顧祎娜

工程力學(xué)教學(xué)中的探索與實(shí)踐

顧祎娜

（天津市河?xùn)|區(qū)職工大學(xué)，天津市 300011）

在工程力學(xué)的教學(xué)中，應(yīng)注重學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，注重教材對(duì)學(xué)生的適用程度，注重實(shí)踐與課本相聯(lián)系，注重學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)等等，才能喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

工程力學(xué)；類比法；多媒體教學(xué)

一、加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解

在工程力學(xué)的學(xué)習(xí)中，教師不僅要讓學(xué)生學(xué)到力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，更重要的是幫助學(xué)生具有能夠解決實(shí)際問題并建立力學(xué)模型的能力。學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的目的就是為了解決工程實(shí)際問題，工程實(shí)際問題解決依賴基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。在學(xué)習(xí)過程中，很多同學(xué)沒有學(xué)好這門課程的主要原因是缺乏對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)掌握，對(duì)基本概念混淆。搞清基本概念是工程力學(xué)學(xué)習(xí)的出發(fā)點(diǎn)和首要條件。例如，在解決靜力學(xué)中考慮摩擦的平衡問題時(shí)，就要傳授給學(xué)生靜滑動(dòng)摩擦力、最大靜滑動(dòng)摩擦力、摩擦角、動(dòng)滑動(dòng)摩擦力等基本概念。此外，在運(yùn)動(dòng)學(xué)中各種力的作用量和物體的運(yùn)動(dòng)量的計(jì)算也廣泛涉及基本概念問題。如何使學(xué)生能夠靈活運(yùn)用這些概念呢？首先，注意講解基本概念的物理意義。其次，運(yùn)用類比法總結(jié)歸納概念。例如，在引入理論力學(xué)中“截面慣性矩”的定義時(shí)可類比“轉(zhuǎn)動(dòng)慣量”的概念，只需用“面積”變?yōu)椤百|(zhì)量”即可推出后者，便于學(xué)生掌握運(yùn)用。第三，嚴(yán)格定義界限。例如，二力桿的定義為：只受二力作用而處于平衡狀態(tài)的物體。如果只受二力作用而沒有處于平衡狀態(tài)的物體就不是理論力學(xué)中二力桿。最后，牢記計(jì)算公式。在這里也可以用類比法化繁為簡，例如：桿、軸、梁的應(yīng)力計(jì)算公式可以歸納為：應(yīng)力＝內(nèi)力／相應(yīng)截面幾何性質(zhì)。

二、采用適合學(xué)生層次的教材

選擇教材要有一個(gè)準(zhǔn)確的定位，教材要考慮使用教材的對(duì)象，根據(jù)教學(xué)計(jì)劃的調(diào)整，對(duì)現(xiàn)有教材內(nèi)容我們就需要進(jìn)行篩減，突出重點(diǎn)，設(shè)置適合教學(xué)目的、教學(xué)計(jì)劃的教學(xué)內(nèi)容。其中穿插生活生產(chǎn)中的實(shí)際例子，以此來縮短課程與學(xué)生興趣之間的距離。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的難易程度，歸納出哪些是了解的，哪些是掌握的，哪些是熟記的。在教學(xué)中不能一刀切，不讓學(xué)生們覺得學(xué)好工程力學(xué)高不可攀。

三、用生產(chǎn)生活中的實(shí)例導(dǎo)入課程

引入實(shí)例可以使教材上常見的剛性、強(qiáng)度、穩(wěn)定性等枯燥的力學(xué)知識(shí)在生活中得到激活，顯得更有說服力，是學(xué)生產(chǎn)生主動(dòng)學(xué)好力學(xué)的內(nèi)部動(dòng)力。在講授剪切力時(shí)引入的一個(gè)實(shí)例：1995年6月2日，韓國漢城三豐百貨大樓在30秒內(nèi)化為了一堆瓦礫。事故調(diào)查小組在大樓骨架與藍(lán)圖的設(shè)計(jì)比對(duì)中發(fā)現(xiàn)，支撐4、5樓的柱子直徑大幅縮水，樓板厚度由45cm減到40cm，當(dāng)太細(xì)的柱子承受過多的重量時(shí)，天花板因剪切面上剪應(yīng)力過大，剪切強(qiáng)度不夠而破壞，致使整棟建筑幾乎瞬間全部垮塌。在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)：學(xué)生對(duì)形象直觀的事物感知往往會(huì)先入為主，這對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)是否順利至關(guān)重要。利用學(xué)生的好奇心，可以讓他們主動(dòng)地去深入學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容。例如，在講“梁的彎曲”這節(jié)內(nèi)容時(shí)，用格尺為教具，要求學(xué)生觀察橫截面，讓學(xué)生將格尺彎曲，再將格尺截面轉(zhuǎn)90。彎曲，學(xué)生發(fā)現(xiàn)很難彎曲，讓學(xué)生思考一把尺子兩種情況下，彎曲難易程度為什么不同？還可以以粉筆為教具引入“園軸的扭轉(zhuǎn)”的教學(xué)內(nèi)容。以此調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣并在興奮中掌握了很多工程力學(xué)知識(shí)。

四、利用多媒體手段輔助教學(xué)

在課前制作工程力學(xué)多媒體課件，多媒體課件具有動(dòng)態(tài)、可視、形象等顯著特點(diǎn)。在課件中可以穿插工程實(shí)例以達(dá)到形象生動(dòng)、圖文并茂作用。多媒體課件適合課上教學(xué)也適合學(xué)生在課后自學(xué)、復(fù)習(xí)。但是多媒體課件與板書相比也有其缺點(diǎn)。比如授課速度相對(duì)過快，這是由于學(xué)生對(duì)此種教學(xué)方式的不適應(yīng)以及視覺疲勞引起的。原因是人的精力不可能總是在集中的狀態(tài)。板書文字保留時(shí)間會(huì)長一些，而多媒體則一去不復(fù)返，這使學(xué)生有壓迫感，總覺得速度快。如何解決這個(gè)問題呢？教師可以在課件制作上采用暗色底紋，減少學(xué)生視覺疲勞。教師在授課節(jié)奏上加以改進(jìn)，語速有快有慢，注意重復(fù)。此外，在課堂上應(yīng)采用多媒體教學(xué)與板書相結(jié)合的方式，這樣可以使教師授課更加豐富，更能充分發(fā)揮教師的臨場能力。

五、運(yùn)用類比法構(gòu)建教學(xué)情境誘發(fā)聯(lián)想

由于事物中存在某種聯(lián)系，人們才可以從一個(gè)事物想到另一個(gè)事物，這是人們認(rèn)知活動(dòng)的橋梁。在學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)，教師就要幫助學(xué)生構(gòu)造類比對(duì)象誘發(fā)學(xué)生聯(lián)想。例如：通過類比可以解決園軸扭轉(zhuǎn)及彎曲的強(qiáng)度問題等等。從而學(xué)生能靈活的解決桿、軸、梁的一系列問題，對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)起到事半功倍的效果。

六、組織學(xué)生課外訓(xùn)練創(chuàng)造實(shí)踐機(jī)會(huì)

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，就要給學(xué)生創(chuàng)造自我訓(xùn)練的機(jī)會(huì)。例如：給學(xué)生布置課外考核作業(yè)，在教師幫助之下解決一些工程實(shí)踐問題，讓學(xué)生觀察實(shí)際工程，并將其簡化成為模型，列出方程求解，在對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析說明?？梢酝ㄟ^讓學(xué)生觀察縫紉機(jī)、自行車等機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程，讓學(xué)生在實(shí)踐中增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，鞏固知識(shí)，提高實(shí)踐中運(yùn)用能力，使學(xué)生從抽象枯燥的力學(xué)模型中擺脫出來。

［1］薛明德.力學(xué)與工程技術(shù)的進(jìn)步［M］.北京：高等教育出版社，2001.

［2］趙瑞蘭.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2001，（01）.

Practice and Exploration on Engineering Mechanics Teaching

GU Yi－na

（Tianjin Hedong District Staff and Workers University，Tianjin300011 China）

In engineering mechanics teaching，the students should focus on understanding the basic knowledge whereas the teachers should choose the suitable textbook for them.Besides，the teachers should pay more attention to develop students＇innovation and arouse their passion of study by associating textbooks with practice.

engineering mechanics；analogy；multimedia teaching

G712

A

1673－582X（2011）11－0108－02對(duì)于工程專業(yè)學(xué)生來說，工程力學(xué)是一門主修課程，是一門技術(shù)基礎(chǔ)課，它是溝通基礎(chǔ)和專業(yè)的橋路。如何能夠喚學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，需要教師對(duì)教學(xué)的方方面面進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。

2011－09－02

顧祎娜（1981－），女，天津市人。天津市河?xùn)|區(qū)職工大學(xué)教師，講師。研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)、工業(yè)工程。