摘 要:《材料力學(xué)》是高校工科類專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程,是相關(guān)專業(yè)后續(xù)學(xué)習(xí)的必修課程。本文從學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)難點和關(guān)注點切入,從教學(xué)方法方面進行了探討,提出了“學(xué)中做,做中學(xué)”、“第二課堂”“學(xué)生老師”等教學(xué)方法,且已在學(xué)生中實施,都得到了很好的效果。
關(guān)鍵詞:材料力學(xué);教學(xué)方法;自學(xué)能力
材料力學(xué)是各高校工程類專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程之一,是一門應(yīng)用性很強的課程[ 1 ]。材料力學(xué)的研究對象主要是棒狀材料,如桿、梁、軸等。材料力學(xué)的知識不僅可幫助工程人員在實踐中確定合理的材料,還可確定材料的截面尺寸或校核其強度、剛度和穩(wěn)定性,在工程實踐中發(fā)揮著重要作用[ 2 ]。
《材料力學(xué)》課程具有理論概念性強,方法技巧性要求高的特點,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不易掌握知識點。通過教學(xué)發(fā)現(xiàn),學(xué)生的學(xué)習(xí)難點和關(guān)注點主要集中在以下幾個方面:(1)《材料力學(xué)》課程不易入門;(2)《材料力學(xué)》的學(xué)習(xí)方法;(3)理論知識和實際工程問題聯(lián)系在何處?只有解決好了學(xué)生的這些問題,才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,端正學(xué)習(xí)態(tài)度,理解關(guān)鍵概念,對他們后續(xù)的學(xué)習(xí)和對材料力學(xué)知識的運用方面都是大有裨益的[ 3 ]。
1 教學(xué)方法探究
1.1 入門教學(xué)
任何一門學(xué)科的發(fā)展都有其特定的歷史,人類歷史有多久,力學(xué)的歷史就有多久。材料力學(xué)是理工類專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程,是從伽利略時期以來在工程應(yīng)用過程中不斷發(fā)展起來的一門實踐性很強的學(xué)科,在其形成和發(fā)展過程中一直伴隨著不同領(lǐng)域的工程應(yīng)用[ 4 ]。因此,在課程初始對歷史上有關(guān)工程案例的介紹便有助于學(xué)生理解材料力學(xué)的發(fā)展史,讓他們在古人的智慧和文明中培養(yǎng)學(xué)習(xí)《材料力學(xué)》課程的興趣。比如,引入材料的變遷給農(nóng)業(yè)機械帶來的影響,說明材料力學(xué)知識為人類社會所做的貢獻,增加學(xué)生學(xué)習(xí)的使命感。
人的知識都是來自于自然,伽利略在探討空心梁承載能力時,曾引入了鳥類的骨骼和蘆葦。因此,在課堂上引入身邊經(jīng)常有所接觸的動植物現(xiàn)象來引導(dǎo)學(xué)生觀察生活,發(fā)現(xiàn)材料力學(xué)的奧秘。
1.2 學(xué)中做,做中學(xué)
材料力學(xué)研究力的內(nèi)效應(yīng),即物體變形和破壞的規(guī)律。材料力學(xué)將工程中廣泛使用的各種機械零部件單獨分離出來,簡化為構(gòu)件,研究它們的強度、剛度和穩(wěn)定性等承載能力,從而幫助工程人員選擇有足夠承載能力又經(jīng)濟合理的材料完成相關(guān)構(gòu)件的設(shè)計[ 5 ]。
材料力學(xué)可以算作工科課程中的文科,因為其中關(guān)于力學(xué)的理論闡述較多,從而導(dǎo)致該課程理論性強,數(shù)學(xué)推導(dǎo)、計算煩瑣,對于大部分學(xué)生來說,學(xué)習(xí)較為吃力;對于老師來說,在教授的過程中,難把理論知識生動化。目前大部分教學(xué)采用多媒體的方式進行,將以前難以理解的知識點通過語音、動畫等形式展示給學(xué)生,但是多媒體教學(xué)信息量大,學(xué)生容易引起學(xué)習(xí)上的疲勞且不易跟上學(xué)習(xí)進度。此外,《材料力學(xué)》課程理論性偏高,很多知識點都需要強加記憶,對于工科學(xué)生來說不易融入。因此,在教學(xué)過程中,根據(jù)學(xué)生認知規(guī)律,系統(tǒng)設(shè)計 “學(xué)中做”、“做中學(xué)”遞進的實踐教學(xué)內(nèi)容。
(1)通過課堂教學(xué),將材料力學(xué)的理論知識通過多媒體、板書等形式傳授給學(xué)生,讓學(xué)生初步掌握相關(guān)理論知識,完成第一階段的“學(xué)”。然后根據(jù)所學(xué)的知識點,設(shè)計相應(yīng)的小課題,讓學(xué)生動手設(shè)計,將理論知識和實踐緊密結(jié)合,完成第二階段的“做”。
(2)通過校內(nèi)實訓(xùn),將課程的知識點和工程實例串聯(lián)起來,設(shè)計出一系列專門的實訓(xùn)內(nèi)容,讓學(xué)生在老師的指導(dǎo)下完成模擬工程案例的解決,從而有機的將理論和實踐相連。學(xué)生在動手解決問題的過程中,不但能使課堂上所學(xué)的理論知識得到進一步鞏固,更能讓學(xué)生的動手能力,自我學(xué)習(xí)能力及綜合能力得到很大提高。
1.3 引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)自學(xué)能力
傳統(tǒng)的教學(xué)模式一般是教師利用多媒體或者傳統(tǒng)的方法進行講授,主要是老師講授為主,學(xué)生課堂被動接受為輔,學(xué)生參與度不高,接受起來相對較難,學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力也得不到提升和改進。因此,《材料力學(xué)》在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)積極培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[ 6 ],將傳統(tǒng)的“老師為主導(dǎo)”的教學(xué)模式進行改變提升,強調(diào)學(xué)生的主體地位,使學(xué)生不再單純的接受灌輸式教育。
(1)課余時間,在學(xué)生當(dāng)中開設(shè)第二課堂,充分調(diào)動學(xué)生的積極性和提高參與整個課程學(xué)習(xí)的參與度。首先,將授課班級分成若干小組,給每個小組一定的課題驅(qū)動,主要是在網(wǎng)絡(luò)或者現(xiàn)實中普遍存在的與材料力學(xué)相關(guān)的工程實例,引導(dǎo)學(xué)生利用所用的材料力學(xué)的相關(guān)知識進行分析、解決。學(xué)生在解決問題的過程中,可以利用教材的相關(guān)知識、通過網(wǎng)絡(luò)尋求幫助、向老師請教等不同方式學(xué)習(xí)得出結(jié)論,使得材料力學(xué)的理論知識和實際工程問題之間緊密聯(lián)系起來。
(2)在教學(xué)課程中,設(shè)立“學(xué)生教師”。教師在授課過程中,根據(jù)學(xué)生對知識的掌握情況和融入學(xué)習(xí)的參與度,在學(xué)生當(dāng)中隨機抽取學(xué)生作為臨時“教師”。教師根據(jù)授課計劃安排,讓學(xué)生選擇自己感興趣的部分,并指導(dǎo)學(xué)生備課、查閱資料,幫助學(xué)生完成這一部分課程的教學(xué)工作。通過此種方式,大大提高學(xué)生對知識的掌握度,也能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。
教師在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中,也應(yīng)當(dāng)時刻關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)和思想動態(tài),根據(jù)學(xué)生的反映調(diào)整教學(xué)方式,改變教學(xué)模式。
2 結(jié)語
《材料力學(xué)》課程作為一門專業(yè)課程,在課程體系中有著重要的地位,提高教學(xué)質(zhì)量培養(yǎng)高素質(zhì)人才是高校賴以生存和發(fā)展的前提條件。因此,只有在教學(xué)過程中充分發(fā)揮教師的引領(lǐng)作用,不斷充實教師本身的專業(yè)技能,適時更新教學(xué)方式和手段,才能讓老師“寓教于樂”,讓學(xué)生“寓學(xué)于樂”。
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作者簡介:周英菊,女,漢族,貴州甕安人,碩士,貴州交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院,研究方向:材料。