彭錫美
對于機(jī)械和土木、水利類專業(yè) ,“工程力學(xué)”是一門非常重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程,它是聯(lián)系基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程之間的紐帶。為專業(yè)設(shè)備的機(jī)械運動分析和構(gòu)件強(qiáng)度分析提供必要的理論基礎(chǔ)。在教學(xué)中教師面臨著這樣的一個困境:由于本門課程概念多、抽象性強(qiáng)、邏輯性強(qiáng)以及思維量大等特點,學(xué)生在學(xué)習(xí)本門課程的時候就容易消極以至于放棄本門課程。本著興趣是最好的老師這樣一個觀點,只要能發(fā)掘?qū)W生對課程的興趣,就能夠激發(fā)出學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動力?,F(xiàn)就我從教30多年來結(jié)合自己的教學(xué)實踐和經(jīng)驗總結(jié),談?wù)勌岣邔W(xué)生學(xué)習(xí)“工程力學(xué)”興趣的幾點看法。
緒論課作為一門課程的開始,既是這門課的入門向?qū)?,又是授課老師的第一次亮相。上好緒論課可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲,使學(xué)生喜愛這門課,堅定學(xué)好此門課的信心,還有助于建立良好的師生關(guān)系和情感交流,這對全課程的教學(xué)將會起到非常重要的作用。根據(jù)我自己的經(jīng)驗,工程力學(xué)的緒論課最好采用多媒體教學(xué),盡量結(jié)合圖片和學(xué)生感興趣的日常生活及生產(chǎn)實際中的例子來講解力學(xué)的應(yīng)用。比如,用手拔釘子拔不出來,為什么用釘錘就能輕而易舉拔出來?竹子這么細(xì)這么高,為什么經(jīng)歷狂風(fēng)暴雨而不倒?千斤頂為什么能頂千斤而不下落?飛機(jī)為什么都是昂著頭降落的?為什么包裝帶上都會剪出一個小口等等。這些常見而又有趣的例子很容易使學(xué)生感受到“工程力學(xué)”的趣味性和實用性,自然而然就會對此課產(chǎn)生興趣。其次,給他們講一些與力學(xué)有關(guān)的故事,如機(jī)械手與機(jī)械人的研制,伐木的學(xué)問、竹子的力學(xué)特性等,說明力學(xué)的發(fā)展前景和重要性。當(dāng)然通過緒論課學(xué)習(xí)還要讓學(xué)生了解以下內(nèi)容,1)工程力學(xué)研究什么?2)為什么要學(xué)習(xí)工程力學(xué)?3)怎樣學(xué)習(xí)工程力學(xué)?4)學(xué)好工程力學(xué)有那些具體要求?將這門課整體的概況介紹給學(xué)生,使學(xué)生帶有目的和動力去學(xué)習(xí)。
我國偉大的教育家孔子曾說過:“知之者不如好知者,好知者不如樂知者?!笨鬃拥倪@句話精辟地指出“好學(xué)、樂學(xué)”即“喜歡學(xué)、樂于學(xué)”才是治學(xué)的最高境界,也就是只有愉快地學(xué)習(xí),方能取得最佳效果。工程力學(xué)是一門理論性較強(qiáng)、實踐性也較強(qiáng)的學(xué)科,教學(xué)中需要學(xué)生有較強(qiáng)的直覺思維能力?,F(xiàn)在招收的學(xué)生,對工程力學(xué)的感性認(rèn)識極少,僅憑課堂教學(xué)難以達(dá)到理想效果。為此,要采取有效措施,增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一是每個學(xué)期要有計劃地安排他們下車間鍛煉,多接觸工程實際,提高他們的感性認(rèn)識。事實證明,這樣做,對我們的教學(xué)大有好處。如在講梁的剛度計算這一節(jié)時,我問:“在車削工件時,三爪卡盤已將工件固定好,為什么還要加頂針固定呢?”由于同學(xué)們事先已見過實際裝置,親自車削過工件,所以,一點即通。二是要采取電化教學(xué)。為了加深同學(xué)們對工程力學(xué)的認(rèn)識,可在開始學(xué)習(xí)工程力學(xué)時安排一次電教片,通過攝像機(jī)鏡頭把學(xué)生帶到生產(chǎn)現(xiàn)場,開闊學(xué)生視野,幫助學(xué)生建立感性認(rèn)識。同時,將過去不易復(fù)現(xiàn)的事情重新搬進(jìn)教室,使學(xué)生如臨其境,耳聞目睹那些由于構(gòu)件強(qiáng)度不夠?qū)е碌墓こ探Y(jié)構(gòu)及設(shè)備破壞所造成的重大經(jīng)濟(jì)損失。如剛度不夠所生產(chǎn)出的廢品,穩(wěn)定性不夠而導(dǎo)致的重大人身傷亡事故等等,從而觸動學(xué)生的心靈,增強(qiáng)其責(zé)任感,進(jìn)而對本課程產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲。
從學(xué)生的來源情況來看,進(jìn)入中職院校的學(xué)生大多屬于高考成績不佳的,這就造成了學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在著對自己能力的懷疑,尤其在面對一門比較難學(xué)、可能是與之前所學(xué)課程有很大不同課程的時候,就很容易產(chǎn)生消極情緒。針對這種情況,教師應(yīng)該采取攻心戰(zhàn)術(shù)來提升學(xué)生的內(nèi)動力。善于肯定要貫穿于整個教學(xué)過程中,上課的時候要適時從多個方面鼓勵、贊許學(xué)生。對于學(xué)生所提出的問題,要發(fā)掘其中的亮點予以表揚;對于學(xué)生的回答,要發(fā)現(xiàn)其中的合理面予以肯定。鼓勵的方式可以是一句溢美的話語、一個友善的微笑、一個會心的眼神、一個贊許的點頭、一個細(xì)細(xì)的聆聽等等。通過鼓勵,可以使學(xué)生感知到被認(rèn)可,相伴而生的是一種成就感;反過來學(xué)生為了再次獲得這種被認(rèn)可,就會努力地學(xué)習(xí),爭取能夠解決更多的問題。比如,在講解拉壓桿強(qiáng)度校核之前,老師可以這樣提問學(xué)生:兩根長度和材料相同的圓截面桿件,直徑不同,如果兩端用同樣的外力拉伸,兩桿的軸力相等嗎?當(dāng)外力逐步增加時,哪一根桿先斷?若兩根桿直徑和長度相同,一根為鋼桿,一根為木桿,當(dāng)外力逐步增加時,哪一根先斷?這些問題學(xué)生可以說很容易就能回答出來。我們再接著問:為什么兩根桿軸力相同,但是不一塊斷呢?由此我們可以水到渠成地引出應(yīng)力的概念和軸向拉壓桿的強(qiáng)度條件。通過精心設(shè)計這些思考題,可以吸引學(xué)生的注意力,從而引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的熱情。加強(qiáng)交流,可以說是貫徹以學(xué)生為主體的教育理念的一種措施。交流的目的可以從兩個方面來認(rèn)識:(1)通過交流可以消除師生之間一道隱形的屏障,使師生形成平等、融洽的互動關(guān)系。在實踐中可以看到,一般而言師生關(guān)系融洽的班級,教師所教授課程的成績較其它班級好;(2)通過交流可以形成一個暢通的信息溝通渠道。從這個渠道之中教師能夠了解到學(xué)生對哪些問題的理解有障礙,學(xué)生希望教師有什么樣的改進(jìn)等等。這種教師和學(xué)生之間無障礙的交流,師生雙方均可通過己方和對方的建議及時采取相應(yīng)措施。
講授過程應(yīng)該是一個使學(xué)生不斷“生疑、質(zhì)疑、解疑”的過程,思考越深入,產(chǎn)生的疑問越深刻,解疑后取得的效果越明顯。要使學(xué)生生疑,教師要善于設(shè)疑。設(shè)疑的難度要適當(dāng),學(xué)生通過思考和學(xué)習(xí)能解疑。這樣才會對學(xué)生產(chǎn)生極大的吸引力和激發(fā)力,取得良好的教學(xué)效果。如在講解力的平移定理時,我們可以舉出學(xué)生在鉗工實習(xí)時用絲錐攻螺紋的例子。在攻絲時,為什么用單手握住絲錐鉸手的一端用力,會導(dǎo)致絲錐折斷。在講提高梁彎曲強(qiáng)度和剛度的措施時,動畫演示車間吊車吊重物的情境,并讓學(xué)生思考現(xiàn)有的起吊重量為10噸的吊車如何吊起20噸的重物。品嘗到跳起來采摘智慧之果的樂趣。
中國有句老話:“學(xué)到用時方恨少”?!吧佟本褪侨狈Γ褪恰翱昭ā?,“恨”就是強(qiáng)烈的求知欲,而“用”正是把先學(xué)的一部分加以應(yīng)用。這就告訴我們,要創(chuàng)造各種機(jī)會,促使學(xué)生去用他所學(xué)過的東西。在用的過程中,就會感到所學(xué)的東西不夠用,就會有“學(xué)到用時方恨少”的感覺。所以在教學(xué)中,我有時適當(dāng)?shù)剡x擇一些題目,讓學(xué)生先去做,讓他感到原有的知識不夠用,產(chǎn)生“空穴”。當(dāng)講授新知識時,他們的注意力自然會集中到這里來,效果就會好一些。不僅在做練習(xí)時,讓學(xué)生有這種“空穴”感覺,而且在講概念時,也可以把學(xué)生引導(dǎo)到一個需要使用這個概念的情景中去,讓他突出地感到需要這個概念。這時,再來講這個概念,就會在學(xué)生心中留下突出而又切實的印象。如講授轉(zhuǎn)動慣量時,可以先讓學(xué)生回憶一下質(zhì)量的概念。質(zhì)量是平動物體慣性大小的度量,即同樣的力作用在不同質(zhì)量的物體上,質(zhì)量大的物體,其運動狀態(tài)改變得慢一些;同樣,對于兩個不同的轉(zhuǎn)動剛體,在同樣力矩作用下,其運動狀態(tài)的改變與什么有關(guān)系呢?這樣,就讓學(xué)生感到他所學(xué)的知識中,還缺少一個和質(zhì)量相對應(yīng)的,描述轉(zhuǎn)動剛體轉(zhuǎn)動慣性的物理量——轉(zhuǎn)動慣量。這樣講授轉(zhuǎn)動慣量這個概念,學(xué)生的理解就要深刻一些,學(xué)習(xí)興趣也就會大大提高。
良好的創(chuàng)意需要通過一定的方法和手段來實現(xiàn),要打破傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,用新的教育思想指導(dǎo)教學(xué)方法的改革,根據(jù)課程特點靈活實施教學(xué)。工程力學(xué)課程理論性強(qiáng)且抽象復(fù)雜,學(xué)生學(xué)起來感到枯燥無味,且很難與專業(yè)、工程實際聯(lián)系起來,由此容易產(chǎn)生厭學(xué)、懼學(xué)情緒。我們要擺脫黑板加粉筆的呆板模式,采用更多的教學(xué)方式和手段,如計算機(jī)多媒體教學(xué)、理論聯(lián)系實際的專題教學(xué)、精講多練的啟發(fā)式教學(xué)、電子郵件式的課外師生交流。還可以充分利用實物、模型卡片、機(jī)械模擬動畫、錄像插播片,包括用數(shù)碼相機(jī)或者攝像機(jī)隨時捕捉的工程實例來輔助教學(xué)。在教學(xué)過程中應(yīng)穿插做一定的實驗、工廠見習(xí)和相關(guān)講座。凡是能夠更好地闡述力學(xué)原理、激發(fā)學(xué)生興趣、促進(jìn)教學(xué)效果的,均可以毫無顧忌地使用。這樣的多元化課堂一定會使工程力學(xué)變得豐富多彩??傊皼]有學(xué)不好的學(xué)生,只有教不好的老師”。教師在教學(xué)過程中,應(yīng)該根據(jù)學(xué)生特點不斷思索采用高效的教學(xué)方法,盡一切可能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力,提升他們實際應(yīng)用知識的能力。
考試過程也是學(xué)習(xí)過程。一次成功的考試不但能夠全面評價教師的工作效果,還能考核學(xué)生的學(xué)習(xí)效果??荚囈苷嬲汲鰧W(xué)生水平,我認(rèn)為合理而科學(xué)的考核評價方法是必要的。考試方法應(yīng)多樣,如口試、筆試、開卷、閉卷、能力測試等。其次還應(yīng)注重過程性評價、階段性的評價。
要提高工程力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量遠(yuǎn)不止以上談到的幾點,作為一名專業(yè)課老師應(yīng)不斷提高教育教學(xué)能力,提高自身的業(yè)務(wù)水平,才能適應(yīng)不斷提高教學(xué)質(zhì)量的要求,否則是滿足不了學(xué)生愿望的,也不能啟發(fā)學(xué)生的智慧。
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