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工程力學(xué)課教學(xué)研究及實踐

2021-4-10 | 教育教學(xué)論文

 

工程力學(xué)課程是工程管理專業(yè)學(xué)生學(xué)位核心課程之一。隨著教育教學(xué)改革的深人,如何在學(xué)時日益減少的情況下,讓學(xué)生對工程力學(xué)理論有較深刻的理解和掌握,為后繼課程打下扎實的基礎(chǔ),并使之與工程實踐聯(lián)系起來,融傳授知識、提高素質(zhì)、培養(yǎng)能力于一體,為國家建筑培養(yǎng)出高質(zhì)量人才,是擺在工程力學(xué)教育者面前的難題之一。筆者謹(jǐn)在此拋磚引玉。

 

一、工程力學(xué)課的作用

 

工程管理專業(yè)的公共平臺課程包括技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理、法律四個方面內(nèi)容。通過比較發(fā)現(xiàn):21世紀(jì)國內(nèi)外工程管理專業(yè)有一個共同點是:無論在平臺課,還是在專業(yè)方向課中,工程管理專業(yè)教育的技術(shù)課程比例都較高(占全部平臺課的比例高達(dá)二分之一),同時,學(xué)校還要求學(xué)生參加針對技術(shù)課的實踐,這說明工程管理專業(yè)重視對學(xué)生技術(shù)基礎(chǔ)的培養(yǎng),強(qiáng)調(diào)技術(shù)課程的學(xué)習(xí)。這和傳統(tǒng)的管理學(xué)科課程體系有極大的不同。另外,與管理專業(yè)的課程相比,工程管理專業(yè)教育在管理、法律和經(jīng)濟(jì)三方面的課程具有很強(qiáng)的特殊性:大量的課程是與工程管理密切相關(guān)并帶有極強(qiáng)專業(yè)技術(shù)性的交叉科目,如工程項目管理、工程估價等。所有這些說明:技術(shù)課程是工程管理專業(yè)教育的“根”。這也是由工程管理專業(yè)所涉及到的建筑領(lǐng)域建筑的產(chǎn)品特點所決定的,建筑產(chǎn)品的特殊性、.復(fù)雜性、不可重復(fù)性等特性,決定了其對人、財、物、時間和質(zhì)量等的管理,必須是基于技術(shù)的。因為,技術(shù)是工程管理人員了解管理對象、生產(chǎn)工藝、技術(shù)流程的途徑。這就決定了它所實施的管理必須是基于技術(shù)之上的管理,沒有技術(shù)作保障,管理就無從落地。

 

而工程力學(xué)課在所有這些技術(shù)課程中,又具有其獨特特點。工程力學(xué)技術(shù)課程包括理論力學(xué)中的剛體靜力學(xué)和材料力學(xué)兩大部分,它是工程結(jié)構(gòu)、建筑施工等工程類課程的基礎(chǔ),其中要用到許多數(shù)學(xué)方面的知識,如矢量靜力學(xué)就要用到數(shù)學(xué)里矢量的許多性質(zhì),但是工程管理專業(yè)的學(xué)生對如何學(xué)好工程力學(xué)這門課往往存在較大困難,如覺得其過于抽象,數(shù)學(xué)知識用得過多等。筆者在此針對這些問題進(jìn)行探討,對工程管理專業(yè)學(xué)生如何學(xué)好工程力學(xué)課程具有較為重要的意義。

 

二、工程力學(xué)課的特點

 

1.內(nèi)容多,學(xué)時少

 

工程力學(xué)課程包括剛體靜力學(xué)(主要可簡化為兩大問題:力系的簡化和力系的平衡)、材料力學(xué)(拉伸與壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲內(nèi)力、彎曲應(yīng)力、彎曲變形、組合變形、強(qiáng)度理論等)兩大部分內(nèi)容,內(nèi)容繁多,而現(xiàn)在的教學(xué)計劃僅安排了48學(xué)時,是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。要想面面俱到地講解,教師只能泛泛而談,學(xué)生只能走馬觀花,不能深人理解有關(guān)工程力學(xué)具體原理及應(yīng)用,達(dá)不到培養(yǎng)目標(biāo)要求。此外,學(xué)生從高中直接升人大學(xué),學(xué)習(xí)前對工程實踐缺乏感性認(rèn)識,故在學(xué)習(xí)中對工程力學(xué)與建筑結(jié)構(gòu)之間具有的聯(lián)系沒有認(rèn)識,這樣使他們產(chǎn)生“工程力學(xué)無用”的思想,但在后繼課程中需用到有關(guān)力學(xué)知識時又力不從心。此外,工程力學(xué)課程的內(nèi)容相對于工程管理文科性質(zhì)的課程而言,顯得過于晦澀難懂,因此不少學(xué)生提不起興趣。

 

2.抽象性、理論性強(qiáng),與數(shù)學(xué)結(jié)合緊密

 

工程力學(xué)課程是工程實際的高度模型化和簡化,它要求教師理論基礎(chǔ)扎實,要求學(xué)生基礎(chǔ)牢固,如果學(xué)生部分?jǐn)?shù)學(xué)知識掌握得不好或尚未掌握,必然導(dǎo)致課程的難度加大,課程內(nèi)容后延。

 

工程力學(xué)課程特點的分析及對策的提出,基于以下幾個方面的教學(xué)目標(biāo):

 

(l)理論性。使學(xué)生掌握各種力學(xué)原理、計算方法,培養(yǎng)學(xué)生較高的理論水平。

 

(2)邏輯性。提高學(xué)生的邏輯推理水平及建立模型并進(jìn)行簡化的能力,為后繼課程打下良好的基礎(chǔ)。

 

(3)實用性。使學(xué)生明白工程力學(xué)對工程的重要作用,學(xué)生所學(xué)力學(xué)原理和方法能與工程實際問題建立聯(lián)系,用于解決工程實際問題。

 

三、教授工程力學(xué)課應(yīng)采取的措施

 

1.培養(yǎng)學(xué)生對工程力學(xué)課程的興趣

 

能夠使學(xué)生以非常嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度來對待這門課。在課程的開始,教師要結(jié)合生活實際講解什么是工程力學(xué)及力學(xué)的重要意義,讓學(xué)生明白生活中處處離不開力學(xué),而且要用具體事例闡明工程力學(xué)與建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)系,進(jìn)而使學(xué)生對其與工程管理專業(yè)的關(guān)系具有一個明確的概念,從而使其增強(qiáng)興趣,克服畏難心理,為學(xué)好此課程打下良好的基礎(chǔ)。

 

另外針對一些易混淆的內(nèi)容作出重點講解。

 

如針對學(xué)生容易覺得剛體靜力學(xué)的第一部分內(nèi)容是以前高中物理課程中學(xué)習(xí)過的內(nèi)容的重復(fù),產(chǎn)生相對輕視的心理,向?qū)W生講明白,物理學(xué)研究的是自然物質(zhì)的性質(zhì)和運動規(guī)律,是從認(rèn)識自然的角度出發(fā)的,是一門自然科學(xué),物理學(xué)包括力學(xué)、熱力學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)、核物理等;而工程力學(xué)是一門應(yīng)用科學(xué),是將力學(xué)原理運用于機(jī)械設(shè)計、土木工程等學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué),這里強(qiáng)調(diào)其應(yīng)用性,再次呼應(yīng)工程力學(xué)課程的作用的問題,同時為以后工程力學(xué)與建筑科學(xué)的聯(lián)系埋下伏筆,如工程實物的模型化方法。

 

2.充分利用電化教學(xué)手段

 

首先,通過教學(xué)錄像片在學(xué)生腦海里建立建筑結(jié)構(gòu)的概念,然后過渡到力的傳遞的概念,再次過渡到工程力學(xué)的知識運用。如剛開始教學(xué)中,從建筑美學(xué)角度,播放一些教學(xué)錄像片,將學(xué)生引人到建筑物之中,展示其空間格局,給其以美的感受;其次,逐步引人建筑結(jié)構(gòu)的概念,對力的傳遞有一個感性認(rèn)識,同時讓學(xué)生觀看由于力的傳遞不當(dāng)引起的工程事故,讓學(xué)生產(chǎn)生原來這么多漂亮的建筑物是這樣“站立”起來的感嘆,從而大大激發(fā)其學(xué)習(xí)工程力學(xué)的強(qiáng)烈興趣!隨著課程的進(jìn)行,針對不同的力學(xué)內(nèi)容,可安排學(xué)生觀看專門的教學(xué)片,如講解約束與約束力一章時,可以通過觀看有關(guān)模型的動態(tài)幻燈片,引導(dǎo)學(xué)生一步步將工程實物用工程模型來代替,增強(qiáng)其感性認(rèn)識。其次,將占有一定篇幅的內(nèi)容的教學(xué)交由教學(xué)錄像來完成,能收到良好的教學(xué)效果。同時,錄像中所展示的內(nèi)容也有利于培養(yǎng)學(xué)生在科研中的思維能力。

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