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立异才能的公式=k 根据立异才能培养目标的工程力学教学改革与实践

[2018年11月24日 22:08] 来源: 黑龙江教育·高校研究与评估 编辑:小编 点击量:0
导读:刘新柱+王冬+潘佳卉摘要:依据大学生立异才干的培育,环绕工程力学教育质量进步这一中心方针,剖析了工程力学的教育现状,并从教育内容、教育办法、查核办法等方面提出了工程力学教育变革的途径。关键词:工程力学;立异;教育变革;高校中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1002-4107(2014)01-0039-02工程力学首要

刘新柱+王冬+潘佳卉

摘 要:依据大学生立异才干的培育,环绕工程力学教育质量进步这一中心方针,剖析了工程力学的教育现状,并从教育内容、教育办法、查核办法等方面提出了工程力学教育变革的途径。

关键词:工程力学;立异;教育变革;高校

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2014)01-0039-02

工程力学首要研讨工程技能的根本规则,是工科学生一门重要的专业根底课,既承担着为后续专业课打根底的重担,一起又具有自己的独立含义,即培育学生树立力学思想,培育学生运用工程力学常识处理工程实际问题的才干。对工科专业学生而言,力学常识的把握及运用程度直接影响着学生的立异才干。现在国内高校工程力学教育遍及面临着工程力学教育时数削减,教育内容不变、乃至略有添加,教育要求不断进步的困难[1-2]。在现有条件下,怎么针对课程的特色和学生的承受才干,遵从常识开展规则,探究与实践办法新、效果好的教育办法,已成为高校力学教师有必要进行研讨的课题。因而,在近几年的教育实践中,咱们以增强学生的立异才干为方针,为进步工程力学的教育质量,从教育内容、教育办法、查核办法等方面进行了一些工程力学教育变革的研讨与实践。

一、优化教育内容,加强理论教育与工程实际问题的联络

工程力学首要包含理论力学和资料力学两大部分。大部分理论力学教材系统都是由静力学、运动学、动力学三篇组成,初学者往往会觉得好像许多内容在物理学中都曾学习过,但在处理具体问题时却无从下手。其实不然,理论力学虽然是近代物理学的一个分支,可是开展到现在,现已彻底超出物理学的领域,理论力学的研讨方针和研讨办法与物理学都有很大的不同[3]。理论力学是研讨物体的机械运动及物体间彼此机械效果一般规则的学科,考虑现在教育时数遍及削减、对学生的立异才干要求逐步进步的现状,在授课过程中应尽量防止与物理学中类似的理论推导,而是将课程要点转移到理论力学的运用方面,引导学生多做一些综合性的练习内容,特别是以最新工程实例为研讨方针,培育学生将其有用简化,树立其等效的力学模型并求解的才干,完结在学习根本力学常识的一起又具有了处理工程实际问题的才干,完结理论与实践的完美结合。

资料力学的特色是概念多、公式多,初学者学起来很费劲。现在国内大多资料力学教材是以四种根本变形为主线进行解说的,咱们以为这种课程系统具有必定的坏处,即各章节内涵相关较少、相对独立,以根本变形为主线将重复进行内力、应力、变形的解说,这样既糟蹋学时,又不利于学生回忆和把握相关重要概念、公式。如将其改成以内力、强度、刚度为主线解说,能够防止相同概念重复解说,然后节约了名贵的教育时刻,一起还能够令学生对类似概念的把握在比照中明晰、可靠。例如,研讨改动应力时要把握极惯性矩Ip的界说及其计算办法,在研讨弯曲应力时要把握惯性矩Iz的界说及其计算办法,假如依照内力、应力、变形的主线教育,就能够在比较中令学生加深回忆,由于关于圆形截面而言,Ip=πd4/32,而Iz=πd4/64,在比较中更简单了解它们内涵的联络与实质的不同。又如,研讨构件的内力时有必要要画内力求,依照以内力、强度、刚度为主线的新系统,可按次序解说轴力求、扭矩图、剪力求、弯矩图,在解说根本作图办法后,在比较中又可找寻其一起的规则,即在会集力效果截面轴力求和剪力求都将发生骤变,骤变的方向和会集力的方向共同,骤变的巨细等于会集力的巨细;而会集力偶效果截面扭矩图和弯矩图又将发生骤变,把握这些根本规则能够极大地进步作图的速度和正确率。通过教育实践,咱们发现以内力、强度、刚度为主线的资料力学常识系统具有结构紧凑、常识点联接天然、较简单被学生承受等长处,现在咱们现已开端着手编写此种类型的资料力学教材。

二、改善教育办法,营建生动生动的教育空气

传统教育办法中,每章节的常识点往往通过要点、难点等办法介绍给学生,这种办法过于单调,一朝一夕,学生简单发生厌恶心思,然后导致对常识点的了解不清、把握不牢。力学源于实践,为改善讲堂教育效果,咱们首要以力学史、力学家逸闻、力学趣话为载体,将人文要素引进到工程力学教育中,凭借力学之美激起学生的学习爱好,令讲堂教育变得生动、生动[4]。例如,在解说进步梁的抗弯强度办法时要触及抗弯截面模量,能够北宋时期李诫在其名著《营建法度》中所指出的在圆木中截取矩形木梁的合理高宽比为例,让学生运用现代力学、数学常识去剖析其理论依据,得出高宽比近似于1.5的矩形木梁会具有最高的抗弯强度这一定论,然后令学生在活泼的讲堂空气中把握了重要的常识点。一起,1000年前我国劳动人民就有如此高的力学成果这一史实也必将激起学生积极探究、勇于立异。其次,咱们选用“问题—求解—定论”的教育办法改动常识点的导出办法,每节课前,咱们依据课程要点内容设置一个问题,然后对其进行剖析、评论,终究得出的定论也就是该次课的要点内容。例如在研讨改动时,首要提出“大型载货轿车的传动轴为什么是空心的”这一问题,然后从强度视点进行剖析,证明在相同作业强度时空心轴要比实心轴节约资料,最终得出以改动变形为主的构件在等质量的状况下将实心轴改为空心轴能够进步其抗扭强度这一定论,一起课后思考题能够安置为“是不是一切的传动轴都能够规划成空心的?”运用以上教育办法后,工程力学教育变得生动了,学生的学习积极性,发现问题、自主学习以及立异思想才干都得到了显着的进步。

三、完善教育手法,合理运用多媒体教育

多媒体教育具有信息容量大、印象生动等显着长处,在现代教育中作为首要教育手法得到了广泛的运用[5]。但其也有信息传递速度过快、每屏容量有限等缺陷,对前后相关亲近的推导、解析等问题,存在学生稍一溜号,就将跟不上教师节奏,然后导致对常识点了解不清、把握不透等问题。因而,应合理运用多媒体技能,不要让教育软件替代学生思想,不要让教育软件合盘给出成果。多年来,咱们一向坚持多媒体技能与传统板书相结合的教育办法,运用精心制作的课件中图画、文字等信息向学生解说根本常识点,运用生动的三维动画向学生介绍工程实例,介绍对空间思想才干要求较高的各种组织的运动,而触及公式推导、例题解说等逻辑性较强的内容时,则选用信息传递速度较慢的传统板书,这样减慢了速度,跟着教师在黑板上的书写以及解说,学生能够跟住教师的节奏,加深了学生对常识点的了解和回忆。通过多年的实践与完善,这种教育办法取得了杰出的教育效果。endprint

四、习惯社会需求,加强双语教育建造

为习惯全球经济一体化和21世纪新科技革新的社会需求,国内高校在本科教育阶段遍及进行了双语教育。工程力学首要由理论力学和资料力学两大部分组成,大多安排在大学二年级教育,学生现已把握了较好的英语和高级数学常识,具有了双语教育的条件,所以能够在工程力学授课过程中测验选用英、汉双语进行教育。工程力学是研讨有关物质微观运动的根本规则及其运用的科学,各国对工程力学课程的教育要求根本相同,英文原版教材常识系统及内容与国内常用教材根本共同,教材中所触及的专业词汇较少且重复率很高,相对简单把握,因而运用英文原版教材进行双语教育学生比较简单承受。运用英、汉双语进行工程力学教育既能够完结课程固有的教育使命,又能够进步学生的英语水平,一起还能够在根底英语和专业英语教育中起到联接和过渡的效果。多年来咱们一直坚持在资料成型及控制工程等专业的工程力学教育中运用英、汉双语教育,教育效果杰出,查核成绩与其他相关专业比较也相对优异,这也坚决了咱们运用双语教育的决心。

五、变革查核办法,重视立异才干的培育

传统的查核办法以期末考试为主,以平常作业状况为辅来查验学生对常识的把握状况,其间期末考试成绩起着决定效果,这种查核办法坏处显着,即在很大程度上约束了学生的立异思想,并不能彻底反映学生处理工程实际问题的才干。依据这种状况,咱们变革了工程力学查核办法,将期末考试在总成绩中所占份额降低到60%,其他40%以综合性大作业为主。咱们定时给学生安置以最新工程实例为原型的大作业,要求学生不拘泥于办法,能够从不同切入点对其简化、建模并求解,这种办法既稳固了学习过的常识点,又培育了学生的立异才干。这种办法现已过两年的实践,学生遍及反映杰出,学生的立异才干、处理工程实际问题的才干与往届学生比较,都得到了显着进步。

立异是永久的主题,立异是社会进步的原动力,大学生立异才干的培育蕴涵于高校每一个学科的每一节课中[6]。教育是心智的支付,在工程力学教育中,只要教师研讨教法、精心备课、选用灵敏多变的教育办法,才干做到理论联络实际,学以致用,然后完结面向工业界、面向世界、面向未来,培育造就一大批立异才干强、习惯经济社会开展需要的高质量工程技能人才的方针。

(课题组成员还有孙红旗教授、陈振副教授)

参考文献:

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[2]谢芝馨,钱飒飒.工程力学教育施行立异教育的研讨

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[3]杨兆海.在理论力学教育中处理好与大学物理中力学的

联系[J].现代外交,2010,(1).

[4]窦聚山.谈工程力学教育中的人文素质教育[J].河北广

播电视大学学报,2007,(3).

[5]段洁利,卢玉华,严慕容等.工程力学教育办法的立异探

索与实践[J].我国现代教育配备,2011,(7).

[6]何鹏,尹明,于申.信息技能类专业立异创业型人才培育

形式探究[J].黑龙江教育:高教研讨与评价,2013,(2).endprint

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