提高“工程力学”教学质量的方法探讨

提高“工程力学”教学质量的方法探讨

摘要在“工程力学”教学中，要始终坚持以人为本，运用就业目标导向教学法，结合案例导向和教具、问题导向，努力使专业基础与专业实践充分结合，才能充分调动学生学习的积极性，不断提高教学质量。

关键词工程力学教学导向

一般说来，技校招收的学生，大都学习素质和心理素质较差。虽然他们的观察力强，记忆力好，想象丰富，思维活跃，接受新知识快，但学习目的往往不够明确，理想层次低，就业目标模糊，对技术工人在经济建设中的地位认识不足，往往认为学习成绩再好也是打工，学习缺乏动力。因此，必须改革教学方法，以人为本，努力采用目标导向教学，让学生在富有吸引力、好奇与感性的氛围中获取知识，才能完成“工程力学”的教学任务。要用就业目标导向和职业行为导向的方法让学生认识“工程力学”在现实中的地位、研究对象、学习方法，懂得为什么要学和怎样学，帮助学生做到“学有方向”，增强学习的责任感，培养自觉学习的精神。因此要通过组织学生到工厂见习，了解冲床、剪床等机械设备的运动情况，设备破坏的特点及危害，现场提出一些与课本关系密切的力学问题让学生思考，激发学生的好奇心，培养良好的学习动机，激励强烈的学习欲望，培养良好的意向动力。这样，才能为顺利完成教学任务铺平道路。

技校学生形象思维能力较强而抽象思维能力较弱。在教学中必须对学生的实际，采用案例导向和教具导向的教学方法，坚持科学性和思想性的统一，做到理论联系实际，遵循直观性的原则由浅入深、由易到难、由近及远、由简到繁的认识规律，才能达到既教书又育人的目的。对学生来说，力是抽象的、概念是空洞的。因此在教学中要重视运用案例、教学模型导向，充分利用实物、力学模型、卡片、电化教具等富有针对性的协助教学手段，增加学生的感性认识，从而加深对理论的认识。首先要充分利用教具、多举一些现实而具体的例子让学生思考，并尽可能把例子描述得生动具体。其次要结合机械等实物分析问题，帮助学生加深理解。然后要结合挂图、板书，把抽象的力分析成具体的力。如讲授三角构架的受力分析，要制作木条三角构架，帮助学生分析各木条的受力特点，再通过画力图分析解除约束后3根木条的受力情况，帮助学生掌握受力分析的步骤。又如讲授摩擦力，要通过作用力发生变化时运动状态也发生变化的实验帮助学生理解滑动趋势、静止状态、临界状态、滑动状态的特点、掌握各种状态下摩擦力的变化规律，理解静摩擦力和最大静摩擦力的关系与区别、摩擦力的方向及其计算方法等。再如，讲授圆轴扭转时要借助软橡胶棒的扭转变形帮助学生理解糨的实质是剪切变形和剪应变；讲授直梁弯曲可利用两块等长、等截面的长方体木板钉在一起作为模拟木板的变形，进而理解内力是剪应力和弯矩。这样，通过具体的观察、形象的思考、抽象的分析这些从具体到抽象的认识过程，一步一步地深化启发学生思考，才能较好地提高学生的抽象思维能力和分析能力，有效地促进难点的转化。

技校生分析判断问题的能力不强，因此在教学中要帮助学生掌握理论基础课研究分析问题的思想方法，提高分析判断问题、解决问题的能力。对基本定理、基本公式的推导应重点阐述分析问题的思路，发掘问题的内在规律。如材料力学4个基本变形中横截面上应力的平衡条件、应变的几何条件以及应力与应变之间的物理条件，着重分析应用公式的条件和物理意义，让学生从不同角度分析事物本质的和非本质的属性，加深对问题理解。要帮助学生理顺各部分知识的关联，加强对比、推导，使知识系统化。如：力系的平衡方程

∑Fi=0

共线力系∑Fix=0∑Fix=0

∑Fiy=0→平面任意力系∑Fiy=0

平面力偶系∑Mi=0∑M0=0

平面平行力系∑Fi=0

∑M0=0

又如表1中所示材料变形的基本形式及强度条件。

表1材料变形的基本形式及强度条件

变形基本形式

变形公式应力方向

拉伸与压缩σ＝≤［σ］σ与A面垂直

剪切τ＝≤［τ］τ与A面相切

挤压σjy＝≤［σjy］σjy与A面垂直

圆轴扭转τmax＝Τmax/Wn≤［τ］τ沿截面半径成直线规律分布

直梁弯曲σmax＝M/Wz≤［σ］σ与截面垂直

通过这样系统的分析对比，学生才能比较好地掌握这些知识的联系与区别，达到正确运用公式进行受力分析和强度计算的目的，从而提高分析判断能力。

同时教师要讲好知识的关键点。纵观静力学和材料力学，关键知识是受力分析和截面法求内力。这些知识点，虽然课本安排的内容不多，但它们对完成整个教学任务起着举足轻重的作用。如前所述，用模拟梁演示简支梁的约束反力、用三角构架演示它的整体受力和解除约束后的各杆件的受力、用能重新组合的模拟梁演示平面假设和截面法求内力，通过这些从立体到平面的有针对性的协作教学行为，学生才能较快理解问题。学生只有掌握了这些关键知识，才能对完成整个教学任务创造决定性的条件。

还应注重培养学生的智能，这是提高教学质量的关键。智能包括解决问题的定向能力、表达能力、组织能力、动手操作动力、迁移能力和创造能力，其中动手操作能力是核心，它的最高目标是养成学生的职业行为能力。意向是学习的动力，学生的学习过程是一个以“意向是动力”为核心和智能发展过程。因此在教学中要善于运用问题导向教学法，启发学生发现、探索问题。一切研究、探索都是从提出问题开始的，只有在教学中注意引发问题，才能激发学生的思考能力。讲课要条理清楚、层次分明、声情并茂、引人入胜，关键在于教师能根据学生实际恰当地提出问题。例如应力分布，可以提问：为什么同一材料在受力时不同地方的应力会不同？最容易破坏的地方在哪里？为什么铸铁受压时的许用应力大、受拉时的许用应力小？启发学生用截面法、平衡条件等知识来分析解决。通过分析、计算，引导学生总结塑性材料和脆性材料拉、压、扭、弯许用应力的变化。这样一步一步地深化，才能达到启发学生思考，提高学生智能的目的。

加强实验是提高学生职业能力的重要环节。实验是开拓思维、培养动手能力的重要环节，是力学教学的重要组成部分。因此要充分利用教具做好力学实验。要让学生通过分组操作以培养团队合作精神，让他们在操作中有所创造、有所发现。实验要写好实验报告，评价成绩，提高文字表达能力。

提高学生计算机应用能力，是培养新一代技术工人的需要。工程力学涉及的问题很多，计算复杂，有些问题仅凭手画笔算效率很低。因此，可应用计算机辅助教学，开