信息化背景下的工程力学教学改革措施论文_李喜娟

信息化背景下的工程力学教学改革措施论文_李喜娟

兰州理工大学技术工程学院 甘肃省兰州市 730300

摘要:工程力学课程是高等院校一门理论性、实践性很强的学科,教师要加强教学改革,运用信息化技术手段提高工程力学课程教学效果。要注重提高自身的信息化技术水平,灵活应用先进的教学软件,注重互动教学,活跃课堂气氛,通过网络平台建立良好的师生关系,以提高教学质量,培养学生的创新能力和实际动手能力。

关键词:信息化;教学改革;工程力学教学

前言

我们针对工科高等职业院校工程力学课程传统教学内 容与体系存在的主要问题,提出了改革思路,并按照新的专业教学计划和工程力学课程教学基本要求编写了教学大纲及制作了相应的教学课件。 我们秉着基础理论教学以应用为目的,以必需、够用为度为原则,实践教学的主要目的是培养学生的技术应用能力。

1工程力学课程教学存在的问题分析

1.1课程内容存在问题

《工程力学》课程内容比较抽象,多数是建立在力学模型的基础之上,建立在力学模型理想化处理的基础上,使得学生在学习过程中,所看到的物体与实际的物体存在着一定的差距,使学生在理解上显得比较困难。《工程力学》没有与传统的基础文化课紧密联系。一般读理科的学生,相对来说思维敏捷,学习思路往往比较清楚,运算能力较好,解题有速度等特点。有的学生高中物理基础比较好,对力学的基础知道有了初步的掌握,有一定的空间想象力。

1.2在课时安排存在的问题分析

目前我国就业市场上大量需要应用型人才, 而且高等职业院校由于门槛较低,这无疑对高考落榜生来说是一条较好的出路。 这也是近年来技工院校招生形势非常好的原因。 但这也使技工院校存在着潜在的问题,最突出的就是生源质量问题。技工院校生源参差不齐,基础不牢,学习积极性不高,刻苦钻研精神不强等,无疑对课程理解本身存在着问题。再加上学校在课程安排上也不甚合理,主要表现在“课时少、内容多”。教师要在有限的学时里,教授大纲所要求的教学内容,这就导致了速度与质量的矛盾。教师为了赶进度,往往是强调教学速度而忽略了教学质量,一些知识点没法展开来讲,这对于基础本身不好的学生,无疑是设置了一道知识瓶颈。

1.3在课堂教学中的问题分析

工程力学的课程教学存在着与实验教学脱节的情况,学生普遍不重视动手能力的培养,加上实验课时比较少,与应用型人才培养目标背道而驰。老师在课堂上的教学手段也比较单一,多数的老教师都是习惯采用传统的粉笔板书的教学模式,大量时间花费在板书上,难以提高课堂的教学效率。另外,相当大部分是采用4段式教学,这与现代教学技术改革不协调。

2高等院校工程力学课程教学改革的内容

2.1教师要提高信息化技术水平

在信息化技术快速发展的今天,有很多先进的技术是教师没有接触过的,有时学生接触和应用的信息化技术比教师还要多。因此,教师要注重更新教育思想,提高自身的信息化技术水平,丰富课堂教学内容和形式。 要分析和理解先进的信息化技术,结合工程力学传统的教学方法, 制定出符合学生特点的教学模式。 要掌握先进的电脑知识,通过互联网来了解工程力学方面的最新动态,引入一些具体的热门实例来增加课堂内容的新颖性、实用性和趣味性,营造良好的课堂气氛,提高工程力学课程的教学质量。

2.2灵活应用先进的教学软件

工程力学课程内容比较抽象,部分学生学习起来非常困难。因此,在工程力学课程教学过程中,教师要灵活应用 Ansys、Abaqus 这类被广泛用于工业机械、土木工程等领域的 CAE(Computer Aided Engineering)软件,以帮助学生理解教材内容。CAE 是指用计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能, 以及优化结构性能等,CAE 软件可作静态结构分析、动态分析,研究线性、非线性问题,分析结构(固体)、流体、电磁等。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 教师通过 CAE 软件对工程力学课程的相关知识进行讲解,能使原本复杂的抽象的受力分析,变得形象而具体,省去了很多模拟思考的过程。这不仅可以提高学生的学习热情,也可以提高学生的学习能力。专业软件是一种很好的课堂教学辅助工具,教师需要熟练掌握,灵活应用。

2.3注重互动教学,活跃课堂气氛

在工程力学课程教学过程中,教师要充分尊重学生的主体地位,运用多媒体营造互动的氛围,活跃课堂教学气氛,提高学生的学习主动性。要避免传统的填鸭式教学,避免以考核、惩罚或警告为目的的提问, 因为这样不仅不能达到传授知识的目的,还会引起学生的逆反心理,增加学生和教师之间的隔阂。课堂互动应该是轻松愉快的,没有压力的,要通过互动教学丰富学生的知识、发展学生的能力、塑造学生的品德。要将互动的主导权交给学生,由教师找出工程力学中存在争议的问题,由学生引导问题的讨论和解答。

2.4通过网络平台建立良好的师生关系

工程力学是一门专业基础课,所涉及的学生人数众多。 “亲其师, 信其道。 ”教师要注重通过网络平台建立良好的师生关系,以调动学生学习的积极性。 教师可以建立以班级或者专业为范围的 QQ 群、微信群,拉近与学生的情感距离, 鼓励学生在QQ 群、微信群中提出学习中遇到的问题。 这样,教师就能知道提问题的学生的学习情况, 从而有针对性地进行辅导, 促进教学双边活动的开展和教学效果的提高。

3举工程实例,培养学生力学素养

“工程力学”课程是工科专业学生最早学习的专业基础课,该课程提供了利用初等力学知识解决工程实际问题的基本理论和方法,但教材内容侧重于强调理论体系的严谨和知识结构的缜密,对理论知识的现实来源以及研究成果的工程运用等方面的阐述不够多,缺乏对学生进行必要的工程意识方面的教育和引导,影响了学生良好工程素质的形成。 因此,在教学过程中,要尽量引导学生掌握如何将具体的工程实际问题抽象为力学模型的方法,培养学生运用所学的力学理论和方法去分析和解决实际问题的能力。 在教学内容和教学手段上要重视培养学生的工程实践意识,充分利用多媒体手段,每一章都准备大量的、与课程内容有关的工程实例、图片和资料,尽量使所分析的问题与工程背景资料相对应,同时,搜集与所讲内容有关的当今热门工程实际问题,分析讲解,通过建立力学模型求解。例如,在讲解温度应力超静定结构时,分析目前高速铁路钢轨如何实现无缝线路,减少了列车的冲击振动,提高了列车的运行速度,这样不仅训练了学生力学建模和应用知识的能力,也培养了学生的工程意识。针对不同专业的学生, 教学中穿插的工程实例应该与其后续专业课中所涉及的力学问题相结合,这样,将力学基本理论能够应用于未来的专业学习和工作中,开阔学生的思路和视野。 对于材料成型与控制工程专业,在讲解“空间力学”章节时,可结合冲压模具工艺计算中的多凸模模具压力中心的确定,分析空间合力矩定理的应用。对于汽车服务工程和车辆工程专业,在静力学部分,对低速行驶的汽车进行力学分析,建立汽车受力模型;通过汽车底盘受力分析,讲解车轴的驱动力计算方法;通过对承载式车身结构分析,强化材料力学在机械设计中的作用;利用安全座舱结构图,分析汽车主要承载结构件强度和防撞性能;应用强度理论,对驱动车轮的半轴进行强度计算。 这样,把“工程力学”课程中的一些力学模型与专业课中的工程应用联系起来,为后续课及实际工程应用奠定了基础,增强了学生的工程意识,培养了学生的力学素养。

结语

在信息化背景下,高校教师要注重更新教学理念,加强教学改革,运用信息化技术手段提高工程力学课程教学效果。 要提高自身的信息化技术水平,灵活应用先进的教学软件,注重互动教学,活跃课堂气氛,通过网络平台建立良好的师生关系。这样,才能丰富学生的知识,提高学生的实际能力,为社会培养高素质的专业人才。

参考文献

[1]杨永明.高校工程力 学课程教学改革研究与 实践[J].重庆科技学院学报:社会科学版,2013(01).

[2]郭春华.对工程力学课程教学改革的几点思考[J].教育探索,2013(02).

基金项目

2019年甘肃省高等学校创新能力提升项目:2019A-187;甘肃省高等教育教学成果培育项目:205。

论文作者:李喜娟

论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/21

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