成人教育《工程力學》教學研究

　　摘要：《工程力學》是成人教育機電類專業(yè)學生接觸比較早的一門具有較強工程意識和實踐要求的技術基礎課。因其基礎性、綜合性和應用性較強，為提高課堂教學效果，筆者將從工程力學教學現(xiàn)狀入手，對本課程的教學模式、教學內容和教學方法等方面展開研究與實踐。
　　關鍵詞：工程力學 教學改革 成人教育
　　中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（b）-0204-02
　　《工程力學》是一門重要的技術基礎課，對學生的邏輯思維、分析能力和解決實際問題能力的培養(yǎng)至關重要，該課程中含有許多抽象的力學概念和公式，附有較多的工程實例，所涉及的內容及知識，既是后續(xù)專業(yè)課程的理論基礎，也可直接應用于工程實際中，所以其重要性可想而知。近年來成人教育入學門檻逐年降低，生源理論水平大幅下降，而該課程基礎性、綜合性和應用性都很強，且其并非專業(yè)主干課程，故學生學習主動性和積極性較差，不能夠引起足夠重視，最終導致教學效果并不是很好。為此，作者將從工程力學教學現(xiàn)狀入手，結合多年的教學經(jīng)驗，對本課程的教學模式、教學內容和教學方法等方面展開研究與實踐，不斷提高教育、教學水平，改善教學方式與方法，不斷優(yōu)化教學體系，全面提高教學質量，為我校成人教育教學改革上新臺階，為社會培養(yǎng)更加實用型人才做貢獻。
　　1.課程特點及教學現(xiàn)狀
　　《工程力學》是成人教育機電類專業(yè)學生接觸比較早的一門技術基礎課，是一門理論與實踐密切結合的學科，它主要包括理論力學中的靜力學和材料力學兩大部分。該課程以工程或機械中的構件為主要研究對象，運用力學的一般規(guī)律和基本原理分析和求解構件的受力情況及平衡問題，以及建立構件安全工作的力學條件的一門學科；課程的開設不僅可為后續(xù)專業(yè)課程奠定堅實的理論基礎，而且所涉及的內容及知識可直接應用于工程實際中，也是學生接受專業(yè)課思維的一個過度課程；通過對《工程力學》的學習，學生不僅可以學會從形象思維到抽象思維的轉變，而且在運用靜力學和材料力學進行構件的受力分析和強度計算的過程中培養(yǎng)很好的邏輯思維能力和工程結構建模能力。
　　雖然《工程力學》是成人類工科院校必不可少的課程之一，但是在當前其教學現(xiàn)狀卻面臨著幾個問題：一是該課程本身理論性強、知識點繁多、內容抽象，而且學生還必須具有必要的空間想象能力、一定數(shù)學和物理知識，這使得部分學生一開始就存在著畏難情緒，從而失去對該課程的學習興趣，而興趣對能否學好該課程起至關重要的作用；二是學生往往覺得這門課程枯燥無味，甚至誤解這門課程用處不大，而對該課程的重視程度不夠，花在對該課程學習上的精力和時間也就相對較少，最終學習效果不佳；三是由于內容多、學時少，師生之間真正地互動明顯不足，再加上成人教育學生理論基礎良莠不齊，學習時間較少，部分學生由于工學矛盾還經(jīng)常上課請假，而工程力學前后聯(lián)系緊密，一旦缺課，學過的內容很難彌補，后續(xù)內容也難以為繼，使得教學目標難以實現(xiàn)；四是課堂教學中缺乏實踐環(huán)節(jié)，忽略了對學生創(chuàng)新能力和實際動手能力的培養(yǎng)，所以學生雖然能夠聽懂課，掌握基本原理和基本概念，但真正一接觸具體問題就感到力不從心，無論是力學建模、受力分析，還是數(shù)值計算都存在不少錯誤，使得學生無法做到有的放矢。針對以上不容忽視的問題，該文從優(yōu)化課程內容、改進教學方法，采用合適的教學手段，提高教學能力幾方面對課程理論教學改革進行深入的探究。
　　2.課程理論教學改革
　　2.1教學內容的改革
　　教學改革的核心是課程體系和課程內容的改革。現(xiàn)行工程力學教材在課程內容、例題、習題的選取和編排中大都與后續(xù)專業(yè)課程以及工程實際存在脫節(jié)現(xiàn)象，不利于培養(yǎng)高素質的工程應用型技術人才。而對于應用型成人教育的學習，主要是理解掌握并將知識運用到實際當中去，但不能追求高難度，太深奧，所以有必要采取一些措施優(yōu)化教學內容，調動學生的積極性，使學生能夠系統(tǒng)地學到全面的、實用的工程力學知識。例如在剛體靜力學中著重講解三個問題：受力分析、力系簡化和平衡條件。為了避免內容體系的多重循環(huán)，筆者重新編排教學內容順序，先講力和力偶的概念和性質，結合實際理解約束的基本形式和受力圖，對于力系的簡化和平衡問題，采用從一般到特殊的思想方法，先從平面一般力系人手，討論平面力系的簡化及簡化結果分析，而將平面匯交力系、平行力系和力偶系作為特例來處理。這樣安排既突出重點，弱化了教學難點，同時又滿足了應用型人才培養(yǎng)的特點。而對于材料力學的教學，仍以拉壓桿的分析開始，對此部分內容精講細講，拉壓桿的分析包括內力、應力、變形和超靜定問題，其研究方法涵蓋材料力學研究的基本方法。掌握好拉壓桿的分析，其他的內容也就能很好理解，不同之處僅為不同的內力分量產(chǎn)生不同的應力分量和變形，學生也就能通過類比的方法輕松掌握材料力學中的基本概念和公式，更重要的是能夠培養(yǎng)學生分析和解決工程實際問題的能力。
　　成人教育中要求學生對工程力學要懂（掌握基本概念、基本方法和基本原理），但不要求精（復雜的力學設計計算），因此在教學中盡量讓學生掌握基本概念和基本方法。例如筆者在講解力的概念時，強調力是物體之間相互的機械作用，既然是相互的，必然存在兩物體（施力物體和受力物體，由作用與反作用定理可知兩者可相互轉化），而作用效應可通過實物來演示，使學生容易觀察到力產(chǎn)生的兩種效應，從而提出工程力學中的兩種模型：剛體和變形體，而產(chǎn)生的效果又與力的三要素（大小、方向、作用點）有關。通過一個概念的講解就能適度啟發(fā)學生、引導探究，層層深入，激發(fā)學習的興趣。
　　2.2教學方法的改革
　　《工程力學》教學囊括了理論知識、邏輯推理和實踐能力的培養(yǎng)，，為了遵循工程教育的連貫性，實現(xiàn)課程教學目標，教師需要精心組織和實施每一次教學活動，針對不同的內容采用不同的教學手段，在充分了解學生的理論水平情況下，使學生由被動變主動，讓學生樂于主動學習、主動訓練、主動探索。一方面，充分發(fā)揮教師的主導作用，改變傳統(tǒng)的單純灌輸式的教學方法，根據(jù)教學目標和內容的不同，在基本保留課堂教學環(huán)境的同時，創(chuàng)設多元化的軟、硬件教學環(huán)境，通過學生、教師和多媒體三者的交互去主動地發(fā)現(xiàn)、探索和思考問題，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力和認知能力。當然這就需要教師自身應有靈活的應變能力，豐富的知識面，為此教師應認真研究教材，查閱資料，精心準備好每一堂課堂的內容和各個環(huán)節(jié)，還要不時“充電”，與時俱進，以不變應萬變。另一方面，以學生為主體，在充分了解學生的工作崗位（例如我校大部分成教學生工作以汽車維修為主）情況下，從學生的角度出發(fā)來設計教學，因材施教。在教學過程中，以工程實例為切入點了，來激發(fā)學生的興趣，學以致用，培養(yǎng)學生的綜合能力，特別是創(chuàng)新能力。同時減少純理論的例題和習題，鼓勵學生先在工作實踐中去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，然后在課堂上集體討論。這樣進一步將力學理論和力學規(guī)律應用于工程實踐，突破從工程實例到建立模型的困難，培養(yǎng)學生分析、歸納、總結和抽象思維的能力。
　　2.3教學手段的改革
　　《工程力學》課程的理論前后聯(lián)系多，計算方法多，圖形多，甚至許多圖形無法用言語描述出來，并且該課程具有很強的工程背景，傳統(tǒng)的教學方法節(jié)奏慢、缺乏新意，不能有效調動學生的興趣和積極性，對工程實物的演示更無能為力，而多媒體教學作為現(xiàn)代教學手段被廣泛采用。因此筆者認為，成人教育工程力學課程教學要把傳統(tǒng)教學手段和多媒體教學有機地結合起來，根據(jù)課程內容，選擇合適的教學手段，在選擇教學手段時應注意合理性和科學性，取長補短，相輔相成。這種交互式教學手段，可以大大提高教學效果和效率，一方面，對于一般的教學內容，可以采用傳統(tǒng)的教學方法，教師可根據(jù)課堂情況隨時調整教學表達方式甚至局部教學內容，生動的傳統(tǒng)教學，教師的言行舉動不僅能給學生留下深刻的印象，而且比多媒體教學更具親和力，更能體現(xiàn)教師的人格魅力；另一方面，積極采用多媒體教學，可以充分展現(xiàn)工程實例，將學生融入到情景之中，用動畫將抽象難懂的內容形象地表達出來，既可以用多媒體教學的新穎性、趣味性和多樣性吸引學生的注意力，激發(fā)其學習興趣，又能達到化解教學難點，提高課堂教學效率，縮短認知過程之目的。
　　2.4教學實踐的改革
　　《工程力學》教學相對理論課而言實踐性較強，如果沒有安排實驗項目，也沒有安排參觀實習、實訓等實踐教學，可能導致學生遇到實際問題眼高手低，很難學以致用。所以開設實驗教學完全有必要，學生可以在熟悉基礎實驗的前提下，自選一些實驗項目，實驗方案由學生擬定，經(jīng)指導教師認可后進行，這樣一來學生的綜合設計能力和實際動手能力都能得到提高。
　　3.結語
　　當然，《工程力學》課程對于成人教育而言畢竟是一門難度較大的技術基礎課，理論性、實踐性及應用型較強，筆者希望通過教學觀念的轉變以及對課程的重視程度，不斷探索并改進教學方法和教學手段，切實提高課堂教學效率，為社會培養(yǎng)更多應用型人才。

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