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力学相关课程教学过程分析

 论文栏目:力学工程论文     更新时间:2018/3/7 11:11:12   

【摘要】力学课程主要包括理论力学、材料力学以及弹性力学等内容,通过对其中的知识点进行解构重构不但可以提升其教学的效率与价值,同时对于推进学科的发展也具有重要的意义。本文首先分析了力学课程解构与重构的重要性,然后介绍了力学课程的解构与重构,最后结合上述内容,提出了工程力学与工程实际建立联系的教学途径,以期能够提升力学课程的教学水平,促进学科的发展。

【关键词】力学相关课程;教学;解构

近些年来,随着课程教学改革活动的不断深入,目前无论是从课程体系还是从教学手段的角度上来看,传统的模式都已经不适合学科发展以及学生发展的客观要求。结合当前力学教学工作的开展现状来看,其具有“内容多、计算难、学时少、难理解”的特征,再加上多种不同的力学基础课程体系的架构不符合工程实际要求,也就出现了对于力学课程解构与重构的需求。为了进一步分析力学课程的解构与重构,就必须先来认识一下解构与重构的重要性。

一、力学课程解构与重构的重要性分析

任何课程在设计过程中都必须明确这两个问题,一个是选择什么内容,另外一个则是如何进行讲解。针对这两个问题进行回答,就可以实现力学课程的构筑。随着力学知识体系的不断丰富以及人们在工程实践中获得经验不断完善,当前力学的结构体系、理论框架、重难点等内容的建构现状已经无法满足不断增长的学习需求,为了谋求进一步的创新与发展,就必须重视力学课程的解构与重构。从教学发展现状的角度上来看,尽管力学课程被分为不同的基础学科,包括弹性力学、材料力学、工程力学以及流体力学等等不同的分支,但是在组成方式、研究特点等方面其中几个部分极为相似,仅仅依靠计算方法或者理论特征进行学科划分本身就会让人感觉有些突兀。另外一个方面,不同的课程教学尽管具有不同的节奏与方法,但是从教材的编排上来看,其多种力学理论教学之间并不具有良好的衔接,如果教师在教学中没有掌握到衔接的技巧就会让学生感觉到十分的生硬。另外,一些教材编排中还存在不同教材重复教学的问题,这对于本就十分紧张的力学学时而言算不上是一个好消息。由此可见,力学课程教学中存在的这些问题会严重影响到学生的学习效率,甚至影响到其对于力学学科的基本判断。从原理上来看,任何力学科目的学习都是对于自然的探索与分析,其必须与工程实际情况相结合才具有价值和意义,如果只是在教室里纸上谈兵,不但无法强化学生的学习能力与知识印象,对于进一步提升其实践性也不具有好处。由此可见,实施课程的解构与重构可谓迫在眉睫。

二、力学课程的解构过程

要相对力学课程进修解构,就必须了解力学知识的层次:记忆层次、思考质疑的问题与方法、实践创新的工程应用。在教学过程中,我们首先要保持材料的真实性与准确性。力学是一门严谨的科学,基本问题、解决方式以及概念和原理都不得有任何问题,这是教学中的一个难点。尽管研究到深入的部分会有学术上的歧义或者偏差,但是在教学中也要传达出相应的信息,让学生了解的知识的真正面目,进而实现力学课程的解构。从知识点的角度上来看,力学本身需要大量的计算与分析才可以求得准确的答案,这样就会导致学生进入一种误区,认为力学就是计算或者是分析,并不具有实际的价值和意义,这就是教学与工程价值没有联系紧密的情况。由于力学的原理与模型都具有较强的抽象化特点,所以在设置工程实际例题时可以通过多媒体等设备的引导,帮助学生建立起一个初步的行业体系,让学生能够进入情境,进入到工程师的角色,用工程师的眼光看待每一道题目,这样才能够实现课程的解构。

三、力学课程的重构过程

在完成基本的解构工作后,力学课程还需要进行重构。在重构活动中,必须要明确课程的教学体系问题。比如在材料的力学杆件变形分析中,一些教材会分为杆件的拉压弯曲以及扭转等基本的形变,然后再对其内部的内力和应力进行分析,而一些教材会直接进行内力、外力以及应力的分析,然后再将其力学影响下的形变表现出来。所以在力学课程的构筑过程中没有一成不变的体系,只有更加符合教师教学风格以及符合学生的认知观念的课程体系,这样才能够实现最佳的教学效果。1.耦合知识教学。作为一门具有较强关联性的学科,力学与其他的工程学科之间具有密切的联系,是常用的学科工具。针对这个特征对学科知识进行定向耦合也就成为了为了学科的发展趋势。从发展的知识脉络方面来看,学生的专业知识与综合思维能力都是未来教学课程构筑的关键。比如在流体力学中经常会涉及到震动与分析力学的知识,而弹性力学中也会覆盖这样内容。相似的,材料力学中也会有弹性力学以及有限元的内容。这些不同分支学科之间的交互形成了一个庞大的知识耦合体系,如何区分不同的力学学科中的耦合价值,实现不同学科的串联教学体系也就成为了耦合知识教学的重要发展方向。2.知识点补充与拓展。我们常把数学比作工科课程的学习工具与基础,其在力学理论中更是具有重要的价值和地位。通过力学教学,不但能够深化学生对于高等数学相关理论的学习与掌握,同时也要注意知识点的拓展与补充,特别针对高等数学的基础知识而言,要注意变分法、偏微分以及线性代数和泛函等内容的拓展与复习,以此来提升和巩固学生的学科基础,为力学教学工作的顺利开展创设条件。

总结

综上所述,本文针对当前工科基础力学的课程教学部分进行了研究,包括教学方法与教学手段等内容都进行了阐述与说明,同时也提出了不照搬教材实现对知识体系的解构与重构的教学思路,也希望能够为教学工作的顺利开展提供新的思路并创设良好的学术条件。

参考文献:

[1]张旭,何尚文,苗同臣.《弹性力学》课程理论体系逻辑结构分析与教学探讨.教育教学论坛,2017,(49):1-2(2017-11-01).

[2]郑玉国.结构力学课程教学应重视工程直觉的培养[J].高等建筑教育,2016,25(01):100-104.

[3]孟凡深.力学课程中工程案例教学的探索与实践[J].科教导刊(中旬刊),2014,(07):145-146.

作者:关志桐

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