浅谈《工程力学》教学效果提高方法
2018-02-23
(佛山科学技术学院土木工程系 广东佛山 528000)
作为建筑、汽车、航空、材料、环境工程等工科专业一门重要的专业基础课,工程力学是包括理论力学和材料力学两个部分,具有很强的理论性,亦需要较高的计算能力。它不仅为后续课程的学习打下一定的基础,也是解决实际工程问题的工具。然而,由于本课程内容抽象、公式繁多,讲求一步一步递进式深入理解,一部分学生虽然愿意认真学习,但常觉得工程力学的理论难以理解透彻,做题时常常不知如何下手,不理解的知识一但累积,便容易丧失了自信,逐渐产生厌学情绪,更有一部分学生在心理上产生了抵触情绪,甚至害怕学习。工程力学为除力学及土木工程等专业外的理工科学生的必修课,虽然知识深度要求远比力学及土木工程等专业的学生为低,但由于学生物理学基础相对较为一般,亦未必对力学课程有足够重视,在教导较深入知识时教师往往感觉非常吃力。本文结合工程力学课程特点和教本课程三年来的经验,笔者提出以下四方面教学建议,激发学生热情,培养学生科学探究精神,提高学生独立分析解决问题的能力。[1]
一、考核公式推导学生扫除理解障碍
当前教学中,由于考试题目基本上不会勘察繁琐的公式推导,学生往往重习题轻推导。然而,很多的理论假设及由假设推导出的公式都需要学生们彻底明白,这样才能保证其后的学习不是死记硬背,不留“理解不好靠硬背”的包袱。包袱不多时,模仿硬背或许还能勉强招架一下一些力学里的零散知识点。包袱一旦累积起来,难免从量变到质变,学生们一下子觉得根本不知道从哪做起,甚至放弃以后的学习。归根到底,是前面公式推导没能完全理解的缘故。考考考,教师的法宝;分分分,学生的命根。在当前教育和考核制度下,不能否认学生们大多冲着考试成绩来学习,教师可以明确考试里有公式推导的考核,督促学生多花时间理解好每个公式,事半功倍的为往后的学习扫除理解障碍。[2]
二、设置实验加强学生对知识点的理解
实验是联系课本和实际的桥梁,是指导学生从课本走向实际再检视课本的重要环节,对加深理解基本概念和基本理论有非常重要的作用。目前,由于课时所限,大部分学校开设工程力学课程并不设置专门的实验环节,不能不说这是一个遗憾。实验的成功开设,能事半功倍的加深学生们对力学课程的兴趣。笔者建议可单独开设工程力学实验课,或者教师在课堂上当堂演示并如让学生随后参与实验,以让学生在实验中揭示问题,发现规律,探索解决方法,反思课本上要点从而获取知识。通过实验操作,学生们能清晰接触并运用所学知识,产生一定的获取知识的成功敢,绝不适合为赶进度、压缩学时的原因取消实验操作而造成教学效果的因小失大。
三、运用多媒体教学活化课堂气氛
相对于力学系、土木工程系同学来说,工程力学课程要求虽然并不太高。但对于环境工程系等力学理解能力稍弱学生来说,该课程知识点多而抽象,显然传统方式很难满足实际教学的需要。传统教学方式比较单调,过于死板,建议可采用多媒体信息技术图文并茂、声像并举、能动会变、形象直观的特点为学生创设各种情境,将桥梁铺设、钢铁冶炼等相关于生活相关的工程实例搬上屏幕、纳入课堂,可激起学生的各种感官的参与,使学生在轻松、愉悦又相对有收货感觉的环境中学到应有的知识。同时,教师亦可为学生创造了其喜闻乐见的教学场景,不仅可以启发和引导学生积极思维,还能够达到许多意想不到的教学效果,使学生能够在有限的时间内接受和掌握更多的知识,提高了教学效率,也使动车力学课程教学质量明显提升。
四、解释“神奇生活现象”
兴趣是激发学生学习的最佳方法,结合日常现象让学生了解力学原理是吸引学生注意力的有效方法。在教学过程中,教师可以先提出现实生活中的一些现象,然后引出疑问,为什么会是这样,唤起学生的积极思维,启发学生的学习愿望,最后根据授课内容让学生进行解释。例如,在讲授摩擦角的时候,可以现场带来千斤顶,让学生们用千斤顶顶起重物,进而安排学生们讨论其神奇之处。在学生们啧啧称奇并表现出不解原因之时,解释千斤顶纹路倾斜角度的重要性,并结合受力公式分析其原因。像这样出现在生活中的又可以课堂现场举出的例子不胜枚举,一旦学生“尝到甜头”能利用自己所学的知识解释实际生活中存在的问题,他们就能感受到成功的喜悦,也会愿意学、主动学,就会使学习效果得到很好的提升。相比较传统的教学模式,“神奇生活现象解释”模式更有利于引导学生掌握知识要点,达到教学目的。“神奇生活现象解释”模式核心在于激发学生的求知欲,引导学生的积极思维,解决了传统教学中学生被动学习的问题,克服了教师枯燥无味地灌输和垄断课堂的现象,有助于培养学生独立自主分析问题和解决问题的能力。[3]
结语
“滴水穿石非一日之功,冰冻三尺非一日之寒。”工程力学课程由于含有大量的公式理解和计算,往往使学生们在课程后阶段缺乏耐心、失去对课程的兴趣。然而,作为专业基础课,本课程又是环境、建筑等专业学生非啃不可的硬骨头。笔者结合三年来《工程力学》课程授课经历,建议可以从考试内容、实验设置、授课方法、现象解释四方面提高学生学习兴趣、活化课堂气氛、扫除理解障碍、加强知识点掌握,以使《工程力学》课程教学能取得更好的教学效果。