关于高职《工程力学》课程改进的探讨
2013-04-02王黎平
王黎平
(长江工程职业技术学院,武汉 430212)
《工程力学》是土木、水利类高职院校的一门专业基础课,是学习有关专业课和从事专业技术工作的基础。高职学生基础知识相对薄弱,学习该课程具有相当的难度,学习兴趣不浓,学习效果欠佳,也无法解决实际工程中的力学问题。因此,要想取得理想的教学效果,必须探讨教学内容及教学方法的改进。
1 《工程力学》课程体系分析
1.1 课程标准
高职教育教学专业课和实践课占有较大比例,理论教学学时大幅压缩,教学时数越来越少。按照新的专业教学计划制定《工程力学》课程教学标准内容选取时,要突出实用为主,考虑后续专业课需要,同时加大与工程实际联系,弱化理论分析推导。同时兼顾部分专升本学生涉及的力学内容,保留必要的理论分析,制定出符合高职要求切实可行的课程标准,势必对传统的内容进行调整和删减,以满足“必须、够用”条件需要。
1.2 教材的局限
目前的《工程力学》教材,大多还是套用传统的教材体系编写。过于强调课程自身的系统性和完整性,忽视了基本知识在工程实际中的应用,不利于学生运用力学知识解决工程中的实际问题和综合职业能力的培养。力学属于经典的自然学科,目前不同的版本教材对基本研究理论和方法均无新的突破。从静力学基础理论然后按力系的类型、简化、平衡依次表述。接着按轴向拉压、剪切、扭转和弯曲分析构件的基本变形形式,构件荷载计算内力求应力和变形顺序进行研究,都是按相同的过程进行演绎推导,然后介绍构件的组合变形应力状态强度理论。由于课时限制,往往前期基本内容就花去大半课时,后面专业课程和工程实际应用比较多的内容只能相对压缩简化,完全不利于学生在后续课程和实际工程的应用。
1.3 教学环境
高职学生学习基础普遍较差,在第一学年入校之初就开设力学课,学生几乎没有学习了解基础理论,另外,大一阶段的学生刚从中学进入高校,在学习方法上受中学学习的惯性影响,都有一个共同的毛病,只是死记硬背基本定理,乱套公式,不去注重理解掌握基本概念和公式的内涵以及解决问题的基本方法,没有形成大学学习的方式方法,接受专业基础课程有一定的困难。有些教师上课只重教学的系统性,轻内容的灵活性。授课时往往严格按照教材的章节内容,对复杂而严密的公式推导和理论较强的内容或数理要求较高的章节不能进行有机的取舍,致使教学越教越难。
2 教学改进探讨
2.1 制定切合实际的标准
高等职业学校的课程强调以职业能力为本位的课程模式,要让学生在有限的课时内学到最有应用价值的力学知识,必须重构课程标准和教学内容。制定切合实际的标准原则是:突出主线,精选内容,使学生能够抓住共性,启发思维,触类旁通。紧紧围绕满足职业能力任务的需要来选择课程内容,设定课程能力培养目标。
工程力学课程内容经典,体系严密,教学内容既要遵循力学研究的思维方法,又要遵循高职学生的应用能力培养的基本规律,确定课程的标准和课程内容。使学生具备力系平衡条件的应用、结构受力分析和梁、柱的强度、刚度、稳定性计算能力。让学生通过学习探究解决从简单到复杂的问题,做到学用一体,在解决问题、完成任务的过程中,实现知识、技能、态度和经验的自我构建,培养学生利用力学知识解决工程实际问题的岗位职业能力。
2.2 针对性调整内容
教师在授课时,首先要引导学生对课程的正确认知,培养对力学课程的学习兴趣。根据一般教学顺序,前期要花费一定课时介绍力学的基本理论和公理定理,这部分内容单调枯燥,抽象乏味,很容易一开始就给学生造成一种厌学情绪。这部分内容宜用简化形式处理,在力系简化平衡应用中进行说明。对于截面几何性质部分内容,也做类似处理。简化平衡分析部分,尽量回避教材抽象图示,以现实构件比喻分析为妥。
力学计算内容比较多,尤其是列平衡方程求解和弯曲梁的内力计算,为课程教学难点内容,讲授时侧重解题方法和思路,现场指导由学生完成具体计算,既可以提高学生信心,同时也可以帮助学生提高思维能力和训练计算技巧。
弱化应力公式演绎推导,(若兼顾专升本学生需要,可酌情选择1~2种变形杆件做适当推导),在举例计算应用公式时,分别讲明个参数来历和含义,运用现实所见工程构件力学现象,说明不同荷载作用情况下,产生变形情况下构件内部应力分布规律。内力图和变形计算部分,主要介绍工程实用的方法,不做基础理论分析。把前期基本内容有限压缩,将课时调整到课程后面部分与后续课程关联密切和实际工程应用比较多的组合变形、强度理论、压杆稳定等内容,将有效提高课程的实用性。
2.3 培养学生思维能力
本课程教学的关键是“理论与实践教学一体化”。在教学过程中,对于既无扎实文化功底,又缺乏工程实践经验的高职学生而言,在教学过程的设计上,不是一味书写讲授,而是针对性地给出力学有关问题讨论分析。结合教学内容设置一个或几个具体的学习性工作任务或问题,提供类似的案例(例题),教师示范和学生分组讨论、训练互动,然后引用例题分析求解。学生教师相互提问与解答,训练与指导有机结合,尽量结合工程和身边现实所见力学现象,联系实际帮助分析,既解释说明了力学知识,又让学生了解现实力学问题。
课外习题可以帮助学生对所学力学知识的理解,也能够培养训练分析解决问题的方法和技巧,但从实际的教学情况看,不少学生为了应付完全去抄袭,失去了练习的意义。将课后习题纳入课堂现场练习,老师指导的同时,让学生相互讨论,共同解决一个问题,比简单抄袭有意义的多。课后练习中主要安排同一问题范畴的拓展任务,重在引发进一步的思考与讨论。让学生会运用所学力学知识解决与力学相关的工程问题。
2.4 教学形式的改进
课程考试是检验教学结果的主要手段,长期以来,工程力学多采用闭卷笔试的传统考试方式,考试内容主要是理论概念,构件的受力、变形和分析计算;考试模式重结果,轻过程;重分数,轻能力;以试卷定学生的优劣。学生为了应付考试,往往就考前死记,考完忘记。这既不利于学生对知识的全面掌握,还容易出现作弊等违纪现象。鉴于高等职业教育注重学生技能训练和职业能力培养的理念,应改变单一的闭卷笔试的方法,采用符合课程内容大作业、开卷笔试、课程报告、实验操作等多种方式相结合,成绩评定结合上课考勤、学习态度,提问回答乃至行为表现对学生综合考核。这样不仅减少了学生作弊现象的发生,还能够起到促进学生学习的作用,也是适应日前教学课时不断压缩的情况和顺应高职教育人才培养模式改革发展趋势的需要。