[摘要]根据《工程力学》课程的特点和相关专业对该课程要求,结合教学实践和经验,就《工程力学》课程体系设计、教学内容优化、教学方法等多方面的改革进行探索与研究,并重点指出《工程力学》教学改革应以人为本,学以致用,应将培养具有综合素质人才的思想贯穿整个教学过程。
[关键词]工程力学教学改革实验化教学
中图分类号:G71文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1220143-01
《工程力学》是一门理论性较强的机械类专业基础课,在各专业教学中都占有重要地位。该课程源于人类长期的生活实践、生产实践与科学实验,并广泛应用于各类科学实践中;随着市场经济与作为第一生产力的现代科学技术的迅猛发展,培养既具备创新能力,又具备工程实践经验的高素质毕业生,为社会输送高质量的工程技术人员,成为高职院校教学改革的中心任务。《工程力学》在工程意识培养方面具有不可代替的作用,探索其教学改革,培养出符合时代需求的兼具理论知识和实验能力的人力,就有着更为突出的社会现实意义。
一、高职《工程力学》教学改革的必要性和紧迫性
高职教育本身的特色和目标决定了教学改革的必要性和紧迫性。高职教育不同于其他类教育,它有自己的特点,主要以下包括几个方面:一是生源参差不齐,对教学提出新的要求。随着近几年来职业学校录取分数的下降,生源素质呈下降趋势,绝大多数的学生具有文化基础薄弱、学习兴趣不高、学习能力不强的特点,而且学生力学基础参差不齐,为了让更多的学生学到更多的知识,适应社会对技术工人的需求,必须进行课堂教学改革。二是教育目标的独特性,决定教育手段的变通性。对于高职教育而言,其人才培养规格定位为:培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的,德、智、体、美等全面发展的高等技术应用性专门人才。这种规格人才的培养仅仅依靠理论课是远远不够的。要实现这样的人才培养目标,实验在高职教育中显得尤为重要。然而,现在大多数院校依然注重理论公式的推倒,微分的计算,注重书本上知识的讲述,造成学生感觉难学,老师感觉难教,最终学生感到学这门课结果只是记住了几个公式,仅会套用公式解题的情况。这样的人才到工作岗位以后不会应用力学的方法处理问题,更不会自己设计实验研究问题,动手能力及应用能力没有良好的锻炼,达不到职业教育的目的。现在职业教育的力学实验仍采取统一的、大班式的“先学习理论,后理论验证”的传统模式,这种模式不利于培养学生的学习兴趣,影响学生能力的培养。
二、明确《工程力学》教育目的,优化教学内容和体系
课程的改革首先应从教学内容入手。将教材的整体框架按静力学、构件承载能力分析和运动学的次序重组,将运动学与动力学有机地融为一体。这样可作到静中有动,动中有力,有力就有变形,使运动与力、外力与内力、应力紧密结合,从而加强知识的联系性。静力分析部分,不少《工程力学》教材采用按力系类型分章的做法、显得重复繁琐,若按研究的问题整合,将内容划分为力系的等效替换与简化、力系的平衡条件与应用两块内容,按照从一般到特殊的顺序来组织教学,并注意内容安排上重点突出,前后衔接,则将很好地避免内容上不必要的重复,使得各种力系的合力矩定理和平衡方程的推导与证明、解题方法和步骤的罗列做到重点突出、条理清晰,就能收到减少负担、提高效率的良好效果。
三、改革教学模式
(一)活跃课堂、采用丰富多彩的教学手段
突破传统的“注入式”模式,注重介绍工程力学如何与工程密切相关的方法和过程。各专业应根据特点设置一些具有专业特色的课程体系,浓缩精华,突出应用,以讨论、实验等的形式解析教学内容,这样不仅可以调动学生的学习积极性,提高他们自我掌握知识的本领,而且提高他们发现问题和解决问题的能力。
1.在力学教学中,可结合实际,把一些枯燥的定理、公式用形象生动的生活实例来阐明,使理论学习深入浅出。
2.利用挂图、模型、多媒体课件等手段,增强直观教学效果,培养学生学习兴趣。
(二)小班化、层次化教学
小班化教学是对教学规模提出的新要求。实验室兼做教室,空间受到限制。同时为了达到较好的教学效果,为了使尽可能多的学生得到锻炼,要求一个班的人数尽量的少。
层次化教学,既根据学生高中阶段所学科目,根据学生力学基础的差异分成不同的层次,制定不同的教学计划,分成各个小班进行教学。层次化教学体现了教学的人道主义,满足每个学生获得新知识的欲望,避免出现学生饥饱不均的现象。同时,层次化教学是分班的依据,也是实验化教学取得理想效果的有力保证。
四、实验化教学改革是教学改革的必要手段
实验化教学有两层含义:一是上课的地点:在实验室中上课;二是上课的方法:遵循“实验——理论——再实验”的顺序。即改变传统的理论教学和实验教学相分离的教学方式,讲课堂搬进实验室,使理论教学和实验教学相互渗透,交互进行,先实验操作,再理论讲解。笔者认为在理论讲解之前的实验应采取演示的形式,以教师演示、学生观察为主;在学生学完理论知识之后,对只是有了一定的了解,要求学生自己动手设计或验证实验,实验中复习巩固已经学过的知识、发现新问题,锻炼发现问题自我解决问题的能力,使教学达到事半功倍的效果。
总之,《工程力学》教学改革要将以人为本、真正把培养综合素质和能力的指导思想贯穿整个教学活动过程。为提高教学效果,调整教材等先进辅助工具以丰富教学手段自然是教学改革不可或缺的一方面,改善和提高教师自身的素质,是教学改革取得成功的重要保证。
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