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工程力學(xué)導(dǎo)論論文
【導(dǎo)語】本科畢業(yè)論文作為學(xué)生畢業(yè)前最后一個教學(xué)環(huán)節(jié),能夠檢驗(yàn)學(xué)生綜合應(yīng)用專業(yè)理論、基本技能、獨(dú)立完成工作,分析解決實(shí)際問題的能力,也是學(xué)生取得畢業(yè)和學(xué)位資格的重要依據(jù)。以下關(guān)于 工程力學(xué)導(dǎo)論論文,希望您駐足閱讀!
摘要:工程力學(xué)包括理論力學(xué)和材料力學(xué)兩個部分,是建筑、機(jī)械、汽車、航空、材料等專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,有較強(qiáng)的理論性、系統(tǒng)性。結(jié)合工程力學(xué)課程特點(diǎn),提出以啟發(fā)式教學(xué)為指導(dǎo)思想,激發(fā)學(xué)生學(xué)生熱情,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神,提高學(xué)生獨(dú)立分析解決問題的能力。
關(guān)鍵詞:工程力學(xué);啟發(fā)式;教學(xué)
1目前存在的問題
一部分學(xué)生覺得力學(xué)概念、規(guī)律較為抽象,理論應(yīng)用繁雜,感覺困惑與乏味,從而產(chǎn)生排斥感。還有些學(xué)生愿意認(rèn)真學(xué)習(xí),但常覺得工程力學(xué)的理論難以理解透徹,做題時常常不知如何下手,不理解的知識一但累積,便容易喪失了自信,逐漸產(chǎn)生厭學(xué)情緒。在目前工程力學(xué)授課內(nèi)容不變,但課時縮減的趨勢下,這種情況更加嚴(yán)重。因此,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生掌握力學(xué)思維,培養(yǎng)其思考和解決問題的能力,這需要教師不斷與學(xué)生溝通來改進(jìn)和提高教學(xué)效果。
2.啟發(fā)式教學(xué)為指導(dǎo)思想
啟發(fā)式教學(xué)是在老師的啟發(fā)引導(dǎo)下,激發(fā)學(xué)生思考,產(chǎn)生疑問,并主動獲取知識的過程,這是一種古老而常新的教育理念。教學(xué)是師生之間信息的傳遞,美國心理學(xué)家羅杰斯認(rèn)為:“成功的教學(xué)依賴于一種真誠的理解和信任的師生關(guān)系,依賴于一種和諧的安全的課堂氣氛!苯處煂虒W(xué)和學(xué)生的熱愛,注重學(xué)生的課堂情緒,會營造輕松、融洽的氛圍。在教學(xué)的過程中善于設(shè)問,激發(fā)學(xué)生求知欲,抓住時機(jī)啟發(fā)學(xué)生思考,解決問題。啟發(fā)式教學(xué)最忌諱刻板,崇尚因人而異,因勢利導(dǎo),相機(jī)點(diǎn)撥。因此,教師要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)和廣博的知識,不僅僅局限于書本,或局限于單一的模式,還要結(jié)合自己對教材的理解,通過自己的方式和智慧來講授工程力學(xué)。
3.建立力學(xué)模型引發(fā)學(xué)習(xí)興趣
工程力學(xué)研究工程實(shí)際中的力學(xué)問題。簡化工程實(shí)際建立力學(xué)模型,是工程力學(xué)學(xué)習(xí)的第一步, 這也是重要的一步。學(xué)生能把力學(xué)和生活中看到的、接觸到的結(jié)構(gòu)和物體聯(lián)系起來,工程力學(xué)就不再是抽象,而模糊的概念。身邊的力學(xué)讓學(xué)生更有興趣去了解和分析。一般的教材只是在緒論提及力學(xué)模型的建立并舉一兩個例子說明。在授課過程中很多時候都可以先講力學(xué)模型的建立,再講理論分析,雖然占用些許時間,往往起的效果相當(dāng)好,可謂磨刀不誤砍柴工。
如靜力學(xué)部分,講集中力和分布力時,集中力可以看橋面上站著一個人,人對橋的作用力。如果橋面上覆蓋著一層雪,那么雪對橋而言就是分布力。雖然只是個簡單的概念,通過這樣描述就變得具體而輕松,同時學(xué)生對分布力的單位也就很自然地理解了。
運(yùn)動學(xué)部分,如果是汽車專業(yè)學(xué)生,可以選擇可以選擇缸體、活塞環(huán)、曲柄、飛輪組成的機(jī)構(gòu)為研究,簡化成力學(xué)中的曲柄連桿機(jī)構(gòu),制作動畫視頻,把機(jī)構(gòu)運(yùn)動情況展示出來。學(xué)生不僅對力學(xué)模型的來源清晰,而且對該機(jī)構(gòu)如何運(yùn)動產(chǎn)生很濃的興趣。
教師在教學(xué)的過程中可以根據(jù)需要穿插建立力學(xué)模型的內(nèi)容,如講解材料的特性時,教材上通常把材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)中的鑄鐵和低碳鋼作為脆性材料和塑性材料的代表,但這兩種材料學(xué)生在生活中接觸較少,說起來比較抽象。作為補(bǔ)充,可以告訴學(xué)生玻璃可以看成脆性材料,橡皮可以看成塑性材料,再描述兩種材料的特點(diǎn)就很容易理解。
4 培養(yǎng)工程力學(xué)的思維方式
多數(shù)教材以介紹原理和概念為主,如何把這些知識點(diǎn)轉(zhuǎn)化為學(xué)生的能力,使他們將來在遇到工程問題時能有自己的解題思路和方法,是教師努力的方向。在教學(xué)過程中教師應(yīng)授之以漁,培養(yǎng)學(xué)生力學(xué)思維。下面介紹工程力學(xué)幾種常用的思維方式。
1)等效性原則,抓住問題本質(zhì),用等效原則簡化復(fù)雜問題。力的平行四邊形法則、力線平移定理應(yīng)用了作用等效原則。動能定理遵循了過程等效原則,靜力學(xué)的平衡方程可以采用一矩式、二矩式或三矩式,遵循了表述等效的原則。等效原則終貫穿于工程力學(xué)。
2)近似計(jì)算,在工程力學(xué)應(yīng)用相當(dāng)廣泛。在計(jì)算桁架節(jié)點(diǎn)位移時,通?梢园唇Y(jié)構(gòu)原有的幾何形狀和尺寸計(jì)算約束反力和內(nèi)力,并采用切線法代替圓弧法近似地確定節(jié)點(diǎn)位移。通過這樣的兩次近似方法,結(jié)果不僅能滿足工程的精度要求,分析和計(jì)算過程也大為簡化。計(jì)算擠壓應(yīng)力時,當(dāng)構(gòu)件擠壓時接觸面是半圓柱型表面時,壓應(yīng)力非均勻分布,近似地采用其對應(yīng)的直徑平面作為擠壓面,擠壓應(yīng)力在計(jì)算擠壓面上均勻分布。這些近似計(jì)算在工程力學(xué)中很常見,其簡便和快速計(jì)算不僅滿足工程實(shí)際需要也符合工程中考慮主要因素的要求。
3)逆向思維,突破常規(guī)思路,采用非常規(guī)的方法解決問題。如工程力學(xué)中的達(dá)朗貝爾原理把動力學(xué)的問題用靜力學(xué)方法來解決。虛位移原理則是用動力學(xué)的方法解決靜力學(xué)問題。學(xué)生通過學(xué)習(xí)能不斷地活躍思維,開拓思路。
4)形象思維,這是工程力學(xué)求內(nèi)力時常常出現(xiàn)的思維方式。比如求桁架內(nèi)力采用的截面法就是假想截?cái)噼旒埽瑢㈣旒芤环譃槎,要保持原有的狀態(tài),截?cái)嗵幱脳U件內(nèi)力來替代。
工程力學(xué)思維并不局限與上述幾種,同一問題,可以有多種解決思路,教師可以引導(dǎo)學(xué)生多思考,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。
5教學(xué)方法
工程力學(xué)課時較少,但內(nèi)容還是比較多。采用一定的方法幫助學(xué)生掌握知識點(diǎn),對于他們增強(qiáng)信心,提高學(xué)習(xí)積極性非常必要。
形象記憶法
歸納法
用于記憶解題方法和判斷內(nèi)力的符號有很好的教學(xué)效果。用截面法求解桿件內(nèi)力:將桿件假想地切開,取切開后任一桿段為研究對象,用平衡條件由外力確定內(nèi)力,可以歸納成一切二取三平衡;又如,彎矩計(jì)算,通過平衡方程求解彎矩,可以歸納得到當(dāng)外力向上時引起正彎矩,反之為負(fù)彎矩。這些歸納結(jié)果可以幫助學(xué)生加強(qiáng)記憶。
3.比較法(對比法)
教學(xué)中適當(dāng)應(yīng)用上述方法,可以幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效果。
6結(jié)語
工程力學(xué)教學(xué)過程強(qiáng)調(diào)教師與學(xué)生的互動,教無定法,教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,不斷調(diào)整教案,提高教學(xué)效果。同時,學(xué)生的疑問和思路反過來也能啟發(fā)教師。以上是工程力學(xué)教學(xué)中的一點(diǎn)體會,以供探討。
參考文獻(xiàn)
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