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工程力學課教學研究及實踐

2021-4-10 | 教育教學論文

 

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

 

一、工程力學課的作用

 

工程管理專業的公共平臺課程包括技術、經濟、管理、法律四個方面內容。通過比較發現:21世紀國內外工程管理專業有一個共同點是:無論在平臺課,還是在專業方向課中,工程管理專業教育的技術課程比例都較高(占全部平臺課的比例高達二分之一),同時,學校還要求學生參加針對技術課的實踐,這說明工程管理專業重視對學生技術基礎的培養,強調技術課程的學習。這和傳統的管理學科課程體系有極大的不同。另外,與管理專業的課程相比,工程管理專業教育在管理、法律和經濟三方面的課程具有很強的特殊性:大量的課程是與工程管理密切相關并帶有極強專業技術性的交叉科目,如工程項目管理、工程估價等。所有這些說明:技術課程是工程管理專業教育的“根”。這也是由工程管理專業所涉及到的建筑領域建筑的產品特點所決定的,建筑產品的特殊性、.復雜性、不可重復性等特性,決定了其對人、財、物、時間和質量等的管理,必須是基于技術的。因為,技術是工程管理人員了解管理對象、生產工藝、技術流程的途徑。這就決定了它所實施的管理必須是基于技術之上的管理,沒有技術作保障,管理就無從落地。

 

而工程力學課在所有這些技術課程中,又具有其獨特特點。工程力學技術課程包括理論力學中的剛體靜力學和材料力學兩大部分,它是工程結構、建筑施工等工程類課程的基礎,其中要用到許多數學方面的知識,如矢量靜力學就要用到數學里矢量的許多性質,但是工程管理專業的學生對如何學好工程力學這門課往往存在較大困難,如覺得其過于抽象,數學知識用得過多等。筆者在此針對這些問題進行探討,對工程管理專業學生如何學好工程力學課程具有較為重要的意義。

 

二、工程力學課的特點

 

1.內容多,學時少

 

工程力學課程包括剛體靜力學(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(拉伸與壓縮、剪切、扭轉、彎曲內力、彎曲應力、彎曲變形、組合變形、強度理論等)兩大部分內容,內容繁多,而現在的教學計劃僅安排了48學時,是遠遠不夠的。要想面面俱到地講解,教師只能泛泛而談,學生只能走馬觀花,不能深人理解有關工程力學具體原理及應用,達不到培養目標要求。此外,學生從高中直接升人大學,學習前對工程實踐缺乏感性認識,故在學習中對工程力學與建筑結構之間具有的聯系沒有認識,這樣使他們產生“工程力學無用”的思想,但在后繼課程中需用到有關力學知識時又力不從心。此外,工程力學課程的內容相對于工程管理文科性質的課程而言,顯得過于晦澀難懂,因此不少學生提不起興趣。

 

2.抽象性、理論性強,與數學結合緊密

 

工程力學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扎實,要求學生基礎牢固,如果學生部分數學知識掌握得不好或尚未掌握,必然導致課程的難度加大,課程內容后延。

 

工程力學課程特點的分析及對策的提出,基于以下幾個方面的教學目標:

 

(l)理論性。使學生掌握各種力學原理、計算方法,培養學生較高的理論水平。

 

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

 

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

 

三、教授工程力學課應采取的措施

 

1.培養學生對工程力學課程的興趣

 

能夠使學生以非常嚴肅認真的態度來對待這門課。在課程的開始,教師要結合生活實際講解什么是工程力學及力學的重要意義,讓學生明白生活中處處離不開力學,而且要用具體事例闡明工程力學與建筑結構的關系,進而使學生對其與工程管理專業的關系具有一個明確的概念,從而使其增強興趣,克服畏難心理,為學好此課程打下良好的基礎。

 

另外針對一些易混淆的內容作出重點講解。

 

如針對學生容易覺得剛體靜力學的第一部分內容是以前高中物理課程中學習過的內容的重復,產生相對輕視的心理,向學生講明白,物理學研究的是自然物質的性質和運動規律,是從認識自然的角度出發的,是一門自然科學,物理學包括力學、熱力學、電學和磁學、核物理等;而工程力學是一門應用科學,是將力學原理運用于機械設計、土木工程等學科領域的科學,這里強調其應用性,再次呼應工程力學課程的作用的問題,同時為以后工程力學與建筑科學的聯系埋下伏筆,如工程實物的模型化方法。

 

2.充分利用電化教學手段

 

首先,通過教學錄像片在學生腦海里建立建筑結構的概念,然后過渡到力的傳遞的概念,再次過渡到工程力學的知識運用。如剛開始教學中,從建筑美學角度,播放一些教學錄像片,將學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,逐步引人建筑結構的概念,對力的傳遞有一個感性認識,同時讓學生觀看由于力的傳遞不當引起的工程事故,讓學生產生原來這么多漂亮的建筑物是這樣“站立”起來的感嘆,從而大大激發其學習工程力學的強烈興趣!隨著課程的進行,針對不同的力學內容,可安排學生觀看專門的教學片,如講解約束與約束力一章時,可以通過觀看有關模型的動態幻燈片,引導學生一步步將工程實物用工程模型來代替,增強其感性認識。其次,將占有一定篇幅的內容的教學交由教學錄像來完成,能收到良好的教學效果。同時,錄像中所展示的內容也有利于培養學生在科研中的思維能力。

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