论文部分内容阅读
[摘要]《结构力学》课程是本科教学中三大基础力学课程之一,学习过程中学生普遍反映研究内容多、杆件多、方法灵活、难于学习和掌握。结合讲授该门课程的经验,本文提出了提高课堂效率和教学效果的几点体会,即:应该培养兴趣,将多媒体教学与板书教学进行优势互补,归纳总结、一题多解,师生互动、提高课堂效率,理论联系实际,组织结构设计大赛等,希望能够为同行提供借鉴作用。
[关键词]培养兴趣 优势互补 归纳总结 理论联系实际
自从2007年7月进入青岛理工大学理学院工作以来,本人一直讲授《结构力学》课程,通过近四年教学工作经验的积累以及不断探索,现对结构力学教学过程的几点想法予以归纳总结,为在将来的教学生涯中不断提升自己的教学水平奠定坚实的基础。
一、兴趣是最好的老师
《结构力学》是一门专业基础课,主要研究杆系结构的内力和变形,具有抽象性强、理论性强、计算类型多、计算过程繁琐等特点[1]。教学大纲要求学生掌握杆系结构的组成规律、掌握静定结构和超静定结构内力和位移的计算方法,逐步过渡到能够应用计算机计算结构的内力和位移,为学习有关专业课程和今后从事结构设计奠定基础。
学生们普遍反映这门课程较难,不易掌握。为了让其产生浓厚的兴趣学习该课,在教学过程中我经常将课本中的知识与日常生活中经常见到的各种现象结合起来讲授,举例来说,在讲授薄壳结构、网架结构、索膜结构、拱形结构时,我会从力学仿生的角度,将同学们经常见到的蛋壳、蜘蛛网、恐龙脊柱与对应的结构类型比较;在讲授应力集中现象时,将同学们经常见到的剪刀、易拉罐的刻痕、塑料包装袋的刻痕、桌椅板凳的圆弧等现象加以解释和讲解。通过课堂中介绍的这些小知识,让同学们了解掌握各种结构的优缺点,提高了他们学习结构力学的兴趣和主动性[2,3]。
二、多媒体教学与板书教学优势互补
在讲课过程中,对于新教授的内容,由于同学们的感性认识较肤浅,想象力也差。因此,在授课中采用投影电化教学手段,培养学生的抽象简化能力,有利于学生开阔视野、拓宽思路,使教学始终图文并茂,充满活力,学生们对这种现代化、形象化教学表现出极大的兴趣和很高的积极性。结构力学概念多,理论性强,数学推导、计算繁琐乏味,学生学习兴趣受到影响。运用以多媒体课件为主的组合教学方式,把教学基本内容以声音、图像、动画和文字生动地表现出来,能够提高课堂效率和教学水平。
在力学课程中是否使用多媒体教学历来是老师们争论不已的话题,有些老师认为它的缺点多于优点,有些老师则习惯于采用多媒体教学。我的观点是:多媒体教学与板书教学各有利弊,在授课过程中应该充分发挥二者的优势,最大限度地提高课堂质量和课堂效率。在介绍基本概念、基本方法时,我比较习惯于采用多媒体教学,丰富的动画效果让同学们对新内容产生了学习的欲望和好奇心,而在讲授基本原理和推导公式时,则采用板书教学,让同学们跟着老师的思路理解和掌握。实践证明,这种教学方法得到了大多学生的认可。
三、归纳比较 一题多解 领悟实质
结构力学习题的解答过程都非常冗长、结构类型繁多,杆件数目众多,涉及的知识面也比较广,学生做作业的工作量比《理论力学》、《材料力学》增加很多,需要绘制的各种图形(内力图、受力分析图等)也很多,学习过程中经常会产生混淆。如果把各类型题目的解法进行归纳总结,让条理更加清楚,解题时便能得心应手、轻松愉快。为此,在讲课过程中,我做了以下工作:(1)把相似或易混淆的内容以表格形式进行归纳比较,例如:静定结构与超静定结构的比较;力法与位移法的比较;梁结构、桁架结构、刚架结构、拱结构和组合结构之间的比较等;(2)把复杂的计算方法和步骤归纳整理,使学生产生“跳跃式认识”,大大加强记忆,提高教学质量。
结构力学课程的特点是杆件数量多,计算方法多,不同的计算方法要领不同,在给同学们归纳总结的基础上,布置作业的时候,我还要求同学们一题多解,用尽可能多的方法解决同一道题目,通过计算比较,总结各种方法的实质和注意问题,这样做不仅能巩固已学知识,而且能澄清模糊的认识和修正错误的认识,同学们对这种教学方法非常喜欢。
四、师生互动,提高课堂效率
在教学中,我试着改变以教师为中心的传统教学观念,建立师生双主体的教学模式。讨论式教学可以通过集体交流,开阔学生思路,提高思维能力。学生之间、师生之间可以相互感悟,相互启发,共同提高。在课堂上讨论时主要考虑以下几方面。第一:采用启发式教学,引导学生在学习中不断发现问题,提出问题,并尝试探索解决问题的途径和方法。课堂上,通过经常提问、提示来激发学生创新思维和强烈的求知欲望,引导学生独立思考,敢于提出自己的看法,共同讨论;第二:课后答疑。当学生提出的问题具有一定的深度、广度和普遍性时,对于这类问题,可以不宜急于针对个人作答,而是让学生把如何发现这个问题,提出这个问题,自己是如何思考的先简要地告诉同学们,让大家共同讨论。通过这样的实践,培养学生发现问题、提出问题、解决问题的能力;第三:习题课的例题要具有代表性,要有利于基本概念和基本原理的理解,有利于解决学生存在的疑难问题,同时,还要有利于启发学生思维,有利于分析讨论。例如,在梁和刚架内力图绘制习题课上,让学生讨论如何运用内力图规律来减少控制截面数目,减少支座反力的求解。通过这样的分析讨论,加深了学生对力学基本概念和原理的理解,培养了学生的探索性思维。
五、理论联系实际,组织结构设计大赛
在教学过程中,我一直坚持理论联系实际,培养学生建立力学模型的能力,培养学生解决本专业工程实际问题的能力。但由于学生尚未真正接触实际工程,主要通过教师讲解、习题、讨论等形式了解工程,对如何利用结构力学知识解决实际结构的力学计算问题仍无从下手。为此,在授课过程中,我经常将教室中的梁、板、柱的受力分析、工作状态、施工过程等与授课内容关联在一起讲授,不仅提高了学生们学习的兴趣,而且使他们对结构产生感性认识。在授课内容结束后,学院安排的到工地现场实习,可以进一步加深对课堂介绍内容的理解。
理论联系实际的最好做法是让学生参与其中,不仅能够对已有结构进行内力分析,而且能够按照自己的意愿进行独立设计。组织结构设计大赛可以实现上述效果,让三个同学组成一个研究小团队,按照指定要求设计大跨度桥梁结构,评判的标准是:让10kg重的小车平稳行驶过桥梁结构的前提条件下,评出最佳设计奖、最佳造型奖、质量最轻奖等,这不仅激发了同学们学习结构力学的兴趣,而且可以自己独立思考、独立设计,与实际工程更密切结合起来,提高解决实际工程问题的能力和综合素质[4,5]。
后记:
作为初踏上大学教师岗位的我,未来可能会有艰难险阻,但我心中目标坚定:一定要做一位大学生心目中的好教师!我在教学中接收着、体验着大学生对自己的热爱与尊重,倍添力量与勇气,并将鞭策自己不断探索新的教学方法、不断提高教学水平、不辜负大学生和学校对我的期望。
[参考文献]
[1]龙驭球,包世华主编.结构力学教程(I)[M].北京:高等教育出版社,北京:2000.7
[2]曹金凤,李明珠,宇云飞,等.日常生活中的力学[J].山东科技大学学报(自然科学版).2009,28(28):268-270
[3]张义同,谢宇新.应力集中的“善”与“恶”-漫谈应力集中的利用和防治[J].力学与实践,2003,25(3):78-80
[4]陈钢,花修坤.用“建构学习”的观点进行力学教学[J].力学与实践,2007(3):80-81
[5]郑家树,潘敏.土建工程三大力学改革与实践[J].力学与实践,2004 (2) :74-75
(作者单位:青岛理工大学 理学院 力学教研室 青岛)
[关键词]培养兴趣 优势互补 归纳总结 理论联系实际
自从2007年7月进入青岛理工大学理学院工作以来,本人一直讲授《结构力学》课程,通过近四年教学工作经验的积累以及不断探索,现对结构力学教学过程的几点想法予以归纳总结,为在将来的教学生涯中不断提升自己的教学水平奠定坚实的基础。
一、兴趣是最好的老师
《结构力学》是一门专业基础课,主要研究杆系结构的内力和变形,具有抽象性强、理论性强、计算类型多、计算过程繁琐等特点[1]。教学大纲要求学生掌握杆系结构的组成规律、掌握静定结构和超静定结构内力和位移的计算方法,逐步过渡到能够应用计算机计算结构的内力和位移,为学习有关专业课程和今后从事结构设计奠定基础。
学生们普遍反映这门课程较难,不易掌握。为了让其产生浓厚的兴趣学习该课,在教学过程中我经常将课本中的知识与日常生活中经常见到的各种现象结合起来讲授,举例来说,在讲授薄壳结构、网架结构、索膜结构、拱形结构时,我会从力学仿生的角度,将同学们经常见到的蛋壳、蜘蛛网、恐龙脊柱与对应的结构类型比较;在讲授应力集中现象时,将同学们经常见到的剪刀、易拉罐的刻痕、塑料包装袋的刻痕、桌椅板凳的圆弧等现象加以解释和讲解。通过课堂中介绍的这些小知识,让同学们了解掌握各种结构的优缺点,提高了他们学习结构力学的兴趣和主动性[2,3]。
二、多媒体教学与板书教学优势互补
在讲课过程中,对于新教授的内容,由于同学们的感性认识较肤浅,想象力也差。因此,在授课中采用投影电化教学手段,培养学生的抽象简化能力,有利于学生开阔视野、拓宽思路,使教学始终图文并茂,充满活力,学生们对这种现代化、形象化教学表现出极大的兴趣和很高的积极性。结构力学概念多,理论性强,数学推导、计算繁琐乏味,学生学习兴趣受到影响。运用以多媒体课件为主的组合教学方式,把教学基本内容以声音、图像、动画和文字生动地表现出来,能够提高课堂效率和教学水平。
在力学课程中是否使用多媒体教学历来是老师们争论不已的话题,有些老师认为它的缺点多于优点,有些老师则习惯于采用多媒体教学。我的观点是:多媒体教学与板书教学各有利弊,在授课过程中应该充分发挥二者的优势,最大限度地提高课堂质量和课堂效率。在介绍基本概念、基本方法时,我比较习惯于采用多媒体教学,丰富的动画效果让同学们对新内容产生了学习的欲望和好奇心,而在讲授基本原理和推导公式时,则采用板书教学,让同学们跟着老师的思路理解和掌握。实践证明,这种教学方法得到了大多学生的认可。
三、归纳比较 一题多解 领悟实质
结构力学习题的解答过程都非常冗长、结构类型繁多,杆件数目众多,涉及的知识面也比较广,学生做作业的工作量比《理论力学》、《材料力学》增加很多,需要绘制的各种图形(内力图、受力分析图等)也很多,学习过程中经常会产生混淆。如果把各类型题目的解法进行归纳总结,让条理更加清楚,解题时便能得心应手、轻松愉快。为此,在讲课过程中,我做了以下工作:(1)把相似或易混淆的内容以表格形式进行归纳比较,例如:静定结构与超静定结构的比较;力法与位移法的比较;梁结构、桁架结构、刚架结构、拱结构和组合结构之间的比较等;(2)把复杂的计算方法和步骤归纳整理,使学生产生“跳跃式认识”,大大加强记忆,提高教学质量。
结构力学课程的特点是杆件数量多,计算方法多,不同的计算方法要领不同,在给同学们归纳总结的基础上,布置作业的时候,我还要求同学们一题多解,用尽可能多的方法解决同一道题目,通过计算比较,总结各种方法的实质和注意问题,这样做不仅能巩固已学知识,而且能澄清模糊的认识和修正错误的认识,同学们对这种教学方法非常喜欢。
四、师生互动,提高课堂效率
在教学中,我试着改变以教师为中心的传统教学观念,建立师生双主体的教学模式。讨论式教学可以通过集体交流,开阔学生思路,提高思维能力。学生之间、师生之间可以相互感悟,相互启发,共同提高。在课堂上讨论时主要考虑以下几方面。第一:采用启发式教学,引导学生在学习中不断发现问题,提出问题,并尝试探索解决问题的途径和方法。课堂上,通过经常提问、提示来激发学生创新思维和强烈的求知欲望,引导学生独立思考,敢于提出自己的看法,共同讨论;第二:课后答疑。当学生提出的问题具有一定的深度、广度和普遍性时,对于这类问题,可以不宜急于针对个人作答,而是让学生把如何发现这个问题,提出这个问题,自己是如何思考的先简要地告诉同学们,让大家共同讨论。通过这样的实践,培养学生发现问题、提出问题、解决问题的能力;第三:习题课的例题要具有代表性,要有利于基本概念和基本原理的理解,有利于解决学生存在的疑难问题,同时,还要有利于启发学生思维,有利于分析讨论。例如,在梁和刚架内力图绘制习题课上,让学生讨论如何运用内力图规律来减少控制截面数目,减少支座反力的求解。通过这样的分析讨论,加深了学生对力学基本概念和原理的理解,培养了学生的探索性思维。
五、理论联系实际,组织结构设计大赛
在教学过程中,我一直坚持理论联系实际,培养学生建立力学模型的能力,培养学生解决本专业工程实际问题的能力。但由于学生尚未真正接触实际工程,主要通过教师讲解、习题、讨论等形式了解工程,对如何利用结构力学知识解决实际结构的力学计算问题仍无从下手。为此,在授课过程中,我经常将教室中的梁、板、柱的受力分析、工作状态、施工过程等与授课内容关联在一起讲授,不仅提高了学生们学习的兴趣,而且使他们对结构产生感性认识。在授课内容结束后,学院安排的到工地现场实习,可以进一步加深对课堂介绍内容的理解。
理论联系实际的最好做法是让学生参与其中,不仅能够对已有结构进行内力分析,而且能够按照自己的意愿进行独立设计。组织结构设计大赛可以实现上述效果,让三个同学组成一个研究小团队,按照指定要求设计大跨度桥梁结构,评判的标准是:让10kg重的小车平稳行驶过桥梁结构的前提条件下,评出最佳设计奖、最佳造型奖、质量最轻奖等,这不仅激发了同学们学习结构力学的兴趣,而且可以自己独立思考、独立设计,与实际工程更密切结合起来,提高解决实际工程问题的能力和综合素质[4,5]。
后记:
作为初踏上大学教师岗位的我,未来可能会有艰难险阻,但我心中目标坚定:一定要做一位大学生心目中的好教师!我在教学中接收着、体验着大学生对自己的热爱与尊重,倍添力量与勇气,并将鞭策自己不断探索新的教学方法、不断提高教学水平、不辜负大学生和学校对我的期望。
[参考文献]
[1]龙驭球,包世华主编.结构力学教程(I)[M].北京:高等教育出版社,北京:2000.7
[2]曹金凤,李明珠,宇云飞,等.日常生活中的力学[J].山东科技大学学报(自然科学版).2009,28(28):268-270
[3]张义同,谢宇新.应力集中的“善”与“恶”-漫谈应力集中的利用和防治[J].力学与实践,2003,25(3):78-80
[4]陈钢,花修坤.用“建构学习”的观点进行力学教学[J].力学与实践,2007(3):80-81
[5]郑家树,潘敏.土建工程三大力学改革与实践[J].力学与实践,2004 (2) :74-75
(作者单位:青岛理工大学 理学院 力学教研室 青岛)