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工程力學

前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇工程力學范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。

工程力學范文第1篇

【關鍵詞】工程力學 力學實驗 應用

科學技術的發展是第一生產力,近些年來,我國十分注重科研發展,使我國的科學技術水平有了一定的提升。現代化的生產以及生活方式逐漸深入到人們的生產與生活,現代社會對科學技術的要求越來越高,為了滿足這一需求,跟上時展的,應用廣泛的工程力學必須要改革創新,在我國的工程項目以及交叉學科中尋求發展,同時,工程力學實驗是工程力學不可分割的一部分,必須要在工程應用中得到足夠的重視。

一、工程力學在我國重大工程中的運用與發展

工程力學作為一門工程基礎學科,在漫長的發展過程中不斷面臨著新的挑戰,不斷涌現出新的課題,具有強大的生命力,在我國的國民經濟發展中占有十分重要的地位。能源問題是世界各國普遍面臨的問題,為了滿足能源需求,我國相繼建設了多座水力發電站,水力發電站的建設需要全面了解基巖的力學性質,只有掌握充足的資料,才能夠節約成本,建造更加經濟且壽命長的壩體結構,而這個難題正好就是工程力學中的大型結構工程課題。核能發電也是我國發展能源行業研究的熱點,進行核能發電的關鍵是解決結構強度問題,也就是防止核燃料外泄,保證安全發電,因此,這是工程力學面臨的一項復雜結構課題。長江三峽水利樞紐工程是我國的重點工程,國家給予了高度重視,民眾也給予了高度的配合,在三峽水利樞紐工程建設的過程中,水工力學問題、通航水力學問題、爆炸反饋壩水利學問題、河流動力學問題、巖基力學問題、壩體抗震和抗爆問題等都是技術難題,需要整合全國多家單位進行聯合的技術攻關,而解決這些技術難題的關鍵都在于工程力學。近年來,我國近海開采石油以及海上作業技術有了不小的進步,海上采油工程面臨的難題是鉆井平臺的設計和制造,屬于新型的高強度結構工程,涉及到海浪、結構、巖石等多個方面的力學問題,也是工程力學學科面臨的新課題。除此之外,隨著我國國民經濟的發展以及科學技術的發展,我國的國防實力以及國防水平也有了明顯的提升,攻擊導彈、飛機攔截導彈等武器的研制都需要力學原理作為支撐,將工程力學應用到國防領域,有助于更多高新技術產品的出現,也有助于保障我國的國家安全。

二、工程力學在交叉學科中的應用

不同的運用形態經常聯合出現,一個過程常常既是物理過程,又是力學、化學過程,因此需要多學科聯合進行研究,這就產生了交叉學科,力學以其很強的滲透力,與很多基礎學科與技術學科形成了交叉學科。石油是我國重要的能源,大慶油田的石油產量占全國石油總產量的五分之二以上,因此,保證其產量穩定具有十分重大的意義。石油開采是通過勘探、鉆井、固井、射孔和采油來完成的,大慶油田的油、氣、水在地下分布十分復雜,層間封隔段短,要求進行高質量的固井工程,使用油井水泥對各個地質層進行嚴格分隔,但是射孔作業很容易損傷水泥環,影響層間封隔效果。水泥石是固井水泥環的構成材料,由于水泥石中包裹著一些沒有被水化的顆粒以及小孔,物質分部并不均勻,存在很大缺陷,容易出現裂紋。在水泥石配比中添加填料(纖維、圓形顆粒等)改變材料的動態力學性能,可以提高材料的裂韌性、止裂韌性等,通過不斷試驗可以獲得防止裂縫產生,具有較好抗沖擊性能的水泥石配方。這是工程力學在交叉學科中應用的一個例子,研究出的水泥石配方現已在大慶投入使用。

三、工程力學實驗研究的重要性及在工程中的應用

(一)工程力學實驗研究的重要性

工程力學是和實際聯系非常密切的工科課程,研究分析內容包括物體的受力分析、應力變形分析,還有含物體的材料性能分析,不僅涉及固體力學學科的內容,還涉及到材料力學學科的內容,研究內容比較廣泛。一般來講,力學問題主要從理論分析、數值計算和實驗研究三個方面進行研究,實驗研究對于工程力學的學習與理解具有十分重要的意義。簡單來講,工程力學的實驗研究就是運用實驗的方法來測定工程結構或構件中的應力和變形,實驗研究的重要性與優勢就在于,運用實驗的方法可以快速、直接地解決工程面臨的問題,還可以對理論以及數值計算之后的結果進行核查以及驗證。

(二)工程力學實驗研究在工程中的應用

基礎建設工程都立足于實際,因此工程力學要致力于解決工程中面臨的實際問題。力學的理論方法給出了應力分析的基本方程式,但是在實際情況下,運用數學解析的方法往往只能夠處理一些簡單的問題,對于幾何形狀或受載復雜的構件就要進行理想化的假設,因此得出的結果與實際情況存在一定誤差,必須要采用力學實驗的方法進行驗證。同時,數學解析法在使用過程中經常會遇到數學和計算方面的困難,在解決工程建設中面臨的三維問題和應力集中問題時,依靠數學解析法甚至根本不到計算結果。數學解析法的使用要基于正確的數學模型,只有針對工程建設中的實際問題建立正確的數學模型,才能夠得到正確的結果,如果面對一些載荷和邊界條件未知的問題,就要運用實驗方法為數學解析提供必要的參數,得出結果之后依舊要使用實驗方法進行驗證。力學實驗在工程建設中的運用,完全不受結構形狀、環境等各種因素的限制,即便是面對邊界條件未知的問題,也可以通過測量實物得到數據,對于一些只需要知道局部應力和變形的問題,或者只要變形數據,甚至不知道材性能的條件下,實驗方法要比數值計算更加簡單與方便,并能夠得到更為準確的結果。從總體上講,理論分析,數值計算和實驗研究三者間存在十分密切的聯系,彼此之間可以互相促進,互相補充,并且具有各自的特點,可以根據實際需要進行選擇。

四、結語

我國正處在不斷的發展建設中,在很多領域都與發達國家存在很大的差距,為了不斷縮小差距,促進我國的快速建設與發展,工程力學承擔著十分重大的使命,任務十分艱巨。隨著時代的發展,工程力學需要不斷與時俱進,不斷在我國的大型工程中進行應用并尋求發展,同時要注重力學實驗在工程建設中的應用,一方面為工程師的培養創造良好的條件,一方面為工程力學找到新的生長點,更好地為我國的經濟建設服務。

參考文獻:

工程力學范文第2篇

關鍵詞:工程力學;課程教學;教學方法

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B 文章編號:1009-8631(2010)05-0123-01

一、傳統《工程力學》體系存在的問題

前些年學院水資源管理和水利經濟類專業開設的《工程力學》課程為70-80學時。講授內容包括理論力學(靜力學、運動學、動力學)及材料力學。隨著社會發展步伐的不斷加快。對專業技術型人才的要求也在不斷深化,水資源管理和水利經濟類專業的《工程力學》課程體系也存在類似的問題,為了進一步適應教學改革的要求,學院組織相關教研室教師對開設的《工程力學》課程的教學體系進行了調整與改革。重新調整后的教材體系主要包括:(1)靜力學按照研究內容分為三章,改革了以前按照力與力系分類定章節的做法,這樣做的優勢是使學生容易從問題人手,吃透教材,并且容易理解和記憶;(2)運動學按照研究方法分配章節,把運動學并為兩章,其中《大學物理》課程中講授內容直接做為課堂復習,或做總結性講授;按照單自由度和多自由度體系的研究對象不同,將動力學借助定律與定理分為三章。從而避免了和以前物理課中講授內容的重復現象,達到了節省課時和集中課堂教學時間并向高起點邁進的教學目的,通過我們幾年的教學實踐。取得了較好的效果,但是仍然感覺不足的是講授內容基本不變,教學時數較以前壓縮較多,從2004年起理論講授僅剩40學時,實驗課僅剩4個學時,難以達到很好的教學效果。而且隨著學生畢業走向社會,用人單位對不同專業學生的知識結構要求也在不斷變化。有必要對《工程力學》教材體系進行進一步的調整,注重學生的創新能力培養,使學生到工作單位后更好的解決一般工程中的力學問題。

二、《工程力學》課程新體系特點與實施方案

由于《工程力學》課程理論講授僅剩40學時,而且學校要求學院必須采用“面向21世紀的新教材體系”,注重學生對《工程力學》基礎知識的理解與掌握,同時具有解決工程實際問題的能力。改革后的課程全新體系的核心主要包括如下內容:力學基本概念和基本理論(如牛頓力學的三大定理等)放在突出位置。是講授的精華部分,而刪除掉或略講一些不必要的內容,主要講授靜力學和材料力學兩大部分,在課堂上注重介紹力學領域的尖端研究成果(如計算力學領域的研究近些年發生了翻天覆地的深刻變化,給同學們介紹并演示商業結構分析軟件,如ANSYS、ALGOR、MIDAS及ABQUS等),培養學生的動手編程能力和解決工程問題能力,實踐證明這種方式受到了學生的廣泛喜愛與歡迎;二十一世紀的大學生最需要的是創新能力的培養。新教學體系在這方面作了適當補充,注重培養學生解決實際問題本領。主要內容安排如下:第一大部分平面力系與空間力系靜力學,按力系類型分章分節,第一章包括靜力學定理、復雜結構體系的受力分析與畫受力圖,重點講述力系的和剛體的物理定義。靜力學的四大公理,約束和約束反力的概念比較抽象,在講授概念時,附以較多的實例,教師邊畫圖邊講述概念,使學生一開始就概念明晰、很快就能獨立做出結構的受力圖。第二章講述平面匯交力系,重點介紹匯交力系的概念,需要舉出實例,從而使學生容易理解:匯交力系的合成及求解平衡方程的幾何法和解析法是本章的重點和難點。第三章力對點之矩、平面力偶理論,重點與難點是平面力偶系的合成和平衡條件。第四章講授平面任意力系,這里應注重多舉工程實例,使學生能夠順利解決實際問題。第五章為空間力系及帶摩擦問題簡介。第二大部分內容為材料力學,內容主要有桿件的拉伸與壓縮問題、圓柱的扭轉問題、簡支梁與懸臂梁的彎曲問題,簡單結構的基本變形和四個強度理論。第一章講授桿件的軸向拉伸與軸向壓縮,需要注重強調的是,由于首次引入橫截面上的內力和應力概念。學生不容易理解。應結合材料力學拉壓實驗使其搞清楚桿件在軸向拉壓時的力學性質,進一步理解應力的概念和拉壓強度條件。所以要求力學實驗課必須跟上不得拖后。第二章講授圓軸自由扭轉變形,要求學生能熟練掌握圓截面直桿扭轉時的內力求解過程及正確畫出扭矩圖;建立扭轉的應力求解方法并給出相應的應力強度條件、推導扭轉變形求解過程并給出扭轉剛度變形條件。第三章講授梁結構的平面彎曲。難點和重點是梁的橫截面剪力和彎矩的求解過程,正確作出剪力圖和彎矩圖,同時弱化載荷集度、剪力和彎矩的關系,只要求了解。不強調必須掌握。在講述純彎曲時梁正應力求解公式時。應當注重附以必要的教具以演示梁的彎曲變化情況,使學生更容易理解和掌握(兩種以上的教具),在此基礎上引入直粱彎曲時的強度條件和剛度條件就是水到渠成的事了。第四章應力狀態和強度理論的概念,學生不容易理解和需重點講清楚的是平面應力狀態分析和圖解過程。最后對三向應力狀態和強度理論作簡單介紹。《工程力學》理論課主要在課內完成,但必須注重課下復習和作為教學輔助的實驗環節,課后教師一般會布置相當數量的習題供學生鞏固知識所用。根據我們任課教師的統計,一般每次課后的習題數量不少于8-10道,可布置數量和難度相當的選做題供有興趣愛好的同學選做。注重相關實驗課環節,新課程體系實驗內容選擇是具有代表性的實驗,一是低碳鋼和鑄鐵的拉伸與壓縮實驗,測試低碳鋼和鑄鐵的拉壓力學性能,低碳鋼和鑄鐵的拉伸和壓縮變形是典型的塑性和脆性材料變形實驗。通過實驗可加深對材料四個變形階段特征的認識,明確材料力學研究的范圍。二是深粱的純彎曲試驗,掌握彎曲變形規律和采集應力應變數據的方法,通過應變片和應變花的貼法達到采集不同部位數據的技巧。熟練掌握測試結構變形的方法。新課程體系課堂講授40學時。靜力學12學時,材料力學20學時,介紹現代化計算方法和上機編程計算8學時,材料力學實驗課4學時。通過該課程的學習,力爭使學生在較短時間內,即掌握了最基本的概念與定理、搞清求解問題的基本方法,而且通過強化能力訓練和實驗數據觀測,在頭腦中建立一套完整的力學思想體系。通過教研室教師和幾屆學生的教學實踐,達到了較好的教學效果。

三、教給學生正確、科學的思維方法,注重提高學生分析問題與解決問題的能力

為了教給學生科學的思維方法,以及運用所學知識分析解決問題的能力,我們在課堂教學中應做到:讓學生搞清力學概念、定義和定理定律的應用范圍;不同章節計算公式推導過程要點及適用的條件;對容易混淆的定理,采用比較法進行課程教學;正確講述解題思路和方法,加強學生解決問題的能力;介紹一些常用的解題技巧,以盡快達到求解目的;提倡一題多解。

四、注重理論與工程實際相結合,以培養學生解決工程實際問題的能力

工程力學范文第3篇

【關鍵詞】卓越工程師;工程力學;教學改革

基金項目:本文系桂林電子科技大學教育教學改革項目“引入工程科技教育促進‘液壓與氣壓傳動’課程教學改革”(編號:JGB201402)的研究成果。

2010年6月,教育部啟動了“卓越工程師教育培養計劃”,該計劃的核心就是培養和提高學生的工程實踐和創新能力,使工科本科生、研究生擁有設計開發、現場處理、科學研究等工程師所具有的特性,本計劃具有以下3個特點:一是學校結合相關行業標準實施工程人才培養;二是企業深度參與培養工程人才;三是著重加強學生工程與創新能力的培養和提高。“卓越計劃”是我國新的人才培養模式,通過創新工程人才培養機制、建立高校與企業聯合培養人才機制、提高工程教育師資質量和水平、對外開放工程教育、制定卓越工程師培養標準等5各方面來具體實施該計劃,在實踐實施的過程中不斷探索、提高和完善。作為一門工科專業必修的課程,工程力學是機械設計、結構力學等課程的基礎,同時工程力學與工程實際問題緊密聯系,具有很強的實用性,促進學生科學邏輯思維和分析解決工程實際問題能力的培養和提高,滿足學生日后工作從事專業研究、深入學習、開發項目的要求,因此工程力學是卓越工程師培養計劃中的重要課程之一。

一、工程力學教學現狀分析

作為一門經典的課程,工程力學具有多而復雜的概念和定理、推理抽象、較強的理論性和邏輯性,同時目前的工程力學教學更加偏向學術化,部分老師缺乏工程背景,學生在實踐方面較為薄弱,這都明顯不符合卓越工程師培養的目的和要求。目前工程力學的教學工程中,更加注重理論知識和解題技巧,傾向于應試教育,課程教學內容缺乏與工程實際問題的聯系。如何結合工程實際和科技發展需要來選擇和改進教學內容和體系,是工程力學教學改革的重要方向。此外,由于工程力學具有較強的系統性、理論性,內容較多,教師常采用滿堂灌等單一的教學手段和方式,很容易使學生產生疲勞并感覺到枯燥無聊,從而失去了學習的興趣動力,導致教學效率的降低。在這種教學模式下,學生只能夠被動地接受,學生積極性較低,學生的個性發展受到了嚴重的制約,不利于綜合素質的提高。在工程力學教學任務重而教學課時不斷被壓縮的情況下,對教學手段和方法進行改革顯得相當重要。

二、工程力學教學改革

1.轉變教學理念

基于工程力學課程難懂、枯燥的特點,并且教學模式大多采用以教師為中心,學生只是在機械地接受,一直處于較為被動的狀態,直接限制了學生創新能力的培養和提高。工程力學教學過程中,應逐步形成“以學生為主體,教師充分發揮主導作用”的現代教學理念,有效地調動學生的學習主動性和積極性。在夯實學生學習基礎的同時,需要更加強化學生創新能力的培養。在發揮教師主導作用的同時,突出學習過程中學生的主體地位,體現個性培養、因材施教、引導創新的教學理念思想,更好地為工程力學的教學改革提供指導。

2.調整教學體系及內容

針對卓越工程師培養要求制定工程力學教學大綱,結合工程實際的需求整合教學內容,構建符合高素質“工程型”人才的工程力學體系。優化工程力學課程中的靜力學部分的內容體系,從基本概念的出發,逐步展開物體受力分析、力系簡化和平衡理論,由一般到特殊地進行講解。針對材料力學部分,需要調整和改革一貫實施的“四大基本變形為主線”的教學體系,該體系存在重復內容較多、占用學時多、缺乏新意等問題。以桿件的內力分析、應力和強度計算、變形和剛度計算、壓桿的動載荷、穩定等為主線構建新的教學體系,提高學生自助學習能力、創新能力和工程運用能力。卓越計劃旨在培養高質量的工程技術人才,應提高工程力學課程的起點,在教學體系和內容上突出重點、精選內容,更多地引入工程實際問題,引導學生的工程思維。通過實驗教學提高學生的科研、動手等能力,增加設計性實驗,讓學生自主設計方案、解決問題、總結,提高運用知識的等綜合能力。

3.改革教學手段和方法

改革傳統的灌輸式的教學方式,推行基于問題討論式教學,旨在提高學生自主學習的能力。問題討論式教學有機結合了問題式教學和討論式教學,學生為主體,教師為主導,以問題為主線,開展課堂討論為主要教學形式。教師在課堂上提出與課程相關、聯系工程實際的問題,激發學生的求知欲和興趣,接著引導學生分析問題,幫助學生厘清思路,最后通過學生討論來解決問題、學生進行總結歸納得出結論,教師結合討論過程中出現的問題進行適當地講評,進一步講解知識點加深學生的理解。問題討論式教學過程中運用啟發式教學,與工程世界緊密聯系,讓學生帶著問題去學習,充分調動了學生的學習興趣和積極性。交互式多媒體應用在工程力學的教學過程中,可以很大程度上提高教學效率;多媒體能夠直觀形象地演示受力變形過程,與傳統的教學手段相比,增強了教學的效果,有利于加深學生對于知識的理解。同時也不容忽視板書等教學手段,一步一步地板書推倒有利于充分講解邏輯性、理論性較強的力學內容,學生可以緊隨教師的節奏理解掌握知識點。知識作為基礎,實踐才是最為重要的,在實踐中可以培養和提高各方面能力。教師需要指導學生結合復雜的工程問題逐步簡化,構建力學模型。提供開放式實驗教學,學生在老師的指導下綜合運用所學知識,自主設計實驗,教師把握學生實驗情況,并提供相關資料和解答問題,調動學生的創造性、主動性,培養學生的創新意識、實踐能力。

4.完善考核方式

學生工程力學課程的學習效果主要取決學習過程,很有必要將課程考核貫穿于整個學習過程。考核體系應該涵蓋了課堂表現成績、實驗成績、平時作業成績、最終考試成績。在課堂問題討論教學過程中來考核學生的掌握情況和綜合表現,平時可以布置工程具體問題來考查學生學習情況,教師還可以通過平時的作業情況及時調整教學計劃。除了常規的工程力學驗證性試驗外,通過學生獨立完成開放性試驗的表現來考核學生的綜合能力。最終的期末考試也必不可少,盡量避免生搬原理、套用公式,多結合工程應用背景。積極鼓勵基礎較好、能力較強的學生參加大學生力學競賽和實驗競賽,這類比賽更加注重學生創新能力、實踐能力、分析解決實際問題的能力的培養,提升自身的競爭力。

三、結語

工程力學在基礎課和專業課間發揮承上啟下的作用,對于卓越工程師來說是相當重要的技術基礎課。為了培養基礎夯實、富有創新精神、綜合能力較強、高素質的卓越工程師,工程力學教學需要進行適當地轉變了教學理念、優化教學體系及內容、探索教學手段和方法、完善考核方式。

參考文獻:

[1]張智鈞.試析高等學校卓越工程師的培養模式[J].黑龍江高教研究,2010,(12):139-141.

[2]宋佩維.卓越工程師創新能力培養的思路與途徑[J].中國電力教育,2011,(7):25-29.

[3]魯中健,楊漢嵩,吳雁平,等.“工程力學”課程課堂教學改革的探索與實踐[J].價值工程,2011,(35):218-219.

工程力學范文第4篇

關鍵詞: 《工程力學》職業院校課堂教學

學過《工程力學》的人都有這樣一種感覺:《工程力學》概念多、理論性、邏輯性強、前后銜接緊密。其理論力學分析、計算靈活多樣,材料力學計算公式繁多、復雜、實踐性強。職業院校的學生由于數學、物理等基礎知識薄弱,不善于思考,學習不能做到持之以恒等原因,普遍認為《工程力學》很難學。那么在課堂教學中,教師如何保質保量地完成教學任務,使學生學好《工程力學》呢?筆者在教學實踐中從七個方面進行了嘗試,取得了較好的教學效果,現加以總結,以期拋磚引玉。

一、制定前松后緊的教學計劃

俗話說:“萬事開頭難。”教師制訂前松后緊的的教學計劃,可以使學生有充足的時間調整自己的思維方式,學一點會一點,逐漸樹立信心。針對不同層次的學生,教師應有的放矢地教學,以專業課“必需,夠用”為原則,從學生實際出發,“授人以魚”,引導學生多動手、多觀察、多閱讀,培養他們良好的學習習慣。

二、注重理論聯系實際

教師可將力學問題和身邊的“微不足道”的小事結合起來。如扁擔為什么中間粗兩頭細?在吊杠上做雙臂懸垂,怎樣省力?你會踢香蕉球嗎?這些問題中都包含著一定的力學原理,在《工程力學》的不同章節均能找到答案,學生感到學有所用,自然就會產生強烈的求知欲望,從“讓我學”變為“我要學”。如筆者在課堂上讓學生開啟帶螺紋的飲料瓶蓋,并啟發其積極思考:手指的用力是屬于力矩的作用還是力偶的作用?學生很容易就將力矩和力偶這樣一對相互聯系緊密且易混淆的知識點區分開來了,而且印象深刻。再如筆者用粉筆讓學生實驗剪切破壞,用一塊繪圖橡皮讓學生清晰地看到彎曲變形,將一些由于構件強度不夠而導致工程結構或設備破壞所造成的重大經濟損失、由于剛度不夠所生產出的廢品、穩定性不夠而導致的重大人身傷亡事故等制成多媒體課件安排學生觀看,這在培養學生的安全意識和責任意識的同時也提高了學生分析問題和解決問題的能力。

三、適當補充數學知識

《工程力學》的教學內容涉及數學計算的相當多,例如,力的投影計算需要運用三角函數,運用平衡方程求解未知力時需要進行方程組的求解,計算應力時需要計算截面面積等。學生必須具有一定的數學基礎知識才能解決這些問題。職業院校的學生對數學知識的掌握與應用并不能滿足解題的需要,且差距較大。因此,教師在教學中要根據教學內容,本著“必需、夠用”的原則為學生補充所涉及的數學知識,幫助學生掃除學習中的障礙,從而增強學生的學習信心,提高教學效果。

四、由淺入深地提問

學生的好奇心和對力學的興趣是非常有限的,教師在教學中要充分、合理地運用它們。如果教師在課堂上一味地講解公式的推導和復雜的計算,只會扼殺學生的興趣萌芽。筆者在教學中發現,如果一個問題比較容易,學生會很樂意回答,而且注意力會很快集中起來;如果問題難以回答或回答錯誤的次數多了,學生就會產生厭煩情緒。因此,筆者在闡述一個問題時,首先會提出一些與之相關的、學生容易回答的簡單問題,不斷地引導學生思考并說出答案,然后逐步引入教學內容。例如,在講解軸向拉伸和壓縮桿件強度條件之前,筆者先提問學生:兩根長度和材料相同的桿件,截面均為圓形,一粗一細,如果兩端用同樣的力F拉伸,當力F增加到一定值時,兩根桿的軸力分別等于多少?哪一根桿先斷?對于這些問題學生很容易就回答出來了。筆者再問:為什么兩根桿軸力相同,但不一起斷?在引出應力的概念后,筆者又問:若兩根截面均為圓形的桿,直徑和長度相同,一根為鋼桿,一根為木桿,當力F增加到一定值時,哪一根先斷?為什么兩根桿應力相同了,還不一起斷?這樣就水到渠成地引出了軸向拉壓桿的強度條件。這樣通過筆者的積極引導,學生產生了強烈的求知欲望,其思維一直緊跟著筆者的教學思路,在筆者不斷地表揚和鼓勵下,學生理解掌握了應學知識,由此樹立了學習的信心,激發了學習的興趣。

五、將復雜問題分解

有些學生在遇到復雜問題時,往往摸不著頭腦,不知道如何入手,一般情況下他們會選擇放棄,次數多了就會失去學習的興趣和信心。教師如何解決這種問題呢?在學習一套新的廣播操時,教師往往會選擇讓學生先學每一節的分解動作,然后學習每一節的連貫動作,最后從第一節到最后一節完成整套廣播操的學習。因為這樣學生會感覺學習的難度降低了,就能夠更好地掌握每一個動作要領。因此,在《工程力學》的教學中,教師可以像教廣播操一樣,把一個復雜問題分解為若干個簡單問題,引導學生逐步解答,并從中找到解題規律。這樣解題過程將會變得輕松,學生也會感到簡單容易很多。例如,教師可將強度校核的問題分解為進行受力分析畫受力圖、求解未知力、用截面法求指定截面的內力、繪制內力圖、進行強度校核等幾個問題。這樣,學生在學習新知識的同時能復習、鞏固舊的知識,并在解題的過程中發現若前面的知識點不會后面的學習很難進行,深刻地體會到《工程力學》前后銜接緊密、環環相扣的特點,促使學生在學習的過程中發現自身的薄弱環節,并主動地加以解決,使學習變被動為主動。

六、適時地歸納總結

《工程力學》的知識點間存在一定的聯系。在教學過程中,教師應將一些相近的內容放在一起進行比較教學,適時歸納總結,找出知識點間的共性,培養學生學會用“聯系”的思維方式分析問題,從而達到“舉一反三”、“聞一知十”的目的。例如,靜力學部分,學生通過平面任意力系的三個平衡方程可以解決平面力系的大部分問題,解題時首先是選擇研究對象并對研究對象作出正確的受力分析,畫出受力圖,然后根據受力圖判斷其所屬力系,選定適當的坐標軸及矩心,最后列出對應的平衡方程求解未知力。而材料力學部分,各章研究問題的共同規律是:外力內力應力、應變強度條件強度校核、選擇截面、確定載荷。所以大部分問題的求解,學生首先要利用靜力學的知識進行外力分析,確定變形類型,然后用截面法求解內力,最后靈活應用公式“最大工作應力=危險截面上的應力/相應截面幾何量≤許用應力”去解決三類強度計算問題。因此,在教學中教師應隨著課程的不斷深入,適時地歸納總結,使知識系統化、條理化,這樣可以幫助學生分清各知識點的關系,掌握解題規律,使思路更加清晰,最終使《工程力學》課堂教學收到事半功倍的效果。

七、注重講練結合

工程力學范文第5篇

關健詞:工程力學 教學 創新

0 引言

中等職業學校的教師在《工程力學》教學中常常會面對學生學習興趣不濃,學習效果欠佳,在實際操作中難以利用力學知識進行分析和解決實際等一系列的問題。這就要求教師改變教學模式,創新教學方法,以課堂教學為基礎,通過多方面訓練學生的思維能力,激發學生的求知欲,更好地提高《工程力學》的教學質量。

1 創新教學環境

職業學校的學生能否在課堂中進行感性認識和積極思維,與教學環境是密不可分的。一個活躍感性的教學過程,可以激發學生的學習欲望。日新月異的現代教育技術為《工程力學》提供了一個多維的學習環境,使課堂教學走出了“粉筆+墨板”的平面環境,多媒體和網絡技術改變了學生獲取信息、交流信息的方式,縮短了課本與工程實際的距離。例如,在講解中,因學生沒有機會到現場去看看構件的實際變形和破壞的情況,以致對各種變形理解不夠透徹,但采用多媒體教學課件,活生生的工程實例不僅能使學生一目了然,還可直觀地感受工程力學在工程的應用與發展,多媒體動畫技術能自主地展現機械運動的傳遞動力過程,而數值仿真則完全可以模擬一個實際工程結構從建模、設計到成型的全部過程,這些都能為有效地使學生深入了解所學課程,學會利用多種工具綜合分析解決實際問題。教師還可把構件的各種受力及變形情況形象地繪制在課件中,使之躍然于學生的眼前,通過引入一些頗有吸引力而又和課程關系密切的工程實例圖片、動畫、影音資料,增加教與學的趣味性,使學生拓寬了知識面,進而饒有興趣去實踐,學以致用,獲取優化的工程力學知識結構。

2 創新教學方法

教師應配合教學內容,有目的地引導學生擴展課堂知識,使學生深刻地認識到《工程力學》的基本理論是力學工作者在工程力學發展長河中的創造性成果,這就意味著在學習中可以接受到前輩們發現與創新的成果,通過科學家的故事和科技新成就的教育,激發學生的學習興趣。教師在上緒論課時就要巧妙地設計教案,把力學科學史、科學家傳記和科學新成就介紹給學生,使學生對力學由陌生進而產生興趣。例如:阿基米德創立機械學和流體力學、如何發現杠桿定律、北京奧運場館的建設,三峽工程和西部大開發等。這樣可縮短學生和《工程力學》的距離,激發他們學習《工程力學》的興趣,更能激發學生學習的豪情壯志。

在教學中,應該適當選擇一些題目讓學生先做,使其感到原有的知識不夠用,那么當教師講授新知識時,他們的注意力自然會集中到這里來,教學效果就不言而喻了。例如:在講授“轉動慣量”這一概念時,可以先讓學生回憶一下質量的概念。質量是平動物體慣性大小的度量,即同樣的力作用在不同質量的物體上,質量大的物體運動狀態改變就要慢一些,同樣,對于兩個不同的轉動物體,在相同力矩作用下,其運動狀態的改變與什么因素有關呢?這樣,就讓學生感到自己所學的知識還不能回答這一問題,渴望對新知識的了解。當講到“力的平移定理”時,可提出“同學們在鉗工實習中,用絲錐工具制絲扣時,為什么必須用雙手均勻扳動絞杠?”最后總結規律,得出結論。這樣就能體現以教師為主導,學生為主體的教學思想,既有利于培養學生分析和解決問題的能力,促進知識和技能的學習,又可以提高學生學習《工程力學》的濃厚興趣。

3 創新教學模式

通過帶領學生到實訓車間或工地認識一些結構物及其制造工藝,向他們簡略介紹工程力學知識在其中的運用。在教學中還可以借助與工程實踐、日常生活密切相關的力學實例,引導學生去發現、思考、分析、歸納和解決問題。例如:在講解“平面一般力系平衡”問題求解前可給出這樣的思考題:建筑工地上的起重吊車在懸臂上有一個平衡塊,它起什么作用?設計師是如何確定這個平衡塊的重量以達到工程實際要求的?在講解“脆性材料扭轉破壞”時,用粉筆讓大家實驗一下,很快就可以看到斷面破壞情況;在講解“力的平移定理”時,可拿打乒乓球為例說明。教師還可以將那些由于構件強度不夠而導致工程結構或設備破壞所造成的重大經濟損失、剛度不夠所生產出的廢品、穩定性不夠而導致的重大人身傷亡事故等等制成電視片安排學生觀看,在培養學生的安全意識和責任意識的同時也必然會提高學生分析問題和解決問題的能力。

總之,在《工程力學》教學過程中,教師要多探索、多創新一些實踐高效和科學的教學環境、方法和模式,要始終本著引導、激勵的原則盡一切可能提高學生的學習興趣和動力,提升他們實際應用知識的能力,不斷提高《工程力學》的教學質量和效果。

參考文獻

[1]陳景秋,張培源.《工程力學》(第2版).高等教育出版社.2008年07月.

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