学达到自然融洽统一和谐。只有和谐才能发展,体现了当前工程力学教学改革发展的趋势。和谐教学能够沟通愉快教学、成功教学和创造教学,取各种教学之长,充分达到以学生为主体的,教会学生做面包的本领。
参考文献:
[1]李广军,王文仲,冯砚,王静,张国侠.课时危机下建筑学专业工程力学课程教学改革研究与实践[J].科学咨询(决策管理).2010(04).
[2]张兴梅.工程力学课程教学存在的问题与反思[J].山西建筑.2010(08).
【关键词】土木工程实用力学;教学;改革;多元化;教学方法
一、课程教学现状
(一)课程教学特点
高职院校开设的《土木工程实用力学》课程与本科院校不同,它涵盖了理论力学、材料力学和结构力学三大力学的基本知识,课程覆盖面广。三大力学自成体系,而又相互渗透,教学内容需要相互贯通,不能随意删减。但普遍存在教学内容多,课时相对较少,存在矛盾。
(二)学生学习现状
1.高职院校的学生大部分物理和数学基础比较薄弱,加之《土木工程实用力学》课程的学习需要较强的逻辑思维能力,这样学生接受起本门课程来就显得比较困难。
2.高职院校的学生总认为自己出去就是施工第一线的人员,认为力学知识只有设计人员及高层人员才用的到,对自己用处不大。这就使得学生对课程的定位不正确,认为该课程是可学可不学的,从而导致对该课程的学习热情不高。
3.由于《土木工程实用力学》这门课程是专业基础课程,一般开设于大一第二学期,很多学生还没有从高中“填鸭式”的教学模式中走出来,所以习惯于只听老师讲,缺乏学习的主动性,自学能力差。
(三)教师教学现状
1.部分青年教师刚从学校毕业就来到高职院校当老师,现场经验不足甚至没有,这就使得理论与实际脱节,授课内容枯燥无味,没有现场实例可举,使学生意识不到力学在今后的工作中占有举足轻重的地位,认识不到课程的重要性。
2.由于该课程内容覆盖面广,而课时往往不够,有些教师经验不足,对课程的内容把握不当、取舍不当,完全按照本科的教学方式走,将重点全部放到了设计和计算上面,忽略了高职学生能不能接受和是否需要,出现“教师讲课痛苦,学生听课更痛苦”的局面。
3.教师的教学手段单一,主要采取讲授式教学,使得课堂枯燥乏味,使学生丧失了学习的主动性,从而失去了学习这门课程的兴趣。
(四)教学资源现状
高职院校教学资源相对较少,学生试验、实践的环节较少,加之高职院校学生本来的抽象思维能力就有局限性,导致学生对很多试验和结论理解不够深刻,不能学以致用。
二、对“工程力学”课程教学的几点思考
(一)教学内容和方法的改进
以“必须、够用”来规范教学内容。高职教育的目的是培养应用型人才,教师在授课时应注重讲清基本概念,强调知识点的应用,淡化推导过程;加强与后继课程及实际应用联系较多的基础理论与基本方法,对辅助性知识点点到为止;注重理论知识,掌握基本运算技能训练,不追求复杂、难困的计算题。学完土木工程实用力学全部内容后,对所学内容进行归纳总结,以分析构件的强度、刚度、稳定性三方面内容为三条“线”。突出授课过程中的几个重点问题:各种受力构件的内力分析及内力图;各种受力构件的应力分析及应力分布;材料力学性质;强度条件及应用;刚度条件及应用;稳定条件及应用;静定结构的内力和变形;超静定结构的内力和变形。
(二)合理安排教学大纲中的实践课时
教师应改变单一的课堂灌输式教学方式,通过增加试验课、实地参观等实践性环节,提高学生的学习兴趣。
实验教学是培养学生实践能力的重要环节。特别是在材料力学部分,在介绍常用材料拉(压)时的力学性能和材料拉(压)、扭转破坏现象时,带领学生做低碳钢拉伸试验、铸铁压缩试验。除了一些常规试验外,有条件还可在现场做钢筋力学试验、弯曲梁正应力电测试验,使学生尽早接触工程实际问题。“力学模型”是联系力学知识与实际问题的桥梁,建立力学模型是“以应用为目的”的具体体现之一。在教学中向学生传授力学模型的思想和方法,注重培养学生的力学抽象能力,指导学生掌握把实际工程问题转化成力学问题的方法。既提高了学生对力学知识的应用能力,也提高了学生的学习兴趣。
利用课余时间安排学生到校外实地参观,将课堂搬到实地,也是一个有效的教学方法。主要参观一些典型的结构,如大型建筑物的屋盖承重结构,单跨简支桥梁等。参观时,教师引导学生将课堂上讲的计算简图与实际结构掛勾对号,让学生亲眼目睹结构的构造特点和使用情况,分析结构的受力和变形。使学生了解自己所学知识的应用前景,有助于培养学习的兴趣。
(三)改进教学内容
时数有限使课程设置因科目众多与内容庞大而困难重重。目前的课堂教学中以理论为主。土木工程实用力学这门课理论性较强,内容相对较枯燥,在教学中应尽可能讲一段理论之后结合实际,或穿插案例教学,如讲解应力时可加入施工中预制梁体起吊运输时,常加一根扁担梁,使得在运输过程中梁体内部不会产生额外的压应力。还有混凝土立方体试块在进行抗压试验时,沿 45°角被破坏是由于在沿杆轴 45°方向存在有最大的剪应力,混凝土为脆性材料,抗压强度大,但抗剪强度小,当轴向压力逐渐增大时,首先达到抗剪极限,所以混凝土是被剪坏而不是被压坏的。这样既可以充分调动学生的学习热情及对专业的兴趣,又可使学生对所学知识融会贯通,学以致用,应用到解决工程实际问题,提高分析问题、解决问题的能力,以拓宽学生的视野,激发学生对《土木工程实用力学》这门课程的兴趣。
(四)采用多元化的教学手段
1.多媒体教学
讲授《土木工程实用力学》课程时,存在很多抽象概念和试验,学生理解起来存在很大的问题。教师应在教学过程中充分利用多媒体技术,将一些难以用语言表述清楚的内容,用图片、录像和动画等方式来实现,这样可以使学生更加形象的理解问题。
2.实例教学
教师在授课过程中,要善于引用周围存在的真实示例,以及近期发生的工程实例尤其是施工现场与力学相关的实例,有效的激发学生学习的热情和积极性,同时这样也能够使学生认识到学习力学的重要性。
3.试验教学
力学中的很多结论都是试验得来的,光靠语言讲解,学生是不能够深刻的理解其原因的。所以对于一些重要试验,很有必要让学生亲自动手,例如金属的拉—压试验。只有亲自经历,学生才能记忆深刻,以后才能真正的学以致用。当然根据各学校的教学资源情况的不同,有的试验对于学校本身来说并不具备其试验能力,教师也可以变换方式,适当运用社会资源,比如说联系当地的试验站让学生进行参观学习,由试验站的专业人员来进行演示实验。同时,教师也可以利用网络资源,给学生演示一些试验视频,让学生更深刻的理解其过程和结论。
4.现场教学
课堂的讲授形式很有限,很多情况下学生想象不出来工程中的实际情况,所以教师可以带学生外出参观,在参观的过程中将遇到的各种构件的受力形式、变形形式在现场讲解,这样学生就能够很快的理解知识点,并将其与现场的实际情况联系起来。
5.课堂讲授与学生讨论相结合的教学方式
根据知识点的特点,教师可以选择不同的授课方式,对于一些选修的内容,可以采取学生自学讨论的方式。教师提出问题,引导学生,让学生以组为单位自学讨论,最后各组交流答案,教师总结。这样不仅提高了学生的自学能力,还培养了学生的团队意识,同时提高了学生交流和表达的能力。
三、结语
综上,改革土木工程实用力学教学是一种先进的教学思想,也是一种新观念、新思维、新模式。改革教学的强大生命力就在于能使教和学达到自然融洽统一和谐。只有和谐才能发展,体现了当前工程力学教学改革发展的趋势。和谐教学能够沟通愉快教学、成功教学和创造教学,取各种教学之长,充分达到以学生为主体的,教会学生做面包的本领。
参考文献:
[1]李广军,王文仲,冯砚,王静,张国侠.课时危机下建筑学专业工程力学课程教学改革研究与实践[J].科学咨询(决策管理).2010(04).
[2]张兴梅.工程力学课程教学存在的问题与反思[J].山西建筑.2010(08).