应用型本科人才培养模式下工程力学课程教学改革探索
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摘要发展应用型本科教育,培养应用型人才是当今社会发展的需要。
随着越来越多的院校向应用型本科转型,人才培养模式也在发生转变。
这就要求对原先的教学内容和方法进行变革。
该文探讨了在应用型人才培养模式下工程力学课程的改革问题,分别从教学内容、教学手段、实验教学等方面提出改革方案。
关键词
应用型本科;工程力学;
教学改革;教学效果Exploration on the Teaching Reform of the Engineering Mechanics Course under the Talent Training Mode of Applied Undergraduate Education //WANG Rui,ZHAO Naili,LI Rensuo,LI Luan
Abstract The development of applied undergraduate education and the cultivation of applied talents are the need of social devel-opment at present.The talent training mode is also in need of re-form,as more and more colleges and universities are transforming into the applied undergraduate.Therefore,previous teaching contents and methods are required to be reformed.In this paper,we discussed the problem of the teaching reform of Engineering Mechanics under this background,and put forward strategies in aspects of teaching content,teaching methods,experiment teach-ing,and so on.
Key words applied undergraduate education;Engineering Me-chanics;teaching reform;teaching effect
发展应用型本科教育,培养应用型人才是社会发展的需要,在我国是大势所趋。
自2014年国家提出高校转型的口号后,越来越多的院校开始向应用型本科院校转型发展。
工程力学在很多工程技术领域有着广泛的应用,具有较强的工程性、实践性和应用性。
2000年,由美国三十多个专业工程协会评出了20世纪对人类影响最大的20项技术,
在其中多项技术的发展过程中,力学起到了重要乃至支撑的关键作用。
工程力学课程理论性较强,
内容抽象难懂。
[1-5]除此之外,为了彰显应用型办学特色,基础课程学时逐步被压缩,使得工程力学更加难教、难学。
对工程力学课程进行教学改革显得尤其重要和迫切。
笔者结合多年的教学经验,主要从以下几个方面进行改革探索。
1教学内容
教学改革的首要任务是教学内容的改革。
教学大纲的制定和教材的编写应有较强的针对性,
注意联系工程实际,体现出本专业的培养特色。
[6]传统的工程力学内容多、理论性强,且脱离工程实际,忽视了专业培养的需要,不太适合我国工科院校非力学专业开设的工程力学课程使用。
针对不同的专业,应鼓励经验丰富的教师根据专业需要编制教材,例题选择尽量与专业相关的工程实例相结合。
例如,汽车服务与工程专业的学生对汽车比较熟悉,例题选择尽可能与汽车零部件相关。
求扭矩或扭转应力时可以以汽车的传动轴为例,并进一步分析汽车传动轴为什么做成空心而不做成实心。
除此之外,
可以适当调整课本章节顺序。
对于材料力学部分,内容应该按照不同变形构件的内力、应力、应变、强度等进行章节编排,如将内力作为一个章节,内容涉及轴力、扭矩、弯矩和剪力,并把每种变形下的外力特点及对应的内力计算公式进行对比。
这样学生就容易掌握,避免出现混淆概念、张冠李戴的现象。
2教学手段和方法
随着多媒体教学进入课堂,大多数院校的教师使用多媒体+板书的形式进行教学,相较于传统的粉笔+黑板的模式,取得了较好的效果。
不可否认,采用多媒体教学有很多优点:内容多,知识涵盖面广,课件上的图片、声音元素容易吸引学生的注意力。
但这样的教学方式和手段也不可避免地存在一些弊端,
教师没有更多的时间为学生答疑解惑。
The Science Education Article Collects
No.3,2021Sum No.519
2021年第3期总第519期
应用型本科人才培养模式下工程力学课程教学改革
探索
王
瑞赵耐丽李仁锁
李銮
(桂林航天工业学院
广西·桂林
541004)
中图分类号:G642.0
文献标识码:A
DOI:10.16871/ki.kjwhc.2021.01.033
基金项目:基于专业实践能力的机械制造专业应用型人才培养模式研究与实践(2016JGA374);2018年度高校中青年教师基础能力提升项目(2018KY0662);2018年度广西高等教育教改工程项目(2018JGA301)。
作者简介:王瑞(1981—),女,研究生,讲师,研究方向为材料科学与工程。
74
教改教法
微课、慕课的出现,弥补了课堂教学的不足,其和课堂教学有效结合是今后教学手段发展的趋势。
微课是以微型的知识点讲解为主,通过简短的微视频,借助文字、声音或动画等多媒体技术,
并配以相应的作业与讨论,设计开发的时长为5~10分钟。
[7]
微课打破了传
统的听课模式,短小精炼的微课可以在短时间内将学生的注意力集中在某个单一的主题上。
[8]
工程力学理论性强,
知识点多,基础薄弱的学生很难在课堂上将所有的知识点消化、吸收。
对于课堂上不明白的知识点,学生可以通过微课的方式进行反复学习。
因此,
微课是课堂教学的有效补充形式,不仅适合于新时代知识的传播,也满足了学习者个性化的需求。
慕课起源于美国,
自2008年被提出以来,经过数年的发展迅速风靡欧美国家,
并于2013年正式传入我国[9]。
目前,慕课有着完善的评价和自评系统,比一般的网络教学功能更为强大。
慕课不仅打破了传统授课时间和空间的限制,而且还可以实现大规模教学。
慕课将是继多媒体之后对教学手段的又一次重大变革。
工程力学部分章节的知识可以以慕课的形式来传授。
这样可以将老师从课堂上解放出来,腾出更多的时间精心准备课件、
批改作业、答疑解惑。
教学方法改革是提高教学质量的重要途径,对应用型本科人才的培养有一定的促进作用[10]。
在理论知识讲解的时候,结合生活实例,激发学生的兴趣,从而达到良好的教学效果。
例如,在讲授光滑接触面约束的时候,可以先讨论一个问题:轮船可以逆风行驶吗?不是一帆风顺吗,难道船可以逆风行使?学生的好奇心一下子被引发了,学习积极性就会随之提高。
讲解力的平移定理的时候,
可以以乒乓球为例,启发学生思考为什么打出去的球可以旋转着前进。
在讲解科氏加速度的时候,可以结合水池中的水在排水时总是按照逆时针方向旋转的现象来说明。
这些例子贴近生活,学生容易接受和理解。
3实验教学
实验教学是人才培养的重要教学环节,是培养学生实验技能和动手能力的主要方式。
[11]实验教学可以加强学生对工程力学理论知识的理解。
目前,实验教学存在很大问题。
实验设备条件不能满足教学实验需要,
大多数工科院校针对非力学专业学生开设的力学实验课学时较少,而且大部分实验内容比较陈旧,基本上还属于演示性、验证性实验,缺乏创新性实验。
这种实验教学不能充分发挥学生的主观能动性,不利于学生动手能力和探索精神的培养,没有起到理论与实际相结合、促进教学、增强学生理解理论的作用。
因此,对力学实验教学的改革显得刻不容缓。
首先,充分利用教学资源,把计算机软件仿真模拟作为力学实验的一项内容。
利用ANSYS 软件进行力学实验模拟仿真,在一定程度上可以弥补实验设备的不足,而且仿真结果直观、形象,学生容易接受,可以取得较好的效果。
其次,为了加强力学实验的力度,还应该把力学实验纳入考试评
定中。
把出勤、动手操作、实验报告完成等情况作为平时成绩考核的一项依据;把实验重要的知识点放在期末考试中考核。
这样可以较为全面地对学生的学习情况进行评估。
4教学场地
一成不变的课堂教学,使学生感到厌倦。
走出课堂,改变一下教学环境,也会提高教学效果。
对材料力学性能进行讲解时,可以把学生带到力学实验室上课。
在理论讲解过程中穿插一些实验操作,能够在加强理论知识理解的同时增添了学习的趣味性。
针对低碳钢在拉伸的时候应力应变曲线上呈现的四个明显阶段,课堂上讲一遍,学生印象不深。
把课堂搬进实验室,在实验的基础上讲解会达到较好的效果。
让学生注意观察低碳钢的变化:
均匀伸长,局部径缩直到断裂。
结合电脑屏幕上显示的应力应变变化曲线,告诉学生每个阶段的特点。
这样学生就可以轻而易举地把这些知识点记住了。
边讲授、边实验,无形中加深了学生的印象,知识就会牢固地掌握。
有条件的学校也可以利用学校资源,有选择地到机房或者校办工厂上课。
为了适应应用型本科人才培养的模式,针对工程力学理论性强、知识点多、学时少、教学吃力等情况,笔者结合本校的力学教学现状,提出了几点教学改革意见,力求在以后的教学过程中进行应用和实践,并不断地对其调整、完善,希望能够提高教学质量,向社会输出更多的应用型人才。
参考文献
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编辑张效瑞
75。