工程力學論文
在日常學習和工作生活中,大家都寫過論文吧,論文是討論某種問題或研究某種問題的文章。那么問題來了,到底應如何寫一篇優秀的論文呢?下面是小編整理的工程力學論文,僅供參考,希望能夠幫助到大家。
工程力學論文1
一、引言
隨著我國高等教育人才培養目標的轉型,傳統的教育理念和教學模式正在發生根本變化。我國高等教育培養出的人才規模大、人數多,但工業競爭力遠不如科技發達國家,工程類人才的創新意識和創新能力普遍較低,主要原因是長期沿用傳統教學模式,采用單一的課堂灌輸式教學方法,教學重點仍偏于理論學習、科學工程分析,而面向工程的實踐訓練少,教學還停留于知識傳授階段。對照ABET《工程標準20xx》中工科畢業生應具備的十一種能力要求[1],我國的高等教育只突出了一點:即應用數學、理科知識和工科知識的能力培養。其他十條能力的培養在我國教育中普遍受到忽視,特別是在課堂教學中極少體現。從最基本的課堂教學入手,探索先進、合理的教學模式,改變傳統教學理念和教學方法,是實現當前高等教育人才培養目標轉型的重要基礎[2]。
學生在大學期間主要的時間和精力集中在各門課程的學習上,所謂學生各種能力的培養離不開日常課程的教學訓練和教學方法的影響。為了從根本上實現高等教育的變革,國內很多高校已采取積極辦法,開設融合中西方教育優勢的課程,實現國際化辦學,鼓勵教師到國外學習,同時也大力提倡國內外教師聯合為本科生授課,從最基本的日常教學中,影響和改變默守陳規的傳統教育。力學課程一直以來都是學生花費時間多,學習壓力大的課程,在該類課程中實施國際化的合作教學,引入新的教學思想和模式,對傳統力學課程教學的改變,實現現代人才培養目標具有重要意義。
二、國外教授授課特點
為了改革傳統力學課程的教學理念和教學模式,促進高等教育的國際化發展,在學校的大力支持下,我們在工程力學、材料力學和結構力學課程的教學中,采用了中外教師合作授課的模式,在合作交流中取長補短,深化力學課程的教學改革。總結外教授課的特點具體如下:
1.英國杜倫大學教授講授了32學時的“工程力學”課程。在第一輪的授課過程中,該教授主要以課堂講授為主,授課內容為靜力學及材料力學部分內容。授課主要特點在于:介紹課程基本內容,例題較少,將力學基本問題程序化,讓學生大量使用Matlab和Excel軟件編程求解復雜計算問題;此外,還讓學生登陸國外學校的教學管理系統,在系統中分配給每位同學不同作業,學生網上提交作業,系統自動記錄學生提交的`次數以及正確率。為了給學生創造與教授面對面的交流機會,在第二輪和第三輪的授課中增加了實踐環節,讓學生通過課堂學到的知識,利用老師給定的材料(膠管、牙線、膠槍等),按照指定題目設計受拉、受壓、受彎等結構,并在課堂上對各小組設計的結構加以評定。
2.美國新澤西州立大學教授,為國內學生講授6學時“壓桿穩定”內容。上課特點:以英文教材內容為主,將教材中的主要內容轉成圖片,上課時用PPT演示給學生并與學生討論教課書中內容,對教材中給出的計算公式的正確性提出質疑,以引發學生討論及思考。授課內容不局限于課本,課堂上提出相關科研成果并與學生討論。
3.西澳大利亞大學教授為國內學生講授16學時的“結構力學”課程。授課形式為課堂講授,講解過程采用在計算機屏幕上書寫,下課后形成PDF教案的形式。授課內容為靜定或超靜定多跨梁的位移、內力計算。授課特點是:強調靜定和超靜定問題的通用算法的講解,舉例說明此類問題的統一求解模式,演示根據基本理論編寫計算程序的過程,強調用Matlab、Excel及結構力學求解軟件編程求解各類問題。
三、國內外教學模式對比討論
在與國外教授合作教學過程,通過對比同類課程、相同授課時間內同類教學內容的不同教學模式,發現存在如下差異:
1.同一門課程,教學內容相同,對學生的要求不同。以工程力學課程為例,國內教學中通常詳細講述每一個知識點,針對每個知識點講授例題,同時讓學生做一定量的習題,希望學生完全掌握所有知識點,課程信息量大,學生要做大量習題才能完全掌握全部課程內容。在例題和習題的選擇上,通常采用理論較深,計算簡單的問題,訓練學生理解和掌握知識點。國外教授課堂上強調的知識點相對少,很多內容一帶而過,通常采用比較簡單的例題和習題來消化理論知識,課程內容相對容易掌握。復雜計算問題采用通用算法,強調計算機編程計算。超靜定桿件的內力和應力求解問題,國內學生大量練習的是均勻荷載作用或溫度均勻變化問題,對于荷載和溫度任意變化問題,優秀的學生能夠利用積分計算桿件的變形,再根據變形協調條件求解。國外教授上課時給學生介紹此類問題的解題的方法是采用麥考利函數(Macaulay Bracket) 表示分布荷載,用狄拉克δ函數(Dirac Delta Function)表示集中荷載,寫出力學和幾何方程,加上邊界條件,利用Matlab編寫程序,用計算機求解。不同問題,只要修改程序中的荷載表達式和邊界條件,求解方法都相同。
2.相同理論,講解目的和實現方法不同。以結構力學授課內容為例,國內該門課程的主要研究對象是由梁、柱構成的剛架,以剛架為主要研究對象講授靜定和超靜定結構的內力和位移計算方法。外教則采用框架結構中的單桿,分別取立柱和橫梁,再分別講授只有軸力作用或只有彎矩作用時,軸力與軸向位移之間的關系,或彎矩與轉角之間的關系。在介紹力法和位移法的理論中,強調剛度陣和柔度陣的建立,然后采用數學軟件計算矩陣,求解力或位移。同樣介紹力法和位移法解超靜定結構問題,國內教授授課時會讓學生在課堂和課后做大量習題,題目主要通過手算完成,且計算量較大,有些題目需要使用解題技巧才能完成,因此,學生通常在力學課程的學習中花費較多時間。國外教授講課過程中選用的例題和習題比較簡單,通用性強,解題過程程序化,不強調特殊性和技巧性,強調對一般問題編程求解或使用計算機軟件完成數學運算。
3.實踐教學法在課堂教學中的應用。國外教授在講授基礎力學和結構分析課程時,均設計了相應的實踐環節。例如在研究材料力學性能時,結合結構設計大賽采用的材料,讓學生測試繩子和紙條的抗拉強度和剛度,指導學生在結構設計中正確使用材料。講到受壓和受彎構件時,讓學生自己設計柱和梁通過實際加載讓學生體會梁的合理設計方法,加深對立柱穩定性的理解。國內力學課程授課過程中,除了傳統力學實驗外,通常不設置其他實踐環節。普遍反映的問題是目前課程學時太少,需要講授的課程內容太多,沒有足夠課時開展此類活動。
四、不同教學理念和模式帶來的啟示
表面上看,國內教授與國外教授在同一門課程中對理論知識的講解方法,例題的選用,解題工具的使用,以及授課模式都存在一定差異。然而,產生這種差異的根源實際上可以歸結為一點:即人才培養目標的不同。
國內在人才培養方面,長期致力于研究型人才的培養,授課教師通常希望學生能夠深入、熟練地掌握本門課程的主要內容,能夠牢記各種定理和公式,并能夠熟練運用力學知識求解各種類型題,包括難題、技巧性較強的題。而能夠達到這種要求的學生通常不足30%,絕大多數學生認為力學課程太難,內容太多。國外教授授課意圖很明顯,不做難題、技巧性強的題,強調采用常規算法建立通用表達形式,由于簡化了授課內容,節省了大量做題時間,使得授課氛圍寬松,有時間穿插介紹各種工程軟件在力學分析中的應用,并可以在授課過程中增加實踐及討論環節。由于對學生解題難度要求降低,故大多數學生反映課程不難,及格率也相對較高。這種教學方法更有利于大多數學生的工程技術能力訓練,適于工程技術人才的培養,強調的是多方面綜合能力的培養。
我國高等教育目前正處于轉型發展階段,研究型、應用型和應用技術型教育并存,培養高層次、卓越的工程技術人才,是當前高等教育人才培養的主要目標之一。工程教育模式越來越受到廣泛關注,國外教授的不同授課模式給我們當前的教育教學改革帶來了一定的啟示。
在與國外教授聯合為本科生講授力學課程過程中,通過研究國外教授的教學特點,對比國內外力學課程不同的教學內容、教學方法和教學手段,在以工程教育人才培養為目標的力學教學模式改革方面深受啟發。為培養高素質的技術型人才,改革傳統力學課程教學方法提供有益參考。
工程力學論文2
摘要:在我國高校學科的建設中,工程力學主要有兩個方面的內容,分別為靜力學與材料力學。靜力學是材料力學方面的基礎,因此受到的重視更深,而在材料力學方面的研究中,通常會對靜力學進行相關分析,從而通過更全面的分析受力的方法來開展綜合性的受力分析。作為工程力學研究的關鍵和重點,準確進行受力的分析是學生要掌握的重要技能之一,也是對學生學業情況進行考察的重要方式[1]。工程力學受力的分析是一門較難掌握的專業技能,在工程受力進行分析的過程中會出現各種復雜的問題,只有提高受力分析的精確度,熟練掌握專業技能,才能更好地進行受力分析。
1 工程力學的主要內容
工程力學是高校理工院校的重要課程,在一些電子、材料、土木和機械類型專業的高校中都有所涉及。工程力學與工程之間的聯系極為密切,是一門實踐性較強,操作要求較高的學科,在高校教學工作中,教師不僅要注重力學理論方面的教育,還要培養學生掌握專業的實踐技能,工程力學教學的目標就是為了培養運用工程力學知識對實際問題進行解決的專業型技術人才,對工程構件能否進行準確受力分析會對后續工作直接產生影響,例如構件荷載的設計、構件尺寸的設計、構件安全性的校對以及建立平衡方程等能不能進行順利的實施[2]。此外,教師在進行受力分析的教學中,學生初始接觸構件時,普遍會將高中物理中學到的受力分析運用到構件受力分析中,學生對力學理論掌握不足以及理論了解不夠,因此,提高學生對構件受力的分析能力是教學的重要內容。
2 工程力學受力分析
工程力學受力的分析是整個力學工程研究的關鍵和重點,受力分析是有效解決力學方面問題的重要方法和步驟,是理工類大學開設的重要專業內容,對構件的受力分析是否準確將直接關乎后續的開展工作,但當下不少學生在學習過程中并沒有理解與掌握相關的知識,在分析受力時容易出現較多差錯。工程力學的構件受力分析的辦法主要是建立在學生對力學約束的了解、掌握以及記憶的基礎上。大多數學生都覺得這些工作的開展異常困難,在進行受力分析時處處出錯。此外,鉸鏈類型與約束反力方面的畫法也是力學受力分析的難點。基于支座方面的不同,鉸鏈在類型上主要有兩種形式,一種是活動鉸鏈支座,另一種是固定鉸鏈支座。在學生學習中,固定鉸鏈與活動鉸鏈對比,前者制作出的約束反力更難被學生理解。其中,約束力是在主動力上的比較而言的,構件除了受到主動力上的`約束作用,還一定會存在于約束反力上,一般來說,約束的反力其存在主要受到主動約束力方面的限制,當主動的約束力正處于一種未知的狀態時,相應的,約束反力也隨之處于未知的狀態中,因此,在對約束反力方面的方向進行確定時,此處的受力可以用正交這兩個分量來替代。值得被關注的是,實際受力的方向并不能被方向上的分量所代表,方向的分量是表現力的方向上的代數量。在難以確定主動力接觸點與合理方向的情況下,學生對約束反力的實際情況往往無法進行準確的判斷,從而只能采用這種替代的方法[3]。在二力構件中,如果兩個受力點的連接線向外或向內進行延伸或者處于鉸鏈的連接處,以及在工程力學三力的構件中,是需要使鉸鏈的約束反力方向被畫出。
3 提高工程力學受力分析準確性的措施
3.1 對受力分析概念的正確理解
若想使工程力學受力分析的準確性得到有效提高,就要對平衡、主動力、約束反力、約束、非自由體以及自由體等幾個重要的力學概念有充分的理解。其中,自然體指的是在進行運動時不受任何客觀或主觀限制的物體。例如當物體在地球的引力作用下,如果對空氣的阻力進行忽略,那么物體在重力的作用下,不受其他限制向地心作出自由落體的運動,由于其運動方式與軌跡不受限制,因此我們可以將這樣的物體稱之為自由體。自由體與非自由體是相對的,無論是在概念內容還是運動過程上,非自由體即指物體在運動時受到限制。例如家里的衣柜,盡管受到重力的作用,但地面對其進行了限制,因此不能做向下的自由落地運動。此外,地面是限制衣柜運動的物體,我們可以將這類物體稱之為約束。約束自身也是一種物體,也會對其向物體做方向的運動時造成限制,約束反力,主要指約束對被約束的物體運動產生阻礙的力作用,在工程力學上,約束對運動物體的力有被動性。物體在運動過程中會受阻礙,其接觸約束時產生反作用力。此外,如果物體沒有受到相應的主動力,就不會有運動的趨勢,更不會受到約束的反作用力,即約束反力。除此之外,還有平衡與主動力。只有對這些力學的概念進行熟練的掌握,才能提高工程力學受力分析的準確度。
3.2 對力平衡公理的熟練掌握
若想有效提高工程力學受力分析方面的精準度,就要對反作用力和作用力的公理、三力平衡交匯的力系定理以及二力平衡的公理進行熟悉理解與掌握,并將其在受力分析中靈活進行運用,例如二力平衡的公理,主要是指在同一物體作用的兩種力,其大小相等但方向相反,此外,還處于同一直線上,這種作用在同一物體的兩種力,平衡充分又必要的要求是這兩種力的方向相反,大小相等,且在同一直線上相互作用,但對于變形體來說,二力平衡的公理僅僅是必要的條件,卻不是充分條件。對平衡公理的熟練掌是有效提高受力分析準確度的重要因素。
3.3 熟記約束力表示的方向
在工程力學中,受力分析方面的準確性對整個工程力學來說至關重要,因此,熟記工程受力分析中較常見的約束反力的表現方法就顯得極為必要,工程受力分析當中的主要難點就是約束反力的方向確定,只有在各項類型工程受力中,對約束反力的方向用一般表現方法表示出來,并按照合理的要求一一規范標示出,便能更快更容易將問題解決。總而言之,盡管工程力學受力分析是一種難點,卻是可以通過有效方式進行解決的,因此學生若想提高工程力學方面受力分析的精準性,就必須要亞格按照專業學習的標準進行,經過不斷積累與實踐,最終定能掌握要領。
4 結語
工程力學的受力分析在整個力學當中都是研究的關鍵因素與關注重點,如何做到讓學生對受力分析的準確性進行有效掌握是對學生專業技能進行考察的主要方式[4]。力學受力的分析是理工類大學專業課開設中的重要內容,更是解決工程力學問題的重要方法與關鍵性步驟,眾所周知,對構件進行力學受力的分析與后續工作能否順利開展有重大的聯系,受力的分析不僅關系到荷載設計的工作,還關系到構件尺寸的設計等,因此,工程力學受力的分析有其獨立的重要性,所以,對高校來說,在教學過程中要提高力學的重視程度,培養出更多更優秀的以理論工程受力分析知識對實際問題進行高效解決的專業技術人才。
參考文獻
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工程力學論文3
一、力學課程在土木工程中的作用和地位
土木工程是個涵蓋范圍極廣的一級學科,下面設有結構工程、巖土工程、橋梁與隧道工程、市政工程、防災減災及防護工程、供熱及空調工程等六個二級學科。土木工程專業的力學課程包括理論力學、材料力學、結構力學、土力學、流體力學、彈性力學等,其中材料力學、流體力學和土力學配有實驗課。力學課程是土木工程專業重要的專業基礎課,表1是我們學院土木工程專業建筑結構工程方向的部分培養計劃,可以看到,在必修的專業基礎課中,力學課程占19學分,是總學分的46%,可見力學課程在土木工程專業中的地位。
學習力學課程的目的是為了進行工程計算,對象包括:住宅、廠房、道路、橋梁、隧道等工程結構。若缺少對這些力學課程基本概念、基本原理以及求解方法的深入理解,就很難真正掌握后續的專業課程,如:鋼筋混凝土原理和設計、鋼結構原理和設計等,也就無法開展有關工程設計、施工、監理乃至進一步的科研工作。因此,力學知識的掌握與否對于土木工程專業的學習有著舉足輕重的作用。
二、力學課程中學習評價的現狀
土木工程中的力學課程與工程實際問題緊密結合,實用性強,是基礎課和專業課之間的橋梁,上承高等數學等基礎課程,下啟鋼筋混凝土等專業課程,在整個專業培養教育中起著承上啟下的作用,對培養合格的工程類人才更有著至關重要的作用。同時這些力學類課程又有自身的特點,往往前后章節之間有著密切的聯系,前面知識如果掌握得不好,后面的學習就會變得很困難。以我們學校的土木工程專業為例,前面很長一段時間內力學課程的學習評價采用傳統的筆試一錘定音,強調量化成績。平時上課點名和作業占30%,期末筆試成績占70%,但這30%的平時成績其實形同虛設,抄作業現象時有發現。這種只重結果不重過程的評價方式,不能很好地反映學生學習的動態發展變化,使學生無法及時找到自己的優勢與不足,也使教育者無法知曉關鍵問題之所在,從而無法適時采取有效的教學方法,促進學生創新能力與素質的提高。結果往往是學生等到期末時為了應付考試,倉促應對,有的勉強過關,有的學生考試不及格,需要來年重修,浪費了寶貴的時間,更嚴重的是,這一階段力學知識的缺乏對后續專業課程的學習造成了負面的影響。
三、發展性學習評價
在力學類課程的實施策略鑒于上述現象,我們改變力學課程中的學習評價方式,采用發展性學習評價,這是一種全新的教育評價方法,它包括形成性評價和終結性評價,使學習過程評價與學習結果評價相得益彰,以促進學生的全面發展為根本目的。在教學大綱中,我們把平時成績的比例從原來的30%提高到50%,目的是使學生重視學習過程,同時在教學過程中開展了以下的學習評價策略。
(一)加強對學生課堂內參與程度的評價
高等學校最根本的任務是通過教師的課堂教學培養社會所需人才,因此,提高課堂教學質量是高校辦學的宗旨。一方面,教師在課堂教學中應采用啟發式教學,適時地提出問題,啟發學生思考,調動學生思維的積極性,使他們能主動、活潑、創造性地進行學習,開展討論。然后,教師再進行細致地分析講解。另一方面,課堂教學離不開教與學,教師在認真完成教學工作的同時,學生課堂參與的積極程度對課堂教學質量的提升有著重要的推動作用。因此對學生的課堂表現應有客觀的評價,評價標準中可以采用程度或層次的描述方法,通過量化與評價結果掛鉤。如:對于聽課、實驗的表現可以給出以下幾個評價層次:表現主動積極,注意力集中,積極互動的同學可評定為A;注意力較集中,表現較積極的同學,評定為B;表現一般,偶爾還要開小差的.同學,評定為C;不專心聽課或參與程度較低的同學,評定為D。這樣就把學生的聽課狀態分成了四個層次,通過對這些層次進行賦值使其量化,并規定該評價內容在總成績中的比重,就對學生的課堂表現給出了較為細致的評價,使其成為平時成績的一部分。
(二)加強對學生課外學習投入的評價
伴隨著科學技術的快速發展,新學科不斷涌現,學生所要學習的課程增多,在總學時數相對穩定的情形下勢必要壓縮力學課程的學時,這樣有一部分教學內容需要學生課外完成,或者說學生在課外需要花費一定的時間來鞏固、強化和拓展課堂所學的內容,包括閱讀資料、完成作業。以前總是把學生的書面作業完成情況作為平時成績,但抄襲作業的現象屢見不鮮,因此我們把作業作為其課外學習的一部分,教師在課堂上采取課堂討論或小測驗的形式對課外學習內容進行檢查,就是以實際掌握的知識作為衡量標準,而不是簡單地以書面作業作為平時成績的依據。課堂討論和小測驗一方面起到了學習評價的作用,同時教師可以通過適當的講解,對這部分知識進行必要的總結,把正確的方法和原理及時傳授給學生,使學生及時獲得正確的觀點和方法,也便于反思,對學習行為及時進行調整。
(三)保證期末考試命題的質量
期末考試是終結性評價的主要形式,教師應保證考試的命題質量,以課程教學大綱為依據,試題中要反映大綱重點要求的基本概念、基本原理以及基本計算方法。嚴格按課程評價標準命題,保證符合大多數學生水平的要求,同時,命題時要注意試題所涵蓋的知識面,注重考核利用所學知識解決實際問題的能力。也就是說,試題的分量(包括難度和計算工作量)應該適中,應使中等程度的學生在規定的考試時間內能有一定的復查計算結果的時間,試題的措詞應力求清晰準確,以免學生對題意產生誤解。最后,為了掌握試題的分寸,任課教師在擬好試題之后,應認真地預做一遍,對試題的難易程度、容量大小進行把控。總之,要充分發揮評價的導向作用,使學生既重視基本理論,又自覺地注重應用能力的培養,使終結性評價發揮更大的作用。
四、結語
經過一年多的教學實踐,發展性學習評價的優勢已有所顯現,學生的學習積極性明顯提高,教學秩序明顯改觀,當然還存在著很多不足,需要在不斷的教學實踐中得到改進和提高。通過開展發展性學習評價,我們認識到當學生從評價的消極應付者變為評價的主動參與者時,學習狀態發生了很大的改變。由于評價系統更加注重對學生階段性成績的評判和肯定,使學生提高了學習積極性,培養了科學探索的精神,也使教師能及時有效地指導學生,促進學生的進步與發展。因此,發展性學習評價能夠比較好地發揮教育評價的導向、激勵以及改進等功能,更加注重學生能力的培養,是值得嘗試的評價方法。
工程力學論文4
論文關鍵詞:工程力學;工程管理;教學改革
論文摘要:《工程力學》是工程管理專業的一門主要的技術基礎課,在專業課程學習中起著承上啟下的重要作用,但是由于教學對象的特殊性,使得工程力學在工程管理專業的教學過程中遇到了很多問題:學生們對于課程的不重視、學生們覺得學習起來特別難、力學課堂容易沉悶、在較少課時內需要完成三大力學的教學內容……這些問題使得工程力學課程在工程管理專業學生的授課過程中往往不容易取得良好的教學效果,所以本篇文章就針對教學過程中容易存在的問題進行進一步的探討,提出相應的改革措施,以供大家參考。
《工程力學》是工程管理專業的一門主要的技術基礎課,在專業課程學習中起著承上啟下的重要作用,其任務是使學生具備解決工程實際問題所需的基礎知識。本課程涉及到的重要內容是研究物體的受力分析、平衡規律和各類構件承載力(強度、剛度、穩定性方面)的分析方法、計算理論;研究桿系結構的組成與受力特點,及求解桿系結構內力與變形的方法,其教學內容里包含了很多力學理論推導和計算過程,這些知識在傳授給工程管理專業學生的過程中,他們通常覺得接受起來比較有難度,所以根據多年的教學經驗,對工程管理專業《工程力學》課程進行一定的教學改革探討是非常有必要的。
1工程管理專業對《工程力學》課程的特殊要求
工程管理專業的力學課程與工民建專業的力學課程有很大的不同。工民建專業的力學課程將《理論力學》、《材料力學》、《結構力學》分為三大課程分別講授,將每種力學理論的推導原理和計算過程都講解的非常詳細,對學生掌握程度的要求也比較高,因為工民建的學生未來很多要從事結構設計工作,力學知識對于結構安全性的設計起著至關重要的作用。而工程管理專業和工民建專業的學生未來從事工作的性質有很大不同,他們未來的工作可能從事項目的管理工作,或者監理的工作,也可能從事工程造價的工作,而力學知識在這些工作中的應用不會像在專業設計工作中那么多。所以,工程管理專業的學生對于工程力學知識的要求也必然和工民建的學生有所不同,如果按照同一個標準進行教學,勢必會影響針對工程管理學生的教學效果。目前,大多數工程管理專業的力學課程僅設置一門《工程力學》(授課學時為64—80),并在這一門課程中貫穿了理論力學、材料力學、結構力學這三大力學的理論計算知識,如何在這么短的時間內將三大力學的理論計算知識有效的傳遞給學生,是一個值得思考的問題。
另外,在從事工程管理專業《工程力學》課程教學工作的過程中,我發現學生們對于本門課程的重視程度不足,這就直接影響了學生們對于本課程的接受程度。工程管理專業的學生常常會覺得力學課程在未來的工作中應用不多,沒必要學,所以在學習的過程中往往不愿意動腦筋去領會復雜的力學理論原理,僅僅是為了應付考試而對步驟進行簡單的死記硬背,這就使得本門課程的教學效果大打折扣,如何選擇更有用的教學內容調動學生們的學習積極性也是一個很重要的問題。
2工程管理專業《工程力學》課程的改革建議
2。1教學目標的調整課程教學的目標決定課程的教學方向,如果力學課程的教學目標定得過于側重力學理論原理的講解,則對于工程管理專業學生的針對性不足,畢竟他們將來主要從事生產第一線的施工、安裝、管理、設備維護等技術工作,對于他們而言,真正涉及到力學計算的地方可能不多。所以我們在確定教學目標的時候要“弱化理論分析”,轉而側重講述力學知識的應用,讓工程管理專業的學生能很快地理解掌握力學知識在建筑結構方面是如何應用的,這能夠增加力學課程對于工程管理專業學生的針對性。另一方面,由于力學課程的特殊性,除了教學方向上制定的目標外,還應該更加側重對學生思維能力的培養,通過力學體系、授課案例的合理設置,增強學生的邏輯分析能力和嚴密的思維,有助于將來更好的從事工程管理工作。 2。2教學內容的調整
2。2。1圍繞主線精選教學內容以研究結構體系的力平衡和變形協調以及二者之間的物理關系為主線,貫穿全書,建立對工程力學的整體認識。在理論力學部分通過重點講解平面力系給出力學平衡的知識,并進一步引申到空間力系,讓學生對于力學平衡有整體系統的認識;在材料力學部分通過重點講解結構構件的內力和應力給出內力和變形的知識,并且進一步灌輸內力和變形在強度、剛度和穩定性中的應用;在結構力學部分通過重點講解力法和位移法的內容深入理解力平衡和變形協調的物理關系在結構體系中的應用。按此教學線路去均衡的安排教學時數,適當刪減不必要的'理論內容,側重內容的應用性[1]。
2。2。2教學內容結合工程結構分析從工程的角度講,力學知識如果完全脫離了工程結構和施工去講解,則失去了它的實用價值,工程管理的學生日后經常要和房屋的搭建以及相關的施工器械打交道,教學的內容多結合結構骨架和施工機械會起到非常良好的效果。比如談到鉸接和剛接的問題時,可以聯系到工廠的承重體系,并且涉及到承重體系基礎的問題,通過分析不同廠房承重體系基礎形式的不同,讓大家了解鉸接和剛接的區別,進一步了解排架和剛架承重體系的區別。這樣,學生就不會認為學習力學是沒有的,就會感覺到力學和大家從事的行業有著緊密的關系[2]。
2。2。3教學內容結合施工分析在教學內容中結合學生在工地上的上所見所聞,專業思想教育和職業道德進行滲透,以培養高素質的工程技術人員。比如受力分析中的彎矩問題可以聯系到塔架結構或者吊車的平衡分析,當學生初到工地看到塔吊的時候,肯定也會疑問為什么高處的吊車臂除了吊需要的結構材料以外,還有一些吊塊懸于空中,那么可以通過力學知識給大家提供解釋,告訴大家吊車可以通過該變平衡重的重量來控制吊車的載重,以免吊車翻轉。如果把這樣的問題放到講解彎矩內容的過程中,會增加學生們的學習興趣。
2。3工程管理專業《工程力學》課程教學方法的改進工程管理學生《工程力學》的教學不能單一的側重理論講解過程,而應采取靈活的教學方法調動學生的積極性。
2。3。1精講多練由于工程力學要在比較少的學時里給大家交代三大力學的內容,所以要非常精的選擇教學內容、案例和作業,并且課上多練習,及時發現問題,及時糾正學生在學習過程中存在的問題。比如,我在多年的授課過程中,發現一個問題,就是老師講的再多學生不練習也仍舊不會,尤其是力學這門課程,學生們普遍認為是非常難學的課程,這樣就更需要加大練習的力度。在課堂時間的安排上要更多的安排學生練習的時間,讓學生當堂到黑板上做題,老師會在這個過程中及時發現學生學習方面存在的問題,有針對性地解決學生學習中的不足之處,教學效果會更好。
2。3。2啟發思考力學課程很重要的一方面目標就是要培養學生的思維能力,所以教師要經常通過提問讓大家思考,并鼓勵學生發現問題,養成善于思考的習慣。教師可以通過給學生講解實驗或實際工程等例子,逐步引導大家思考,引出重要的概念和理論;通過比較不同的例子,讓大家思考理論之間的關聯性;通過總結讓大家更清晰的看到問題的本質。比如,在講授如何繪制梁的內力圖時,可以拿出一個作用有分布荷載和彎矩作用的簡支梁,讓大家分別用列方程法、簡易規律法和疊加法繪制彎矩圖,這樣在解答這道題的過程中,不僅復習了求解支座反力的知識,而且將繪制彎矩圖的幾種方法對比的應用到一個案例,讓大家不僅對這部分知識記憶深刻,而且理解認識也會更深一層。總之,通過一系列的啟發教學,培養大家的思考能力、聯想能力、歸納能力,甚至發散思維等等[3]。
2。3。3課堂討論課堂討論往往是英語等課程常用的教學手段,在力學課程當中很少有應用,可是通常的力學課特別容易讓人感覺沉悶,所以可以考慮把這種靈活的教學手法應用到力學的教學中。拿出一個案例讓大家討論可以用什么樣的力學理論去解答,或者拿出一個案例讓大家討論可以用幾種力學方法解答,這些討論案例的設置不僅會增加學生們的學習興趣,而且會讓學生們對于所學的內容印象非常深刻。
工程力學課程是后續課程的重要基礎課程之一,為將來的結構課程和施工課程的學習打下了重要知識基礎,教學中進行了上述教學目標、內容、方法的改革研究和實踐操作,必定能大大提高了學生的學習熱情,使學生們對于工程結構和施工具有一定的初步了解,激發他們對工程方面知識的學習興趣,并能把力學知識用到實處,培養出新時代的復合型人才。
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工程力學論文5
某些物質材料自身具備流動的特性,這些對可流動的材料的力學研究相比于對一般物質的研究有所不同。對于流變學性質的研究體現在冶金行業、石油行業以及一些流體材料生產的行業,而流變學的研究并不只局限于流體,一些固體材料自身的流變學特性也值得研究。這些固體材料在自身受力時也會產生相應的變化,固體力學便是針對這種情況進行研究。環境建設、土木工程和機械制造等方面都離不開固體力學的參與。本文就著重對工程力學分支當中的流變學和固體力學兩個方面進行研究。
1 流變學的分析探討
1.1 流體及其分類
流體包括氣體和液體,其分子不停地處于運動狀態,形成流體的特性。根據在一定的溫度與剪切力作用下的不同體現,流體可以分為牛頓流體與非牛頓流體兩種,非牛頓流體又可以細分為非時變性非牛頓流體與時變性非牛頓流體兩種。在非時變性非牛頓流體當中,塑性流體是一種在一定程度力的作用下才能流動的流體。并隨著力作用的不斷變化,這種流體的性質逐漸向著牛頓流體的性質靠近。與塑性流體相近的是一種偽塑性流體,這種流體并不具備塑性流體那種隨著力的變化而接近牛頓流體的性質,所以它只是具備一種偽塑性。膨脹性流體的性質與偽塑性流體完全相反,其粘度性質隨著作用力的增加而不斷地增加。時變性非牛頓流體當中的粘彈性流體則是一種在外力干擾消失的情況下產生一定恢復形變的力的特殊流體。
1.2 非牛頓流體的流變特性及應用
針對于非牛頓流體的研究較多,其相比較于牛頓流體,也產生了一些自身獨具的特殊效應,包括韋森堡效應、射流脹大現象、二次流、無管虹吸、湍流減阻、剪切變稀和剪切增稠等。所謂的韋森堡效應,即粘彈性流體在一定的容器區域內旋轉時,會隨著中心軸向上延伸,液面呈凸型,牛頓流體則與此相反,液面呈凹型。射流脹大現象同樣是非牛頓流體的一種特性,當其通過一口徑較小的通道容器時,其射出時的流體橫截面直徑要大于容器自身的直徑。二次流的主要現象是當非牛頓流體通過橢圓形截面容器時不會出現直線流動的現象。當一根中空的管子從非牛頓流體當中逐漸提升時,內部的流體仍會逐漸的上升,但是牛頓流體則會下降,這就是非牛頓流體的無管虹吸現象。當流體的流動速度增加時,其所受的阻力則會有一定的減少,這便是湍流減阻現象。
1.3 流變學的前沿
隨著科學技術的不斷推進,流變學也隨之日益地進步。流變學逐漸脫離了傳統的范疇,容納了一部分新興的課題,其中包括血液流變學、細胞流變學、液晶高分子流變學、電流變學與磁流變學等幾個方面。血液流變學是對血液進行力學的研究。由于血液自身容納的物質較多,血管的分布較廣,形態較多,對其力學形態進行研究,了解其自身的流變學特性,可以預防一些疾病的發生。由血液流變學進一步延伸發展而來的是細胞流變學,它包括紅細胞流變學,白細胞流變學,血小板流變學等。液晶高分子材料是一種新興的材料,它與一些非牛頓流體的流動也有所差異。電流變學則是對電流的物理學特性進行研究,以幫助不斷提升電流的應用。磁流變學與電流變學相似,是針對磁場作用下的磁流形態進行研究。磁流變學在航空航天、智能機械及電子工程方面具有至關重要的作用。
2 固體力學的分析探討
2.1 固體力學學科的特點與發展趨勢
基礎與工程的'雙重鮮明是固體力學學科的特點之一。固體力學是工程力學當中的基礎性分支之一,它所涉及的范圍較為廣闊,因此其發展相對來說較早,已經具備一定的理論基礎與實踐基礎。目前,固體力學已經逐漸擴展到其他的領域,并伴隨著其他領域的研究結果不斷地進步。可以說,固體力學的研究成果直接影響到工程結構的設計以及諸多其他的高技術結構的應用。廣泛的學科交叉性也是固體力學顯著的特點之一。固體力學所涉及的學科很多,其中主要包括數學、物理、化學、生物學等。大到航天工程,小到納米材料,都離不開固體力學,這也是它的多學科容納性的特點。新的學科生長點突出既是其特點所在,也是其發展的趨勢。
2.2 固體力學存在的問題及分析
固體力學的歷史較長,其發展過程中也不可避免地出現種種不盡人意的問題,這些問題阻礙了固體力學的進步,也是固體力學的掣肘所在。“重基礎研究,輕應用基礎研究”便是其明顯的問題之一,對于理論的研究成果使得該學科有很大的發展空間,但是理論出現后,相關的應用研究卻遠遠不足,這無法將研究成果有效地轉化為應用成果。與國際計算力學軟件相比,差距較大是另一不足之處。雖然我國同樣在固體力學的研究上不斷地加大力度,但無論在理論研究還是應用上,相比國外的發展來說,依舊是比較落后的。
2.3 建議和措施
若要解決固體力學發展當中存在的問題,首先要在研究基礎理論的前提下不斷加大對理論成果的轉化。知識發展的最終目的是服務于人類,只有將研究出的理論基礎轉化為應用成果才可以更好地為人類做出貢獻。只有不斷地加大對專業人才的培養,不斷地為知識的研發輸入新鮮的血液,不斷地攻克新的技術難題,才能使我國在固體力學的國際競爭當中居于領先地位。
結束語
工程力學的分支相對較多,它廣泛地應用在工業生產和日常生活中,本文就工程力學的兩大分支進行研究,包括對流變學和固體力學的分析探討,涉及到流體及其分類、非牛頓流體的流變特性及其應用、流變學的前沿等。在固體力學的分析探討中,重點對固體力學學科的特點與發展趨勢和固體力學存在的問題進行分析,從而為我國工程力學的發展提供有效的參考經驗。
參考文獻
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工程力學論文6
論文關鍵詞:獨立學院;工程力學;改革
論文摘要:近幾年,隨著獨立學院的崛起和發展,使得進入獨立學院就讀的學生人數急劇增加,各個獨立院校面臨著規模迅速膨脹,生源素質參差不齊的現象,給教學質量帶來嚴峻挑戰。其中工程力學課程的開設也就面臨新的挑戰。
工程力學是一門理論嚴謹、推理嚴密而又廣泛聯系工程實際的一門學科,是現代工程技術的基礎理論。它是我校光電專業、金屬材料專業、高分子專業和工業設計專業的必修課程,是一門理論性較強的專業基礎課程。該課程培養學生抽象化能力、邏輯思維能力、計算能力以及利用工程力學的基本理論和方法去分析和解決一些簡單的工程實際問題的能力,為學習機械原理、彈性力學、流體力學等一系列后續課程打下堅實的理論基礎【1-3】。我校作為獨立學院為確保本課程的教學質量,在課程建設上對其進行了一些改革,并取得了一定成效。
一、教學方法的改革
工程力學課程的教學相對比較枯燥傳統的板書對于復雜圖形的講解很困難,采用多媒體教學可以通過精美的課件,引入生動的動畫,不僅吸引學生的注意力,還可以提高課堂教學效果,增大課堂容量。多媒體課件的信息量大,授課內容形象直觀,可以節約教學時間,增加對教學內容的講解,在一定程度上解決了課時少內容多的問題。在使用多媒體教學中,教師要注意以下幾點:
(一)學生是教學行為中的主體
教師的目標不是把課講好,而是讓學生學好。為此教師要有意識地引導學生主動地去獲取知識,而不僅僅是將知識通過各種渠道灌輸給學生。在多媒體教學中,常常會出現教師不停播放課件,邊播放邊照本宣科地讀課件,大部分學生聽得則是昏昏欲睡。在工程力學課堂教學中,提倡老師將板書、肢體語言等多種手段與課件播放相結合真正實現“多種媒體”的綜合運用。
(二)教師要制作富有個性化的課件
使用多媒體教學時,教師應制作適合自己的課件。雖然有現成的課件可以使用,但再精美的課件不一定適合自己。通過教師自己制作課件,可以充分調動教師的積極性,同時保留每位教師的風格和特色。教師在授課和制作課件的過程中,要充分考慮學生思考和做筆記的時間,要盡量使課件思路敏捷,文字簡潔。同時,教師平時要注意素材收集,方便靈活應用。作為教師應是上課之前要備好課件,下課之后還要根據上課的情況不斷完善和補充課件精益求精。這樣的反復過程,不但提高了課件的質量,而且對教學質量的提高。
(三)要提倡學生做筆記
在近幾年的教學中,發現記筆記的學生越來越少,這樣做的結果只能是在老師講解的過程中,學生能聽得懂,但在課下無從下手復習。記筆記時應該對講課的重點內容做記錄,對老師強調的難點和不易掌握的內容要記錄。至于基本的概念在教材中直接做標記即可。在利用多媒體上課時,老師不應該只局限于三尺講臺,可以走到學生中間,與學生面對面進行交流。在屏幕顯示中要經常穿插一些其它的教學方式,如板書、課堂討論、習題等,使學生能得到適當休息,輕松愉快地獲取知識。
二、工程力學課程考試的改革
基于工程力學課程通過教學培養邏輯推理能力、分析問題和解決問題的綜合應用能力、自學和創新能力的目的,考試的形式可以使多種多樣的,例如論文、開卷考試、階段測試、試驗和實地考察、答辯、專題討論、口頭演示、同學評價、圖片演示、設計、制圖或模型、個人研究項目、小組研究項目、自評、資料分析、書評、課堂表現、實習和社會實踐筆記或日記、口試以及閉卷口試等。
(一)小組研究項目
用力學知識解決實際問題是每一個老師講課時都會講到的內容,當課程講到一半或快結束時,就可以出個實際問題讓學生以小組為單位進行調研、建模、計算編寫研究報告等,因為學生的時間有限,這類題目不宜過大,給學生的時間大約是1個月左右,老師定期指導,才能夠保證質量。
(二)論文
對于工程力學中比較新的問題,可以采取讓學生編寫小論文的形式結課,以實際工程為背景選擇問題,學生需要使用多種交流手段(如社會調查、上網、去圖書館、走訪、實驗等)收集大量的信息并進行歸納、分析,還可以自行設計并實施解決問題的方案,記錄試驗、調查和資料收集篩選的結果,注重學生自我積累考核證據,甚至是可以采用綜述性質的論文,讓學生通過學習了解某個問題的研究前沿。為保證考核的準確性,要求教師對每次課業和每次課內外活動都要給出明確的等級評判標準。
(三)期末考試采用多種方式結合
在對工科各類專業學生所授《工程力學》課程的教學過程中,我們采取了相對靈活多樣的考試方式和評價方法。首先把該課程分為理論教學、實驗教學和實際案例分析三個環節來進行,每個環節上都有不同的考試方式和評價辦法。理論教學多采用筆試考試方式實驗教學多采用實驗操作演示及實驗報告考試方式;實例分析多采用論文和答辯考試方式等。過程考試與集中考試相結合,增加平時成績在總成績中的比重,學生在學習過程中的每次過程化考核成績累加起來,算作學生的平時成績。學生最后成績的得出,按照平時成績30-50%,期末集中考試成績50-70%算。隨著考試條件和手段的進一步改善,可加大平時成績在總成績中的比重。
三、師資隊伍的建設
(一)規范教學過程
工程力學課程建設要做到目標明確,教學要求規范,課程內容統一,教學大綱符合標準化、現代化要求。按照我校工程力學課程的任務及其在專業教學計劃中的地位,制定出了符合我校特色和適應各專業教學目標要求的完整的、規范的工程力學教學大綱。并結合我校工程力學的教學狀況,制定了工程力學課程建設的長遠規劃、工程力學教學規范,從教學大綱、進程計劃、教案、講授、批改作業、命題、考試等全過程實行全方位把關,保證教學各個環節規范合理,有效保證了教學質量的穩步提高。
(二)采用啟發式、討論式教學方法
工程力學實現由單純傳授知識到重視培養能力的轉變,在教學方法上采用啟發式、討論式,使課堂成為學生智能培養的舞臺,營造生動活潑、師生互動的課堂氛圍,充分發揮教師的主動性,加強互動,調動學生主動思維、積極思考。強化基礎,突出重點,注重基本概念、基本理論的理解和掌握,加強習題訓練,提高學生分析問題和解決問題的能力。這不僅要求教師在課堂上通過互動、啟發和學生溝通交流,還要給學生生留下思考的`空間,充分發揮教師的主導作用,才能收到良好的教學效果。
(三)堅持精講精練,提高學習的主動性和積極性
在教學過程中,應該貫徹“少而精”的原則,精心選擇教學內容,改變過去多而不細的方法,將一些最重要和最基本的概念、理論和分析方法教給學生,并通過必要的基本訓練幫助學生理解和掌握,為發揮其創造性留足時間和空間。教學的重點內容是關鍵所在,教師講解的應當是各章節的主干內容,著重講“提出問題、分析問題、解決問題的基本思路、主要途徑和轉化條件”。而對一般內容或者比較簡單的章節則可稍加指點。次要的、煩瑣的內容少講或不講。課程的理論部分精講,例題僅講解題思路,同時在課堂上可以舉一些生產和生活實踐中的定性例子,也可以引入一些工程應用的具體實例等信息,突出工程概念的培養和力學在工程實際中的應用。由于學時減少,不能用大量時間來多練,因此,力爭做到少而精。
四、結語
通過一年的課程建設,我們在課程體系、教學方法等方面進行了大量改革,取得了明顯效果。下一步還需對工程力學課程建設不斷探索、實踐和完善,力爭使工程力學課程建設上一個新的臺階,盡早建設成為我校精品課程。
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工程力學論文7
論文摘要:結合工程力學課程的教學內容及特點,針對學生的厭學問題,從教學內容、教學方法、實驗教學等方面入手,指出了工程力學教學改革方案,并進行了具體闡述,以期有效提高教學質量。
論文關鍵詞:工程力學、教學改革、多媒體教學、實驗教學
0引言
工程力學是土木工程中一門重要的基礎課,是后續專業課的必備知識,課程主要包括理論力學(靜力學)和材料力學兩部分內容,具有理論性強、概念多、內容抽象、教學內容繁雜的特點,學生感到枯燥無味月.很難與工程實際聯系起來,容易產生厭學的情緒,對教學效果產生不利影響。而本課程又與很多后續課程密切相關,學習的好壞直接影響學生以后對專業課的學習,所以有必要對以往的教學進行適當改革,從而使學生由“厭學”變為“愛學”,進一步提高教學質量。為了實現高等教育從傳授型向應用型的培養目標轉變,教學改革勢在必行。
1教學內容方面
在工程力學的授課內容上,要善于抓主干、放枝葉,重要的重點講,不重要的少講或不講,在講授知識時,間斷的插入力學在工程中的實際應用情況,以豐富理論,加深理解,學以致用。課前充分利用多媒體手段把復雜的圖形用多媒體表現出來,能使學生更加直觀的看到這些抽象東西,同時利用多媒體把教學內容更好地與工程相結合,這樣能充分說明工程力學在現代工程中的應用情況,說明該課程的性質、目的和任務以引起學生的重視,調動學習的興趣。突出理論聯系實際,講課時要注意把工程實際和教學內容相結合,要善于引導學生把學到的知識用于解決工程上的實際問題。對于力學課程來說,大多數例題都來自工程,對某些例題的計算結果進行必要的分析,有利于學生能力的培養。如關于混凝土的講解,混凝土是典型的脆性材料,脆性材料在力學上是抗壓不抗拉,但卻因為是原料豐富,價格便宜,那么在想辦法提高其抗拉性的同時又要考慮工程的安全性與經濟性,這些生動的例子不僅能培養學生思考問題的能力,還能培養應用所學知識處理問題的能力。
2提高學生學習積極性
改革教學內容的同時,也要注意教學方法的改革,傳統的教學方式是老師一人的獨角戲,形式單調,內容枯燥,特別是力學這種理論性很強的學科,教授的結果往往是學生只會死記硬背,缺乏學習的主動性與創新精神,要想辦法提高學生主動學習的積極性,發揮學生的內在潛力,培養學生對事物的綜合認知能力。首先教師要依據教學計劃,讓學生在課前預習,在課堂上隨機抽查學生對知識預習的情況,并在講授本部分內容過程中對學生預習中出現的錯誤進行糾正,這樣不僅活躍了課堂的氣氛,還激發了學生學習的主動性,這種對話式的教學,能讓師生形成互動關系,有利于學生成為學習的主動者,讓學生從知識的接受者變成學習的研究者,教師不但要教給學生知識,還應該教給學生獲取新知識、創造新成果的思維方式和思想方式,要使學生的思維活躍起來,求知欲強烈起來。
3合理運用多媒體技術
當前,在課堂講授中應用多媒體教學已成為大家的共識。多媒體教學可以將工程結構直觀、形象地展現在學生面前,增加感性認識,使學生將課堂與工程背景聯系起來,有助于學生掌握如何建立力學模型的問題,從而激發學生的學習興趣,提高課堂節奏和教學效率,也提高了課程的教學質量。多媒體教學具有交互界面豐實、生動、逼真、信息量大的特點,可使學生將主要精力集中于理解方面,極大地減少用于繁雜計算上的時間,教師就可以有更多的時間進行啟發、誘導;課件在實施過程中可進可退,速度可快可慢,有利于講授的連貫性和邏輯性的發揮;利用多媒體技術通過三維動畫、虛擬現實等多種手段使學生理解教學內容,充分激發學生的想象力、創造力,為學生的創新素質的培養創造了條件,具有傳統教學模式無法比擬的優勢。
4實驗教學環節
在實驗教學環節,首先讓學生做好實驗課前預習,根據每次實驗的目的、實驗要求、實驗重點、難點以及容易忽視的'問題,課程主講教師要以任務書的形式下達給學生,引導學生去閱讀教材和實驗指導書。在實驗課中采用提問的方式,由主講教師和學生共同分析、討論,最后經過學生自己動手操作,完成實驗。實驗過程中學生積極、主動參與實驗設備的操作使用,愿動腦、動手的學生大大增加,在學生學習興趣不斷提高的同時,實驗技能也得到了很大的提高。對提高學生的認識能力、動手能力、實踐能力都是大有幫助的。讓學生自己進行實驗,主講教師對實驗內容的可行性進行審查,必要時給予一定的指導。同時,由于每位學生親自操作實驗,自然涉及的問題就多,向老師提出的問題的次數及問題的多樣性顯著增大,對老師的知識面要求增加,使老師主動加強知識的更新。
5結語
工程力學課程的建設與改革是一項長期而艱巨的工作,是一個不斷實踐完善的過程,不僅需要廣大力學教師的共同努力,還需要學校各級領導的大力支持,購置必要的教學與實驗器材,才能保證課程的建設改革得以順利進行。
工程力學論文8
論文摘要:高職高專基礎課程的教學改革是一難點,而工程力學課程在教學內容增加,學時減少的情況下,課程改革勢在必行,才能與高職高專人才培養目標相適應。本文結合機械類教學改革實踐,介紹了在課程體系、內容、考核等方面的嘗試,探索能夠培養學生各方面能力的教學模式。
論文關鍵詞:力學機械教學改革人才培養能力
一、《工程力學》課程教學現狀
工程力學課程是介于基礎與工程科學之間的技術性基礎課,是高職高專類機械類專業的一門重要的專業基礎課。它是后續相關課程的基礎,其自身理論的方法也可以直接解決工程實際問題。
長期以來,力學教學內容保持著它的傳統學科體系,教師主要采用粉筆、黑板和書本的“三維”教學方法,教師講和學生聽一直都有嚴格的“界限”,主體位置是教師,這樣使得學生的能動性幾乎不能得到充分發揮,結果學生的應用能力差,綜合應用時體現得非常明顯,而這與高職高專教育重在培養應用型高技術人才的宗旨完全相悖。
力學課程的掌握遵循著實踐、理論及再實踐的法則,而高職高專的工程力學教學大綱過分強調了課程自身理論的系統性與完整性,注重公式的推導,反而與相關課程的緊密性較差,教學尤其缺乏對學生將實際工程問題轉化為適當的力學模型的培養。力學公式的記憶卻是通過課外題海戰術,空洞的理論、灌輸式的教學以及沉重的課外負擔使大多數學生感到力學學習的困惑與乏味,而當前高職學生的文化基礎參差不齊,對力學中很多的理論知識是無法理解與融會貫通。
同時高職高專工程力學課程學時的縮減,使得力學教學實施時與前繼課程如:工程制圖、高等數學難于安排妥當。再加上傳統的教學方法,教學內容多且繁,課堂氣氛沉悶,力學知識本身的枯燥無味,增加了學生接受和消化知識的難度,更不利于學生獨立思考和分析及解決問題能力的培養,也就談不上培養學生分析解決工程實際問題的能力。
當前,高新技術迅猛發展,急需應用能力更強的職業技術類人才,面對這樣的變革和需求,高職高專教育要徹底改變陳舊的教育模式,大刀闊斧地改革,形成自己的特色。工程力學課程應順乎潮流進行改革。
二、優化教材內容
高職教育培養的是應用型人才,所以工程力學教學內容的改革應突出“應用型”這一特點,要從教學需要、專業特點、工程實際應用和知識結構整體優化等角度出發,合理優化課程教學內容。重點放在基本定理的理解與應用上,淡化理論與推導,加強與后續課程的聯系及在工程實際中的應用。
教學內容的刪減與重組。工程力學主要包括理論力學與材料力學兩部分。理論力學部分主要包括靜、動力學和運動學三篇,對于高職高專機械類專業就可壓縮運動學和動力學方面的內容。重組教學內容,保證內容的銜接。講授時重點突出力系簡化理論,對各種形式的合力矩定理和平衡方程的推證,以及各種形式的解題方法和步驟簡單講解,加強課程的邏輯性和針對性,提高教學質量。材料力學部分仍按原來的基本類型分章,把教材內容分為拉伸與壓縮、扭轉、剪切與擠壓、組合變形四章。重點介紹變形特征、應力分布及強度校核理論,注重工程實際問題的應用,培養學生熟練掌握用強度校核公式解決三類不同問題的方法。根據學科發展增加教學內容,增加的.內容應能反映科學技術的發展,且應該是比較成熟的理論。
三、教學方法與考核方式的革新
教學內容改革的同時,要重視改革教學方法。教學的目的,不僅使學生掌握課程的教學內容,還要學生掌握分析和解決問題的方法。這些需要我們改變傳統的教學方法,針對機械工程專科學生的特點,以激發學生的求知欲為目的,采取一定改革教學方法的措施。
首先,突出學生主體地位,培養學生的學習與應用能力。教師不能教授學生終生受用的知識和技能,但卻傳授給他們學習與應用的能力。為了培養學生的學習能力,講授前,要求學生預習,這樣使得學生能提出重點、發現難點,引導學生查資料解決問題,這樣不僅培養學生的學習能力,還要培養學生的自學能力,找到適合自己的學習方法,突出學生學習的主體地位,充分調動學生學習的主動性和積極性。教學除了按教材教學外,還應注意將國內外新知識滲透到教學中,擴大學生知識面,強化學生分析問題、解決問題的能力,使他們在走向工作崗位后對所學知識有較強的應用能力。
其次,采用現代化教學手段。工程力學課程有很強的工程背景,如果能利用多媒體技術,將工程實例生動地展現在學生面前,用動畫將抽象難以理解的內容形象地表現出來,就可以化解教學難點、縮短學生的認知過程,比如“約束力與約束反力”、“空間力的投影和力矩計算”、“提高梁彎曲強度的主要措施”及“剛體的平面運動”等知識單元,其課堂板書量大,抽象概念多,需要的圖形和圖片數量也多,傳統方式既費時又費力,教學效果也不理想。而利用多媒體輔助教學,則可以吸引學生的注意力,激發學生的學習興趣,大大的提高課堂教學效率。
加強實驗環節,提高學生動手能力。實驗是教學的一個重要環節,是理論聯系實際的重要手段。高職教育強調對學生技能的培養,這種能力的培養主要通過實踐性教學環節來實現,實驗則是一個重要的實踐環節,所以改革實驗教學也是高職工程力學改革的一項重要內容。加強實踐性教學環節,培養學生理論聯系實際的能力。工程力學教學中有許多工程實例,而學生在學習之前又缺乏專業知識,這時可以帶學生參觀機械工廠或者建筑工地,進行認識實習,增強感性認識,克服實際經驗和認識上的不足。
改革考核考試方式也是重要的環節,建立多元考核方法,將考試作為引導學生思維的一種手段。在命題方法和內容上,避免過多的死記硬背和單純套用公式的試題,加強能反映學生知識、能力、素質的試題,統籌考核理論學習與實驗訓練,對學生的基本理論、基本技能、設計能力及創新能力進行更為客觀的評價。
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工程力學論文9
土木工程是指除房屋建筑以外,為新建、改建或擴建各類工程的建筑物、構筑物和相關配套設施等所進行的勘察、規劃、設計、施工、安裝和維護等各項技術工作及其完成的工程實體。下面我們通過論文來了解一下土木工程力學吧。
摘 要:在工程施工過程中,土方開挖作為其中十分重要的一道工序,其開挖方式較多。通常會根據具體的工程情況來采取人力、機械、爆破或是水力等開挖手段。土方開挖是一項較為復雜而且綜合性較強的工程。當在軟土地區進行土方開挖時,還存在較大的風險,極易導致事故發生。所以在工程土方開挖施工中,不僅需要確保開挖的合理性,同時還要做好降排水處理措施,選擇科學合理的開挖方案,從而確保土方開挖工作的順利進行。
關鍵詞:工程;土方開挖;施工準備;施工程序;技術方案
針對某一具體拆遷場地進行土方開挖施工,該施工用地與建筑距離較遠,施工具有較大的靈活性,但工期較緊,而且土方量較大。因此在具體土方開挖施工中采用機械和人工結合的作業方式有利于土方開挖的順利完成。由于土方開挖施工過程中會受到氣候、水文、地質及地下障礙等多種因素的影響,所以需要在施工前對施工現場進行深入的調查,制定切實可行的施工方案,確保土方開挖施工的順利進行。
一、土方開挖的施工準備
由于該項工程施工場地較為開闊,利用機械施工不僅可以確保施工速度的加快,而且還能夠在施工過程中確保調度的靈活性,有利于挖掘機和裝載機工作效率的充分發揮。在施工前需要對進場機械和車輛進行嚴格的檢修,檢修工作由專業人員進行。在土方開挖過程中需要與支護施工進行有效的配合,這就需要在開挖過程中開挖深度和平整度要能夠與支護施工的要求相符合。設置運輸通道時需要確保支護施工的便利性。在正式開挖前需要對施工現場及周邊地下管線情況進行仔細勘察,與各管線相關單位做好協調工作,然后才能進行土方開挖施工。
二、土方開挖的施工程序
在土方開挖施工中其主要包括土方挖運、破除障礙、挖馬道和死角、人工修邊坡、挖基礎土石方至設計基坑底標高等內容。在本項土方工程中,采用分步和接力開挖方法來進行分層開挖。在土方開挖過程中,由于靠近坑壁一側需要做好支護工作,所以需要邊開挖邊進行支護,確保施工的安全。在支護施工中,對于網噴支護部分需要一次性完成,在開挖完成后立即進行修坡、掛網并進行混凝土噴射。但對于鉆孔式錨桿支護部分則需要在施工中進行分段分層進行,每層開挖深度以2米為宜,在開挖過程中可以利用施工機械來適當調整開挖深度。
三、土方開挖的交通組織
土方開挖施工中需要確保土方運輸車輛的通暢性和安全性。在對交通道路進行設計時,不僅需要考慮施工周邊的道路交通狀況和場地內的情況,同時還要對周邊居民的出行進行充分考慮。所以在運輸車輛進出口、進出路線及車輛數量組織時,需要盡量減小對周邊道路交通壓力,同時還要盡可能的降低對周邊居民出行所帶來的干擾,運輸過程中要做好防護措施,減少對環境的污染。
四、土方開挖施工的技術方案
4.1 測量放線
基坑土方工程施工前,現場三通一平應經過驗收達到進場要求。由測量人員按照基坑開挖平面圖放出灰線,再對軸線、水準點及灰線進行復核無誤后,順著灰線出土。基坑開挖應按照已經放好的開挖線分段、分層開挖。
4.2 分層開挖
本土方工程分為兩級基坑,開挖深度分別為-6.0m、-12.0m,基坑挖土量較大,開挖方式采用分層機械開挖,人工修邊撿底,分層開挖深度為2m~3m,遇較不良土層時,視情況調整開挖分層厚度。
4.3 大型工程開挖的施工方案
(1)出入口設置。考慮場外交通及運土車輛進出場地方便,出入口場地需要做硬化處理,并配備專用沖洗設施和沉淀池,由專人負責對進出車輛及街道進行保潔,設置移動式崗亭。
(2)馬道設置。馬道長約60m,寬8.0m左右,坡度1∶5,馬道橫坡1:0.65,路面采用40cm厚砂夾石碾壓密實、平整。同時馬道外側應設置防護圍擋,及警示標志。
(3)挖掘機開挖順序。根據工程量及工期等要求,在確定挖掘機的數量,土方開挖時需要配備1臺挖掘機備用,同時在場地允許的情況下可以投入施工。為配合挖掘機轉運土方,要配備相應的渣土專用運輸車。
4.4 土方開挖的施工技術要點
(1)基坑邊5m范圍內每層開挖深度為2m~3m,若基坑挖好后不能及時進行下一道工序,可在基底標高以上預留150mm~200mm一層土不挖,待下一工序開始前再挖。最后一層應在基底標高以上預留30cm左右用人工清理,其厚度應根據施工機械的性能決定,嚴禁擾動基底土。
(2)機械開挖時,應控制好虛土厚度,基坑開挖邊坡開挖符合設計要求及有關規定。在施工過程中,要注意經常檢查坑壁的穩定情況。開挖過程中,要注意經常檢查,若遇到淤泥、流沙等軟弱層時,必須及時請設計、監理及有關人員到現場解決,以確保坑壁安全。
(3)在對基坑開挖過程中,當每挖到2m~3m左右時,則需要進行一次修邊。在修邊時需要對坑壁進行削平,這時則需要利用拉線的方式進行檢查,及時對出現的偏差進行校正。通常情況下允許小范圍的偏差存在,但所挖的基坑不允許存在欠挖的情況,即所開挖基坑的長度和寬度都需要等于或是大于設計要求的長度和寬度。對于基坑的底部,在開挖過程中則需要根據土質和施工要求對工作面進行適當的`增加,同時排水設施和支擋結構的寬度也可適當增加。
(4)在基坑土方開挖施工過程中,土方開挖工作應確保施工的連續性,在開挖過程中如遇到障礙物時,則可采用人工或是機械的方式對障礙物進行清除,然后繼續進行開挖,確保開挖工作盡快完成。對于開挖過程中遇有地下文物情況時,則需要立即停止挖掘工作,并將具體情況進行上報。
(5)在開挖到坑底時,當達到設計標高時,則需要進行找平作業,避免出現超打挖的情況。對于挖好的基坑,需要確保基底的干燥性,使其基底土保持原狀,避免在施工中對底面地基土地帶來擾動。
五、結語
為了更好的提高工程土方施工的質量,確保土方施工的安全,則需要在土方施工過程中嚴格按照設計及實際規范要求,科學、合理的進行土方開挖,盡量避免了在施工中可能出現的安全隱患,保證工程中的土方開挖以及基坑施工的安全和質量。
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工程力學論文10
摘要:力學計量儀器的檢定工作是相當的復雜和繁瑣的,不管是對操作工作人員還是對儀器設備的要求都是極高的。正如我們所知,它不僅是力學上或是生活上的所代表的那么簡單的意義,而無論是對物理學、力學還是科學方面都有著舉足輕重的地位,并且在力學計量的標準化方面任重而道遠。任何計量儀器的檢定都應該通過正規的勘測項目和遵循相應的規則,才能有效做到在適當范圍內防止錯誤的發生,本文針對力學計量儀器檢定出現的問題進行探討分析,并針對性的提出解決問題的方法與措施。
關鍵詞:力學;力學計量儀器;問題探討
無論是在我們學習中還是在我們的生活中,力學計量的使用范圍越來越多在最近的幾年中更是如此。其中,主要包括對力的值、質量、振動的頻率等一些相關的計量測試。在早期力學計量就形成以牛頓力學作為基礎,以質量為基本的力學。隨著時間的不斷的推進,力學計量基本體系都已經發展的比較完善,同時,伴隨著科學技術的進步,顯示技術以及自動化技術等都被運用到了力學計量儀器檢定當中,并充分發揮著自身所具備的價值。
1力學與力學計量
力學是有關力、運動和介質的一門基礎學科。生活中力學的利用是十分廣泛,涉及面較廣,比比皆是。因此,力學計量作為力學的計量學也隨著力學的計量學也隨著力學的發展而被人們發現、研究。在當今社會,涌現出許多科技先進的力學計量儀器,有利于幫助我們更加有效地獲取更為準確的數據,準確的檢測。科學家與研發人員通過不斷進步的先進的科學技術與計算機技術的運用,將其融入力學計量儀器中,這樣有利于大幅度提升力學計量儀器檢定工作的各方面質量,也保證了實驗數據的準確性。一般,在我們習慣性的思維中,計量的概念就是物理或者力學中的單位符號,事實上卻不是如此。目前,大部分的國家都擁有完善的力學計量體系,而力學計量學運用也隨著變得更加廣泛。不同的國家有不同的計量標準,不同的計量標準計算出的數據就會呈現出不一致,這對力學檢測來說是一個大問題。相反,當計量檢定有一定的標準,就能保證計量的準確性,實現力學計量的自身價值。事實上,我們平時所說的一致性就是對其力學計量法理念上的一致性。可以說將力學計量法國際標準化的路程仍很遙遠。
2力學計量儀器檢定的基本理念
有關力學計量儀器檢定的基本理念主要包括五個方面:振動計量儀器檢定的基本理念、力值計量的基本理念、流量計量儀器檢定的基本理念、壓力計量儀器檢定的基本理念和質量計量儀器檢定的基本理念。對于大多數人來說振動計量儀器檢定不是陌生的,振動一般都是指某種物體由于速度轉動太快而使位置變換、或是速度的頻率等來解釋振動。對于振動的檢測的結果,其精準度是直接來源于力學計量結果。力值計量在過去的18世紀60年代,力值計量主要傳遞和測試的使用都是由水銀箱的模式去表達,但是其準確度不能保證。如今,隨著科學技術的進步,力值的規范標準設備可以分為多種形式去檢定。流量計量儀器檢定就是依據一定的流動區,將流量計量進行合適的分割,具體可以分為水、氣等一些液體流量計算的類型。并且流量的質量要進行嚴格的檢測,在一些具體的計量方法上面需要保持一致性。目前,流量計算分為動態流量標準的計算和極端計量值的具體規范研發。壓力計量儀器檢定可分為動態與靜態的兩種形式,其中,動態計量儀器檢定可以分成為激波管道與正弦兩種。靜態檢定都包括對比檢定以及砝碼檢測的這兩種形式。正如前文所闡述的,質量是在力學計量儀器檢定中最基本的原則,它也是屬于國際基本計量單位,國際上一般都是使用千克的形式表示。
3力學計量儀器檢定時需要注意的問題及解決措施
在日常的力學儀器檢定的過程中,難免會出現一些問題,需要我們針對其問題,制定相關的解決措施。一是統一計量儀器檢定的方法。根據力學儀器檢定的現狀來看,其與我們日常生活緊密相連,并不只是物理學的要關注的問題。所謂的計量法的一致就是通過計量的方法的統一,從而因而不同的國家、不同的.計量的標準而帶來的計量檢定的誤差而產生不必要的矛盾。因此,只有實現計量標準的統一性,才能提高我國的計量標準度,從而更好的發揮力學計量的價值。二是關注計量儀器檢定器具體性能。計量儀器檢定工作的基本就是檢測實體的單位,用有效的進行的數據分析和判斷相關的物體的性能。一般來講,計量儀器的檢定工作必須是相關的權威機構負責,主要的實施是相關的機構蓋章并給予正規合法的手續。根據我國法律規定,計量儀器工作檢定者必須經過相關的部門認可或是批準后才能進行下一步的工作。力學計量工作者,一旦發現問題,應當及時向相關領導發現,及時解決并處理。三是正確處理好計量檢定的兩種方法。
在當今國際上所擁有的計量檢定最為有效的方法主要有兩種即部分檢定和整體鑒定法。不過現在大多數情況下使用就是整體鑒定法,主要是因為它擁有執行容易、成效高、速度快等諸多優點。與此同時,他還能夠把結果進行二次重檢,最后綜合兩次檢定的結果得出一個更為可靠的數據。但是,在操作整體檢定法時,如果想要取得一個相對來說準確率最高的結果,可以使用多次重復試驗的手段。但是他也擁有自身無法克服的矛盾,如果負責檢定的設備在之前就有著不達標或由于品質達不到檢定儀器所必須的高度時,就會嚴重削弱檢定結果的準確性尤為重要,因此,在進行檢定實驗時,起初要保證設備的完好沒有瑕疵,因為設備的品質高低有時直接決定最后結果的精確性,若是儀器存在紕漏其檢定結果的準確性就還有待考證。
4結語
力學是一門探討物質機械運動規律的學科,它不僅是我們學習中的基礎學科,還是一項重要的生活學科。我們在生活中能接觸力學的機會之多,其涉及范圍之廣,都是無法用數據來衡量的。作為力學儀器中重要組成部分的力學計量儀器,它在力學的運用方面主要起著傳導的媒介的作用。力學和力學計量對我國物理科技等方面的發揮著重要作用,探討其力學計量檢定中可能出現的問題,并提出解決的措施,使其力學計量儀器檢定工作順利有效的實施仍然需要我們的不懈努力。
參考文獻
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工程力學理論分析
結構理論分析的步驟是首先確定計算模型,然后選擇計算方法。
土力學在二十世紀初期即逐淅形成,并在40年代以后獲得了迅速發展。在其形成以及發展的初期,泰爾扎吉起了重要作用。巖體力學是一門年輕的學科, 二十世紀50年代開始組織專題學術討論,其后并已由對具有不連續面的硬巖性質的研究擴展到對軟巖性質的研究。巖體力學是以工程力學與工程地質學兩門學科的融合而發展的。
從十九世紀到二十世紀前半期,連續體力學的特點是研究各個物體的性質,如梁的剛度與強度,柱的穩定性,變形與力的關系,彈性模量,粘性模量等。這一時期的連續體力學是從宏觀的角度,通過實驗分析與理論分析,研究物體的各種性質。它是由質點力學的定律推廣到連續體力學的定律,因而自然也出現一些矛盾。
于是基于二十世紀前半期物理學的進展 ,并以現代數學為基礎,出現了一門新的學科——理性力學。1945年,賴納提出了關于粘性流體分析的論文,1948年,里夫林提出了關于彈性固體分析的論文,逐步奠定了所謂理性連續體力學的新體系。
隨著結構工程技術的進步,工程學家也同力學家和數學家一樣對工程力學的進步做出了貢獻。如在桁架發展的初期并沒有分析方法,到1847年,美國的橋梁工程師惠普爾才發表了正確的桁架分析方法。電子計算機的應用,現代化實驗設備的使用,新型材料的研究,新的施工技術和現代數學的應用等,促使工程力學日新月異地發展。
質點、質點系及剛體力學是理論力學的研究對象。所謂剛體是指一種理想化的固體,其大小及形狀是固定的,不因外來作用而改變,即質點系各點之間的距離是絕對不變的。理論力學的理論基礎是牛頓定律,它是研究工程技術科學的力學基礎。
固體力學包括材料力學、結構力學、彈性力學、塑性力學、復合材料力學以及斷裂力學等。尤其是前三門力學在土木建筑工程上的應用廣泛,習慣上把這三門學科統稱為建筑力學,以表示這是一門用力學的一般原理研究各種作用對各種形式的土木建筑物的影響的學科。
在二十世紀50年代后期,隨著電子計算機和有限元法的出現,逐漸形成了一門交叉學科即計算力學。計算力學又分為基礎計算力學及工程計算力學兩個分支 ,后者應用于建筑力學時,它的四大支柱是建筑力學、離散化技術、數值分析和計算機軟件。其任務是利用離散化技術和
數值分析方法,研究結構分析的計算機程序化方法,結構優化方法和結構分析圖像顯示等。
如按使結構產生反應的作用性質分類,工程力學的許多分支都可以 再分為靜力學與動力學。例如結構靜力學與結構動力學,后者主要包括:結構振動理論、波動力學、結構動力穩定性理論。由于施加在結構上的外力幾乎都是隨機的,而材料強度在本質上也具有非確定性。
隨著科學技術的進步,20世紀50年代以來,概率統計理論在工程力學上的應用愈益廣泛和深入,并且逐漸形成了新的分支和方法,如可靠性力學、概率有限元法等。
工程力學論文11
摘要:本文結合教學實踐的具體實例,探索了研究型教學模式在工程力學課程中的實踐應用。實踐證明:實施研究型教學培養了學生的創新意識和科研能力,并增強了學生的實踐動手能力。
關鍵詞:研究型教學;工程力學;創新意識
研究型教學作為一種新的教育教學思路和方法,是近年來高等教育理論和實踐研究中的熱點問題,受到廣大高等院校普遍關注與認可,并在一定程度上開展了研究實踐。
研究型教學是一種以學生為中心,教師為主導的教學模式,研究型教學要求在教學過程中體現“研究”的本質特點,側重培養學生科學研究精神、意識、態度和能力等,從以傳授知識為主要特征的“教學型”教學轉變為以培養認知能力為主要特征的“研究型”教學,從而達到使學生由被動學習變為主動學習,提高創新思維和創新能力的目的。
我校工程力學教學團隊以提高《工程力學》課程教學質量,促進學生知識、能力、素質及創新意識和科研精神發展為目標,在理論教學及實驗教學中嘗試采用研究型教學方法。通過組建研究型學習小組、開展科研訓練、小型研討課、指導性設計等方式,使學生從理解和接受式的被動學習轉變為探索和研究式的自主學習,激發了學生的求知欲,培養了他們的創新意識和科研能力。這些嘗試取得了一些有益的成果和初步成效。
1組建研究型學習小組,開展科研訓練
工程力學是一門注重實驗的學科,在實驗教學中無論是拉壓、扭轉、彎曲等基本實驗還是各種組合變形實驗,所用試件都是以低碳鋼為主的金屬材料,而對于其他材料涉及較少。許多學生對于日常生活中的各種材料的力學性能都比較感興趣,尤其是隨著各種全國性及省級結構大賽的開展,經常要用到繪圖紙、乳白膠等材料,學生對這些材料的力學性能了解較少。因此我們組織學生成立了“紙工程力學性能研究小組”,指導學生研究目前市場上常見繪圖紙的力學性能。首先引導學生利用網絡、圖書館等資源查找文獻資料,了解紙的一般物理性能,提出自己的研究問題,然后在教師的指導下設計方案,并進行多次實驗,通過實驗獲得研究數據后,又引導學生對實驗數據進行科學處理,得出研究結論,最后指導學生撰寫研究論文。例如有組學生為了研究紙的抗拉性能,首先測定單層紙在縱向、橫向的抗拉強度;進而測定不同層數紙張的抗拉強度;最后通過乳白膠將不同層數的紙張粘結在一起形成復合材料,并測定其抗拉強度。
通過這樣類似于科研過程的訓練,初步培養了學生的科研思維,激發了學生的研究潛能,在此過程中,我們欣喜地發現,學生表現出了較大的熱忱和勇于攻關的科研精神,能夠主動想辦法克服實驗過程中遇到的種種問題。對于學生科研來說,實驗結果并不是最重要的,而培養良好的科研意識、科研思維、科研精神及科研能力將讓學生受益終身。
2開展指導性設計,舉辦紙構件抗彎性能比賽
由于常見的橋梁、房屋建筑中的各種抗彎構件的截面設計、配筋計算等都離不開工程力學課程中彎曲應力、彎曲變形等知識點,而這部分內容的學習對于學生而言比較抽象,較難理解。因此,我們在理論課程講授了受彎構件的強度、剛度知識內容后,指導學生利用常見的繪圖紙材料,制作不同截面形狀和尺寸的受彎梁,并以載重比最大、截面形式最優為優勝標準組織了“紙梁抗彎性能比賽”。要求所有學生參加,優勝者可獲得創新學分。這樣就克服了研究型學習小組只適合少數學習程度較好的學生參加,普及面不夠廣的缺點。 為了充分調動學生的積極性,我們首先引導學生充分查找資料,在此基礎上組織了一次小型研討課,討論并設計合理的截面形式和尺寸(此時學生充分利用了“紙工程力學性能研究”的結論);然后由學生自己動手精心制作,做出了矩形、雙矩形、組合工字形、組合T形、組合槽形、組合箱形等不同截面形式的紙梁。不少學生還動腦筋、想辦法出人意料地制作出變截面梁、加筋肋梁和輔助梁等。最后通過在梁跨中施加單點靜載的方式,確定出了載重比最大的紙梁模型。比賽后我們又組織了一次研討課,引導學生對比賽結果進行分析討論,學生積極踴躍地發言探討受彎梁的合理截面形式,并對紙梁的破壞形式進行了深入分析,學生對于受彎構件強度破壞形式有了深入理解。
在指導性設計、制作、比賽過程中,學生面對具體的.問題時,能開動腦筋想出解決問題的方法,并在實踐中,動手制作出來,同時也培養了團隊協作精神。通過這樣的方式,既提高了學生的動手能力,又增加了學生對課程內容的深入理解和掌握,為專業課程的學習奠定了良好的基礎。
3改革實驗教學內容,設置科研型實驗項目
在實驗教學中實施研究型教學模式,是培養學生自主學習意識,提高創新能力的重要手段。我們在傳統的演示性和驗證性實驗基礎上,開設了具有科研性質的設計性和綜合性實驗項目,如開孔構件受拉性能的研究、疊合梁實驗、不同桿端約束和帶中間支承的壓桿實驗等等。由學生自主選題,查閱資料,利用所掌握的綜合知識,獨立設計實驗方案,在教師指導下,自主完成試件制作、實驗數據采集處理,并對實驗結果以及實驗中的問題進行分析討論,獲得結論。
經過科研型實驗項目的訓練,學生的科研能力如創新思維、查閱和處理文獻資料的能力、實驗設計能力、操作能力、實驗數據的處理能力及實驗的總結能力等都有了顯著的提高。同時學生對理論知識的學習興趣也比以往提高了,從而達到理論學習與實踐相互配合,相得益障的好效果。
4結語
實踐證明:研究型教學是培養學生創新意識、創新思維和創新能力的重要方法。同時發現,在研究型教學過程中,教師的作用由傳統的“講授者”,變為“指導者”:教師要啟發、引導、指導、激勵和評價學生進行研究型學習,帶領學生發現問題、分析問題、解決問題。因此對教師的研究型教學水平提出了新的更高的要求,所以我們應不斷進行積極探索與實踐,并總結經驗教訓,循序漸進,提高自己的研究型教學水平。
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工程力學論文12
論文關鍵詞:工程力學工程實際積極和主動教學質量
論文摘要:著重介紹在中等職業技術學校水利工程類、電廠類等工科專業教學中如何把工程力學理論知識與工程應用實例結合起來,激發學生學習的積極性和主動性,全面提高教學質量。
廣博的知識和出色的語言表達能力是做好教學工作的基礎,但教學工作的成效,歸根到底要看學生對知識的掌握情況,這就要求教師有針對性地研究教學方法,研究學生的心理特點,讓力學知識與學生的其他專業課程以及工程技術實際活動有機地結合起來,讓學生充分感受到專業技術的魅力,幫助學生消除厭學情緒,激發學生學習工程力學的興趣。
近幾年來,筆者承擔了水利工程類、電廠類等工科專業班級的工程力學課程教學工作,在實際教學活動中積累了一些經驗,現提出來與大家探討。
一、“親其師而信其道”
學生熱愛一位教師,就會“愛屋及烏”地喜歡這位教師所進行的教育教學活動,因此,在教育活動中,與學生建立良好師生關系,成為學生喜愛的老師,是教育獲得成功的前提條件和關鍵因素。
二、引導學生認知力學
工程力學:包括理論力學、材料力學和結構力學,是中等職業學校電廠類、水利工程類等工科專業的專業基礎課,其理論性強,而且與專業課、工程實際緊密聯系,是科學、合理選擇或設計結構(或構件)的尺寸、形狀、強度校核的理論依據。在教學中,我們往往稱之為“一座橋”,具有承上啟下的作用。也就是說,學好工程力學,為后續專業課的應用和拓展奠定了很強的理論基礎,也為學生畢業后正確分析和解決生產中有關的力學問題提供了知識上的保證,對提高學生的實際操作水平和技術應變能力都具有至關重要的作用。
三、加強直觀性教學
課堂教學過程中,結合教學內容,盡量使用教學模型和實物進行教學演示,如講解“工程中常見的幾種典型約束”時,讓學生看固定鉸鏈聯接的模型;講解“空間力系”時,看直角平行六面體;講解“齒輪的受力分析”時,讓學生看斜齒圓柱齒輪和圓錐齒輪。通過工程實際和教學內容相結合,工程實物與力學模型相對照,即可使學生增加有關工程和機械方面的感性認識又能促進理性認識,使感性認識和理性認識并行發展。
四、聯系生活實際
如果教師能把抽象難懂的理論,化為具體易懂的實際。這樣,既可以活躍課堂氣氛,又可以使學生加深理解,加強記憶。例如在講靜力學公理一節“作用與反作用公理”時,我問學生:如果大家想買一個彈簧秤,并想校對一下它的精度時應該怎么辦?學生回答:秤一個已知重量的實物。我又問:如果沒有實物呢?多數同學都沉默了,這時我拿出兩個彈簧秤,并使兩秤水平鉤在一起,然后用手施力于彈簧秤上,這時同學們恍然大悟說:兩秤的讀數相同。我解釋道:這就是作用力與反作用力,同學們可以用這種方法通過對幾個彈簧秤的實驗,就可以買到一個標準的彈簧秤。
五、尊重、關心學生
用心去呼喚,讓每一個學生都感受到老師不但沒有忽視他的存在,而且對他很重視,很關心。由于職業中專學生的基礎差異較大,多數學生正處于青春期,思想波動很大。有的學生想學但自控能力差,管不住自己,尤其是基礎差的學生,如果他們認為老師忽視了自己,看不起自己,就可能引起逆反心理,導致自暴自棄的不良后果。針對這種情況,我采用的方法是,首先盡快了解每一個學生,記住學生的姓名,特別是對基礎差的學生的姓名脫口而出。輔導時基礎差的學生往往不能提出具體問題,我就主動和他們談些簡單易懂的問題,對漢語較差的朝族學生注意多交流,多輔導。使這些學生感覺到老師是在真心幫助他們,從而喚起他們的學習熱情。在對待學生方面,我一直堅持沒有不可原諒的缺點,也沒有不值得表揚的成績的原則,這樣學生和老師的心就被拉近了。
六、因材施教,進退適度
根據學生的接受能力和心理特點制定有效的教學方法。就教師而言,我認為教師是在傳授知識,而不是賣弄知識,教師要考慮到學生的'接受能力,做到該講的要講,不該講的不講,該快的地方要快,該細的地方又要講細。如果講快了,講多了,學生接受不了,效果不佳。可是在一堂課中對一個問題重復過多,學生就會感到羅嗦、厭倦。造成學生的注意力不集中,思想渙散,課堂氣氛沉悶,往往效果更差。針對這種情況,我采用“緊湊、聯想”的教學方法,收到了較好的效果。“緊湊、聯想”就是快慢適宜,不羅嗦,每講一個問題都盡量聯系到相關的內容,這樣既幫助學生復習了以前的內容加深了記憶,又增強了學生舉一反三的能力,例如在講《材料力學》四種基本變形:“彎曲變形”時。我首先要以提問的方式或搶答的辦法復習以前將的三種基本變形。即軸向拉伸和壓縮變形,剪切變形,圓軸的扭轉變形。另外《理論力學》中的三種力系:平面匯交力系,平面力偶系,平面任意力系。《結構力學》中解超靜定結構的三種方法:力法、位移法、力矩分配法。都可以通過對照、比較的方法講授,這樣不僅使學生加深了對課堂內容的理解,又抓住了學生的思路。培養學生有一個良好的聽課習慣。
七、結束語
“傳道”須有術,作為知識傳播者的園丁,必須在教學工作中不斷研究,不斷地創新,方能達到更好的教學效果。大文豪肖伯納說過:你有一個蘋果,我有一個蘋果,相互交換,每人仍是一個蘋果;你有一個思想,我有一個思想,互相交換,每人就有兩個思想。這個富有哲理性的比喻。我想,對于我們教師間教學經驗的相互交流很適用。
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工程力學論文13
摘要::課程的考核評價方式是激勵和督促學生有效學習的一個重要方式和途徑。針對土木工程專業的基礎力學課程《理論力學》和《材料力學》,本文進行了考核評價方式的改革研究。設置考核評價元素多元化,改變了一張考卷定乾坤的定式,加強學生學習的過程化。尤其是在程教學中增加階段性測驗,督促學生保持一貫的學習態度,使學生及時復習與掌握所學過的內容,有利于學生后續內容的理解和掌握,從而提高學生的學習興趣。這些教學改革措施在教學中進行了實踐并已取得了良好的成效。
關鍵詞::考核評價方式;改革;理論力學;材料力學
《理論力學》和《材料力學》是土木工程專業的基礎力學課程。這兩門課程的基礎概念抽象、理論性強、知識點之間的邏輯性和系統性強,學生在學習中普遍感到困難。目前課程是以理論教學為主,考核通過期末閉卷考試進行,主要考查學生對基本概念和計算理論的掌握。這種情況下,學生平時受到的學習監督與約束較少,課下不能及時練習和復習,難以鞏固與消化已學過的知識。隨著課程內容的推進,由于學生對前期講授過的理論和概念沒有理解,便出現課堂聽不懂、不愛聽課等現象,繼而影響后期的繼續學習,學習效果越來越差。在考試來臨之前,學生臨時抱佛腳,靠死記硬背突擊備考,對知識的理解和應用能力比較差,不利于其動手實踐能力與創新意識的培養,不利于素質教育的推行。針對這些問題,本文對《理論力學》和《材料力學》這兩門課程的考核評價方式改革進行了一定的研究,并為其他類似課程的.考核評價提供了一定參考。
一、考核評價元素多元化
多樣的考試考核方法,能夠改變一張考卷定乾坤的定式,改變學生被動應考的局面,對培養學生的創新能力和綜合素質有不可替代的作用[1]。本文研究中把學生最終考核成績分為平時成績和期末考試成績,二者按照一定的比例累加。平時成績包括階段性測驗、平時作業、課堂參與、實驗與出勤情況等。階段測驗具有與期末考試一樣的考試環境,以保證考核評價的客觀公正。對平時作業,通過讓學生在講臺上講解等形式抽查其作業完成質量,抽查結果作為平時作業成績的權重。課堂參與情況包括隨機抽查提問和討論,在保證每個學生每學期都有相等的提問機會前提下,視具體情況進行有限幅值內的加分或減分,該分值當場告知學生。這些措施能夠有效督促并鼓勵學生主動做好預習與復習、有效聽課,加強學習的過程化,提升學生的課堂存在感。對于有實驗的課程,通過學生的實驗設計、操作、試驗數據整理與分析等情況,檢查學生的實驗掌握情況,能有效提高學生的動手實踐能力與創新能力。
二、考核時間的分段化與連續性
對于只有期末考試的課程,學生往往在期末考試的一至兩周的時間里突擊學習,應付考試,不利于學習成果的有效鞏固[2],本文研究在課程教學中增加階段性測驗,督促學生保持一貫的學習態度。階段性測驗根據課程內容分模塊分階段設置,其成績作為總考核成績的一部分。比如《理論力學》分靜力學、運動學和動力學三個篇章,學完每個篇章后對該部分內容進行測驗。對于《材料力學》,根據現有的教學內容安排[3],把各基本變形構件的內力計算和應力狀態分析的內容作為一次測驗,變形桿件的應力和變形計算作為第二次測驗。學完全部課程后通過期末考試測試所有講授過的內容。這樣使學生基本上每個月進行一次測驗,促使大家及時復習與掌握所學過的內容,有利于他們后續內容的理解和掌握,提高學生的學習興趣。
三、結語
教學實踐表明,設置多重考核評價元素和考核實踐時間的分段化,能夠提高學生的學習積極性,提高考試成績。但是也有少數學生沒有重視上述改革措施,測驗成績差,在期末考試前沒有因為平時成績差而加倍努力備考,反而放棄了考試,致使期末考試成績更差。在以后的平時教學中,應該注意向學生強調考核方式,引起大家的重視,最終使整體學生都能更好地掌握課程學習內容。在今后的教學中將不斷地研究、探索和實踐更加有效公平的考試考核方法,提高教學質量。
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工程力學論文14
摘 要:工程力學是力學的一個分支,它主要涉及機械、土建、材料、能源、交通、航空、船舶、水利、化工等各種工程與力學結合的領域。從工程上的應用來說,工程力學它包括:質點及剛體力學,固體力學,流體力學,結構力學,材料力學,土力學,巖體力學等。
關鍵詞:工程力學 環境科學 綜合應用
1 工程力學與環境科學的學科交叉理論
工程力學是20世紀50年代末出現的。首先提出這一名稱并對這個學科做了開創性工作的是中國學者錢學森。
在20世紀50年代,出現了一些極端條件下的工程技術問題,所涉及的溫度高達幾千度到幾百萬度,壓力達幾萬到幾百萬大氣壓,應變率達百萬分之一~億分之一秒等。在這樣的條件下,介質和材料的性質很難用實驗方法來直接測定。為了減少耗時費錢的實驗工作,需要用微觀分析的方法闡明介質和材料的性質;在一些力學問題中,出現了特征尺度與微觀結構的特征尺度可比擬的情況,因而必須從微觀結構分析入手處理宏觀問題;出現一些遠離平衡態的力學問題,必須從微觀分析出發,以求了解耗散過程的高階項;由于對新材料的需求以及大批新型材料的出現,要求尋找一種從微觀理論出發合成具有特殊性能材料的“配方”或預見新型材料力學性能的計算方法。在這樣的背景條件下,促使了工程力學的建立。工程力學之所以出現,一方面是迫切要求能有一種有效地手段,預知介質和材料在極端條件下的性質及其隨狀態參量變化的規律;另一方面是近代科學的發展,特別是原子分子物理和統計力學的.建立和發展,物質的微觀結構及其運動規律已經比較清楚,為從微觀狀態推算出宏觀特性提供了基礎和可能。
總的來說,工程力學具有現代工程與理論相結合的特點,有很大的知識面和靈活性,對國家現代化建設具有重大意義。
2工程力學理論在環境科學中的發展
2.1環境與力學的學科特點
工程力學雖然還處在萌芽階段,很不成熟,而且繼承有關老學科的地方較多,但作為力學的一個新分支,確有一些獨具的特點。工程力學著重于分析問題的機理,并借助建立理論模型來解決具體問題。只有在進行機理分析而感到資料不夠時,才求助于新的實驗。
工程力學注重從微觀到宏觀,以往的技術科學和絕大多數的基礎科學,都是或從宏觀到宏觀,或從宏觀到微觀,或從微觀到微觀,而工程力學則建立在近代物理和近代化學成就之上,運用這些成就,建立起物質宏觀性質的微觀理論,這也是工程力學建立的主導思想和根本目的。
雖然工程力學引用了近代物理和近代化學的許多結果,但它并不完全是統計物理或者物理化學的一個分支,因為無論是近代物理還是近代化學,都不能完全解決工程技術里所提出的各種具體問題。工程力學所面臨的問題往往要比基礎學科里所提出的問題復雜得多,它不能單靠簡單的推演方法或者只借助于某一單一學科的成就,而必須盡可能結合實驗和運用多學科的成果。
2.2研究內容和方向
工程力學主要研究平衡現象,如氣體、液體、固體的狀態方程,各種熱力學平衡性質和化學平衡的研究等。對于這類問題,工程力學主要借助統計力學的方法。
工程力學的研究工作,目前主要集中三個方面:高溫氣體性質,研究氣體在高溫下的熱力學平衡性質(包括狀態方程)、輸運性質、輻射性質以及與各種動力學過程有關的弛豫現象;稠密流體性質,主要研究高壓氣體和各種液體的熱力學平衡性質(包括狀態方程)、輸運性質以及相變行為等;固體材料性質,利用微觀理論研究材料的彈性、塑性、強度以及本構關系等。
工程力學研究方向主要有:非線性力學與工程、工程穩定性分析及控制技術、應力與變形測量理論和破壞檢測技術、數值分析方法與工程應用、工程材料物理力學性質、工程動力學與爆破。
3工程力學理論在環境科學中的應用
3.1材料力學與環境
材料力學在生活中的應用十分廣泛。大到機械中的各種機器,建筑中的各個結構,小到生活中的塑料食品包裝,很小的日用品。各種物件都要符合它的強度、剛度、穩定性要求才能夠安全、正常工作,所以材料力學就顯得尤為重要。
利用材料力學中卸載與在加載規律得出冷作硬化現象,工程中常利用其原理以提高材料的承載能力,例如建筑用的鋼筋與起重的鏈條,但冷作硬化使材料變硬、變脆,是加工發生困難,且易產生裂紋,這時應采用退火處理,部分或全部地材料的冷作硬化效應。
3.2固體力學與環境
自然界中存在著大至天體,小至粒子的固態物體和各種固體力學問題。人所共知的山崩地裂、滄海桑田都與固體力學有關。現代工程中,無論是飛行器、船舶、坦克,還是房屋、橋梁、水壩、原子反應堆以及日用家具,其結構設計都應用了固體力學的原理。
固體力學研究的內容既有彈性問題,又有塑性問題;既有線性問題,又有非線性問題。在固體力學的早期研究中,一般多假設物體是均勻連續介質,但近年來發展起來的復合材料力學和斷裂力學擴大了研究范圍,它們分別研究非均勻連續體和含有裂紋的非連續體。
固體力學的研究對象按照物體形狀可分為桿件、板殼、空間體、薄壁桿件四類。薄壁桿件是指長寬厚尺寸都不是同量級的固體物件。在飛行器、船舶和建筑等工程結構中都廣泛采用了薄壁桿件。
3.3流體力學與環境
流體力學中研究得最多的流體是水和空氣。它的主要基礎是牛頓運動定理和質量守恒定理,常常還要用到熱力學知識,有時還用到宏觀電動力學的基本定律、本構方程和高等數學、物理學、化學的基礎知識。
4結論
工程力學與環境科學的結合是研究有關物質宏觀運動規律,以及其應用的科學。工程給力學提出問題,力學的研究成果改進工程設計思想,兩者相輔相成,共同發展,成熟。工程力學在生活的方方面面都有著應用,且有非常強的實用性,所以我們非常有必要學好,運用好工程力學知識與實踐意義較強的學科的結合。
工程力學論文15
一、工程力學教學特點
工程力學課程是工科眾多專業的重要專業基礎課,包括理論力學和材料力學。通過理論力學教學,使學生掌握質點、質點系和剛體機械運動(包括平衡)的基本規律和研究方法,能進行多物體運動機構的分析,求解多自由度系統的動力學問題,并具備從身邊的力學問題中,建立初步的力學模型進行定性分析和研究的能力。通過材料力學的教學,使學生掌握構件的強度、剛度及穩定性的計算方法,掌握材料力學的基本概念和理論,能夠求解變形體在受力后的強度、剛度和穩定性問題。
工程力學課程涉及的專業面廣,學生人數眾多,為工科學生學習后續專業課程起承上啟下的橋梁作用,并且其理論在工程技術領域有著廣泛的應用。它既具有廣泛的通用性和較強的理論性,又具有鮮明的實踐性和工程性,同時又具有伴隨科技和學科發展的更新和創新性。這就要求工程力學教學要適應學科發展的需要,從理論教學、實驗教學和課程設計三方面,思考和重視教學設計與規劃,實現以知識為載體,以教學為平臺,以科學的教學設計為手段,達到學生既能扎實掌握工程力學的理論體系,又能分析和解決工程實際問題,并主動運用創新思維及方法,實現工程應用和創新的目的,從而培養創新型人才。
二、教學中的實踐能力培養探索
(一)理論中滲透工程實踐的課堂教學
工程力學的理論知識比較抽象,而學生又缺少對工程實際的認識,所以在課堂教學中教師應注意教學的直觀性,充分利用實物、多媒體等手段,增加學生的感性認識,從而加深對理論的理解。在課堂教學中,講解課程基礎理論知識的同時,引入大量的工程實例以及生活中的力學問題,以激發學生的學習興趣,加強其工程分析能力,使學生掌握基本的工程計算方法。同時,注重多媒體課件的設計,在課件中插入大量的工程圖片、例題和動畫,以及各種力學分析CAE軟件。如此,通過增加每堂課的信息量,來調動學生的課堂積極性,拓展學生視野,使其在加深教學內容理解的同時,了解基本理論在工程實際中的應用,培養學生主動運用所學知識解釋和解決問題的習慣,鍛煉他們的力學思維能力。
例如,在理論力學教學中,就具體的工程案例,進行理論推導求解之后,可以利用多體動力學仿真軟件ADAMS建立相應的可視化力學模型,并快速求解和顯示動力學參數。為講解桁架結構受力分析時的一個例子,講授用節點法和截面法求解桁架中各桿的受力情況。在ADAMS中建立一個典型桁架的結構力學模型,運行仿真之后,在后處理窗口可以很直觀方便地查看每個桿的受力情況,再同理論推導結果相對比,驗證理論推導結果的正確性。同樣在材料力學教學中,講解物體受力變形,可以利用有限元仿真軟件ANSYS,建立三維有限元模型,直觀顯示物體在不同的受力及約束條件下,不同位置的變形、應力、應變情況。如,在推導應力公式時,通過演示經過映射網格劃分后的桿、梁的拉伸、彎曲和扭轉變形動畫,學生可以清楚地看到相鄰截面間的變形情況。利用軟件的三維可視性,可以激發學生的興趣,加深對理論知識的'掌握和理解。
在理論教學中穿插工程實踐的求解案例,不僅有助于學生對力學理論的掌握,而且可以幫助學生了解工程力學領域知識的發展及應用現狀,提高學生主動學習知識和分析軟件的興趣,在活躍課堂氣氛的同時,培養學生的力學應用能力,取得良好的教學效果。
(二)綜合性課程實驗
在工程力學課程實驗方面,設置基礎的課程實驗和綜合性的課程實驗,將教師所從事的部分科研內容節選下來輔助該課程的實驗教學。這樣,學生既能掌握工程力學課程基本的實驗方法,又能學習實際應用中的其它先進的實驗手段,提高解決實際工程問題的能力。
綜合實驗部分的內容要體現其綜合性,并非單一性。可以針對幾個不同的實驗對象,綜合多種實驗方法來解決問題。例如,同時設置減速箱齒輪嚙合時齒根應力集中系數測定實驗、減速箱輸出軸的動態應力測定實驗、減速箱輸出軸的振動測量實驗等。這三個實驗均要求學生在掌握動態電測、平面光彈等實驗手段的基礎上,以團隊形式,對一個具體的工程問題,就實驗原理及方法進行設計,自己動手實驗、標定,用計算機和數碼相機等手段記錄實驗數據,通過自己編寫程序處理數據,獨立完成實驗報告。這些實驗可以鍛煉學生查詢資料、搭建實驗裝置、進行實驗總結、撰寫報告以及團隊協作等多種能力。
(三)基于課題的綜合課程設計
工程力學的工程應用背景廣泛,很多課題研究都與力學相關,為了鍛煉學生的工程實踐能力,可借助相關課題平臺,在大課題中提取相關的小模塊,作為學生綜合課程設計的題目。通過以解決實際工程問題為背景的課程設計,學生的工程實踐能力得以鍛煉和提高,以期畢業后能迅速解決工程實際問題,從而滿足企業對應用型人才的要求。
例如,在工程力學課程設計中設置工程計算模塊,通過進行具體計算等環節的實踐及訓練,讓學生掌握當前國際上先進的有限元計算方法,在加深理解工程力學基本理論知識的同時,其工程計算能力也得到鍛煉和提高。
三、教學中的創新能力培養探索
(一)啟發式教學
啟發式教學就是通過在教材的重點、難點、疑點處創設一種問題情境,以引起學生注意,并作適當啟發,培養學生的創新思維,鼓勵學生主動地、獨立地分析問題和解決問題。這樣既增加了學生的自信心,又激發了學生的求知欲,不僅可以培養學生學習的積極性,還可以引導學生的思維導向,培養學生思考、分析問題的能力。
在工程力學教學中采用啟發式教學方法,可以從教學內容及專業背景入手,利用講座、圖片、多媒體等多種形式,介紹學科的最新發展以及學科發展史中一些創新實例,讓學生了解相關知識應用的價值,并認識到力學是推動科技進步的基礎學科,從而激發學生的創新意識。在課堂教學中,針對課程的重點和難點,可以結合講授工程實例,提出開闊思維的問題,啟發學生通過查找資料,提出自己的見解,并給出解決方案。教師通過組織討論分析,對學生的每一種想法要給予引導,并給出建設性的積極評價,從而打開學生的想象空間,鍛煉學生自主學習的能力,將灌輸式教學轉變為啟發式教學。
(二)研討課教學
研討課教學是讓學生參與教學,教學相長,師生互動,通過專題研討使學生主動建構和拓展知識,培養學生的發散思維和創新能力。教師可以針對課程的重點和難點問題,設置相應學時的專題討論課。在討論課上,采用教師引導、學生主動、互動交流、方法為主、拓寬視野的教學模式,教師設置適當的討論題目,這些題目可以沒有標準答案,也可以有多種解決方法,讓學生分組準備。研討課的題目要與課程內容相關,應當是學科前沿及熱點,需要學生課后查閱文獻,自己提出思路、分析和解答。在研討課上由教師引導,每組學生選代表主講,通過板書、圖片、多媒體、PPT等多種靈活形式展示,并由教師與其他同學進行提問、討論,最后教師進行總結和點評。這種教學形式改變了傳統的“填鴨式”教學,課堂教學實現從“以教師為中心”向“以學生為中心”的轉變;在教學目的上實現從“以知識傳授為目的”向“以能力培養為中心”轉變;在授課效果上實現從聽課學習知識轉變為鍛煉提高研究創新綜合素質。研討課不僅是課堂教學的必要補充,更是實現師生交流的手段與過程,是強化教學效果、發展學生個性的一個重要環節。
(三)探索研究型教學
“教學”和“科研”是大學教育的“兩條腿”,兩者的相輔相成和有機結合是培養創新人才的重要保障,開展研究型教學應視為高校教學活動的一部分。學校要注重師資隊伍建設,重視教師的研究型教學活動,要切實保障教師有時間、有精力、有資金從事創新和發明創造,因為只有創新的教師才能培養創新的人才。
教師需要參與科研,了解、熟悉本學科的前沿和發展動態,不斷提高自己的科研能力,以學科前沿研究帶動教學內容創新。同時教師在教學過程中要將科研的各種最新成果應用于教學,針對性地挖掘與科研環節相融合的教學內容,充分利用每一個教學環節,開展研究或實驗,將研究型教學的理念貫穿于教學過程,從講授型教學向研究型教學過渡。將科研創新融入大學課堂,指導學生緊跟學科前沿,開拓視野,只有這樣,才能培養出富有創新精神和創造力的人才。
四、結束語
通過分析工程力學課程教學的特點,并結合作者自身的教學及科研體會,就如何在工程力學教學中培養學生的實踐和創新能力,在課堂理論教學、課程實驗設置以及教學設計等方面進行了一些思考和探索。旨在增加學生對工程實踐的感性認識,提高力學知識的綜合運用,改進工程力學的教學效果,促進教學改革,為學校長期培養工程應用和創新人才教育的目標提供有效的途徑。
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