摘 要:本文提出傳統(tǒng)的《工程力學(xué)》教學(xué)已不能適應(yīng)現(xiàn)階段的職業(yè)教育,并從教學(xué)內(nèi)容、方法和教學(xué)評價等幾個方面進行了一些改革。重點闡述了教學(xué)過程中所用的情景教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在課堂實踐中的應(yīng)用,從而使學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性有了很大的提高,取得了較好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:工程力學(xué);教學(xué)改革;情景教學(xué);任務(wù)驅(qū)動教學(xué)
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.182
高等職業(yè)教育是以學(xué)生為主體,以能力和素質(zhì)培養(yǎng)為中心,培養(yǎng)適合社會和企業(yè)要求的技能型人才。傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不適合現(xiàn)階段職業(yè)教育的發(fā)展,必須進行改革。
1 傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題
《工程力學(xué)》是許多工科類專業(yè),如建筑、機械等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,難于理解和學(xué)習(xí),但是對于學(xué)生后期學(xué)習(xí)專業(yè)課有非常重要的作用。尤其是和工程實際緊密聯(lián)系,是設(shè)計結(jié)構(gòu)尺寸以及強度計算的理論依據(jù),在學(xué)科中占有重要的地位。工程力學(xué)的概念和計算原理都比較復(fù)雜、抽象,而傳統(tǒng)的教學(xué)模式更增加了力學(xué)的學(xué)習(xí)難度。傳統(tǒng)教學(xué)中,工程力學(xué)課程標準將課程理論的系統(tǒng)性與完整性看得比較重,內(nèi)容晦澀難懂,不利于學(xué)生的理解與掌握。而且與工程實踐聯(lián)系較少,在培養(yǎng)學(xué)生將實際問題轉(zhuǎn)化為力學(xué)模型能力方面做得也欠缺,不利于學(xué)生分析問題能力和解決工程實際問題的能力的培養(yǎng)[1]。而高職學(xué)生的文化基礎(chǔ)不高,更不利于課程的學(xué)習(xí),對后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)有一定的影響。因此,工程力學(xué)課程的教學(xué)必須進行適當?shù)母母铩?/p>
2 教學(xué)內(nèi)容的改革
職業(yè)教育的最終目的是應(yīng)用,教學(xué)內(nèi)容夠用即可,能夠利用所學(xué)知識解決一般工程實踐中的力學(xué)問題。高職教育培養(yǎng)的是技能型人才,以應(yīng)用為主。所以工程力學(xué)教學(xué)內(nèi)容的改革必須突出應(yīng)用性這一特點,主要體現(xiàn)在刪除一些不合時宜的內(nèi)容,增加一部分新內(nèi)容[2]。同時改變傳統(tǒng)系統(tǒng)化的章節(jié),以模塊形式來展現(xiàn)。理論力學(xué)部分重點突出力系簡化和分析解決實際問題能力的培養(yǎng),各種定理的推導(dǎo)可以淡化,不作為重點,主要包括受力分析模塊和平面平衡力系計算模塊。材料力學(xué)部分主要是力學(xué)原理在工程實際中的應(yīng)用,重點培養(yǎng)學(xué)生繪制內(nèi)力圖和利用強度條件解決三類問題的能力。主要包括拉伸與壓縮模塊、扭轉(zhuǎn)變形模塊、剪切與擠壓模塊、彎曲變形模塊、組合變形模塊、壓桿穩(wěn)定模塊等六大模塊[3]。通過內(nèi)容及章節(jié)的變化,能夠適應(yīng)職業(yè)教育的需要,但還不夠,還需要在教學(xué)實踐中進行驗證,并逐步完善。
3 教學(xué)方法的改革與實踐
“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)模式不同于傳統(tǒng)的教學(xué)模式,它是一種新型模式。它強調(diào)“學(xué)生的學(xué)”和“教師的教”是一個有機整體,重點在“學(xué)生的學(xué)”,同時學(xué)會之后馬上課堂上進行實踐,加深學(xué)生對知識點的理解和應(yīng)用。要想較好的完成教學(xué)任務(wù),在教學(xué)過程中可以采用情景教學(xué)法來進行,同時也可以加上任務(wù)驅(qū)動的方法來輔助。在整個教學(xué)工作的推進過程中,由學(xué)生當主角,老師只做一個小配角,適當?shù)臅r候客串一把導(dǎo)演,讓學(xué)生做學(xué)習(xí)的主體,這樣就可以激發(fā)學(xué)生的求知欲和表現(xiàn)欲,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)與應(yīng)用能力。同時,根據(jù)課程的特點,把生活中的實例和工程中的實踐引入教學(xué)過程中,讓學(xué)生能夠觸碰到力學(xué)知識,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[4]。讓力學(xué)走進生活,走進工程實踐。學(xué)習(xí)的最終目標是讓學(xué)生能夠利用所學(xué)力學(xué)知識對實際中的問題進行分析并掌握其解決方法,同時培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力。通過這種新型的教學(xué)方法就可以很好的實現(xiàn)教學(xué)目的。
3.1 情景教學(xué)法
情景教學(xué)法的核心要素是情景的創(chuàng)設(shè),能夠讓學(xué)生感覺到身臨其境,感同身受。課前用模型來模擬力學(xué)原理,讓學(xué)生能夠看得見,增加感性認識,通過模擬上升到理性認識,理解藏在現(xiàn)象背后的力學(xué)。模型簡單直觀,取材方便,大多時候就是學(xué)生身邊或教室里就有的,甚至學(xué)生本身就是模型。這就是情景教學(xué)法。如講授受力分析時學(xué)生的課桌、板凳及吊著電棒的繩索;講授力矩平衡方程時教室的門、鐘表;講授力偶時水杯、十字扳手等等都可以當作模型。學(xué)生可以參與到整個教學(xué)過程中,就能夠克服學(xué)習(xí)的枯燥性,增強的學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。由其是現(xiàn)在課堂上的低頭族越來越多,情景教學(xué)法就“逼著”這些上課愛看手機、睡覺、注意力不集中的學(xué)生,讓他們參與情景,學(xué)會并理解該力學(xué)原理,并應(yīng)用在生活實踐中。下面就以合力矩定理和力矩平衡方程為例,來感受一下情景教學(xué)方式的魅力。
創(chuàng)設(shè)情景:找出三位力量相當?shù)耐瑢W(xué)參與推門實驗,將三位同學(xué)分成兩組,一組一個人站在教室里推門,不讓門打開;另外一組兩個同學(xué)站在門外,推開門進來。要求:門里的一個同學(xué)推門的外邊緣,門外兩個同學(xué)推門的中間。開始比賽,看誰勝出,結(jié)果出乎大家的意料,門里的一個同學(xué)勝出。結(jié)束后所有同學(xué)參與討論。提出問題:
(1)為什么門前的一個同學(xué)勝出,難道一個人比兩個人力氣大?
(2)力量足夠大時有沒有可能門后的兩個同學(xué)勝出,需要滿足什么條件?
(3)門有沒有可能處于靜止狀態(tài),需要滿足什么條件?
通過學(xué)生討論回答,最后得出結(jié)論:使門轉(zhuǎn)動的不是力,而是力矩,并給出力矩的定義。討論有可能出現(xiàn)的三種結(jié)果,做出總結(jié),得出力矩的合成定理與平衡條件,并給出相關(guān)定義與公式[5]。定義:使剛體繞O點轉(zhuǎn)動的強弱程度的物理量稱為力對O點的矩。用MO(F)表示,其定義式為MO(F)=±Fd。其中:點O稱為矩心,d稱為力臂。力矩的正負號表示力矩的轉(zhuǎn)向,規(guī)定力使物體繞矩心逆時針轉(zhuǎn)動取正,反之取負。從而得到合力矩定理和力矩平衡原理。該力學(xué)原理在工程實踐中的應(yīng)用:扳手、汽車傳動軸、梁的彎曲等。
最后,對學(xué)生提出要求:淡化公式的記憶,重要的是會用。牢牢記?。菏箺U件逆時針轉(zhuǎn)動的相加,順時針轉(zhuǎn)動的相減,即力矩合成。轉(zhuǎn)動的平衡條件合力矩為零。學(xué)生充分參與課堂,提高了學(xué)習(xí)積極性,產(chǎn)生較好的教學(xué)效果。
3.2 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法
作為情景教學(xué)法的重要補充,任務(wù)驅(qū)動法也是教學(xué)中的一種重要方法。在任務(wù)驅(qū)動教學(xué)中,學(xué)生的做是主要的,教師在一旁做指導(dǎo)。一般教師在講授內(nèi)容時時間盡量短一些,學(xué)生的主體地位要保證,充分保證學(xué)生完成任務(wù)的時間。以此培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題解決問題的能力。在學(xué)生完成任務(wù)過程中,老師要及時解決學(xué)生在完成任務(wù)時遇到的問題,實現(xiàn)“做中學(xué),學(xué)中做”。下面以受力分析內(nèi)容為例,來體驗任務(wù)驅(qū)動教學(xué)的魅力[6]。
首先,簡單的講授繪制受力圖的步驟和注意事項,然后創(chuàng)設(shè)情景,布置以下任務(wù): (1)畫出教室中懸掛著的電棒受力圖;(2)畫出靜止放在桌子上的籃球的受力圖;(3)畫出一根外伸梁的受力圖;(4)畫出以上各圖中支座的約束反力。最后,由老師點評每位同學(xué)完成任務(wù)的情況,并討論畫圖過程中有哪些技巧和誤區(qū),總結(jié)出繪制受力圖步驟及注意事項,為今后支座反力的計算打下基礎(chǔ)。該教學(xué)方法的主要目的是讓學(xué)生完成任務(wù)的過程中,掌握畫圖的方法,培養(yǎng)畫受力圖的能力。該方法也可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,是情景教學(xué)法有益的補充。
4 教學(xué)評價方法的改革與探討
不僅課堂教學(xué)方法要改革,同時評價模式也必須進行改革。不能再像以前只憑一張卷子的分數(shù)決定學(xué)生學(xué)習(xí)的好壞。要增加過程評價和情意評價。比如在情景教學(xué)中可以把學(xué)生參與課堂教學(xué)的主動性以及完成情景教學(xué)的貢獻大小來進行綜合打分,而且告訴學(xué)生這個分數(shù)將計入期末總分,以此來調(diào)動學(xué)生參與課堂的積極性。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)過程中,可以探討在學(xué)生完成任務(wù)后,當場給出評價,記一個分數(shù),并將每一次成績記錄。這樣,就實現(xiàn)了過程性評價,得到了學(xué)生的認可。同時在課堂進行過程中,還要考慮學(xué)生的創(chuàng)新思維和情商表現(xiàn),增加情意評價。這也是今后學(xué)生進入社會比分數(shù)更為重要的能力。另外,還可以考慮在學(xué)期最后增加一項答辯測試,類似將來的找工作面試,更能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的全面性和主動性。
總之,傳統(tǒng)教學(xué)方法已不適應(yīng)時代的發(fā)展和要求,必須進行改革。本文所采用的情景教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是教學(xué)實踐中一次大膽實踐,能夠充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,也產(chǎn)生了較好的教學(xué)效果。對以后職業(yè)教育其它課程教學(xué)有重要的借鑒意義。
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【項目】2018年河南省職業(yè)教育教學(xué)改革研究項目(青年教師項目)“加強職業(yè)學(xué)校公共基礎(chǔ)課程教學(xué)改革,增強專業(yè)服務(wù)效能” (項目編號:ZJC18004)
作者簡介:孔令強(1981-),男,河南新鄉(xiāng)人,碩士,講師,主要從事工程力學(xué)的教學(xué)和研究工作。