淺談工程力學(xué)教學(xué)中思維能力的培養(yǎng)

王春鵬

【摘要】工程力學(xué)是一門與工程技術(shù)密切聯(lián)系的技術(shù)基礎(chǔ)課，在教學(xué)過程中通過“誘思”“導(dǎo)思”，進而激發(fā)學(xué)生“運思”“創(chuàng)思”，對學(xué)生切實掌握工程力學(xué)的知識，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的思維能力，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，形成相關(guān)技能，進而在今后的工作崗位上靈活運用相關(guān)知識，具有極為重要的意義。文章將就在工程力學(xué)課程教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力談的幾點粗淺的體會。

【關(guān)鍵詞】工程力學(xué)；思維能力；培養(yǎng)對策

工程力學(xué)課程是職業(yè)院校工科專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，對培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和分析、解決工程技術(shù)問題能力至關(guān)重要。該類課程理論性強，公式多，難以理解和記憶，是中專階段較難學(xué)習的課程之一。在新知識、新課程不斷增加，力學(xué)課程學(xué)時不斷減少，而現(xiàn)代工程技術(shù)對力學(xué)的要求越來越高的形勢下，必須探索工程力學(xué)課程的教學(xué)方法，改進傳統(tǒng)教學(xué)方法，增加單位學(xué)時課堂信息量，提高教學(xué)效率和教學(xué)效果。

一、力學(xué)教學(xué)方法探討

知識可簡單地分成三大類：事實、概念和原理。事實是最基本的知識，是建立概念和原理的基礎(chǔ)。因此，在介紹概念和原理時，教師應(yīng)向?qū)W生提供一些相關(guān)的事實來幫助學(xué)生理解概念和原理。概念是從無數(shù)同類事物現(xiàn)象中抽象概況出來的，它只表示一般的具有普遍性的東西，不表示個別的現(xiàn)象。比如力的概念就是人們從勞動中提煉出來的。人們從生產(chǎn)勞動和日常生活中通過推、拉、提、擲等活動，感覺到肌肉的緊張和收縮，從而產(chǎn)生了對力的感性認識。為了進一步說明所學(xué)的概念和原理，教學(xué)過程中總是以樣例的形式呈現(xiàn)事實，通過豐富的感性材料，引導(dǎo)學(xué)生進行觀察、分析、總結(jié)，以此達到訓(xùn)練學(xué)生思維的目的。

二、思維能力的培養(yǎng)方式

（一）培養(yǎng)學(xué)生綜合概括能力，把握認識要領(lǐng)

學(xué)生在討論完平面一般力系向作用面內(nèi)任意一點簡化結(jié)果后，教師應(yīng)不失時機強調(diào)簡化的結(jié)果為一個主矢量FR′，和一個主矩MO，它們使物體產(chǎn)生移動和轉(zhuǎn)動效應(yīng)，都不能使物體處于平衡狀態(tài)。只有主矢和對任意一點簡化中心的主矩都等于零時，才能使物體處于平衡狀態(tài)，此時作用于物體上的這一平面一般力系平衡，即：

FR′=0MO=0

在這一結(jié)論的基礎(chǔ)上，我們自然而然地得出了平面一般力系平衡條件與平衡方程。這時應(yīng)向?qū)W生強調(diào)這一平衡條件的應(yīng)用是我們解決許多靜力學(xué)問題的主要手段，應(yīng)使學(xué)生深刻理解，把握其要領(lǐng)，并能熟練地寫出平面一般力系平衡時的獨立方程。在此基礎(chǔ)上，再讓學(xué)生回顧平面匯交力系的平衡條件，將兩者綜合、對比。再通過一些典型習題的練習，進一步加深學(xué)生對這些概念的認識和理解。這些知識在學(xué)生的思維中就會由零碎的、片面的轉(zhuǎn)化為完整的、系統(tǒng)的認識。這種認識是學(xué)生對某階段知識的理性認識。這一認識過程也是學(xué)生應(yīng)用他的理性認識來解決一些實際問題所形成自己獨立解決問題方法的過程。在這一認識過程中，不應(yīng)讓學(xué)生陷入題海中，而應(yīng)在解題中去摸索出解決問題的手段，讓學(xué)生應(yīng)用該手段去解決每一個具體問題。

（二）注重教學(xué)的動態(tài)生成，“創(chuàng)思”

教師在教學(xué)過程中要注重教學(xué)的動態(tài)生成，注意培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習習慣，拋棄“重死記，輕理解”，“重知識，輕能力”的學(xué)習習慣，養(yǎng)成善于發(fā)問、思考；勇于探索、創(chuàng)新的學(xué)習習慣，自己能看到的，能做到的，鼓勵學(xué)生去看、去做、去創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。首先，通過開放式問題、情境、活動，要求學(xué)生聯(lián)系自己的經(jīng)驗、體驗、問題、想法或收集的信息，進行多種形式的交流，開發(fā)學(xué)生的原始資料，如“江陰大橋”的力學(xué)模型簡化，“行車”“桁架”“簡支梁”等力學(xué)模型的簡化。其次，實現(xiàn)教學(xué)過程中的多向互動，形成對生長元多解的方案性資源，如平面匯交力系的力學(xué)模型“三角架”，如何求桿的外力，如何求桿的內(nèi)力，如何進行桿的結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計，如何進行強度校核？最后，通過網(wǎng)絡(luò)式的多向互動，組織學(xué)生討論比較、評價、互補、修正、形成更豐富的綜合完善的新認識，引出“開放性問題”。

（三）注重教學(xué)設(shè)計，“導(dǎo)思”

教學(xué)中，根據(jù)教學(xué)設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生沿著教師精心設(shè)計的再發(fā)現(xiàn)的道路去探索和發(fā)現(xiàn)事物變化的起因和內(nèi)部聯(lián)系，從中找出規(guī)律，并能運用所學(xué)的知識綜合解決工程實際問題。如在工程力學(xué)課程扭轉(zhuǎn)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生思考這樣的問題，機械設(shè)備設(shè)計過程中有時候往往采用空心軸而不用實心軸，采用空心軸運用有什么好處？首先，讓學(xué)生思考具體實例，然后引導(dǎo)學(xué)生用具體數(shù)值計算。通過詳實的計算分析可知，在條件相同的情況下利用空心軸可提高材料的利用率，提高軸的承載能力，但作為空心軸的壁厚不能太薄，否則管子在受扭時容易發(fā)生皺折而降低抗扭能力，并應(yīng)盡量采用無縫鋼管。教師要注重教學(xué)設(shè)計，具有結(jié)構(gòu)意識，形成彈性化方案。教學(xué)目標設(shè)計、教學(xué)過程的設(shè)計都應(yīng)留有彈性區(qū)間，長短程兩段設(shè)計，根據(jù)教學(xué)過程中學(xué)生對知識的具體掌握程度，要學(xué)會靈活運用。

總之，在教學(xué)中，應(yīng)不斷激發(fā)學(xué)生積極思考，活躍其思維，用學(xué)過的知識去分析和解決實際問題，不能憑自己的主觀臆斷去答題解題。在反復(fù)認識和實踐的過程中不斷培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。讓學(xué)生自己在推理、概括、總結(jié)的反復(fù)認識過程中，養(yǎng)成科學(xué)思維的習慣。

參考文獻

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