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材料力學課件

時間:2023-06-02 09:57:29

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇材料力學課件,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

材料力學課件

第1篇

對于機械類的學生來講,材料力學是一門十分重要的專業基礎課,學好此門課程的內容不僅為后續課程打下良好的力學基礎,而且也可以將工程力學知識直接應用于工程實踐,解決實際工程問題。對于學生來說,在有限的課堂里,既理解力學的基本概念和理論,又培養自己分析和解決實際問題的能力。顯然,學生是做不到。這就要求材料力學教師采取有效的教學方式,充分調動學生主動性,把抽象的教學內容具體化,Ansys Workbench軟件可以對這樣問題進行模擬仿真,可得到事半功倍的教學效果[1]。

1 材料力學教學中存在的問題

由于材料力學典型特點是內容抽象、理論性強。為了拓寬大學生的就業方向,各學校相應調整了培養方案,材料力學壓縮到80個學時。保證教學內容不變,在學時減少下,保證教學質量完成教學任務,每位任課教師都面臨嚴峻的挑戰。教師改變了傳統的板書教學,而采用多媒體教學,雖然課件可以圖文并茂,信息量大,但也存在弊端。為了節省課堂教學理論推導的時間,直接由多媒體給出推導的最終結果,學生對此印象不深,對結果理解不夠透徹,到實際應用中就發蒙,無從下手。因此,提出把Ansys Workbench軟件引入課堂,作為課件的補充材料,使教學過程更清晰,內容更加連貫和完整,激發學生學習的興趣,促進學生的工程實踐能力和創新意識的提高,為國家培養出更多高素質的工程人才[1,2]。

2 Ansys Workbench軟件在材料力學教學中的優勢

材料力學與工程實際聯系極為密切,其中一些定理、定律和結論廣泛應用于各行各業,是解決工程實際問題的重要基礎課程。材料力學中,概念較多,對定理的理論推導也多,并且有些概念比較抽象,只單純的教學講解,學生不容易接受和理解。通過Ansys Workbench軟件模擬后,可以用云圖顯示內容,具有比較直觀的特點。這種新的授課方式,可以通過顏色、動畫等大量的信息刺激學生,將充分調動學生的身心,提高課堂的氛圍,調動學生學習的主動性,降低材料力學學習的難度。同時,可以通過軟件建模,增加學生對材料力學學習的興趣,培養學生較強的結構分析能力和創新意識。通過軟件模擬,學生經過整個建模的過程,載荷的加載方法、材料性質的加載,加深學生對工程背景的理解,提高解決工程實際問題的能力[1]。

3 Ansys Workbench軟件在教學中的應用案例

3.1 問題描述

彎矩作用在鋼桿模型(見圖1)。鋼桿模型由1體和2體兩部分組成:1體的長寬高是10 mm×5 mm×15 mm;2體的長寬高是10 mm×5 mm×15 mm,在端面3處被固定,彎矩作用在1體上,方向為垂直Y軸,由X軸指向Z軸,分析在彎矩作用下鋼桿的變形及應力分布[3]。

3.2 結果分析

根據Ansys Workbench軟件使用方法,啟動Workbench并建立分析項目靜態結構分析;導入創建的幾何體;添加材料庫;添加模型材料屬性;劃分網格;施加載荷與約束;結果后處理等步驟后,求解出等效應力分析云圖(見圖2)、等效應變分析云圖(見圖3)和總變形分析云圖(見圖4)。

第2篇

【關鍵詞】材料力學;實驗教學;教學改革;教學模式

1. 序言

材料力學是工科院校的一門重要的技術基礎課,是工程應用性很強的課程,而材料力學實驗又是該課程的重要組成部分。材料力學實驗是材料力學理論形式和發展的基礎,是檢驗理論正確程度和解決工程強度問題的依據,因此本課程在培養學生良好的科學素質、工程能力及創新能力方面都具有其它課程不可替代的作用。如何在材料力學實驗過程中調動起學生的主觀能動性,提高教學質量,培養出符合社會需要的創新人才,是我們必須研究和解決的首要任務。所以,要求我們扎實地抓好實驗教學這一重要環節,針對目前已經過時和不合理的實驗教學方式進行改革。

2. 傳統材料力學實驗存在的問題

2.1 實驗內容和模式不合理。

(1)從實驗教學模式來看,現有的實驗教學大多附屬于理論教學,是理論教學的輔助和補充,在教學計劃中沒有獨立的教學地位,限制了實驗教學的發展,實驗教學環節相對滯后,從而造成實驗課的分配不均衡。驗證性實驗多而設計性、創新性的實驗少;由老師提前準備好的實驗多,由學生自己動手設計的實驗少;簡單重復的實驗多,而結合實際的實驗少。也造成了學生重理論學習輕實驗的思想,使學生在實驗過程中簡單應付、馬虎了事,以至于無法將所學的理論知識和實際有機地結合起來,不能在本來就少的實踐中去發現問題和解決問題,無法進一步對自己的動手能力和創新意識進行培養,導致他們的動手能力較差,創新意識不夠,使得他們在今后的工作中面臨很大的壓力。

(2)從實驗教學內容來看,多是包辦式的教學方式,以老師演示為主,學生只是記錄數據,然后填寫固定的實驗報告。不能充分調動和激發學生的學習積極性,容易造成學生的依賴性。在很大程度上限制了學生在分析、歸納、解決問題能力方面的培養。

2.2 實驗設備陳舊數量少。隨著高校規模的不斷擴大,現有的實驗設備從數量上滿足不了教學的要求,人均設備占有率低,不能滿足高等學校實驗室建設的要求。例如,在高等學校實驗室實驗項目管理規定中,要求每組實驗學生人數不超過4人,而在很多的院校由于萬能試驗機數量不夠,很多在萬能試驗機上進行的實驗,只能采用演示的方式,實驗教學效果很不理想。

3. 正確認識材料力學實驗課與理論教學的關系

材料力學的理論是建立在對材料的性質、構件受力和變形作一系列假設和理想化的基礎上的,是在實驗觀察的基礎上,經過科學的抽象,實現將真實材料理想化、實際構件典型化、公式推導假設化的學科。其結論是否正確以及在工程中的適用范圍等,都需要通過實驗來確定。此外,在實際的工程問題中,我們經常會遇到用現有理論不能解決的問題,例如,實際構件的幾何尺寸不規則或者載荷很復雜時,構件中的應力我們往往不能通過單純的理論計算得到正確的答案,而通過實驗應力分析法就可以解決材料力學理論和其它力學理論無法求解的一些工程難題。

4. 改革實驗教學的途徑

4.1 改革材料力學實驗課的教學內容。

(1)傳統的材料力學實驗已經延續了30多年,而且多為簡單的、驗證性實驗。為了培養學生的理論與實踐相結合的工程分析能力,實驗教學內容就必須改革更新。為了既能發揮學生的主觀能動性,又能使學生的潛在能力得到充分的發揮,激發出學生更大的創造能力和創新精神,有效地提高學生獨立解決實際問題的能力。我們把實驗教學內容分為基礎性實驗、綜合性實驗、提高性實驗三個層面。

(2)基礎性實驗主要以了解材料的力學性能為重點,著重培養學生使用儀器設備、獨立完成實驗的能力。對傳統的實驗內容進行了精選,在原有實驗的基礎上增加了難度,增強了思考性,保留了必要的傳統實驗,例如,拉伸、壓縮、測E、測μ、扭轉等。綜合性實驗以綜合性的理論分析與實驗分析相結合為重點,著重培養學生獨立實驗分析能力。提高性實驗以實際或模擬工程實際為背景,著重培養學生綜合的工程分析能力。這些實驗要與工程實際密切結合,由學生自行設計、自行檢測、自行分析,讓學生在實踐中自己去發現問題、解決問題,充分調動學生的主動學習的熱情,培養學生分析和解決實際工程的能力,提高學生的創造性思維和創新能力。

4.2 采用現代化的實驗教學手段和教學模式。由于材料力學的實驗課時少,導致學生不能在有限的時間里掌握更多的材料力學實驗的知識,為了改變這一現狀,我們制作了一些課件,在理論課的時候給學生演示,使學生直觀了解實驗的原理,掌握實驗的基本規律。此外,在給學生作材料力學性能測試的實驗過程中,采用計算機進行實驗數據的處理,并自動打印出力——變形關系曲線。實驗技術的現代化,在提高實驗教學水平的同時也大大地提高了學生參與實驗的興趣,使學生在實驗的過程中,加深對實驗的學習過程,加強實驗能力和綜合素質的培養。

4.3 開放實驗室。為了進一步提高學生的實驗能力,激發他們的創新能力,實驗室可以結合課程內容向學生開放,在實驗時間上變固定式為開放式。學生可以在開放期間任何時間來做實驗,對具體實驗的時間進行彈性控制。給學生充足的時間去思考,由學生根據實驗的要求自行制定實驗方案,并獨立完成整個實驗。教師在實驗結束后,對實驗結果進行總結,指出實驗過程中存在的一些不足,同學生進行討論。這樣,可以幫助學生發現問題,使他們掌握處理問題的技巧,從而更好地激發和培養他們的探索精神和創新能力。

4.4 改革實驗考核方式。由于材料力學實驗沒有獨立設課,只是作為理論課程的一部分,這就導致部分學生不重視實驗課,因而造成了實驗教學的效果不佳。為加強實踐教學環節,材料力學實驗成績按一定的比例計入理論考試成績中,對于不做實驗或實驗成績不合格的同學,要求其補做或重做實驗,否則取消參加理論考試的資格。材料力學實驗教學改革中的關鍵在于教學觀念的轉變和加大對實驗課程的重視程度。實驗教學改革,只有擺脫傳統的教學思想和教學觀念的束縛,才能有可能獲得實質性的突破。建立新的實驗體系,是材料力學實驗教學改革的一項基礎性工作。參考文獻

[1] 周新偉,王海波,曲貴民.材料力學實驗教學改革探索[J].濰坊學院學報,2008(7):151~152.

第3篇

論文摘要: 多媒體教學提供了提供了一種新的、有效的教學手段。本文分析了《工程力學》課程使用多媒體教學的必要性, 并針對教學中出現的問題以及如何提高教學質量與教學效果闡述了一些觀點。 

 

引言 

《工程力學》是工科類專業一門重要的技術基礎課程,主要包括理論力學和材料力學兩部分內容。該課程能否學好,對后續課程,如《機械設計基礎》、《流體力學》有著比較重要的影響。不同于理論力學或是材料力學的單獨學習,學生在學習過程中,普遍感到難學,究其原因,主要有以下幾點:第一,《工程力學》內容相對較多,課時相對較短,學生在學習初始就感到很困難;第二,《工程力學》是一門與工程實際聯系非常緊密的專業基礎課,許多內容有著強烈的工程背景,例如點的合成運動,是解決機構運動中各構件的運動關系,涉及很多后繼課程才研究的機構,學生缺少對這些機構的了解和認識,特別在有多個剛體組成的系統運動時,各構件的運動及相互聯系難以想像;第三,這門課程的特點是概念公式繁多,并有著獨特的思考分析方法,尤其是在材料力學部分的四種基本變形中,涉及很多新的概念,需要有較強的空間想象及分析能力才能很好地理解。筆者結合在該課程課堂教學中引入多媒體教學手段的實踐和體會,提出了在工程力學課程教學中采用多媒體電子教案,以提高教學質量和教學效果。 

1.多媒體輔助教學的必要性 

按照課程教學基本要求,學生要熟練掌握基本概念和基礎知識,具備較熟練的計算能力和初步的實驗分析能力。《工程力學》課程的教學內容多而時間短。傳統的教學模式,即“粉筆+黑板+教師講述”的方式,其優勢在于可以使學生跟隨教師的思路,明白邏輯推理的每一個步驟,比較適合人的思維過程。但由于板書、畫圖、語言說明需要占用大量的課堂時間,教學內容有限,教學效率較低,隨著課內教學的計劃學時數量的減少,傳統的教學模式已不適應課程的教學情況。學生在《工程力學》的學習過程中普遍感到較難,理論力學部分抽象,材料力學部分公式繁多,整體課程單調、枯燥,提不起興趣。這就要求課堂教學的形式要在活躍性和激發學生學習興趣上下功夫,避免學生對《工程力學》課的認識誤區。因此,改革傳統教學模式,引入新的教學方法是非常必要的。 

多媒體輔助教學設計是近年來出現的先進教學模式。它集影像、圖形、文字、動畫、聲效于一體,給學生營造了一種全新的、動態的學習情境,使一些抽象的概念、理論變得直觀,使一些無法言傳的知識具體化、形象化,激發了學生的學習興趣和積極性。同時可節約大量板書的時間,讓大量的工程實例輕松走進課堂,增加課堂的信息量,從而加快教學節奏,增強教學效果。 

2.多媒體輔助教學的實踐 

在現今的工程力學教學實踐中,學生普遍認為能較好地把重點、難點及教師難以表達的知識點通過圖片、動畫等形式生動地表現出來,有助于他們對工程力學基本概念和基本理論的理解,從而達到應用多媒體進行教學的目的。 

通過多媒體課件的制作對有關教學重難點分類顯示,引導學生深入淺出、系統地掌握有關知識,如:約束的種類,力系的分類,點的運動形式,剛體的運動形式,動力學的求解方法,以及材料的基本變形等。同時也可以利用多媒體的特殊優勢將一些平時難以表達的教學內容清楚地展現在學生面前,如:靜力學部分約束的解除與受力分析,運動學部分中各種構件的運動形式,材料力學中的桿件的基本變形形式以及其中的內力應力分析等等。通過多媒體中的動畫模擬,學生能更真實地獲得直觀經驗,解除學生在傳統教學中的憑空想象之苦,激發學習的主動性。再有,工程力學課程中的一些常規實驗也可利用多媒體技術在課堂上展示,如:灰口鑄鐵和低碳鋼的拉伸實驗,可以清晰地演示出試件在整個過程中的破壞形式及最后的斷口形狀,繪出相應的σ-ε曲線,標明相應的四個變形階段,清晰明了;又如鑄鐵發生扭轉變形破壞時的最終斷口的螺紋形式,等等。通過多媒體演示實驗也填補了力學實驗學時少的缺點。 

3.多媒體輔助教學的體會和建議 

多媒體輔助教學使用了大量的可視性、可比性、可聽性教學素材,使學生可以很形象地觀察理解物體運動的規律。例如在《工程力學》講解固定鉸鏈約束中,就可以利用多媒體教學的特點,用動畫的形式將銷釘、構件及底座分離開,然后再組合成固定鉸鏈,并演示其運動規律及約束條件。似如這種圖文并茂、聲形輝映、生動逼真、色彩鮮明、表現力強的表現形式,能最大限度地調動學生學習的積極性和主動性,激發學生自主學習的欲望,變被動學習為主動學習,大大提高教學效率,是傳統教學模式不能達到的。 

對于習慣于滿灌式的傳統教學的學生來說,邏輯抽象思維能力、分析問題的能力和解決問題的能力都比較欠缺,而工程力學課程教學著重點是培養學生的空間想象力和分析問題的能力,實現從實物到受力簡圖、從平面力系到空間力系的延伸,從理想模型的受力分析到變形實物的平衡和運動變形規律的總結,提高學生解決實際問題的能力,例如,《工程力學》課一個很大的教學難點是培養學生的受力分析能力,而物體的受力分析又受制于空間想象力,因此,在教學中應以培養學生的空間想象力為突破口。多媒體輔助教學能突出其空間形象的表達,能夠充分展示各種約束的受力特點,清晰表達物體的空間受力,讓學生能夠輕松自如地畫出受力圖,為更好地學習后續知識打好基礎。 

多媒體輔助教學的人機界面不等于傳統的師生面對面的交流界面,多媒體技術不等于信息量,信息不等于理解,如何把多媒體技術用好,強化多媒體時代的教師作用,將是現代教師面臨的較大的難題。在多媒體課堂教學中,教學人員要知道多媒體輔助教學只是一種手段,它既不能代替教師的教,也不能代替學生的學,教、學雙方的主觀能動性的發揮仍是至關重要的。應該在吃透教材的基礎上,利用合理的結構使其形象、生動地突出重點、難點,以達到良好的教學效果。 

多媒體輔助教學會給學生帶來對教學方式不習慣、視覺易疲勞等問題。在常規教學中,黑板上的文字保留時間相對較長,這為學生自我調節精力集中提供了方便;而多媒體教學則不然,照片、文字一旦放過便不復存在,這就給聽課者以壓迫感,打亂了學生們頭腦的思維慣性。因此,許多學生對多媒體授課存在一些反感情緒。同時由于多媒體教室都配有厚厚的窗簾,課件中的色彩刺激強烈,學生在教室中容易視覺疲勞。所以在課件的制作上應多采用暗色底紋以盡量減少學生視覺疲勞,并適當地用語言語調、手勢等形體語言與學生進行直接交流和溝通。特別是配合黑板這個不可代替的媒體,它營造的教育模式以及由此產生的氛圍,是多媒體做不到的。例如在點的復合運動教學中,通過黑板教學讓學生了解絕對速度、相對速度、牽連速度的概念,推導出速度合成定理,再通過多媒體課件演示這些速度的合成分解與物體運動之間的關系,這樣將傳統教學與多媒體輔助教學適度地聯合起來,能創設最佳的教學情境,從而實現教學結構的最優化。 

多媒體輔助教學須防止課堂教學本末倒置。并非所有內容都適合多媒體教學,對于內容多,主要以文字敘述為主的部分,不適用采用多媒體教學,因為這樣教學會使教學更加枯燥無味,使得學生對知識點的理解不深刻。也不要一味追求表面上的新穎、動感,過多地運用強烈色彩、圖片和動畫,看起來熱熱鬧鬧,使學生被這種綜合刺激所吸引,事實上卻對學生造成誤導,使他們的注意力過多地集中在多媒體技術的各種展示技巧上,而忽視教學內容、教學目標,造成本末倒置,會不知不覺地使學生把精神愉悅當作學習的最終目的,影響了教學效果。 

4.結語 

綜上所述,現代媒體有它不可抗拒的魅力。面對21世紀高質量工程人才的培養,《工程力學》現代化教學需要合理利用多媒體課件,激發學生創造性思維,調動學生的學習積極性,提高學生的洞察力。可以預見,在課堂上采用多媒體輔助教學前景光明,它的成功運用促使我們在今后的教學改革實踐中不斷求索,勇于創新,促進教學思想、教學理論及教學手段的改革與發展,為培養國家發展急需的高素質人才做出更多的貢獻。 

 

參考文獻: 

[1]哈爾濱工業大學理論力學教研組.理論力學(第6版)[m].北京:高等教育出版社,2002. 

[2]劉鴻文.材料力學(第4版)[m].北京:高等教育出版社,2004. 

[3]范欽珊.工程力學[m].北京:機械工業出版社,2002. 

[4]王左輝,徐海燕,高玉華等.《理論力學》多媒體教學的探索和實踐[j].合肥工業大學學報,2002,16,(1):34-37. 

第4篇

《材料力學》是工科專業中的一門專業基礎課,對培養學生解決工程實際問題以及其他后續課程的學習具有重要的意義與作用。近些年來,由于科學技術的迅猛發展,工科學生需要學習的科目也日益增多。在學校學制不變的情況下,很多傳統課程學時減少,其中《材料力學》也是其中的一門。材料力學具有理論性強、概念多、內容抽象、難以理解的特點,因此教師必須考慮在有限的學時內,采用有效的教學方法來提高教學質量,從而達到較好的教學效果。

一、多媒體教學與板書教學相結合

在材料力學教學中采用以板書為主,多媒體課件為輔助的組合教學方式,對于一些圖形復雜、板書繁雜的教學內容,采用圖片、動畫視頻、聲音和文字融為一體的形式,展現在課堂上,增加了學生的感性認識,激發了學生的學習興趣。采用多媒體后,傳統教學中枯燥抽象、用單一語言文字和圖形講解難以理解的概念變的生動具體,學生接受快,印象深。同時大大減少了教師書寫板書的時間,教師可以在短時間內傳遞大量信息,增加授課效率,達到傳統教學方式所不能達到的效果。

雖然多媒體教學在形象信息的傳遞方面有諸多優點,但并不是用得越多越好。多媒體教學信息量大,學生注意力比傳統教學方式更加集中,容易引起學習上的疲勞。實踐證明,在現階段,多媒體教學只能作為一種常規教學的輔助手段,不能代替教師板書授課。教學是一個復雜的過程,教師的人生觀、世界觀、人格魅力等對學生的示范作用和潛移默化的影響是課件無法做到的。對一些重點、難點、典型例題采用多媒體教學與黑板板書相結合效果更佳。多媒體教學和傳統教學各有所長,多媒體教學有利于體現教學中的共性,而傳統教學則更利于突出教學中的個性。將傳統教學方式與多媒體教學有機地結合起來,發揮各自的特長,使兩者在教學中實現優勢互補,才能取得最佳的教學效果。

(二)理論聯系實際貫穿整個教學過程

材料力學是一門與工程實際聯系緊密的學科,在整個教學過程中始終強調理論聯系實際,能夠培養學生的工程意識,使學生感到學有所用。大多數的學生在學習的時候,缺乏對工程實際的感性認識。因此,可以首先從介紹基本概念開始就應用模型、實物及實例幫助學生形成相應的感性認識,消除學生的學習障礙。其次,多用力學知識來解釋工程實際中的現象,從工具的使用、千斤頂到石拱橋、植物和動物的合理承載結構,如竹和動物的骨骼等,都可用力學原理定性分析和解釋,這樣既解釋清楚了力學概念,又激發了學生的學習興趣。在教學中,將工程概念潛移默化地融入學生的腦海中。同時,可以注意發揮學生的主觀能動性,例如:在講授梁的內力和應力的時候,可以讓學生討論桁架中構件的位置問題,并且根據要求,自己設計合適的結構或者根據具體要求,通過查閱資料,舉出符合要求的結構。

三、注重啟發式教學

教學中教師的啟發作用在于通過循循誘導,引導學生積極思維,實現雙方的思維共振。材料力學課程內容豐富,與先修的理論力學課聯系緊密,學生普遍感覺難學。為了調動學生學習的積極性,在課堂教學中適當的增加了課堂討論,盡量調動學生學習的積極性,主動性。強調教師的引導作用,授課中要時時注意學生的課堂反映,有針對性的按課程的重點難點分層次的設問,引導學生從中不斷發現問題、提出問題、獨立思考,發揮學生的各自特點,找出解決問題的方法。如講扭轉時,先向學生提出問題:用脆性材料做成的粉筆在扭轉時破壞形式是怎樣的?為什么?然后讓學生用一根粉筆作個簡單的扭轉實驗,根據實驗結果來分析破壞原因。這樣既調動了學生學習的興趣,同時又能幫助學生理解和接受概念和原理。這時教師的任務是正確引導學生的思路和補充解釋學生的一些遺漏與不足。作為教師,不但要傳授學生知識,更要傳授學生獲得和運用知識的能力。在教學中注重總結分析,在每章教學結束后,將這章的各個概念和知識的作用以及它們之間的內在聯系串聯成一個整體,作出思路圖。給學生一個高層次的概括性總結,便于學生課后更好的復習。

四、注重自學能力的培養

第5篇

1.1建構主義理論

建構主義理論創始人著名心理學家皮亞杰認為,學生是教學關系中的主體,教學應以學生為中心,教師應引導學生積極主動的探索、發現和對知識意義的主動構建[1]。皮亞杰認為,教師是學生學習的促進者,學生的學習是積極主動且不斷地建構認知和知識結構的過程。建構主義理論認為學習是學生在原有經驗的基礎上主動進行意義建構的過程,這種過程要在實踐中或者在學生與環境的相互作用中通過新舊知識間反復的相互作用而建構成的。在教學中教師不能把對知識的理解傳遞給學生,而是從學生原有的知識經驗出發,引導學生從原有的知識經驗中生長出新的知識經驗,即教學的關鍵是向學生展示這些結論是如何得到的[2]。

1.2分析學生特點

現在的本科生自幼開始接受傳統的以教師為主體的“填鴨式”教學,基本未接受過“啟發式”教學等新的教學方法。他們在經過嚴格的應試教育和慘烈的高考競爭后進入大學,逐漸放松了緊繃的神經,普遍失去了奮斗的目標并且對學習漸漸放松。學生的狀態大體分為三類[3]:(1)少數同學有長期的規劃和學習目標,能夠自覺努力地學習。(2)多數同學比較茫然,沒有規劃也沒有努力的方向,隨波逐流,學習上敷衍了事。(3)極少數同學徹底放松,對學習和未來前途都漠不關心,認為到了大學就應該輕松自在地享受生活,花費大量時間和精力去玩游戲或者談戀愛,對學習完全是應付甚至厭學情緒嚴重,即使不能畢業也毫不擔憂。離開了家長的呵護和老師的督促,多數學生不能合理的安排自己的學習和生活,更不能保證學習態度和學習熱情。習慣了接受教師“消化”加工好的知識和方法,學生在大學的學習過程中對知識的歸納、總結能力以及在舊知識的基礎上生長新知識點的建構能力和知識的遷移能力比較差。鑒于學生學習能力、學習狀態和學習目標大不相同,本課程在講授過程中,務必不能采用傳統的灌輸式教學,應該積極探討新的適合本課程的教學方法和手段。

2改革教學方法及評價考核

2.1樹立新的教學觀

現代教育學倡導“以教師為主導,以學生為主體”的新型教育觀,對大學教育也同樣適用。在教學過程中,如何把以教師為主導的“教”與以學生為主體的“學”有效結合起來;老師如何能夠引導學生在已掌握的知識和已有的生活經驗的基礎上構建起新的知識增長點;結合本門課的特點和學生特點,怎樣能夠更有效的引導學生學習本課等問題都需要教師深刻思考。

2.2采用多種教學方法

本課程工程應用性較強,單純的講授知識點,會增加學生理解的難度。多媒體課件的制作尤其重要,大量圖片、動畫的運用,能夠對視覺、聽覺形成有效沖擊,有助于學生將枯燥的知識形象化。在講解本門課程時,應較多的結合生活實際和工程實際,采用“舉例法、對比法”等教學方法,引導學生構建新的知識要點。例如在講解脆性的章節時,可以列舉二戰期間,美軍8艘自由輪因脆性斷裂問題失事等歷史事件,形象具體的描述脆性的產生原因及危害,給學生直觀的印象。根據各部分的教學目標和教學內容,精心設定題目請同學來回答,也可以布置作業來引導學生完成,從而考查學生對知識的掌握程度。在這個步驟上可以“因材施教”,即對于學習目標明確、學習能力突出的學生,給他們的題目或作業可以適當拔高,難度或深度更加突出;對于多數同學來說,采用數量、難度普通的題目;對于厭學或者對學習漠不關心的學生來說,即要努力培養其學習積極性,又要嚴格作業的規范,明確告之不能完成作業就會影響期末成績的考核規定。由于《材料力學性能》涵蓋的概念較多,也可在進行了一定的教學內容后總結各知識點,有利于學生深入理解。

2.3改革評價考核

對學生的評價考核,既要體現學生的學習能力的差別,又要體現其學習態度及平時表現的差別。這樣的評價考核要求僅憑期末一張試卷是不能完成的。對學習態度端正、學習目標明確、學習能力突出的同學,考核成績應對其有所肯定;對于學習目標不明確、隨大流的學生,在調動其學習積極性的同時,應有平時表現的約束,督促其保持學習習慣;對于完全沒有學習目標的同學,在培養其學習興趣、督促其平時表現的同時,教師要經常找其談心,幫助他們培養學習習慣。筆者根據多年教授《材料力學性能》課程的經驗,建議期末試卷中增加附加題,得分以附加題目分值的40%計入總分;增加平時表現分數,建議占總分30%比例,70%比例為卷面成績。增加平時出勤率的檢查,該門課教學時長內累計曠課次數達5次及以上的同學,建議取消考試資格,重修后再參加考試。這些措施對優秀學生有鼓勵作用,并且能督促學生出勤、端正其學習態度。

3優化教學內容

很多版本的《材料力學性能》教材是基于金屬材料板塊編寫的,已經不再適應材料一級學科的教學要求,優化教學內容需要對三方面進行改革。

3.1修訂教學大綱

復合材料是一種較為新興的材料,與金屬材料和無機非金屬材料息息相關。隨著復合材料的進一步發展,它與高分子材料的關系也會越來越密切。修訂復合材料專業教學大綱,既要滿足兼顧復合材料、金屬材料、無機非金屬材料和高分子材料的共性要求,又要滿足以介紹金屬材料和復合材料特性為主、以介紹無機非金屬材料和高分子材料特性為輔的教學要求,且需要將各類材料有機的協調起來并融合到各個章節中去。在學習本門課程之前,學生應該學習了《材料科學基礎》《材料力學》和《工程力學》,對于已學知識可以略講或不講,達到節約課時的目的。

3.2編寫適合本專業的《材料力學性能》教材

《材料力學性能》所包含的概念公式較多,公式推導步驟也很繁瑣。在編寫教材的時候,既要注意到本課程與其他課程的聯系,又要減少公式的推導步驟。太多的公式推導不利于學生對知識點的理解,不必要求學生掌握公示的推導過程。編寫適合本專業的教材,難點是如何體現知識點的實際應用。例如講授冷脆性時,可結合《金屬材料與熱處理》中鋼的常存元素為開篇導語,復習五種常存元素對力學性能的影響。另外,還可以配圖且采用小號字做知識延伸,將與材料力學性能有關的著名歷史事件和日常生活的事例與本課程結合起來。例如泰坦尼克號的沉沒,就是由于當時冶煉技術落后,鋼板中的硫元素過多從而造成材料具有較高的冷脆性,在船體撞擊冰山后導致了船體破碎、快速沉沒等內容。這些看似不重要的知識延伸能都夠直白的展現各知識點的工程背景,使知識不再抽象,調動了學生的學習積極性。

3.3整合實驗課程內容

現行教材中涉及材料力學性能的實驗總共三個,“拉壓實驗”、扭轉實驗和彎曲實驗。這樣的實驗安排容易使學生將材料的各種性能割裂開來,認為各種力學性能的檢測方法是彼此獨立的[4]。雖然各種力學性能檢測方法的適用范圍、操作方法不同,但可以起到相互補充的作用。只有將不同的測試方法有機的結合起來,才能更好地理解材料力學性能。所以,該課程將三個實驗合并為“材料性能綜合實驗”,安排在整體課程之后。此外,精心設計實驗過程,合理安排實驗報告的知識點等,都有助于調動學生實驗課的積極性,從而形象直觀的理解《材料力學性能》。

4結語

第6篇

關鍵詞:普通工科高校;授課效果;專業基礎課;教學方法;專業知識

中圖分類號:G424 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)03-0236-03

一、引言

高等教育的專業基礎課是引導學生掌握本專業系統知識的基礎,它是在學生學完公共課之后進行講授的,是學生學習和掌握專業課程的前期基礎。如果專業基礎課不能很好地理解和掌握,學生將無法對后來專業課內容進行很好地理解和掌握,這將對學生的畢業設計乃至就業后的工作都有非常不利的影響。近年來,用人單位和社會對高校培養的學生滿意度越來越低,這與畢業生沒能很好地理解和掌握專業課息息相關。隨著近十幾年高校的擴大招生,國家高等教育已經由“精英”教育轉向“大眾”教育,同時一些不良的社會風氣也滲透到學生的心里,高校的學生狀態也出現了新的變化。部分學生不愿意上課,有些學生雖然坐在課堂中,但心不在焉,心思放在微信與游戲上,對老師授課內容不感興趣。只有一部分學生能夠細心學習和認真聽講。面對新的形勢,高校老師如何吸引學生的學習注意力?如何提高專業基礎課的授課效果?這需要深入探討[1-3]。本文第一作者從事“材料力學性能”課程講授二十余年,經歷和目睹了高校從“精英”教育向“大眾”教育轉變過程,也參與了相應課程的改革和教學大綱的修訂,對如何提高普通高校專業基礎課的授課效果進行嘗試,效果提高顯著。

“材料力學性能”課程是材料學院學生必須學習和掌握的專業基礎課,任何從事材料研究、加工和應用的人,都必須掌握和了解材料的力學性能。不懂材料的力學性能,將無法提高和改進材料的力學性能,也就無法滿足實際生產的需要,也將無法開發新的材料而促進技術的進步。對于材料類的學生來說,“材料的力學性能”課程會關系到畢業設計是否順利完成以及就業后是否能夠勝任所從事的相關工作。社會發展需要行業內的棟梁之才,需要懂專業、懂技術的高校畢業生。學好專業基礎課和專業課是對高校學生最基本的要求,這也是他們就業后從事本專業工作所必須具備的基本素質[4,5]。

二、提高教學質量的有效措施

1.培養學生對本課程的學習興趣。在長期的“教”與“學”的過程中,市場經濟下出現的急功近利等社會不良風氣不斷地影響年輕而單純的學生,部分學生不可避免地產生了厭學的情緒。產生厭學情緒原因大約有幾個方面:(1)部分學生對這門課程內容、實際應用及與本專業后續課程的關系不是很清楚,感覺學好學壞對后續學習、畢業和以后工作沒有關系;(2)部分學生從眾心理較大,別人不學習,自己也不感興趣;(3)一些學生對自己的專業不感興趣,總是認為這個專業不是他想要學習的專業,對學習專業課產生抵觸情緒,沒有學習的熱情和興趣;(4)個別學生懶惰成性,對上課及班級、學校的一切活動很少參加,整天沉溺于手機或個人電腦的網絡游戲中。因此,培養學生對課程的學習興趣是非常重要的,這也是提高授課效果的關鍵。如何激發和調動學生的學習興趣,使學生融入到課堂教學之中,做到聚精會神聽講,真正理解和認真分析,這是教師提高授課效果的前提。針對部分學生可能存在的厭學傾向,授課教師在教學的第一次課時,就要清楚介紹本課程的大致內容,在實際生活中的作用,對畢業設計及將來的工作中的影響,從而激發學生學習的興趣。通過上課點名和提問題及其他約束條件,強迫因懶惰不愿意上課的個別學生進教室聽講。同時,在逐漸開展教學的過程中,時不時地闡述本專業的特色和優點,分析一下各個專業的優缺點,介紹本專業突出的校友及其他名人,提升學生對本專業的熱愛程度。為了使學生更好地了解材料力學性能這門課的主要授課內容及各章節的關系,在第一次授課時,可以多花一些時間介紹材料力學性能的內涵,使學生更深刻地了解到力學性能就是材料或部件在受載荷或載荷與環境共同作用下所表現的行為,靜拉伸載荷、彎曲載荷、壓縮載荷、扭轉載荷、沖擊載荷、交變載荷以及載荷和腐蝕介質或高溫共同作用下所表現的行為不同,它們各有相應的力學性能指標,這些內容將在各自的章節內進行介紹,這些便構成了我們材料力學性能的授課內容,學生一目了然,基本知道本課程所要講授的內容,這對學生更好地理解材料力學性能課程的內容及各章節的關系非常有用,同時也強化了學生對材料或部件力學性能的理解。

2.詳細設計好教學環節的每個工作。大學的專業知識是復雜和綜合的科學體系,授課教師需要擁有豐富和淵博的專業知識,才能講授好專業基礎課。因此,課前要多積累相關的知識,“凡事預則力,不預則廢”,“不打無把握之仗”這都說明事前準備的必要性[1]。對于普通高校的學生來說,尤其是材料類專業的學生,它們的入學成績基本都是本學校最低的,他們的高中基礎比重點高校學生差,也略差于本學校熱門專業的學生。因此,對于材料學院學生的教學設計,要把握好授課的難易尺度,對于可能不易理解的授課內容,可以迂回地講授。比如,在講授“影響金屬材料強度的微觀因素”時,要對位錯的基本理論進行回顧和提示,通過提問和解釋使學生回憶起這些理論,并通過闡述晶界、固溶原子、第二相和其他位錯對滑移位錯運動的阻礙過程,強化影響材料強度的因素,同時也提升位錯理論的實際應用效果。同時,在教學中積極調動學生的創造性思維,通過學生間討論提高金屬材料強度的措施,加深學生對影響金屬材料強度的因素的掌握程度,引導學生提出自己的措施,積極地培養學生的創新能力。又如,講到疲勞裂紋萌生的位置時,除了講授其產生的原因外,特別強化如何抑制這些疲勞裂紋在該位置的萌生過程,然后提出問題,讓學生討論可采取的措施,特別對生產實際中的構件(如齒輪,各種軸等)表面萌生裂紋這一現象,進行廣泛的討論,最后給出實際產品中的處理過程,督促學生在生產實習中,對這些處理方法和相應的生產工藝進行更多的了解,為學生參加工作后從事這方面的工作奠定一定的基礎。另一方面,為了更好地講授課程,每次下課后思考一下這節課的教學過程,對成功之舉和失敗之處進行分析,并及時記下教學中學生容易出現的誤解或不易理解的內容,重新設計教案,在以后的教學中進行補充和調整,不斷改進和完善課堂教學,從而提高教學質量。在教學中,還要多與學生互動,通過提問題和討論,強化學生的參與意識,不要讓課堂變成“一潭死水”,使學生在愉快的思考中完成教學。

3.掌握和了解與本課程相關內容的最新典型應用實例。在上課時常常發現,一部分愿意學習的學生坐在課堂的最前面,不愛聽課的學生則坐在最后面,中間是希望聽課而又不能約束自己的學生。最后面的學生,上課的注意力不在黑板上和老師處,或看手機或看其他與學習無關的東西;中間學生的精力一會在教師授課的內容上,一會在他所忙碌的事情(如抄寫實驗報告,完成其他科目的作業等)上。如何能把這些學生的注意力完全轉移到老師的授課內容上,需要多花費一些心思。多年的教學發現,上課提問題可以吸引他們的注意力,但一些學生以“不會”作托詞回答老師提的問題。這樣一來,授課老師往往也無可奈何。然而,我們卻發現,在授課過程中如果講一些與授課內容相關的實用案例,幾乎所有的學生都把注意力集中在老師身上。比如,講到“金屬材料的強度”時,我便給學生介紹材料強度在軍事中的應用,特別提起上個世紀60年代中國與前蘇聯在黑龍江邊界的“珍寶島戰役”,講述了中國的穿甲彈因彈頭材料強度低不能破壞蘇聯裝甲車的矛盾,以及后來如何提高穿甲彈頭的強度而打敗蘇聯裝甲車的過程,學生聽后,很有感觸。這樣一來,學生學習的興趣和注意力便被教師講授的內容深深吸引。因此,授課前老師了解和掌握與授課內容相關的典型實例非常重要,特別是那些在軍事中和重大事件中的應用,學生非常喜歡了解。又如,講到“金屬材料低溫脆性”時,我便講述2008年發生在湖南等南方省內的因百年不遇的嚴寒而導致的輸電鐵塔的倒塌事故,分析其產生的可能原因,同時也分析雖然東北地區比湖南等南方省份溫度更低但輸電鐵塔卻很少斷裂的原因,學生很有興趣,這也加深了學生理解材料韌脆轉變溫度這一力學性能指標的重要性。

4.收集與本課程相關內容的最新科研成果。隨著科學研究的不斷進行,專業課的某些理論不斷完善和修正。因此,在講授專業基礎課時,需要教師不斷收集與本課程相關的最新研究成果。在講授內容上,不要受限于教材的觀點,及時而準確地把新的研究成果傳授給學生,使學生能夠了解最新的科研成果。比如,在講授金屬材料的塑性變形機制時,除了介紹教材中傳統的模型外,還介紹了中國科學院金屬研究所盧磊等研究員在Science上發表的納米銅其塑性達到5000%仍沒有斷裂的實驗,并給出可能是晶界滑動對多晶體塑性變形有貢獻的結論。此外,還介紹了國外納米鋅能夠達到110%塑性的文獻報道,從而告誡學生,科學在發展,理論在完善,也激發部分學生追求科學,準備報考研究生的信念。為了更好地激發學生的學習熱情,盡可能多地介紹中國人對授課內容的貢獻。如講到氫脆斷裂時,總要提一下,中國科學院金屬研究所的創始人李熏先生的工作;講到內耗,也不忘介紹一下中國科學院金屬研究所葛庭燧先生發明的葛氏扭擺;講到塑性變形到一定階段材料產生孔洞和微裂紋時,還要介紹一下西安交通大學幾個教授在透射電鏡下拉伸而觀察孔洞出現的工作。通過實例的介紹,學生的學習勁頭明顯增加,下課后詢問問題的學生明顯增多。

5.做好實踐教學。實踐教學是培養學生動手能力的關鍵步驟,它是本科生成為一名合格工程師的必經之路?!安牧狭W性能”課程是以實驗結果為主的,涉及的理論不多。為了讓學生更好地理解材料的力學性能的物理意義、影響因素及測試原理,實踐教學是非常重要的。在實驗開始之前,授課教師要將實驗的目的、意義及實驗原理講清楚。在實驗時,要對實驗設備的構成和實驗過程進行詳細介紹,最后由學生動手根據實驗步驟完成,這樣才能加深學生對材料具體力學性能指標的理解和一些理論知識的掌握。

6.多種教學手段及方法的運用。材料力學性能課程試驗數據、斷口形貌以及試驗設備的照片較多,傳統的教學方式需要在黑板上繪畫示意圖,這需要耗費大量的課上時間,而且圖形不夠逼真。而通過課件照片向學生展示韌性斷裂斷口特征和脆性斷裂斷口特征,可以讓學生一目了然。這里特別注意的是,多媒體僅僅是輔助教學方法,對于一些理論推導過程一定要通過黑板板書進行授課,把板書和多媒體二者有機結合起來,取長補短,從而得到最好的教學效果。

7.多聽名師的授課,探討和提高自身的教學水平。每一位名師的課堂教學,都是其豐富教學經驗的體現。我們可以細心研究其教學特點,觀察其如何調動學生課堂聽課的積極性,如何與學生融為一體而傾心把要講授的問題深入淺出地表達出來。教師要給自己一個學習教學經驗的機會,多聽一些名師講課,把課堂和教學過程中出現的問題與名師展開探討,多聽取他人意見,從而進一步提高教學水平。

三、結束語

上好每一節專業基礎課,提高授課質量,是我們執教者共同目的,也是一個長期的過程。想要提高每一節專業基礎課的授課效果,首先要掌握足夠多的專業知識,了解與課程相關的典型和重要的案例,及時和恰當地傳輸新的觀點和理論,充分調動學生的學習熱情,使學生渴望學習并掌握專業基礎課所學內容,讓課堂“教”與“學”融為一體,從而圓滿完成自己的教學任務。

參考文獻:

[1]袁志宏.如何上好專業課教學心得[J].教育管理,2008,(11):112.

[2]張翔凌,姜應和,金建華.高等院校工科專業基礎課教學方法與改革研究[J].大學教育,2013,(9):100-102.

[3]李新瑩,劉興利,馮豫川.巧用探究式教學和多樣化考核,提高生物化學教學質量[J].高等教育研究,2015,32(2):22-25.

A New Attempt of Improving the Quality of Teaching Common Engineering Professional Basic Course

SONG Gui-hong,CHEN Li-jia

(School of Materials Science and Technology,Shenyang University of Technology,Shenyang,Liaoning 110870,China)

第7篇

[關鍵詞]農業設施設計基礎 改革 整合優化 網絡共享

[中圖分類號] G420 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)11-0123-02

一、研究的必要性

設施農業科學與工程專業是我校于2003年申請增設并率先招生的新型專業,專業特點是多學科性、綜合性、交叉性,專業涉及生物、環境、工程、控制、信息等多個領域。因此,教師的教學任務十分艱巨,而課程建設和教材建設成為重中之重。農業設施設計基礎課程是設施農業科學與工程專業的一門核心專業基礎課,安排在第四學期教學。由于是新專業課程,幾乎沒有可借鑒的有效經驗,教學難度很大。本課程共有80學時,教學內容包含了力學、材料學、流體、傳熱學、電學5個章節,也是5大學科門類的基礎知識,各章節之間沒有任何相關性,卻又都是后續專業課的基礎知識,這對教與學都是一個新的挑戰。

本課程自2006年開設以來的8年間,課程組教師不斷對課程內容、講授方式等進行總結、分析及完善,目前仍存在兩個亟待解決的問題:一是在教學內容方面,對應教材是根據新專業增設而編寫的,2008年出版,每章節均由專業人士編寫,因此各章節深度的適宜度及與后續專業課程的關聯性的說明均有不足,而且有些教學內容對設施農業專業又過于深入,導致學生對學習的課程目標和任務不清楚。另一個是在教學方式上,課程利用圖文聲光并茂的多媒體課件講授,雖然提高了課堂教學效果,但用電腦替代了粉筆板書,加大了信息量的傳播,緩解了日益增加的知識容量和有限學時之間的矛盾,而以教師為中心觀念的束縛依然存在,未能作為學生進行自主學習、探索與發現的認知工具,教學互動不足。尤其是對于力學、電學等知識,有的概念比較抽象,學生不易接受,有部分學生甚至看不懂習題中簡圖的工作過程,理論與實際存在脫節現象。因此,必須對農業設施設計基礎課程的教學進行改革,使教學內容更切合專業發展、體現時代特色,在教學過程中充分體現理論聯系實際的特點,采用靈活的教學方式,讓學生易于接受。此外,計算機技術與網絡技術的普及也為課程教學改革提供了更多可能。

二、課程內容整合優化

(一)教材體系的改革

本課程的教學目標是使學生建立對農業設施設計的基本認識,掌握流體、傳熱學、力學、材料學和電學方面的基本原理及其在工程設計中的應用,并為學生提供設計方面必備的基本素質教育,培養學生利用基本知識原理研究、解決問題的素質和能力。

根據社會對人才的需求變化,課程組不斷進行課程體系和結構的重組與整合。圍繞農業設施設計建造、采暖、供電等配套系統設計,設施內部環境調控以及種植管理這一教學目標設置專業主干課程。注意內容的相互滲透與銜接,提高課程的綜合化、系統化程度,注重學生知識、能力、素質的協調發展。突破相關內容的相互融合、適應,根據農業設施設計基礎課程各部分內容與后續專業課程內容的內在聯系,形成一個圍繞設施農業工程發展的思維體系,構建并優化了以社會需求、就業為導向的農業設施設計基礎教材的體系結構,注重調整學生的知識能力結構,增強課程理論的應用性和實踐性。

(二)課程內容的優化

要用一門課程完成5個學科門類的基礎講授,這就需要將原屬5門不同課程的內容進行剖析、重組和優化,減輕師生在教和學中的負擔,進而提高教學效果。課程內容的整合優化注重對學生解決問題及創新能力的培養,正確處理課程的深度和廣度的關系,拓寬學生的知識面,增大課堂教學的信息量,使學生在有限時間內獲得更多的知識。教學中以基本概念、基本理論為基礎,以工程應用為重點,減少教材中一些復雜的公式推導,增加一些必要的、相關的新知識。

在介紹材料力學中受力與變形形式內容時,通常是先介紹每一種基本變形,然后進一步介紹組合變形。基本變形是組合變形的基礎,因每一種基本變形的內力、應力公式都不一樣,所以表面上看各節間似乎沒聯系,再加上公式、概念較多,學生普遍感到這部分內容零亂,公式難于記憶,不易掌握。對這部分內容進行整合,可幫助學生理清思路,讓學生明白無論哪種基本變形,其研究思路和方法都是一致的,即外力分析內力分析應力分析強度條件及應用變形分析剛度條件及應用。這樣,學生就能對材料力學中基本變形的知識框架有清楚的認識,感到內容的條理性,從而能在學習過程中有效掌握,思考也變得積極活躍。此外,將matlab語言應用在力學教學中,可以解決復雜的力學計算和作圖問題,不僅提高了教學效率,同時也激發了學生的學習興趣,為學生后續課程的學習,甚至畢業后參加工程設計、科學研究等都打下了堅實的基礎。

傳熱學方面除了關于導熱的傅立葉定律、關于對流換熱的牛頓冷卻方程、關于熱輻射的普朗克輻射定律、維恩偏移定律、斯蒂芬―波爾茨曼定律、蘭貝特定律等基礎內容外,還補充與專業關系密切的內容,增加溫室傳熱的分析計算以及ANSYS軟件的應用教學。在教學中,對于書本上的基本概念、基本原理采用傳統教學方法講授,力求使學生理解與掌握這些基本概念與基本原理。在此基礎上利用ANSYS軟件在傳熱學方面強大的計算與模擬功能,得到在傳統教學方法中不能體現的一些重要物理變量的變化過程和仿真模擬結果以及其他一些重要信息,使學生加深對概念、基本原理的理解。

在電學這一章的教學中,由于課時的限制,我們把不是特別重要的細節部分刪減掉,如把電路分析中具體的計算過程舍去,而對其他的更為重要的內容進行詳細講解,只要能夠讓學生理解應用定律就達到了教育目的。將電子科技方面的知識融入電學的教學內容中,使課程內容更符合時展的需要。課程教學也更多地向著實用性的方向發展。

三、共建共享課程建設

資源集成課程各章節領域(流體、傳熱學、力學、材料學、電學)的理論知識和最新科研成果、多媒體課件,能夠提供課程內容、課程設計實例、習題輔導等功能,服務于學生學習課程的全過程。

基于西北農林科技大學的網絡教學平臺實現課程的教學資源網絡共享。網絡資源包括教學大綱、教學日歷、教學課件、習題試題庫、留言板等內容和功能,使學生在時間、地點和場所方面能夠靈活安排學習。

利用課程網絡平臺的功能,讓學生可以上傳和下載教學資源、在線討論答疑,積極參與到課程資源的建設中。學生和教師可以自由討論,充分發揮學生的主觀能動性。

四、教學效果分析

在課程教學內容的優化整合及輔助軟件的應用后,真正減輕了教與學中的一些負擔,增強了學生的學習興趣和解決實際問題的能力。課程結合生活和工程實際的教學案例,增加了新的知識,使學生及時掌握應用并了解本領域的相關動態前沿。通過教學反饋優化課程結構和內容后,形成了適合設施農業科學與工程專業發展的核心基礎課程的結構體系。同時,共建共享的學習方式,對教學的效率和效果均產生了有益的影響。網絡教學資源的開放也實現真正意義上的“交互學習”和“發現學習”。農業設施設計基礎課程的優化整合與共建共享研究改革為設施農業科學與工程專業后續專業課程的教學奠定了良好的基礎,有效激發了學生的專業興趣,取得了很好的改革效果。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 侯懷銀,王俊琳.改革開放以來中國大陸大學教學方法研究:歷程、進展和趨勢[J].高等教育研究,2014(10):63-71.

[2] 許英姿,沈玉鳳,李麗君.成人高等教育工程力學教學中采用案例教學法的探討與實踐[J].大學教育,2013(4):91-92.

[3] 龍連春,劉海宏,楊慶生.材料力學概念數值模擬分析系統[J].實驗技術與管理,2013(8):87-89.

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[5] 陸寧.基于卓越工程師培養的電工學教學改革研究[J].教育與職業,2014(15):136-137.

第8篇

一、激發學生的學習興趣,調動學生的學習主動性

教師在緒論中可結合工程實例講述“結構力學”在工程設計中的廣泛用途,指出“結構力學”的概念來源于工程實際,最終還是要應用到工程實際中去,具有很強的工程應用性質,通過教師的引導,學生對課程有一個形象、直觀的認識和定位,以此明確學習目的。其次,教師講課要生動、活潑、有趣,避免照本宣科。在講解一些重要定義和基本概念時,例如結構形式的種類包括梁、剛架、桁架等,要注重與實際工程結構相結合,在演示文稿中適當引入實物圖片,通過實物對比明確什么樣的結構可以簡化成為上述常用的結構形式,實踐表明,理論聯系實際,可以使學生更易理解和接受。第三,在教學中要強調學生的主體地位。在講清楚基本知識和概念的前提下,教師要注重培養學生科學的思維方法,著重引導學生深入思考,系統理解,并利用所學知識解決實際問題,從而培養他們自主學習的能力和發散思維的水平。俗話說“授人以魚不如授人以漁”,只要學生掌握了基本知識和概念,再加上科學的思維方法,多數情況下對遇到的問題可以迎刃而解。反之,如果教師只以灌輸知識為主,而忽略了學生的主觀能動性,只能達到事倍功半的效果。

二、注重基本方法和基本概念,注意歸納總結

基本方法和基本概念是學習《結構力學》及其他所有課程的基礎。只有將基本概念理解透徹了,將基本方法掌握了,才能將所學知識融會貫通,做到舉一反三。例如,實際教學中我們發現,有些同學在學習過程中受之前所學材料力學的影響,彎矩還總是以下端受拉為正,材料力學的規定是因為其研究對象主要是梁,而《結構力學》的研究對象既包括梁,也包括剛架結構,如果還是簡單套用材料力學的規定肯定是不合理的,因此,在授課過程中,教師應當特別講清楚,在《結構力學》中彎矩一般是不區分正負的,其圖形畫在受拉側。類似這些都是最基本的符號規定,是學生必須掌握的,教師上課時須不厭其煩地反復強調。在教學過程中,教師要引導學生學會歸納總結,促使其養成良好的學習習慣。只有學生通過教師講解和自身練習將知識轉化成自己的理解,才能真正掌握所學知識并學以致用。教學過程中我們發現,很多學生在拿到一個問題后總是感覺無從下手,通過調查了解,我們總結其根本原因主要是不會取研究對象。因此,教學中教師要特別注意講解透徹如何取研究對象,重點講解清楚取研究對象就是取出包括欲求解的截面的部分結構,畫出其所有受力,包括內力和外力,然后進行受力分析,使其保持受力平衡,從而求出未知內力。很多同學反映學到矩陣位移法和結構動力學等章節的內容時,學習力不從心,究其原因就是前面力法和位移法沒學好,因為這些章節的內容要求熟練掌握力法和位移法并綜合運用??梢?,《結構力學》的內容都是前后銜接、互相聯系、環環相扣的,學生在整個學習過程中不能時緊時松、厚此薄彼,更不能馬馬虎虎、掉以輕心。

三、多媒體教學要與傳統板書教學有機結合

運用多媒體可以十分方便地向學生展示大量的工程實例,創造形象生動的教學情境,這是傳統的教學方式所不能達到的。例如,在學習結構動力學時,給學生播放一段美國華盛頓州塔科瑪大橋在風速作用下引起扭轉振動而倒塌的視頻,就會使學生對于結構振動而引起的危害有更加直觀、形象的認識,同時也增強了其對學習結構動力學重要性的認識,激發了學習興趣。此外,運用多媒體教學可以減少教師課堂板書的內容和時間,從而增大教學容量,提高教學效率,有效地解決教學內容多與教學時數少這一矛盾。但同時也應看到,多媒體教學畢竟只是一種教學手段,《結構力學》教學不能過分依賴于多媒體而拋棄傳統的教學方式。因此,教學過程中,應根據教學內容和教學效果的需要,合理地應用多媒體教學,實現多媒體教學方式與傳統教學方式的有機結合。通過教學實踐我們感到,對于概念的文字表述、例題的題干、分析方法的總結和比較復雜的圖表,應多采用多媒體課件來表現;而對于公式推導、基本計算分析方法(如力法、位移法等)、典型例題求解過程的講解,則應充分發揮傳統教學手段的優勢,采用板書的形式,以便于學生理解掌握,減輕跟學壓力。只要把握好多媒體教學方式與傳統教學方式的有機結合,就能達到課堂氛圍張弛有度、教學過程寓教于樂的目的。

四、開設習題課,堅持課后答疑

《結構力學》不僅理論概念性強,而且方法技巧性要求高。理論概念需要通過練習來加深理解,方法技巧則需要通過多做習題來熟練掌握,因此在教學過程中需要定期開設習題課,以強化學生對解題和運算能力的基本訓練,培養他們分析問題、解決問題的能力,從而達到弄懂概念、掌握理論、熟練方法技巧的目的。例如,在習題課上,教師應當精選一些典型的例題,對學生進行簡單提示后,由學生親自動手做練習,教師則走下講臺到學生中去檢查了解學生的解題情況,最后由教師結合實際有所側重地講述關鍵的解題步驟和結果,并就學生解題過程中出現的一些問題進行總結點評。通過這種課堂練習,教授不僅給了學生解題的方法技巧,還能及時發現學生的問題并給予糾正。

《結構力學》課程是專業基礎課程,一般上課人數比較多,每名學生的學習能力也有所不同。因此,在課程進度和難度的把握上,教師必須依據學生的平均水平而定,而不能面面俱到,以偏概全,舍本逐末。因此,教師在課后要拿出專門時間對學生進行答疑,以滿足不同層次學生的學習需求。

作者:李艷杰 劉增夕 李永莉 單位:濟南大學土木建筑學院

第9篇

一、土木工程課程體系整合構想與教學設計

1.重視知識點的歸類與邏輯關系融合。研究專業課程和課程之間知識點的聯系,根據其類型、性質和特征進行總結歸類,把握知識點乃至知識鏈的構成,進而指導教學設計,可有效提高教學質量。李國強等[2]考慮知識類型提出了結構工程課程體系六大模塊,包括結構分析、荷載與結構設計準則、結構設計基本原理、結構工程設計、結構試驗與測試、結構工程施工。按模塊分類整合可達到課程體系整體優化的目的,又能構成較寬的結構設計知識平臺。把專業課程體系作為一個系統來研究,探索課程體系中知識點的邏輯關聯,完整地把握課程的研究方法,不斷進行小范圍的知識貫通、融合和相互滲透,可有效引導學生理清課程體系中理論間的脈絡,理解課程和專業知識體系的層次結構鍛煉邏輯思維能力與綜合分析能力,使學生越學越有興趣。如可以所在教學樓為鋼筋混凝土剛架結構引入剛架、排架和桁架的概念,門窗過梁可簡化成簡支梁等為例引入,鋼屋架的焊接、木屋架的榫接以及現澆鋼筋混凝土屋架,當彎矩和剪力較小時,常簡化為光滑圓柱鉸,桿件簡化為鏈桿,屋架則抽象為理想桁架。這也正是不同課程間知識點的關聯和邏輯關系。利用知識點之間的聯系建立課程內容鏈接,可以更好地使學生認識知識體系架構。創新思維教育過程中,通過知識點的聯系更可發現思維的創新點。

2.構建以知識點為主線的教學資源。基于積件設計思想進行課程體系融合設計,要在教學資源(課件、網絡)建設過程中站在專業角度而不是課程角度,確定知識點的各種特性和關聯關系,合理分解和規劃知識點,并按照對專業體系的理解和教學設計來構建知識點之間的邏輯關系。在土木工程施工模塊教學過程中,在施工問題講解中多引入結構設計思想和力學概念,可讓面向施工企業去向的學生同樣感覺到力學和專業在工程施工技術中的重要性。而圍繞多次超靜定框架體系的求解、無剪力分配法、塑性鉸等力學專題,可以看成是涉及多門課程關聯的知識點重組的教學過程和方法。以標準知識點為單元,按積件方式建立積件庫,教師仍可按自己的教學安排組織和生成有個人特色的課件。每個知識點反映典型的相關內容,各個知識點相對獨立,并對不同課程具有通用性。

3.深化課程知識鏈的關聯與重組。同一個知識點可具有不同的存在狀態,既可進一步細分,又可被包含在一個容量更大的知識點中。力學類課程和后續專業課程有重要關聯和銜接關系,如“土木工程材料”、“混凝土結構原理”和“鋼結構”等課程都涉及材料力學性能,“鋼結構”和“材料力學”課程都涉及截面幾何性質部分,“基礎力學”課程中連接件計算、壓桿穩定計算等專業內容“鋼結構”課程仍有涉及,結構動力計算部分是后續“工程結構抗震”課程教學的重要鋪墊。教學上應避免內容重復講授或知識點的缺位,更應基于積件思想注重知識再現、重組和深化。現在諸如三峽大學求索學堂等網絡學習平臺都是以知識點為中心來組織網絡課程素材的。一個知識點除呈現其文字材料外,還能呈現該知識點與前驅和后繼知識點鏈接,學生可快速查看相關知識點以及其重要程度、要求掌握程度、幫助理解該知識點的例題和多媒體課件(可包含動畫、視頻、音頻等)。深入研究課程群間知識點的聯系,進行課程的整合和關聯知識重組,有助于幫助學生形成完整的專業知識鏈條和知識樹結構?;谥R點的教學資源庫建設,可為資源重復利用和擴展帶來極大的靈活性,為不同教師從開放的積件庫中選擇資源或按積件化模式共享教學資源提供便利。但目前網絡課程平臺并不能幫助專業教師實現課程間的關聯和重組。目前一些針對建筑工程專業實訓課程開發的商業仿真軟件,運用現代多媒體技術、網絡技術、虛擬現實技術等手段多渠道多方法地創設出生動活潑的教學情景?;诰唧w建筑工程仿真,在理論課程和實習實踐、在校學習和畢業工作間搭設互通立交橋梁,更可以具體工程為背景,以建筑施工為主線,串聯土木工程材料、地基與基礎、混凝土結構設計等多門主干課程的諸多知識點,為土木工程專業課程關聯與重組提供教學新思路。

4.建立以積件設計思想的專業課程集成與立體化教學體系。伴隨著教學藝術的發揮和教學理念的探索,現代教學媒體的應用為教學手段改革提供了突破口。教學媒體從視聽教育、計算機輔助教學到多媒體計算機輔助教學課件的演變過程,標志著人們對計算機輔助教學的認識上升到一個新的階段。傳統課件固化了教學內容、教學策略和知識的呈現方式,素材數據的重復利用率和數據共享率不高,學生的參與度也較低。以知識點的表示、管理和利用為基礎的課程建設是今后數字化教學的主要方向?;谥R點關聯的土木工程專業網絡教學平臺其實就是積件化的設計思想和網狀的結構,這需要有網狀的教學軟件與其相適應。利用數據挖掘技術推導出教學中的共性問題,可引導教師改進教學,引導學生自主地進行個性化學習。基于積件設計思想的課程體系改革,可促進課程體系的融合和優化和立體化教學體系的建立。

5.探索積件設計的微型學習策略。按照積件設計思想建設開放式教學資源平臺,符合以學生為中心的教學理論的發展,有助于學生自己選擇學習目標和學習策略?;谡n程知識點關聯和積件設計思想來設計實用、短小、微型的標準知識點進行課程內容組塊,由簡到繁、由易到難、循序漸進、再到創新提高的學習資源設計符合人才培養規律,便于學生對專業知識體系的掌握。利用基于知識點關聯的網絡教學平臺進行學習,具有人機交互性、學習的便利性和靈活性。教學平臺導學功能應體現在兩個方面:一是通過知識點邏輯關系和基于知識點的結構鏈接,學生可以確定自己學習順序和掌握情況,二是對知識點關聯度密切的前驅專業知識點進行復習和鞏固。

6.核心知識點與實時實習模式?;诜e件設計思想的課程整合同樣可適用于實踐教學。實踐教學環節可按知識點進行學習和跟蹤考核,以學習的核心知識點進行歸納梳理,實施以核心知識點為主的彈性小學分制和實時實習模式。通過豐富專業教學資源,完善實習指導手冊,采用多媒體教學、網絡教學、實訓課程、求索學堂等現代化教學手段,建立以工程照片、視頻資料為主的實習資料庫和實習基地建設,使學生全階段不間斷地進行實踐教學,實現與理論教學全過程同步的“實習”,實現理論課程(課本)—電子視聽和仿真資源(視頻、軟件)—工地實踐(實物)三者的有機互聯,強化理論與實踐的相互滲透和反復交替過程,使理論教學與實踐教學實現無縫實時銜接,學生理論學習和實踐教學系統化、完整化,構建立體化教學體系。

二、結語

土木工程專業課程體系改革探索是一項龐大的系統工程,牽扯到方方面面的改革。結合土木工程專業課程體系特點,在保證課程體系連貫性和知識教育循序漸進基礎上,基于以知識點邏輯關系為基線的積件化設計思想,進行網絡課程教育平臺構建和知識點庫建設的專業教學資源開發,推動課程整合和知識融合優化,建立立體化教學體系。

作者:雷進生 劉章軍 郭永成 張京穗 單位:三峽大學

第10篇

關健詞:建筑力學 教學現狀 課程改革

《建筑力學》是應用型本科高校建筑工程技術等專業一門重要的學科基礎課,該課程由理論力學、材料力學、結構力學三部分組成,不僅包括靜力學的基本知識,也涵蓋了基本桿件的強度、剛度、穩定性的計算,同時涉及到平面靜定和超靜定結構體系在各種條件下的近似分析方法等。

一課程中存在的問題簡述

1.教材現狀。目前大部分《建筑力學》教材章節篇幅較多,跨越三大力學,知識面廣,難度也大,一般采用高等教育學科體系編寫,重視考試結果,對學生的理論分析和計算能力要求較高,同時弱化了理論知識與實際運用的結合,教材要求的最佳學時一般為100學時左右,而多數應用型本科高?;诮虒W計劃和培養目標的考慮,授課學時一般安排在50學時左右,學時分配嚴重不足。

2.教師授課現狀?,F在高校教師趨于年輕化,一些剛畢業的年輕教師缺乏實際的工程經驗,自己理解也不夠深刻,不能將理論知識和實際工程案例進行有效結合,課堂既不夠生動,也缺乏說服力;而不少教師在實踐知識匱乏的情況下,往往采用填鴨式教學,花大量的時間給學生演示理論公式的推導過程,學生學習起來不僅乏味也很吃力。

3.學生學習現狀。應用型本科院校的學生基礎普遍較差,個別學生中學階段學的是文科,力學基礎很薄弱,而且建筑力學的概念比較抽象,計算較多,學生邏輯思維能力不強,很多同學一旦某堂課跟不上節奏,在后續的學習中就會越落越遠,從而導致厭學情緒加重,課后作業往往不能獨立完成。

二.提高課堂吸引力措施

1.合理取舍教學內容。根據應用型本科高校人才培養目標,制定適合本校實際的人才培養模式和教學大綱,使其更具有針對性和實用性。教師應本著“必須、夠用”的原則合理取舍教材中存在的交叉和重復內容;去掉相對較難而學生后續學習和工作很少會用到的知識點,如“平面體系的幾何組成分析”、“組合變形”等;針對不同專業,不同基礎的人群應分層次教學,比如建筑相關專業,扭轉問題工程實際遇到較少,可以不講。

2.適當利用多媒體課件。傳統的黑板板書模式,學生一般可以跟上進度和思路,做好筆記,但是板書過程往往會影響到課程進度,特別是在例題的抄寫和畫圖的過程中浪費了很多時間,課堂也缺乏生動性。多媒體課件利用動畫、聲音和視頻等功能,給課堂帶來豐富的表現力,在增強學生注意力的同時還會給學生帶來身臨其境的感覺,而且多媒體課件通過電腦排版,文字、公式書寫更加工整和規范,充分體現了治學的嚴謹性,也給任課教師節約了不少板書時間。

3.采用啟發性教學。教師不僅要注重理論與實際的結合,去掉一些不必要的繁瑣的推導過程,也應該在教學過程中積極貫徹啟發式教學方法,要善于整理問題、提出問題,并引導學生進行思考和作答,如學習材料的力學性能之前,可以從出土的戰國時期的越王勾踐劍講起,概述其鋒利程度,然后轉到東漢時期劉備所持的由海外寒鐵精英鑄就的雙股劍,提出問題:如果越王勾踐劍與雙股劍交鋒,誰會取勝?激發了學生們的學習興趣,同時也加深了學生們對不同材料的力學性能認識。

4.增強課堂互動性。課程上要抓住學生的注意力,提問環節必不可少,怎么避免提問的冷場和學生的反感呢,靈活的處理課堂互動,將會有效化解教師與學生之間的尷尬。如學生被點起來直言不會做,你可以給他場內求助的機會,該生可以選擇認為能夠回答的同學求助,直到回答正確為止;對于一些重要的習題演練,可以在課堂上先分小組討論,討論完畢之后各組推薦學生到黑板板書,之后該生還必須參照教師標準跟同學們講解解題思路和過程,一來不會因為學生沒有準備好而尷尬,二來也給了學生上臺表現的機會,同時也增強了課堂的趣味性。

5.引入實驗和實踐環節。建筑力學課程理論性較強,適當增加實驗環節,可以讓理論知識變得更加直觀、書本結論變得更為真實,也加強了學生的動手操作能力,如學習材料的力學性能時,讓學生親自操作機器,感受一下低碳鋼拉伸的四個過程,當看到自己創造的結果和書本結論相吻合時,學生一定是既緊張有興奮的,相信做過實驗的學生對知識的理解會更加深刻。

第11篇

【論文摘要】通過幾年來的一線教學經歷和教學實踐的初步探索,針對作者所在學院輸電線路專業情況,對工程力學課程教學重點的設置、內容安排、教學方法的改革方向進行了深刻思考并提出了有效可行的建議,力求尋找到該課程教學改革與提高學生能力的新突破口。

目前,獨立學院的教學具有很強的職業針對性,培養目標是應用型、技能型專門人才。因此,機械、輸電、材料等大多數專業都開設工程力學21、]課程。它是一門介于基礎課和專業課之間的課程,既有著較強的理論性,又與工程和生產實踐聯系密切,在工程意識培養方面占據著不可替代的特殊地位。特別是對輸電線路專業來講,是基礎課和專業課之間的橋梁。因此工程力學的教學改革,對整個近機類專業獨立學院學生的培養有著直接的影響。

正因為它在工科課程體系中的重要性,教師要用積極的情緒、飽滿的精神、準確生動的語言、清晰的邏輯思維和不斷改進完善的教學方法去激發學生的主動性,培養并提高學生的分析能力、計算能力、自學能力和創新能力。

一、工程力學教學現狀

(一)生源~-/g-基礎水平有所下降

工程力學課程教學課時大幅度減少,而用人單位對獨立學院人才應用能力的要求卻大幅提高了,在這樣的背景下,工程力學教學中暴露出許多不容忽視的問題。

每年春季學期,工程力學有近百學時的學習,主要內容包括理論力學部分和材料力學部分I|1。和本部學生相比,獨立學院學生的底子比較薄,部分學生僅憑在高中所學的基本物理知識,到了大學以后,大學物理課有的也沒學好,甚至少部分學生從文科轉向理科,也就是說這部分學生幾乎是在沒有任何鋪墊的情況下學習力學,學起來很吃力。而且他們空間想象能力不是很強,再加上很多學生對工程力學這門邏輯性和前后連貫性非常強的課程缺乏興趣。這些與以往不同的情況給我們的教學工作提出了很大的挑戰。

(二)工程力學課程教學目標不明確

不論是土建類還是機械類專業,不論是函授學習還是脫產學習,都包括剛體靜力學材料力學的內容,缺乏專業和學習對象的針對性,許多教學內容無的放矢,教學大綱大多既沒安排實驗項目,也沒安排工程力學參觀實習、實訓等實踐教學,導致學生遇到實際工程問題眼高手低,很難學以致用。

二、工程力學實踐教學對策

考慮到獨立學院學生普遍頭腦靈活、思維活躍、情感豐富的特點,作者認為首先在思想上幫助學生緩解學習工程力學這門課的壓力,具體的教學應該主要從四個方面著手:優化課程內容體系,改進教學方法,加強實踐環節,注重課堂管理。在實踐的基礎上探討應對策略,增強這門課的吸引力、感染力和針對性、實效性。

(一)優化課程內容體系,因材施教,增強基礎課的實用性和針對性

本(專)科工程力學應根據不同專業的崗位需求,徹底改變原有課程內容體系,以解決實際工程力學問題為主線組織課程內容。根據專業、學習形式不同對內容作大幅度取舍。以輸電類專業為例,刪除機械類專業的軸承約束等內容。

雖然目前已有部分嘗試的新教材用于輸電專業,但是較多的還是與電氣相關,或者偏向機械方面的,其實輸電專業要學的內容很復雜,基本包括機械、土木、電氣等多學科的內容。所以應組織有豐富工程經驗并擔任過多年教學工作的教師編寫適于該學科的工程力學教材,教師在編寫教材過程中應充分考慮學生的理論基礎薄弱、學時少的情況,為了學以致用,在內容編排上,注意引人聯系工程實際且有代表性的例題、習題和思考題,并把一些典型工程案例中的工程力學問題編人其中,刪除已經過時或對人才培養價值不大的內容,如在有些工程中淘汰的鉚釘連接等。靈活書飯功地增加、調整一些相關的教學內容,如在“基本概念和受力圖分析”這一講中適當多用學時,針對大部分獨立學院學生學習思維方式不當的特點,著重講好如何養成良好的思維方式,從被動式學習向主動探索、研究轉變,以便打好學習力學的良好基礎。同時教師也應該注意積累與學生實際生活相關的典型案例,結合工程實際和新的標準、規范,適時更新補充教材,注意教學內容的難易和深淺,能夠實際給學生解決問題。

(二)注重使用先進靈活的教學方法和手段,提高教學能力

良好的創意需要通過一定的方法和手段來實現,要打破傳統的教學觀念,用新的教育思想指導教學方法的改革,根據課程特點靈活實施教學。工程力學課程理論性強且抽象復雜,學生學起來感到枯燥無味,且很難與專業、工程實際聯系起來,由此容易產生厭學、懼學情緒。因此如何根據本課程的特點和學生的實際情況,采用先進靈活的教學方法和手段來開展好這門課程的教學顯得非常重要。比如采用歷史由來、現場教學、案例教學、討論式教學等,以加大訓練強度并創造條件,引導學生學習。通過不斷探索先進的教學方法和手段來激發學生的學習興趣,最大化地開發他們的學習潛力,努力提高教學質量以達到良好的教學效果[2j0

1.充分利用多媒體加強案例教學。教師要善于選擇一些非常典型的案例作為教學素材,并將豐富生動的案例資料匯集在教學課件中,特別是突出使用視頻資料,使學生能夠通過生動形象的教學形式了解學習該內容的重要性,這樣可以達到事半功倍的效果。

2.根據教學內容設計課堂辯論。教師可以根據獨立學院學生的實際學習晴況和大家渴望解決的現實問題,在具體內容上,結合身邊“微不足道”的小事確定選題,讓學生結合自己的學習實際闡述自己的學習方法和思路,并組織學生進行討論和辯論。比如在學習力矩、力偶矩時,讓學生討論打乒乓球時直球、旋球的過程,掌握相關內容;學習脆性材料可用現場粉筆為例,看斷面破壞情況。還有在材料力學部分繪制內力圖,尤其是彎矩圖時可能部分同學存在疑惑,采用這樣的教學方法,不僅給大家提供了互相學習的機會,同時也培養和鍛煉了學生各方面的能力,增加了學習力學的興趣,走出力學難學的陰影。教師可在點評時進行啟發和引導,收到應有的效果。

3.充分運用網絡等現代化手段提升學生學習興趣。獨立學院學生年輕好學,喜新獵奇,容易成為網絡的鐘情者。教師如果能夠善于運用網絡資源,合理運用現代教育技術和手段進行授課并完善課程相關的教學資料,如教師教案、習題、實驗或實習指導、授課錄像等網上資源的建設,方便學生在網絡中自主學習,使優質教育資源得到共享。若能建立自己的博客或在QQ上與學生進行溝通交流,可以增強教學的凝聚力和吸引力,切實提高教學實效性。

4.教師應注意言語教態等方面問題。針對獨立學院學生對三本或獨立學院的稱呼特別敏感,在心理上有一定的自卑感,作者認為教師在教學過程中應該盡可能多地使用激勵性的語言鼓勵學生,并積極挖掘學生的潛能,幫助學生自尊、自信和自強,而不能總是拿獨立學院學生的缺點和本部學生的優點相比較加重學生的自卑感。要鼓勵他們做事情,肯定他們的成績。

(三)加強實踐環節

為了更好地實現獨立學院的人才培養目標,在獨立學院開展專業基礎課,更應該重視突出實踐環節,注重把課堂向社會延伸,引人社會實踐這一教學環節同。如在講軸向拉壓桿這部分時,可以組織學生到實驗室去,親自動手做試驗,通過試驗機加減負荷親自感受材料的力學性能的改變,這樣在上課時就可以有的放矢地進行學習了。在講組合變形部分時,可以組織部分男生,將伸出的手臂看成懸臂梁,另兩名同學分別在手腕和肘部作用力,讓該同學敘述感受,幾組下來,意見是否統一,進行總結討論等。

將創新教育納人實踐環節。新學分的獲取途徑及可替代專業任選課、跨學科任選課的學分,極大地調動了學生從事科研和創新活動的積極性。鼓勵學生參加創新設計大賽、結構設計大賽之類的比賽,獲取相應的學分。同時應注重實驗教學,增加綜合性、設計r}實驗的比重。學院可建立基礎課特色實驗室,讓這些實驗室在培養學生的創新能力過程中發揮重要作用。

(四)注重課堂管理

第12篇

在當前高校理論課總課時總體減少的狀況下,我校原來4年制的力學學時為56學時;現在5年制的建筑學專業的力學課時為80學時。而相應學時下的教學大綱僅僅是根據學時的增減對三大力學的內容進行簡單的增減,教學目標不夠明確。同時,當前的教材中還沒有一本針對建筑學專業的特點而編寫的《建筑力學》教材,基本上都是《理論力學》、《材料力學》和《結構力學》的教材內容加以簡單的刪減組合而成,沒有考慮土木和建筑學兩個專業學習目標的不同。為了保證建筑學的畢業生日后能成為一名合格的建筑師,針對不同的設計任務能得心應手、游刃有余,最基本的要求就是:建筑學的學生在校必須掌握一定的力學和結構知識。同時為了與國際接軌,規范從業人員的從業范圍,要求從業人員必須具有一定執業資格,我國建筑行業中同國際接軌做得最好的就是每年一次的國家一級注冊建筑師執業資格考試。該考試難度較大,但含金量較高,考試內容除了建筑學專業的知識外,力學知識、結構知識,甚至包括抗震知識都是必考內容,由此可見,力學和結構知識對于一名合格而優秀的建筑師是基本的要求。因此,對于建筑學專業的《建筑力學》課程的教學目標,一方面要以培養合格的建筑師為目標,另一方面還要考慮學生畢業后參加國家注冊建筑師考試的要求[2]。

教學方式不合理當前高校中教學方式主要為:板書授課和多媒體授課,這兩種方式各有優點。針對《建筑力學》課程的特點,單獨采取一種授課方式,教學效果明顯不好。如果單憑板書講解,一方面背景資料有限,提不起學生的學習興趣;另一方面有些復雜的受力過程學生無法想象,如果憑借老師手繪,太浪費時間,而且還不夠逼真,學生理解起來有難度,覺得枯燥乏味,效果明顯不好[3]。如果完全采取多媒體授課,而力學課程的很多知識點是通過計算來完成的,系統性很強,需要時間來消化,多媒體速度太快,如果老師采取手寫的方式講課,可以一邊書寫一邊講解,學生容易跟上老師的步伐,有助于課堂的消化,效果較好。顯然,二者授課方式如果能夠結合,根據需要同時使用,教學效果肯定最佳,但這樣既需要花費老師大量的精力去收集資料,同時還要求學校的教學資源能夠滿足,顯然在實現中還是有差距的。同時針對建筑學專業的學生,在力學課的講解過程中不要過于強調解題的技巧和方法,而應該重視學生對力學規律的認識和掌握,幫助和引導學生將力學課程中推導出的一些力學規律與現實中結構的受力緊密地結合起來,在力學課堂上適當地灌輸部分結構的知識,提早引導學生建立《建筑力學》和《建筑結構》等課程的聯系,防止學生孤立地來學習這兩門課程。

教學評價體系過于單一為了提高教學質量,高校中的教學質量評價體系稱得上比較完善,但筆者認為這些評價體系都是用來評價老師的授課狀況的,對學生學習效果好壞的評價體系相對來說很單一,尤其是對一些學校自身名氣較小、知名度較小的二本院校,對學生學習效果的考核依據非常死板,就是考卷的成績。考試課、考查課、實踐環節的考核依據都是有據可依的試卷和設計成果,中間過程由于對外界少有說服性,所以只占最終成績的極小部分,說白了最終學生學習效果的好壞就憑成績說話[4]。與建筑學專業相比,土木工程專業的三大力學分2年在4個學期中完成,學習時間較長,課時高達250課時左右,再加上深度較大的結構課程的進一步開設,學習起來有一個漸進并加深理解的過程;而建筑學專業的力學課程,課時較少,在僅有的60—80課時內,在學生僅有高中力學基礎和高等數學知識較薄弱的基礎上,跨越三大力學知識的學習,難度確實不小。另外在對學生考核的過程中,對于一些知名度較小的二本院校,教務管理方面一味地要求形式,死板地追求學生的一切成績必須要有體現資料,要做到有據可依,導致教師在力學教學改革的過程中,縮手縮腳,膽子太小,不敢根據學生的需求或是專業的特點,大膽地進行教學方式的改革,學生成績的考核只有根據期終的考卷成績來決定,而且試卷的考試內容和形式也要受到較大的限制。過多的條條框框,導致了授課老師只能過分地依賴教材,注定了學生對建筑力學課程的學習只能限于枯燥乏味的計算,而力學在建筑結構上的種種巨大作用和力學服務于結構的思想,學生在力學課程的學習中很少能夠體會到。所以目前高校中主要靠考卷成績來考核學生的方式,是抹殺建筑學專業的學生學習力學課程積極性的主要因素,本來對力學和結構很有興趣的很多學生,迫于考試成績的需要和對教師授課方式的反感,導致了對力學課程學習的放棄,甚至誤導了很多同學對自身學習能力的判斷。

學生對該課程重要性認識的不夠通過問卷調查統計發現,80%以上的同學認為這門課程與以后學習的專業課程聯系不密切,學不好力學不影響其他專業課的學習,與以后的工作需要也沒有太大的關系。同時建筑學專業課程學習任務比較重,每天都要加班加點地繪圖完成設計作業,基于這種緊張的學習現狀,再加上這種錯誤的認識,外加力學課的學習本身比較枯燥、乏味,所以學習效果可想而知。

針對我校建筑學專業《建筑力學》教學過程中存在的問題,再結合當前高校中該專業的普遍現狀,預從下面幾個方面對《建筑力學》課程的教學做出改革,為新形勢下培養合格的建筑學專業人才做出努力。

重組教材內容,構建課程新的體系根據筆者多年從事力學的教學經驗,再結合建筑學專業的特點,認為《建筑力學》應打破由《理論力學》、《材料力學》和《結構力學》三部分簡單組合的課程體系,將教材的整體框架分成四個部分[5]:第一部分為靜力學;第二部分為基本結構的內力計算和體系的幾何組成分析;第三部分為構件的基本變形、承載能力分析及常見結構的強度、剛度和穩定性計算;第四部分為超靜定結構內力計算。教材內容中要清楚地介紹外力、內力、應力、強度、剛度、穩定性等概念,并體現出各自在結構中的作用;另外課本的編寫重點應該是輕理論推導,而重計算過程,更重各個力學結論在建筑結構中的應用和體現,使得學生通過該教材的學習,深刻地體會到力學知識服務于建筑結構的思想。同時在教學中,教學內容的講解應圍繞以激發學生學習興趣、掌握力學概念和規律為基礎,以強化力學在建筑結構中的實際應用為重點。例如在講到拱結構時,可以通過列舉我國的趙州石拱橋、哥特式拱劵教堂等著名拱結構,從這些大家非常熟悉的著名建筑中引出拱結構計算簡圖,通過計算,來對比三劉喜平:建筑學專業《建筑力學》課程教學改革探討127鉸拱結構與相應簡支梁的內力分量間的差異,總結出拱結構的受力特點,讓學生明白拱結構之所以在現代工程中仍被廣泛應用,與其良好的受力性能和合理的結構形式息息相關[2]。

多樣化教學手段的結合使用為了提高課堂授課效率和最大程度地激發學生的學習興趣,可以通過多媒體教學手段,彌補單純板書授課的不足。可以通過多媒體放映一些真實的結構施工圖片、動態仿真圖片,或者將材料力學性能試驗的過程拍攝制成影像,鏈接進入電子課件相關的章節,理論聯系實際,增加學生的感性認識,加深學生的學習印象,從而把力學知識體現到真正的建筑中,提高學生的學習積極性和學習效果。

加強力學課與后續課程的聯系學習力學課程的目的,就是為結構知識的學習來服務的。所以在力學課的講解過程中講到某些概念或知識點時,多聯系實際的建筑結構,比如講到力學的三大任務時,不僅要用書面的語言告訴學生什么是強度、剛度、穩定性,更重要的是用生活中實際的結構告訴學生什么是強度、剛度、穩定性,為什么要研究這三個性能,他們之間有什么區別?必要時還可以通過多媒體放映一些結構破壞的真實案例,通過事故原因的分析,讓學生真正體會到力學在結構中的重要性。同時要告訴學生我們在力學中計算的很多物理量是什么用途,比如計算內力、應力值和變形量在實際結構中有什么作用?比如懸挑梁、樓板等受力鋼筋應該布置在哪里?布置多少?它的依據就來源于力學中梁、板的內力大小和正負。如果不懂梁、板的內力分布,錯誤的配筋,就會引起樓梯折斷、樓屋蓋坍塌等,使學生無形中體會到了力學知識的重要性和作用[6]。同時如果從修訂專業培養計劃的方面去改革的話,也可以考慮將《建筑力學》和《建筑結構》整合為一門課程,由一個老師來完成該門課程的講解。這樣可以把建筑學專業實際建筑設計中所需要的力學和結構基本知識全部概括于其中,既減少了課程之間的重復部分,又不失于課程自身體系的基本完整??倢W時還可能更加壓縮,授課更加靈活直觀,更符合建筑學專業學生形象思維的思維方式。

改革評價方法,重視能力的測試考試是教學過程中的一項重要環節,也是檢驗教學效果的重要手段。但針對建筑學專業的力學考試,形式不要完全拘泥于閉卷考試。對基本概念的考核,如靜定結構的內力和位移的求解部分著重考核基礎知識的理解和儲備,可閉卷考試:對應用計算部分,如超靜定結構內力和位移的求解著重考學生的綜合應用能力,可以開卷。平時上課的出勤和作業的完成應該加強考核,最后該門課程的總成績可以通過平時成績和開閉卷的成績以一定的比例綜合給定,這種考核方式既可以緩解學生考試的壓力,又可以真實地反映學生掌握該門課程的實際情況,在一定程度上提高了學生學習的積極性,有效地杜絕了高分低能現象[7]。鑒于《建筑力學》在建筑學專業中的重要性,和當前很多高校中該專業《建筑力學》教學效果不明顯的現實,提出了幾條該課程教學改革的方法,希望在筆者學校建筑學專業學生《建筑力學》授課中進行實踐,希望通過改革后能取得較好的教學效果,從根本上提高建筑學學生的專業素養。

作者:劉喜平單位:陜西理工學院土木工程與建筑學院

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