工程力学课程教学大纲

2025-01-27 版权声明 我要投稿

工程力学课程教学大纲(通用8篇)

工程力学课程教学大纲 篇1

一、简要说明

工程力学是一门面向工科专业开设的专业基础课程。本大纲主要是为土木建筑类专业编写的,其它开设《工程力学》课程的专业也可参照本大纲。本大纲的计划学时数为90学时。

二、课程的性质、地位和任务

工程力学是一门理论性、系统性较强的专业基础课,是后续其它各门力学课程和相关专业课程的基础,同时在许多工程技术领域中有着广泛的直接应用。本课程的任务是使学生能够对物体及简单的物体系统进行正确的受力分析、画出受力图并进行相关计算;掌握受力构件变形及其变形过程中构件内部应力的分析和计算方法,掌握构件的强度、刚度和稳定性分析理论在工程设计、事故分析等方面的应用,为经济合理地设计构件提供必要的理论基础和计算方法,并为有关的后续课程打下必要的基础,而且,通过学习工程力学可以有效培养学生逻辑思维能力,促进学生综合素质的全面提高。

三、教学基本要求和方法

1、基本要求

(1)静力学部分

理解静力学的基本公理和基本概念,能够对物体及简单的物体系统进行正确的受力分析、画出受力图并进行相关计算。对平面一般力系的平衡问题,能熟练地选取分离体和应用各种形式的平衡方程求解。求解物体系统的平衡问题是静力学的重点。

(2)材料力学部分

对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识,具有将杆类构件简化为力学简图的初步能力,能分析杆件的内力,并绘出相应的内力图,能分析杆件的应力、位移,进行强度和刚度计算,并会处理简单的一次超静定问题,对应力状态理论与强度理论有初步的认识,并能进行组合变形下杆件的强度计算,能分析简单压杆的临界载荷,并进行稳定性校核等计算。

2、教学方法

采用课堂讲授(含讨论课),并安排适当的课外作业,同时积极引导学生自学。

四、授课教材和主要参考书目 授课教材:

1.重庆建筑大学.理论力学(建筑力学第1分册).北京:高等教育出版社,2006 2.干光瑜,秦惠民.材料力学(建筑力学第2分册).北京:高等教育出版社,2006 主要参考书目:

1.王 铎.理论力学解题指导及习题集.北京:高等教育出版社,2002. 2.苟文选.材料力学导教、导学、导考.西安:西北工业大学出版社,2002 3.赵志岗.材料力学学习指导与提高.北京:北京航空航天大学出版社,2003 4.范钦珊.工程力学.北京:高等教育出版社,2000 5.孙训方.材料力学.北京:高等教育出版社,2002

五、教学内容及学时分配

本课程计划总学时数为90学时,具体分配如下。

第一篇

静力学(20学时)

绪论(1学时)1 目的要求

了解国内外力学发展史及概况,并对其发展与展望作简单介绍,激发学生学习兴趣。2 要点

(1)工程力学课程的性质、任务和要求

(2)力学在科技发展与工程应用中的作用与地位

(3)国内外力学发展与展望简介 第一章

静力学基本知识与物体的受力分析(3学时)1 目的要求

理解静力学的基本概念和基本公理,并能对物体进行正确的受力分析并画出受力图。2 要点

第一节

基本概念

1.力、刚体、力系、平衡 2.静力学研究的两个基本问题 第二节

静力学公理

1.力的平行四边形法则 2.作用与反作用定律 3.二力平衡公理 4.加减平衡力系公理

5.推论(力的可传性、三力平衡汇交定理)第三节

约束与约束反力 1.柔索约束

2.光滑接触表面约束 3.光滑圆柱铰链约束 4.链杆约束 5.固定铰支座 6.可动铰支座 7.轴承 8.球铰链

第四节

物体的受力分析和受力图 1.受力分析

2.画受力图的步骤与方法 第二章

汇交力系(2学时)1 目的要求

掌握平面汇交力系合成的几何法和解析法。2 要点

第一节

汇交力系合成与平衡—几何法 1.合成的几何法—力多边形法则 2.平衡的几何条件

第二节

力在坐标轴上的投影 1.力在轴上和平面上的投影 2.力在直角坐标轴上的投影 3.投影与分力的比较

第三节

汇交力系合成与平衡的解析法 1.合成的解析法

2.平衡的解析条件—平衡方程 第三章

一般力系的简化(7学时)1 目的要求

掌握平面一般力系的简化方法。2 要点

第一节

力对点之矩

1.平面力系中力对点之矩

2.平面汇交力系合力之矩定理 第二节

力对轴之矩 1.力对轴之矩的概念

2.力对直角坐标轴之矩的解析表达式

第三节

力偶及其性质

力偶系的合成与平衡 1.力偶

2.力偶的性质 3.力偶系的合成 4.力偶系的平衡 第四节

力向一点平移 1.力的平移定理

第五节

平面一般力系的简化 1.简化中心 2.主矢和主矩 3.简化结果分析 4.固定端约束

第六节

物体的重心、质心与形心 1.重心及重心坐标公式 2.质心及质心坐标公式 3.组合法求形心

第四章

一般力系的平衡(7学时)1 目的要求

掌握平面一般力系的平衡方程和滑动摩擦定律,并能用它们求解物体系统的平衡问题。2 要点

第一节

空间一般力系的平衡方程 1.空间一般力系的平衡条件 2.空间一般力系的平衡方程 第二节

平面一般力系的平衡方程 1.平面一般力系的平衡条件 2.平衡方程的几种形式 3.特殊情形

第三节

一般力系平衡方程应用举例 1.求解单个物体平衡问题的要点 2.相关例题

第四节

物体系统的平衡

1.物体系统平衡问题的解题要点 2.相关例题 第五节

滑动摩擦 1.静滑动摩擦定律 2.动滑动摩擦定律 3.摩擦角与自锁现象

4.考虑摩擦时物体的平衡问题 第六节

静定与静不定问题的概念 1.静定问题 2.静不定问题

第二篇

材料力学(70学时)

第一章 绪论(2学时)

1、目的要求

明确材料力学的研究对象和任务,掌握变形固体的基本假设,了解杆件变形的基本形式,学习方法等。

2、要点

第一节 材料力学的研究对象,主要任务及研究方法 1.材料力学的研究对象 2.材料力学任务 3.材料力学研究方法

第二节 材料力学的基本假设 1.材料力学的基本假设

第三节 了解杆件变形的基本形式 1.基本变形形式 2.组合变形

第四节 内力 截面法 应力 应变 1.内力的概念 2.截面法

3.应力与应变的概念

第二章 轴向拉伸、压缩(8学时)

1、的要求

掌握求杆件轴力的截面法,熟练画出轴向拉压杆的轴力图;会应用强度条件对轴向拉压杆件进行强度计算;掌握胡克定律及其应用,会计算轴向各拉压杆件的轴向变形;了解超静定的概念,会解简单的一次拉压超静定问题;了解低碳钢和铸铁在拉伸、压缩时的基本力学性质。

2、要点

第一节 轴向拉伸和压缩及工程实例 1.轴向拉伸和压缩的概念

2.工程实例: 机构连杆、螺栓、桁架、房屋立柱、桥墩 第二节 轴向拉压杆的内力·截面法 1.轴向拉(压)杆的内力——轴力 2.截面法求轴力 3.轴力图的绘制

第三节 轴向拉压杆的应力 1.应力的概念

2.轴向拉压杆横截面和斜截面上的应力 第四节 轴向拉压杆的变形·胡克定律 1.纵向变形,横向变形,线应变 2.胡克定律

3.弹性模量,抗拉(压)刚度,泊松比 第五节 材料拉伸、压缩时的力学性质 1.低碳钢的拉伸试验概述

2.应力应变曲线图及其特征点(比例极限,弹性极限,屈服极限,强度极限)3.铸铁的拉伸试验概述

4.低碳钢和铸铁的压缩试验概述及应力应变图 第六节 许用应力、拉压强度条件 1.许用应力的确定 2.拉压强度条件

第七节 简单拉压超静定问题 1.静定问题与超静定问题概念 2.超静定问题的解题思路

3.简单拉压超静定问题解法举例 第三章 剪切和挤压的实用计算(2学时)

1、目的要求

会对铆钉等连接件进行受力分析和进行剪切与挤压的强度计算;了解剪切胡克定律和剪应力互等定理。

2、要点

第一节 剪切和挤压的实用计算 1.剪切和挤压的工程实例 2.剪切和挤压的受力特点

3.名义切应力的计算,剪切强度条件 4.有效挤压面积,挤压强度条件

第二节 拉(压)杆连接部分的强度计算 1.连接处破坏三种形式

2.拉(压)杆连接部分的强度计算 第三节 剪切胡克定律和剪应力互等定理 1.剪切胡克定律介绍 2.剪应力互等定理介绍 第四章 扭转(8学时)

1、目的要求

会用截面法求杆件横截面的扭矩,熟练画出杆件的扭矩图;会计算圆杆扭转时横截面上的剪应力和对杆进行强度计算;会计算圆杆扭转时横截面的扭转角和对杆进行刚度计算。

2、要点

第一节 扭转·扭矩和扭矩图 1.扭转的受力与变形特点

2.功率、转速与力偶矩之间的关系 3.扭矩的概念 4.扭矩图的绘制

第二节 圆轴扭转时的应力·强度条件 1.圆轴扭转时的应力计算 2.剪切弹性模量 3.极惯性矩 4.扭转强度条件

第三节 圆轴扭转时的变形·刚度条件 1.相对扭转角的计算 2.抗扭截面模量 3.抗扭刚度条件

第四节 简单的扭转超静定问题 1.扭转超静定问题概述

2.简单的扭转超静定问题解法举例 第五章 梁的内力(6学时)

1、目的要求

会用直接计算法求梁任意横截面的剪力和弯矩;会列梁的剪力方程和弯矩方程,并画出剪力图和弯矩图;掌握弯矩、剪力、荷载集度间的关系及由此得出的剪力图和弯矩图的一些规律;掌握画剪力图和弯矩图的叠加法和简便法。

2、要点

第一节 工程中的弯曲问题 1.平面弯曲的概念 2.平面弯曲的工程实例 第二节 梁的内力 1.梁的内力求法 2.梁的内力符号约定 第三节 剪力图和弯矩图 1.剪力图的绘制 2.弯矩图的绘制

第四节 利用弯矩、剪力、荷载集度间的关系绘内力图 1.弯矩、剪力、荷载集度间的关系推导

2.利用弯矩、剪力、荷载集度间的关系作内力图的方法 3.简便方法绘内力图举例 第六章 截面的几何性质(2学时)

1、目的要求

了解静矩、惯性矩、惯性积、主轴、形心主轴、主惯性矩和形心主惯性矩的定义;会计算矩形和圆形截面的形心主惯性矩;正确应用惯性矩的平行移轴公式,会计算简单组合截面的形心主惯性矩。2 要点

第一节 静矩、惯性矩、惯性积 1.静矩的概念 2.惯性矩的概念 3.惯性积的概念

第二节 惯性矩的平行移轴公式 1.惯性矩的平行移轴公式推导 第三节 简单组合图形惯性矩的计算 1.简单组合图形惯性矩的计算方法 2.简单组合图形惯性矩的计算举例 第七章 梁的应力与强度计算(8学时)

1、目的要求

正确使用弯曲正应力公式,熟练计算梁上各点的弯曲应力,并掌握弯曲正应力强度条件及其应用;学会计算矩形截面、工字形截面和圆形截面上的弯曲正应力,并掌握切应力强度条件及其应用;了解提高梁的抗弯强度的措施及选择合理截面。

2、要点

第一节 梁的正应力 1.纯弯曲的正应力公式 2.抗弯截面模量 3.纯弯曲理论的推广

第二节 梁的正应力强度条件 1.梁的正应力强度条件

2.梁的正应力强度条件应用举例 第三节 梁的剪应力 1.梁的剪应力公式 2.梁的剪应力计算举例

第四节 梁的合理截面形状及变截面梁 1.梁的合理截面形状 2.变截面梁

第八章 梁的变形(8学时)

1、目的要求

了解挠度与转角间的关系和梁的挠曲线近似微分方程;会用叠加法求梁的某些特定截面的转角和挠度;了解梁的刚度条件。

2、要点

第一节 挠度和转角 1.平面弯曲梁的挠度 2.平面弯曲梁的转角

第二节 挠曲线的近似微分方程 1.挠曲线的近似微分方程的建立 第三节 积分法计算梁的位移 1.计算梁的位移的积分法 2.积分法计算梁的位移举例 第四节 叠加法计算梁的位移 1.计算梁的位移叠加法 2.叠加法应用举例 第五节 梁的刚度条件 1.梁的刚度条件

2.梁的刚度条件应用举例 第六节 超静定梁 1.超静定梁的概念 2.超静定梁的解法举例

第九章 应力状态和强度理论(8学时)

1、目的要求

了解应力状态的概念及其研究方法;会从具体受力杆件中截取单元体并标明单元体上的应力情况;会计算平面应力状态下斜截面上的应力及主应力;了解空间应力状态的概念和空间应力状态下三个主应力б

1、б

2、б3;掌握广义胡克定律,会计算复杂应力状态下的线应变或正应力;了解强度理论的概念,会应用强度理论对杆件进行强度校核。

2、要点

第一节 应力状态的概念 1.主应力的概念 2.主平面的概念 3.主单元体的概念 4.应力状态的分类

第二节平面应力状态分析——解析法 1.解析法概述

2.主应力和主平面的方位

3.剪应力的极值及其所在的平面的方位 第三节平面应力状态分析——图解法 1.应力圆方程 2.应力圆的作法 第四节 广义虎克定律 1.广义虎克定律介绍 第五节 强度理论

1.第一强度理论介绍 2.第二强度理论介绍 3.第三强度理论介绍 4.第四强度理论介绍

第十章 杆件在组合变形时的强度计算(8学时)

1、目的要求

了解组合变形的概念,会将组合变形问题分解为基本变形的组合;会分析斜弯曲、拉(压)弯、偏心拉伸(压缩)等组合变形杆件的内力、应力和对杆件进行强度计算;会应用强度理论对弯扭等组合变形杆件进行强度校核。

2、要点

第一节 组合变形的概念 1.组合变形的概念 2.常见的组合变形

3.组合变形的一般研究方法 第二节 斜弯曲 1.斜弯曲的概念 2.斜弯曲问题解法 3.中性轴

第三节 拉伸(压缩)与弯曲的组合变形 1.拉伸(压缩)与弯曲的组合变形概念 2.拉伸(压缩)与弯曲的组合变形解法 第四节 偏心拉伸(压缩)1.偏心拉伸(压缩)2.偏心拉伸(压缩)解法 3.截面核心

第五节 弯曲与扭转的组合变形 1.弯曲与扭转的组合变形

2.弯曲与扭转的组合变形的解法 3.相当应力

第十一章 压杆稳定(8学时)

1、目的要求

掌握压杆稳定的概念;了解临界力和临界应力的概念;掌握欧拉公式,会计算压杆的临界力和临界应力;了解柔度的物理意义,掌握柔度在压杆稳定计算中的应用。会应用稳定条件对压杆进行稳定计算。

2、要点

第一节 压杆稳定的概念 1.平衡稳定性的概念 2.压杆稳定的概念

第二节 细长压杆的临界力

1.两端铰支细长压杆的临界力计算公式推导 2.细长压杆的临界力普遍公式——欧拉公式 3.长度系数

第三节 临界应力、欧拉公式的适用范围 1.细长压杆的临界应力计算公式 2.压杆的柔度

3.欧拉公式的适用范围

第四节 三类压杆、临界应力总图 1.三类压杆的概念 2.临界应力总图

第五节 压杆的稳定性校核 1.压杆的稳定条件 2.稳定安全系数 3.折减系数

4.压杆稳定条件的应用 5.试算法

第六节 提高压杆稳定性的措施 1.减小压杆长度

工程力学课程教学大纲 篇2

关键词:工程力学,教学改革,初探

从新时期人才素质、能力培养和终身教育要求入手, 论证并建立起现代基础课程的“从属性向相对独立功能”、“隔断型向贯通式教学”、“单一教学模式向知识立体传输和全方位培养”转化的理念, 重点在课程体系、教学内容和方法改革上下工夫。高职院校如何实现人才培养目标, 其中重要的一个环节便是在课程教学方面必须有所突破。工程力学作为土建类专业的一门重要技术基础课程, 其教学效果直接影响后续专业课程的学习;而高职院校的生源入学成绩相对较低, 力学又是公认的难学学科。如何协调这两者之间的矛盾是摆在广大从事力学教学工作者面前的难题。就几年来在工程力学课程教学中的一些改革实践作初步探讨。

一、工程力学教材的选用

课程改革的首要任务是教材改革。《工程力学》是建立在《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》三大力学整合基础之上的。 如何彻底消除 “课程内容偏于陈旧, 教学方法重于灌输, 教学手段过于落后, 课外学习疏于指导”的传统做法, 当务之急是结合学校专业实际对课程内容进行优化。教育部出台了系列优秀的高职高专规划教材, 但各学校实际情况、培养目标、就业去向各有不同。笔者使用的是自己担任主编、由中国交通出版社出版发行的《土木工程力学》, 该教材在编写中力求实现“学时适中, 内容要新, 水平要高, 效果要好”的编著目标, 着力体现“有学习目标, 有教学要求”, 初步形成了“内容新、体系新、教材新、课堂新、实验新、考核新”的全新工程力学课程教学资源。

该教材打破了工程力学由理论力学、材料力学和结构力学三部分简单组合的原课程体系, 围绕以掌握概念为基础、以强化应用为重点、以计算分析为手段的中心内容展开, 将外力分析与内力、应力、强度分析有机结合起来, 从而加强知识的联系性和科学性, 实现了几门相关力学课程的贯通和渗透, 方便了因材施教, 改变了以往同一门课程的教材类型过多、模式单一的不足, 采用分层次和模块式的课程结构, 每章后面附有讨论题, 教师组织学生讨论, 提高了学生理论联系实际的能力。同时, 新教材中反映现代科学技术成果的新内容占到20%, 着重于素质教育的教学内容改革拓宽了学生的工程知识面, 增强了学生的适应性, 激发了学生潜能, 培养了他们的综合能力和创新精神。

同时, 编撰了与之配套的《工程力学习题集》, 引入联系工程实际和有特色的例题、习题和思考题。

二、工程力学的教学方法

在教学方法上, 首先课堂讲授要条理清楚、重点突出、语言简练。教学内容要与学科前沿领域的新科学技术相结合, 与工程实际相结合。教学方法注意从科学素质、道德素质培养人才入手, 力求启发式、讨论式、研究式教学, 注意给学生留有一定的思维空间。

1.根据教学内容, 有的放矢地选择教学法

认为“不是多媒体教学就不是高水平的教学”思想, 其实是一个误区。尽管多媒体有无法比拟的优越性, 但传统教学模式所具有的独特功能是多媒体所不能替代的。讲授与板书可以拉近师生间的距离, 便于师生互动, 教具与模型有直观感。因此, 我们的教学方法采用多种形式, 多媒体、板书和教具相结合。

2.在教学中采用“发现法”, 贯彻“启发式”的课堂教学原则

在教学中采用发现知识的方法, 也可以称为发现法, 即以经历知识发现的过程代替知识的简单输送, 由于前人早已发现和总结了这些知识, 我们模拟这一创造的过程, 因此称之为表现知识发生过程的方法。采用发现法或表现知识发生过程的方法进行课堂教学, 首先面对要讲授的知识, 假定它的结论还没有得到, 把注意力集中在这一知识将要产生的背景上, 试图发现问题、提出问题, 然后去分析问题、解决问题, 把学生被动地接受一个结论的过程调整为在教师的启发下, 主动地、一步一步地产生和获得这一结论的历程。

“没有启发不了的学生, 只有不会启发的老师。”尊重学生在教学活动中的主体地位, 引导学生积极思维, 激活学生的学习积极性与主动精神。内容新、体系新的教材自然要求新的教学方法, 即变填鸭式灌输教学为启发式教学, 力求达到“要引导思维, 不要代替思维, 更不要窒息思维”和学生“要积极思维, 不要被动思维, 更不要拒绝思维”的双重目标。要通过实例导入知识点, 在启发中引导学生。对于工程上的一些重要成果以及一些重大事故, 从力学的角度加以分析, 并且将所得到的结果引入课堂教学, 不仅引起同学的兴趣, 而且能产生震撼力。

在课堂教学中要注重加强对学生联想能力和发散思维能力的培养, 尤其注重培养学生发现问题的能力, 突出分析思路和分析方法, 使学生懂得“问题是什么”、“问题的性质是什么”、“解决问题的方法是什么”;为学生留出充分的思维空间———创造性地学习知识和应用知识最终实现新知识的再创造。

3.注重教与学双边的互动交流

由于本课程内容多, 知识面广, 我们采用了课堂讲授法、问题教学法、自学讨论法和引导归纳法相结合的多种形式的教学模式, 发挥学生内在潜力, 培养其综合能力。

教师首先要编好自学指导书, 要求学生开课前自学, 开课后预习, 并做好读书笔记。课堂上教师可随机安排学生对自学内容进行概括、总结, 并根据课堂讨论情况及时纠正, 解答学生自学中产生的错误概念和疑难问题, 然后对重点、难点内容详细讲授。此外, 还可通过典型例题及工程实例边讲边讨论, 活跃课堂气氛, 引导学生发散思维, 激发其学习主动性, 教会学生会学, 并且节省了学时。这种“对话式教学”能促进学生思考, 形成师生间互动关系, 有利于学生理解、深化、拓宽所学内容。通过参与, 使学生从知识的接受者变为学习的研究者。

三、推广现代化的教学手段

伴随计算机的普及, 现代化教学设备进入教室, 教学中使用工程力学多媒体课件, 增强直观教学效果。在不能实现现场讲课的情况下, 通过计算机将复杂的工程图、工程实景、有趣的机构运动、难理解的三维应力状态等展现在屏幕上, 增加学生的感性认识, 学生也易于接受其中的力学知识。像“泰坦尼克号”事故分析, 彩虹桥坍塌分析等, 通过多媒体形象介绍事故分析, 一方面化解了问题的难点, 开阔了学生的视野, 拓展了学生的思维, 节省了授课时间, 使学生将主要精力用于理解、应用上, 教师也有更多的时间实施启发、诱导, 为更新内容创造了条件;另一方面使学生将课程与工程背景联系起来, 极大地激发了学生的学习兴趣, 从而能更好地培养学生解决工程实际问题的能力。总之, 直观教学能使许多力学疑难问题迎刃而解, 既可培养学生兴趣, 又可增强其学习的自信心。

四、加强实验教学, 创造“教学做合一”的教学情境

实验教学的目的, 除配合理论教学外, 主要是培养学生动手能力。在工程力学教学中, 我们设计了观摩演示实验和6项可供学生操作的教学实验。如材料力学性能测定实验, 首先通过计算机模拟有关实验过程, 并开放实验室, 让学生能利用课外时间熟悉仪器设备及实验程序, 再上机操作。这样既可缓解设备不足的矛盾, 也可减少试验材料的消耗。通过拉伸机的自动描绘仪, 把材料的σ-c曲线描绘出来了, 学生在得到了第一手感性材料后, 再经教师启发和讲授, 学习积极性和效果会明显提高。又如材料力学压弯小型试验机、理论力学多功能实验台和弯扭内压组合试验仪等实验室均对学生开放。

五、工程力学课程的考核与考试方法

如何客观、公正、有效地考核学生, 充分调动学生的积极性, 一直是广大教师探讨的问题。在工程力学课程考核中, 我们坚持重能力、重素质、全过程考核的原则, 设计了“全方位多层次”的考核办法。办法的内涵是:

(1) 课堂发言, 考核学习情况、即兴发挥与表达能力、创新能力。

(2) 平时小测验, 考核知识积累能力。

(3) 实验表现及实验报告, 考核理论联系实际, 分析问题、解决问题的实践能力, 同时考核查阅资料、研究问题与撰写报告的能力。制定评分标准, 通过实验结果, 考核学生对实验原理、实验步骤、实验方法与实验技能掌握水平及实验数据的处理能力。在学生的卷面成绩之上增加相应实验分。

将工程教育融入力学课程教学之中 篇3

关键词:工程教育;教育模式;力学课程;广义工程;创新

工程教育是为国家经济建设提供工程技术人才的主要渠道。如何开展工程教育,我国的教育工作者围绕创新型工程人才培养模式与教学内容、教学方法和教学手段,学生工程创新精神与实践能力培养,工程教育产学合作有效途径和方法,工程教育教师培养,工程教育的国际比较等议题开展了广泛的讨论和实践。本研究旨在构建由相互依托的力学课程和力学教学实践的教育体系,强化工程教育,研究和探索人才培养新模式,实施工程教育改革和卓越工程师培养计划。

一、将工程教育落实到力学课程教学中

力学属于技术科学或工程科学,力学教育是高等工程教育的重要组成部分。而力学课程又是高等工程院校量大面广的技术基础课程,因此明确该课程与工程学科之间的联系,选择工程学科中需要的实例,对技术发展过程给予充分关注,并围绕不同的层次和类别的培养目标而进行设计,开展对大学生的工程实践教育。

在力学课程中实施工程教育不是指简单地对工程知识的传授,也不是单纯指对工程人才的培养。它应该是科学知识、科学思想、科学方法、科学精神综合形成的一个体系。在这个意义上,构建力学课程工程教育平台,就是用与教学内容相关的实际问题作为载体,让学生在教师的组织和指导下有目的、相对独立地进行探索研究,从而促进学生思维水平的发展,提高学生运用知识解决实际问题的能力,并从中感悟到科学研究的基本策略和方法,得到科学思想的熏陶,从而培养工程专业学生将理论知识应用到实践中解决实际问题的实践能力。

(一)力学课程对工程教育的内在价值,即力学知识对学生工程启迪方面的作用

通过力学课程认识工程问题。以力学基础课程为载体,认识工程,并不断更新力学与工程的认知,通过以下环节:①生活中的力学与工程;②生产实践中的力学与工程;③重大领域中的力学与工程;④重大事故中的力学与工程问题。如上海“倒楼事故”的原因就是一个力学问题。将这些概念和理论通过课程教育学生,这样学生们的实践能力就可以在今后的解决复杂问题的过程中发挥重要的作用。

(二)提出工程问题,构建工程问题库

左铁镛院士表示:“对工程教育而言,现代工程学已进入‘社会工程’时代,未来工程师面临的挑战将主要来自‘非工程’方面。工程教育要建立‘大工程’的概念,引导受教育者正确认识和对待专业技术、人与自然的关系、人与社会的关系以及自身发展、社会发展等问题。”因此,应利用课程优势构建“广义工程”系统。

(三)力学课程的外在价值,即指力学知识系统对于社会生活的实用功能

这就是理论与工程实际的联系和应用。当前一些重大的科技成果都是与力学学科的高度发展分不开的。如:①航空、航天事业,人造卫星的发射,航天飞机的升空。②航海事业,大型船只的设计与制作,核潜艇的建造。③高速公路与高速铁路、大型桥梁的设计与建造。④飞速转动的计算机软、硬盘驱动器。⑤先进的体育运动器材与训练方法。总之,力学的内在价值和外在价值结合在一起,就明确了该课程对学生进行工程教育的目标。

二、营造适宜学生工程教育的实践环境

以创新实验为载体,让学生进行提炼、建模、测试、分析等科学研究过程。在实验教学计划中,增加丰富的实践项目,利用课堂和学习场所、实验室使计划具有活泼的、实践的、团队的特色。及时与外界沟通,通过广泛评估与评价不断改进计划。注重学生的团队精神培养,在实验中锻炼学生的交流沟通和协调合作能力,培养学生的团队意识;在教学资源允许条件下,鼓励本科生提前进入实验室,强化学生的工程实践能力和创新能力。

(一)根据创新能力培养规律,建立分层次合理的实验课程体系

按学生不同学习阶段对工程实践能力培养的要求,将实验课程体系分成基本训练、专业实验和综合研究实验三个层次:第一层次强调基础性,着重进行基本知识、基本操作、基本技能的训练,提供给学生丰富的基础知识,培养学生良好的实验习惯和逻辑思维能力;第二层次以专业必修实验课程为主,主要学习运用现代分析测试手段和力学方法研究结构和性能的实验原理、方法和技能,提高灵活运用知识、理论联系实际的能力;第三层次为综合性、研究性实验。综合实验打破了二级学科的界限,内容交叉组合,涵盖一系列过程,突出学生的主动性和独立性,提倡教学过程的个性化和多样化。

(二)改进实验内容,立足课程内涵建设培养学生创新能力

改革实验课程的内容,关键是要反映学科研究的最新进展,并符合培养卓越工程师计划的要求。在实验课程体系内,各门力学实验课程以实际训练的培养为指导思想,在教学中要重新审视传统的实验内容和实验方法,在保证基础性实验的前提下,减少验证性实验,增加设计性、探究性实验。对于实验课程体系中的不同层次的实验课程,分别提出相应的基础性、设计性、探究性实验比例,如在第一层次,以基础性实验为主,而在第三层次,则以设计性、探究性、综合性实验为主。实验按照内容分成:①规范化操作训练实验,主要让学生掌握必要的实验操作技能,培养学生一丝不苟的工作作风和严谨的科学态度;②探究性实验,进一步对实验中碰到的实验现象从理论的高度加以认识,如在实验中要求学生对实验采用的方法、实验过程、实验线路和实验目的等方面去思考;③设计性实验,主要拓宽学生实验思路,提高学生解决实际问题的能力,并且使实验教学内容更贴近学科发展和其他领域的需要。在探究性、设计性实验的教学过程中,强调教学方法从传统的以教师为主的模式转变为学生为主的模式,教师的作用更多地体现在科学研究方法的指导上,更好地促进学生开展自主学习、研究性学习,激发学生的学习兴趣和激情。

三、实践大学本科“全程实践教育”的新模式

在力学课程教育的背景下,学生深入到工程实际,将工程设计作为一个高于理论与实践的创新环节,从力学基础课程、力学基础实验、科研和工程项目毕业设计等环节强化工程教育,力学教育贯穿于工程教育的全过程,提高了学生的技术创新能力。

(一)开展课外科研与科技竞赛等活动,激发学生创新思维的原动力

引导优秀的学生参与科研项目和课外科技制作活动。在开放实验室的条件完善后,学生的课外活动可以利用开放实验室的有利条件,扩大参加课外科研活动的学生数。鼓励有兴趣的高年级学生积极参加“全国大学生力学实验竞赛”、全国“周培源大学生力学竞赛”及学生课外科研基金等活动。

(二)解决工程问题

学生如何将课堂上获取的理论知识应用到实践中解决实际问题是新世纪工程师所面临的一个挑战。力学基础课程对学生建模能力、工程设计的培养,是其他课程及各种形式的工程实践环节所不能替代的。通过问题的提出、猜想、假设、建模,并通过制订计划与设定研究问题,进行实验与收集证据,分析与论证,评估、交流与合作,最后通过答辩会,交流论证学生分析、解决问题的办法。

力求使学生做到以科学的认识论为基础,密切联系实际,对待科学技术问题始终具有探究精神和强烈的创新意识,掌握基本的科学方法、多方面的实践能力,激活掌握的各种知识储备,提高综合运用所学知识解决实际问题的能力;引导学生学会沟通与合作,培养团结合作、积极进取精神,使他们在德、智、体、美等方面的素质得到全面提高,个性与特长得到开发与持续的发展。

工程力学课程小结 篇4

课程小结

课程名称:工程力学 课程负责人:王鹏程 实施班级:210940、210950 实施时间:2009—2010学第2学期

实施情况:根据每一门课程的教学反馈结果:如考核成绩、听课评价、学生/教师座谈会意见(如教学内容、条件、方法、手段、考试考核等)。

1、成效

成效显著,学生学习工程力学的兴趣大增,平时上课认真,出勤率高,作业完成质量较好,期末考试及格率较高。

2、存在的问题

1)实验实践教学环节欠缺。

2)学生数学、物理等基础知识薄弱,不善于思考,学习不能持之以恒,普遍感到工程力学难学。

3)习题课时较少,学生难以在课堂里对知识进行消化。

3、改进建议

1)精心设计与理论知识相对应的实验实践教学项目,利用现代科学技术建设虚拟仿真力学实验室与数字化资源教学素材库,加强直观教学,弥补实验实践教学环节的欠缺。

2)《工程力学》课程在教学上注重理论与实践相结合,多引入工程实例进行教学,同时注重讲练结合,师生互动,适当运用启发式、讨论式等方法,通过习题及作业讲评等环节加深理解知识,突破难点,提高应用知识能力。

工程力学课程教学大纲 篇5

《工程力学》课程复习题

一、填空题

1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为(刚体)。

2.构件抵抗(破坏)的能力称为强度。

3.圆轴扭转时,横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成(正)比。

4.梁上作用着均布载荷,该段梁上的弯矩图为(二次抛物线)。

5.梁上作用集中力处,其剪力图在该位置有(突变)。

6.光滑接触面约束的约束力沿(接触面的公法线)指向物体。

7.外力解除后不能消失的变形,称为(塑性变形)。

《手机后面还有2图参考》

二、选择题

1、平面任意力系向简化中心简化时一般得到一力和一力偶,当(A 化为一合力。

Ⅰ.主矢不为零,主矩为零Ⅱ.主矢、主矩均不为零

Ⅲ.主矢为零,主矩不为零Ⅳ.主矢、主矩均为零

A、Ⅰ、ⅡB、Ⅱ、ⅢC、I、ⅣD、I、Ⅲ

2、在下述公理、法则、定律中,只适用于刚体的是(C)

A、二力平衡公理;B、力的平行四边形法则;

C、加减平衡力系公理;D、力的可传性。

3、力矩是力的大小与(C)的乘积。

A.距离B.长度C.力臂D.力偶臂

4.静定结构的几何组成特征是(D)。

A.体系几何可变B.体系几何瞬变

C.体系几何不变D.体系几何不变且无多余约束

5、平面力偶系合成的结果是一个(B)。

A:合力B:合力偶C:主矩D:主矢和主矩

6、三力平衡定理是。(A)

A.共面不平行的三个力相互平衡必汇交于一点;

B.共面三力若平衡,必汇交于一点;

C.三力汇交于一点,则这三个力必互相平衡。

7.固定端约束通常有(C)个约束反力。)力系简

(A)一(B)二(C)三(D)四

8、在其他条件不变时,若受轴向拉伸的杆件长度增加1倍,则线应变将(C)。A、增大B、减少C、不变D、不能确定。

9、圆截面杆受扭转力矩作用,横截面扭矩为Mn, 在线弹性范围内横截面剪应力分布规律是(C)

10.图示构件为矩形截面,截面对Z1轴的惯性矩为(D)。

bh

3A.

12bh3

C.

bh3

B.

6Z Z

1bh3

D.

b

三、作图题

1.求图示简单刚架的内力图<手机2图>

2.求图示简单刚架的内力图,《手机2图》

四、计算题

1.梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重,已知q=10kN/m,M=10kN·m,求A、B、C处的约束力。《手机1图》

2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示,C为截面形心。已知Iz=60125000mm4,yC=157.5mm,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa。试求:①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。《手机3图》

3.传动轴的转速n为200r/min,从主动轮2上输入功率55kw,由从动轮1、3、4及5输出的功率分别为10KW、13KW、22KW及10KW。已知材料的许用应力

40MPa,剪切弹性模量G81GPa,要求0.5

《手机3图》,试选定轴的直径。

1.图所示结构中,杆1材料为碳钢,横截

面面积为,许用应力

1160MPa;杆

A300mm22材料为铜合金,横截面积,许用应力

2100MPa,试求此结构许可载荷。

工程力学大纲 篇6

工程力学课程教学大纲

课程编号:1710005 适用专业:建筑设计技术专业 修订年月:2010年3月

修订人: 建筑工程系 工程力学课程组 王锂 执笔

一、课程的性质、任务、在专业中的地位与作用

工程力学是涉及众多的力学学科分支与广泛的工程技术的学科。顾名思义,工程力学是既与工程又与力学密切相关的课程。作为高等工科学校的一门技术基础课,工程力学涵盖了理论力学和材料力学两门课程的主要经典内容。

本课程的任务是使学生掌握自然界及其工程中机械运动最普遍、最基本的规律和研究方法。为学习有关的后续课程打好必要的基础,并使学生初步学会应用工程力学的理论和方法解决一些简单的工程实际问题。

本课程作为原“理论力学”和“材料力学”的融合,将研究两类机械运动:一类是研究物体的运动,研究作用在物体上的力和运动之间的关系;另一类是研究物体的变形,研究作用在物体上的力和变形之间的关系。

二、课程教学目标与基本教学要求

本课程作为原“理论力学”和“材料力学”的融合,将研究两类机械运动:一类是研究物体的运动,研究作用在物体上的力和运动之间的关系;另一类是研究物体的变形,研究作用在物体上的力和变形之间的关系。

本课程总要求是:对两类机械运动(包括平衡)的规律有较系统全面的了解,掌握相关的基本概念、基本理论和基本方法及其应用,结合课程学习对学生的逻辑思维能力、抽象化能力、文字和图像表达能力及数字计算能力等加以培养。

三、课程教学内容及学时分配(见附表)

四、考核方案

1、平时作业和课堂出勤表现30%,考试成绩70%。

2、各单元、课题考核分数分配表(见附表)

五、大纲编写依据与说明

1、大纲编写依据

(1)依据宜宾职业技术学院建筑工程系09级建筑设计技术专业教学计划编写(2)参考教材教参:

孙艳、何署廷主编《工程力学》,中国电力出版社。

刘思俊主编《工程力学》,高职高专规划教材,机械工业出版社出版;

选订教材名称、编者、出版社、版本,选订的理由。(1)教材名称:《工程力学》

主编:孙艳、何署廷

出版社:中国电力出版社 选订理由:

本书涵盖了理论力学和材料力学的大部分内容,突出了材料力学部分,对理论力学部分的静力学和运动学分别进行了单独编排。对重点章节进行了节选和整编,适合高等职业教育的教材需要。

(2)本课程与相关前导、后继课程之间的关联分析。

工程力学是建筑设计技术等专业的基础课,其内容涉及理论力学和材料力学两门课程的主要经典内容;该课程和工程结构、地基与土力学基础、建筑施工技术等课程相关联。

2、其它需要说明的事项。

高 等 职 业 技 术 学 校

(工程力学)教 学 大 纲

课程编号:1710005 适用专业:建筑设计技术专业 制订年月:2010年3月

宜 宾 职 业 技 术 学 院

工程力学课程的教学实践与探索 篇7

一、《工程力学》课程教学应培养学生力学兴趣

从工程的应用上来说, 《工程力学》包括刚体力学、固体力学、流体力学等力学课程, 都需要对力进行分析研究, 与“力”打交道, 这就要求学生必须喜欢“力”、善于分析“力”, 勇于探究“力”。为了提高学生对力的认识、理解, 从生活实例入手, 比如:扁担中间粗两端细为什么?汽车轮胎为何有花纹?两手抓在单杠上悬垂, 两手距离小时, 是省力还是费力?等生活中的实例, 告诉学生我们身边处处都有力存在, 都蕴含着力学的原理, 通过对这些身边例子的分析, 培养学生对力学的兴趣, 最终让学生认识力学知识的客观性, 正确地理解力学的概念, 从而建立起正确的思维方式。

二、《工程力学》教学适时适度运用现代教学手段

恰当的教学方法和手段是提高教育教学质量的重要保障。尤其是《工程力学》中物体受力和变形的问题, 单一采用课堂讲授法, 是达不到教学目的的。比如杆件零件的受压变形, 可以用软性材料的杆件做受压演示实验, 同时用动画, 将杆件受压变形的整个过程在多媒体上展示出来, 使学生明白并理解压力与变形的关系, 通过实际模型的真实性、形象性和生动性地教学方式展现给学生, 学生接受起来就很容易, 从而达到良好的教学效果。

三、《工程力学》教学应优化教学内容

《工程力学》课程整合了《理论力学》、《材料力学》的部分知识, 重点培养学生的分析力学、解决力学、计算力学的能力。物理学、数学是它的理论知识基础, 中职学生原本对物理学、数学就不喜欢, 《工程力学》教学要想取得理想的教学效果, 必须优化教学内容。1) 对于较难理解的知识点, 应注重实践, 多结合实际例子, 用生活语言形象生动地讲解;2) 对于关键的知识点, 重点讲解, 比如平衡条件、内力, 是强度计算十分重要的基础, 要细讲精讲。总之, 讲授的内容使学生感到有用, 而不难, 以增强学生学习的信心和兴趣。

四、《工程力学》教学应培养学生创新精神

创新精神的培养就是推崇创新、追求创新、以创新为荣的观念和意识的培养。运用学科优势, 培养并激发学生这种创新精神是工程力学教学的首要任务。《工程力学》教学中, 我们在阐述一个问题时, 可以先展示一些工程实例, 引导学生分析思考, 然后再推导出该理论或公式。譬如, 在讲解轴向拉伸和压缩杆件时, 设计问题:两根截面、材料、长度均相同的杆件, 若直径不同, 用同样的力对两根杆件进行拉伸, 随着拉力的增加, 它们的轴应力分别是多少?哪根先断?若材料不同, 直径、长度相同, 结果又会如何呢?在这个基础上引出应力的概念和轴向拉压杆的强度条件, 同时启发学生结合身边的例子, 分析出强度条件的意义, 让学生思考如何使我们的设计既安全又经济, 而且在遇到不满足强度条件的情况下该怎么办等等。这样使学生渐渐地感受到工程力学的魅力, 从而培养学生的创造性思维。

五、《工程力学》教学应提高学生分析问题的能力

分析问题的能力是工科学生必备的能力之一。在工程力学课程教学中应注重对学生进行分析问题能力的培养。例如在讲授压杆稳定性内容后, 引导学生以脚支架为例研讨课题, 采用任务驱动法, 让学生写一篇研究报告。给学生提供支架的承重量, 由此让学生利用学过的压杆稳定性进行设计、分析、计算等。从支架所使用的材料选择, 支架与地面的约束的牢固程度, 所用到的杆件截面形状及尺寸合理设计等方面进行设计分析, 从而最终设计出成品。通过这种方式的分析研讨, 同学们感受到学习科学知识和应用科学知识的重要性, 提高了他们的学习兴趣及学生分析问题的能力。

六、《工程力学》教学应培养学生的实践能力

实践教学是工科课程必须要进行的, 各个实践性教学环节在培养工科人才中具有独特的作用。我在教学中重视学生实践能力的培养, 把强化实践教学作为机械工程专业人才培养的主要特色, 如认识实习、生产实习、电子实训、课程设计、毕业设计等。利用“项目教学法”给学生制定一个产品小制作项目, 把学生分成几组, 组内分工, 进行设计、计算、选材、制作、验证, 通过这种方式, 既达到理论联系实际, 又提高学生分析问题、解决问题和动手能力, 同时增强了学生团队合作意识;安排学生到生产企业现场进行参观, 并给学生印好参观报告, 达到学有所用的目的, 同时实践又巩固了理论知识;开设生产实习, 让学生下工厂, 到车间, 实际操作, 经过一段时间的专业知识学习后, 学生熟练地掌握实际生产过程所使用的设备、工装夹具、产品的加工工艺等, 加深了对所学知识的理解和掌握, 为将来从事工程实践工作打下基础;开设电子实训和数控实习, 使学生掌握现代加工技术, 能更好地进行各学科间的融会贯通。《工程力学》教学注重学生实践能力培养, 才能收到良好的效果。

俗话说:“教学有法, 教无定法, 因材施教, 贵在得法”。在《工程力学》的课程教学中, 由于这个课程理论和实践结合较强、需要有较强的逻辑思维能力, 严密分析问题的能力及理论联系实际的能力, 所以要在教学效果上有所突破, 必须采用灵活多变的教学方式, 恰当有效的教学方法, 同时结合课程的内容特点和方法, 有针对性地设计好每一节课每一环节的问题, 才有可能做到对学生获取知识、发现问题、研究问题、解决问题和创造能力的培养。几年来我们在《工程力学》教学上做了不少的改革, 取得了一定的效果和成绩, 怎样更有效地处理好知识与能力、理论教学与实践教学、教师主导地位与学生主体地位等关系, 还需要广大教师一起探讨。

摘要:结合《工程力学》的教学实践, 从教学方法, 教学手段, 教学内容等方面, 对工程力学课程的教学进行探讨。

关键词:工程力学,教学方法,教学手段

参考文献

[1]郭应征.应用力学基础高等教育出版社, 2003.

[2]范本隽.简明工程力学教程.科学出版社, 2006.

[3]郭兰中, 马守才.工程力学.教材建设成果总结.

[4]崔小立.工程力学.教学方法的探索与思考[J].科技信息, 2009.

[5]王克明, 王书元.工程力学课程教学改革的探讨[J].黑龙江科技信息, 2009.

工程力学课程教学大纲 篇8

关键词:高职 工程力学 教学改革 教学内容 教学方法 考核方式

·TB12-4

0 引言

高职教育目标是培养面向生产第一线的技术应用型专门人才, 其特点是以能力为中心, 注重培养学生综合运用各种知识和技能解决现场实际问题的能力,由此培养出来的人才实践能力较强, 能够迅速适应岗位工作。为此, 必须建立一套符合高职教学目标、现状和教学规律的教学手段和方法。基于上面的认识,结合多年教学实践,现对高职工程力学课程的教学改革和实践加以分析和探讨。

1 高职工程力学教学存在的问题

1.1 教材内容缺乏与专业相关的工程实例

目前高职院校所用教材基本上是本科教材的压缩, 忽略了高职教学的特点。高职院校工程力学教材在内容编排上主要包括三部分, 第一部分是理论力学, 第二部分是材料力学,第三部分是结构力学 。从具体教学内容来看, 教材普遍偏重理论知识, 强调结构严谨, 而相关的工程力学背景、工程实例介绍却不多, 这样的教材结构不利于培养学生的应用能力。

1.2 教学课时缩减, 教学内容分配不合理

絕大多数高职院校都把教学重点放在专业课的教学和课程实训上,专业基础课教学课时减少,工程力学课程在我院水利系的各专业教学安排都是一个学期教授完,针对水利和水工两个专业总学时分配84个左右,压缩厉害,增大了学生学习的难度。

1.3 教学方式落后, “满堂灌”的教学方法仍占主导地位

由于课时少内容多,大多数力学教师仍采取“满堂灌”的教学方法,这种教学方法以教师为教学活动主体, 教师要充分利用课堂时间才能完成教学内容,学生只能当被动的听众, 师生间的互动性差。这种教学增加了学生接受和消化力学知识的困难, 作业出现大量抄袭的现象,这样不利于学生独立思考问题能力的培养,更谈不上培养学生分析解决工程实际问题的能力,授课效果不理想。

1.4 学生基础差, 存在抵触心理

高职院校的学生与本科大学生有着不同的特点,学生的学习能力和基础相对差。而工程力学的概念多、公式多、推导复杂,如果再加上满堂灌的教学方式会使学生在课程初期就产生厌学情绪,放弃学习。

1.5 考核方式单一

目前, 高职院校的工程力学考核方式仍以闭卷考试为主,一考定成败,考核方式单一。由于工程力学的内容涵盖面广,学期末的一次考试要涵盖书上大量的公式和概念,学生备考的难度大,造成有些学生死记硬背书上例题和课后作业, 不能灵活地将公理、概念、公式与工程实际联系起来, 这种考核方式偏离了对高职类学生培养的目标, 不符合社会对高职学生的要求。

2 工程力学教学改革的措施

针对以上工程力学教学所存在的诸多问题, 本文提出以下几点改革措施。

2.1教材内容的优化和拓展

高职的教学目的是培养面向生产一线的技术应用型人才, 课程内容的侧重点应放在培养学生分析解决问题的能力上面, 而不是一味地强调习题训练。教材内容应围绕以掌握概念为基础, 以强化应用为重点, 以分析计算为手段的中心内容展开, 结合专业特色进行优化和拓展。我院水利系的工程力学在教学内容上增加了力学在工程中的应用实例,认真处理了经典理论与水利工程实际的关系。以外力、内力、应力、变形的“三力一变”为主线,以水利工程常见结构和结构构件(重力坝、挡土墙、渡槽、梁柱)的计算简图和内力计算为重点,以重力坝的荷载分析与计算为拓展,将教学内容划分为八个模块。模块内容分别为:静力学基础与平面力系的平衡;杆件的承载力分析;结构的简化与几何组成分析;静定结构的内力分析;静定结构的位移计算;超静定结构的内力计算;影响线;重力坝的荷载分析与计算。每个模块都有结合工程应用的实例讲解。模块化的教学内容,突出了能力、素质培养这条职业技术教育的主线,将知识、能力和素质综合化;同时避免了过去学科化课程体系中教学内容的重复和脱节,教学内容的应用性较强,有利于高职学生的学习和能力培养。

2.2 教学方法的改革

为了解决工程力学课时少内容多,学生学习积极性和主动性不高,学习效率低的问题,力学教师应不断创新教学方法,以学生为主体,不断提高学生学习积极性和主动性。可以采取核心教学法、行动导向法、课堂考核法等多种教学方法相结合,获取良好的教学效果,以下分别举例对这三种教学方法进行阐述。

核心法就是在教学过程中,找出本课程教学内容的重点也就是核心,然后所有的教学环节都围绕核心来进行[1]。比如在模块二杆件的承载力分析这一教学内容中,教材安排基本上是以“拉伸与压缩→剪切→扭转→弯曲”为主线的内容体罗列叙述,并且每一种基本变形又都是按“外力→内力→应力→变形→强度和刚度计算”的顺序进行研究。进行强度和刚度的校核,都要采用截面法先求构件横截面上的内力,再根据杆件的尺寸和求出的内力作出其内力图,然后由内力图并结合杆件的横截面尺寸找出危险截面。由此可见,只要正确绘制内力图这一问题解决了,对于高职生而言,关于强度和刚度方面的计算就是公式的套用了。因此,我们应将课时和重点花在如何用截面法求各种基本变形的内力和如何正确作出其内力图,这也就是这一模块的的核心。根据这一核心,我们既可以合理安排课时,突出重点,又可以让高职生掌握强度和刚度问题的方法及工程应用。

目前大多数高职力学教师在教授过程中都过于强调力学本身的系统性和完整性,按照概念→理论→实例的步骤讲解,把重点放在概念和理论上,这使得大多数学生在学习本课程时根本不去思考概念和理论用于何处,或者根本来不及思考,他们学习的目的就是为了通过最后的考试。而行动导向教学方法,强调学习者实际工作能力和解决问题能力的提高[2]。独立自主地进行包括计划、实施和检查在内的职业工作或解决日常生活中的问题,是行动导向教学的目标。在内容安排上由典型的生动的工程实例应用自然地引出力学的相关知识,激发学生主动地、积极地学习相关知识,从而解决实际问题,课程的重点放在实际应用上,下面以挡土墙的抗倾覆校核为例进行讲解,如表1所示。endprint

课堂考核法就是要求学生在课堂结束前留出一定的时间进行课堂测试,学生在规定的时间完成课堂相关知识点的一项小作业。小作业根据课堂内容设置,可以是几道选择题,也可以是一道小的计算题,或者相关受力图的绘制,小作业由教师打分评定并计入平时成绩。由于学生在上课时就被明确告知要进行课堂测试,整堂课的上课积极性会提高,注意力会更集中,也避免了抄袭作业的现象,课堂效果有了很大的提高。课堂考核法可以安排在工程力学内容偏重点难点的部分实施,这样能起到事半功倍的效果。

2.3 增强内容的趣味性, 激发学习积极性

工程力学课程有很强的工程背景, 利用多媒体、工程录像、微视频等先进的教学手段将工程实际结构“搬入”教室, 帮助学生解决建立力学模型的问题。用动画将抽象难懂的内容形象地表达出来, 以达到化解教学难点、缩短学生的认知过程之目的。与此同时, 还要从这门课的重要性入手, 让他们认识到该课程是他们专业的重要基础课, 后续的专业课都要用到该课程所学的知识,对将来的工作也有重要的作用, 让学生在思想上重视这门课, 激发学生积极性。

2.4考核方式的改革

为检验学生的学习效果,促进他们全面深入掌握这门课程,就必须使用一套科学合理的考核办法。按照以人为本,强调学生的主体地位和重视技能的理念来对考核方法作合理化改革。我院水利系工程力学课程的考核采用“知识+技能+态度”的形成性考核评价模式,包括过程性评价和结果性评价两部分。其中过程性评价成绩占课程总成绩的60%,结果性评价成绩占课程总成绩的40%。结果性评价通过学期末的集中考试进行。过程性评价以项目为单元来进行考核,比如完成了模块一(刚体静力学基础)的教学内容后就进行一次过程考核。每一次过程考核的成绩都是从知识、技能、态度三方面考核:知识主要占20%,考核依据是书本上该部分的基本理论、基本概念和基本公式;技能占50%,考核依据是该部分的计算应用题;态度主要占30%,考核依据是提交的作业、平时表现、上课表现等。通过实行过程性评价和结果性评价相结合的考核评价模式,发现学生学习工程力学的积极性有所提高,考试的及格率一直呈现上升趋势,因为课程难学而放弃学习的学生人数明显下降,取得了较好的效果。

3结语

工程力学这门课兼有基础理论和工程应用的双重性质, 既可直接用于解决工程实际中的力学问题,又是其他学科领域的理论基础, 对后续课程有着重要的作用。如何取得良好的教学效果,如何把抽象理论转化成具体形象思维,一直

是广大高校教师关注和研究的问题。在本次教学改革尝试中,通过教材内容的优化和拓展、运用多元化的教学方法和手段、改革传统的考核模式,教师和学生双方都积极行动起来,创造一个活跃的课堂气氛,收到了良好的教学效果。

参考文献:

[1] 任国强.高职《工程力学》教学中的核心教學法初探[J]科技信息,2010(8)

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