高职力学实践教学平台研究

徐美娟 于安福 张 贝

（南京交通职业技术学院，江苏 南京 211188）

1 高职力学课程教学现状

目前高职力学教学存在一些问题：一是学生对学习课程的必要性认识不足，学习积极性不高。首先大部分高职生由于基础问题对学习力学信心不足，缺乏学习兴趣；其次是对力学课程的重要性认识不够，没有意识到力学课程学习对后续课程的影响；认为髙职学生毕业以后主要在一线现场工作，力学用处不大，加之课程本身的确有难度，从而影响了学生学习的积极性[1]。二是课程内容抽象枯燥，主要体现在概念多、简图多、习题类型多。对于刚入学的学生来说，缺乏工程实际知识，学习有不少困难，存在对抽象概念理解不深、对抽象简图认识不清、应用理论解题困难较大等现象。因此，随着高职教育教学改革的推进，在加强专业技能训练的同时，力学课程亦需要改革，其教学过程应基于工作过程，应将课程教学与工程实际相结合[2]，加强培养学生的工程观点，提高学生的学习积极性。

2 实践教学平台的重要性

搭建一个理论知识与实际应用相结合的平台，让学生自己动手设计制作力学模型，设计制作出直观、形象的力学实体模型[3]，展示结构构件在荷载作用下的受力和变形过程，通过方案设计、确定材料、购买材料、模型制作、模型优化等活动，充分调动学生的学习积极性和主动性，加深学生对力学课程内容的理解，强化学生的力学分析能力与力学逻辑思维能力，巩固学生力学知识体系的整体把握和综合应用能力[4]。

3 拉伸压缩模型

采用长5CM，宽5CM宽橡皮筋，在中间画两条红色区域带表两截面，将其悬挂于外伸横杆上。演示时，只需在宽橡皮筋的下部的加力钩上添加一定的砝码。宽橡皮筋受砝码的重力的作用被拉伸。观察两红色区域带的变化，即可拉伸变形情况；试件稳定后，将砝码顺速取下，宽橡皮筋受力压缩。观察两红色区域带的变化即可了解压缩变形情况。

图1 拉伸压缩模型

图2 弯曲模型

4 弯曲模型

采用直径为cm、长20cm的螺纹管，在管的两侧用铁丝穿孔固定两块钉有把手的三合板，如图2所示。演示时，在把手加力使其弯曲，即可看到上侧的管纹紧密靠紧，而下侧的管纹则向两侧分散。从而形象的展现了梁弯曲时的受力与变形的特点。

5 扭转模型

将薄海绵对折翻卷成长30CM，直径50CM的棒形，在海绵棒的中部画出一条红色区域带，如图3所示。演示时，只需将双手握在海绵棒的两端，两手反方向扭动。观察红色区域带，即可了解扭转的变形情况。

图3 扭转模型

6 圆轴扭转应力分布模型

为了更好的理解圆轴扭转的应力分布情况，将两根细钢筋的一端用链铰链接起来，使其可绕一端自由旋转。将橡皮片卷在细钢筋上，并用胶水粘牢，要保持橡皮片平整的状态。在橡皮片上画井字格。如图4所示。将此模型看作圆轴截面的一部分，当向两边拉细钢筋时，根据线条的分布情况可知圆轴扭转应力的分布情况。

图4 圆轴扭转应力分布模型

7 拉伸压缩扭转模型

将2块木板、9根橡胶棒如图所示连接，用橡胶棒的两端连接2块板，扭转两个板，可以看到橡胶棒的变形情况，以橡胶棒的变形来反应杆或梁的内部变形，从而反映出扭转时的应力分布。

拉压两块板，则通过观察橡胶棒的变化，可以反映拉伸压缩变形特点。

用同样的方法，在两块板上施加荷载使得橡胶棒发生弯曲变形。

图5 拉伸压缩扭转模型

通过搭设力学教学实践平台，引导学生自己动手设计制作力学模型，并在教学中使用，可充分地调动学生的学习积极性，提高教学质量，培养学生理论联系实际、解决工程实际问题的能力。

［1］徐美娟,赵亮.高职建筑力学课程模块化教学设计研究[J].科技信息,2010(34).

［2］曹衍华.如何开展工民建专业《建筑力学》课程教学[J].职业教育研究,2004(11).

［3］殷祥超,刘玉庆.改革专业实验教学 培养学生综合素质[J].实验室研究与探索,2003(02).

［4］吴国辉,邹广平,张学义.浅谈材料力学实验教学与学生创新意识培养[J].黑龙江教育：高教研究与评估,2011(04).