工程力学论文

时间:2024-06-22 15:40:13 工程力学毕业论文 我要投稿

工程力学论文

  在日常学习和工作生活中,大家都写过论文吧,论文是讨论某种问题或研究某种问题的文章。那么问题来了,到底应如何写一篇优秀的论文呢?下面是小编整理的工程力学论文,仅供参考,希望能够帮助到大家。

工程力学论文

工程力学论文1

  一、引言

  随着我国高等教育人才培养目标的转型,传统的教育理念和教学模式正在发生根本变化。我国高等教育培养出的人才规模大、人数多,但工业竞争力远不如科技发达国家,工程类人才的创新意识和创新能力普遍较低,主要原因是长期沿用传统教学模式,采用单一的课堂灌输式教学方法,教学重点仍偏于理论学习、科学工程分析,而面向工程的实践训练少,教学还停留于知识传授阶段。对照ABET《工程标准20xx》中工科毕业生应具备的十一种能力要求[1],我国的高等教育只突出了一点:即应用数学、理科知识和工科知识的能力培养。其他十条能力的培养在我国教育中普遍受到忽视,特别是在课堂教学中极少体现。从最基本的课堂教学入手,探索先进、合理的教学模式,改变传统教学理念和教学方法,是实现当前高等教育人才培养目标转型的重要基础[2]。

  学生在大学期间主要的时间和精力集中在各门课程的学习上,所谓学生各种能力的培养离不开日常课程的教学训练和教学方法的影响。为了从根本上实现高等教育的变革,国内很多高校已采取积极办法,开设融合中西方教育优势的课程,实现国际化办学,鼓励教师到国外学习,同时也大力提倡国内外教师联合为本科生授课,从最基本的日常教学中,影响和改变默守陈规的传统教育。力学课程一直以来都是学生花费时间多,学习压力大的课程,在该类课程中实施国际化的合作教学,引入新的教学思想和模式,对传统力学课程教学的改变,实现现代人才培养目标具有重要意义。

  二、国外教授授课特点

  为了改革传统力学课程的教学理念和教学模式,促进高等教育的国际化发展,在学校的大力支持下,我们在工程力学、材料力学和结构力学课程的教学中,采用了中外教师合作授课的模式,在合作交流中取长补短,深化力学课程的教学改革。总结外教授课的特点具体如下:

  1.英国杜伦大学教授讲授了32学时的“工程力学”课程。在第一轮的授课过程中,该教授主要以课堂讲授为主,授课内容为静力学及材料力学部分内容。授课主要特点在于:介绍课程基本内容,例题较少,将力学基本问题程序化,让学生大量使用Matlab和Excel软件编程求解复杂计算问题;此外,还让学生登陆国外学校的教学管理系统,在系统中分配给每位同学不同作业,学生网上提交作业,系统自动记录学生提交的`次数以及正确率。为了给学生创造与教授面对面的交流机会,在第二轮和第三轮的授课中增加了实践环节,让学生通过课堂学到的知识,利用老师给定的材料(胶管、牙线、胶枪等),按照指定题目设计受拉、受压、受弯等结构,并在课堂上对各小组设计的结构加以评定。

  2.美国新泽西州立大学教授,为国内学生讲授6学时“压杆稳定”内容。上课特点:以英文教材内容为主,将教材中的主要内容转成图片,上课时用PPT演示给学生并与学生讨论教课书中内容,对教材中给出的计算公式的正确性提出质疑,以引发学生讨论及思考。授课内容不局限于课本,课堂上提出相关科研成果并与学生讨论。

  3.西澳大利亚大学教授为国内学生讲授16学时的“结构力学”课程。授课形式为课堂讲授,讲解过程采用在计算机屏幕上书写,下课后形成PDF教案的形式。授课内容为静定或超静定多跨梁的位移、内力计算。授课特点是:强调静定和超静定问题的通用算法的讲解,举例说明此类问题的统一求解模式,演示根据基本理论编写计算程序的过程,强调用Matlab、Excel及结构力学求解软件编程求解各类问题。

  三、国内外教学模式对比讨论

  在与国外教授合作教学过程,通过对比同类课程、相同授课时间内同类教学内容的不同教学模式,发现存在如下差异:

  1.同一门课程,教学内容相同,对学生的要求不同。以工程力学课程为例,国内教学中通常详细讲述每一个知识点,针对每个知识点讲授例题,同时让学生做一定量的习题,希望学生完全掌握所有知识点,课程信息量大,学生要做大量习题才能完全掌握全部课程内容。在例题和习题的选择上,通常采用理论较深,计算简单的问题,训练学生理解和掌握知识点。国外教授课堂上强调的知识点相对少,很多内容一带而过,通常采用比较简单的例题和习题来消化理论知识,课程内容相对容易掌握。复杂计算问题采用通用算法,强调计算机编程计算。超静定杆件的内力和应力求解问题,国内学生大量练习的是均匀荷载作用或温度均匀变化问题,对于荷载和温度任意变化问题,优秀的学生能够利用积分计算杆件的变形,再根据变形协调条件求解。国外教授上课时给学生介绍此类问题的解题的方法是采用麦考利函数(Macaulay Bracket) 表示分布荷载,用狄拉克δ函数(Dirac Delta Function)表示集中荷载,写出力学和几何方程,加上边界条件,利用Matlab编写程序,用计算机求解。不同问题,只要修改程序中的荷载表达式和边界条件,求解方法都相同。

  2.相同理论,讲解目的和实现方法不同。以结构力学授课内容为例,国内该门课程的主要研究对象是由梁、柱构成的刚架,以刚架为主要研究对象讲授静定和超静定结构的内力和位移计算方法。外教则采用框架结构中的单杆,分别取立柱和横梁,再分别讲授只有轴力作用或只有弯矩作用时,轴力与轴向位移之间的关系,或弯矩与转角之间的关系。在介绍力法和位移法的理论中,强调刚度阵和柔度阵的建立,然后采用数学软件计算矩阵,求解力或位移。同样介绍力法和位移法解超静定结构问题,国内教授授课时会让学生在课堂和课后做大量习题,题目主要通过手算完成,且计算量较大,有些题目需要使用解题技巧才能完成,因此,学生通常在力学课程的学习中花费较多时间。国外教授讲课过程中选用的例题和习题比较简单,通用性强,解题过程程序化,不强调特殊性和技巧性,强调对一般问题编程求解或使用计算机软件完成数学运算。  

  3.实践教学法在课堂教学中的应用。国外教授在讲授基础力学和结构分析课程时,均设计了相应的实践环节。例如在研究材料力学性能时,结合结构设计大赛采用的材料,让学生测试绳子和纸条的抗拉强度和刚度,指导学生在结构设计中正确使用材料。讲到受压和受弯构件时,让学生自己设计柱和梁通过实际加载让学生体会梁的合理设计方法,加深对立柱稳定性的理解。国内力学课程授课过程中,除了传统力学实验外,通常不设置其他实践环节。普遍反映的问题是目前课程学时太少,需要讲授的课程内容太多,没有足够课时开展此类活动。

  四、不同教学理念和模式带来的启示

  表面上看,国内教授与国外教授在同一门课程中对理论知识的讲解方法,例题的选用,解题工具的使用,以及授课模式都存在一定差异。然而,产生这种差异的根源实际上可以归结为一点:即人才培养目标的不同。

  国内在人才培养方面,长期致力于研究型人才的培养,授课教师通常希望学生能够深入、熟练地掌握本门课程的主要内容,能够牢记各种定理和公式,并能够熟练运用力学知识求解各种类型题,包括难题、技巧性较强的题。而能够达到这种要求的学生通常不足30%,绝大多数学生认为力学课程太难,内容太多。国外教授授课意图很明显,不做难题、技巧性强的题,强调采用常规算法建立通用表达形式,由于简化了授课内容,节省了大量做题时间,使得授课氛围宽松,有时间穿插介绍各种工程软件在力学分析中的应用,并可以在授课过程中增加实践及讨论环节。由于对学生解题难度要求降低,故大多数学生反映课程不难,及格率也相对较高。这种教学方法更有利于大多数学生的工程技术能力训练,适于工程技术人才的培养,强调的是多方面综合能力的培养。

  我国高等教育目前正处于转型发展阶段,研究型、应用型和应用技术型教育并存,培养高层次、卓越的工程技术人才,是当前高等教育人才培养的主要目标之一。工程教育模式越来越受到广泛关注,国外教授的不同授课模式给我们当前的教育教学改革带来了一定的启示。

  在与国外教授联合为本科生讲授力学课程过程中,通过研究国外教授的教学特点,对比国内外力学课程不同的教学内容、教学方法和教学手段,在以工程教育人才培养为目标的力学教学模式改革方面深受启发。为培养高素质的技术型人才,改革传统力学课程教学方法提供有益参考。

工程力学论文2

  摘要:在我国高校学科的建设中,工程力学主要有两个方面的内容,分别为静力学与材料力学。静力学是材料力学方面的基础,因此受到的重视更深,而在材料力学方面的研究中,通常会对静力学进行相关分析,从而通过更全面的分析受力的方法来开展综合性的受力分析。作为工程力学研究的关键和重点,准确进行受力的分析是学生要掌握的重要技能之一,也是对学生学业情况进行考察的重要方式[1]。工程力学受力的分析是一门较难掌握的专业技能,在工程受力进行分析的过程中会出现各种复杂的问题,只有提高受力分析的精确度,熟练掌握专业技能,才能更好地进行受力分析。

  1 工程力学的主要内容

  工程力学是高校理工院校的重要课程,在一些电子、材料、土木和机械类型专业的高校中都有所涉及。工程力学与工程之间的联系极为密切,是一门实践性较强,操作要求较高的学科,在高校教学工作中,教师不仅要注重力学理论方面的教育,还要培养学生掌握专业的实践技能,工程力学教学的目标就是为了培养运用工程力学知识对实际问题进行解决的专业型技术人才,对工程构件能否进行准确受力分析会对后续工作直接产生影响,例如构件荷载的设计、构件尺寸的设计、构件安全性的校对以及建立平衡方程等能不能进行顺利的实施[2]。此外,教师在进行受力分析的教学中,学生初始接触构件时,普遍会将高中物理中学到的受力分析运用到构件受力分析中,学生对力学理论掌握不足以及理论了解不够,因此,提高学生对构件受力的分析能力是教学的重要内容。

  2 工程力学受力分析

  工程力学受力的分析是整个力学工程研究的关键和重点,受力分析是有效解决力学方面问题的重要方法和步骤,是理工类大学开设的重要专业内容,对构件的受力分析是否准确将直接关乎后续的开展工作,但当下不少学生在学习过程中并没有理解与掌握相关的知识,在分析受力时容易出现较多差错。工程力学的构件受力分析的办法主要是建立在学生对力学约束的了解、掌握以及记忆的基础上。大多数学生都觉得这些工作的开展异常困难,在进行受力分析时处处出错。此外,铰链类型与约束反力方面的画法也是力学受力分析的难点。基于支座方面的不同,铰链在类型上主要有两种形式,一种是活动铰链支座,另一种是固定铰链支座。在学生学习中,固定铰链与活动铰链对比,前者制作出的约束反力更难被学生理解。其中,约束力是在主动力上的比较而言的,构件除了受到主动力上的`约束作用,还一定会存在于约束反力上,一般来说,约束的反力其存在主要受到主动约束力方面的限制,当主动的约束力正处于一种未知的状态时,相应的,约束反力也随之处于未知的状态中,因此,在对约束反力方面的方向进行确定时,此处的受力可以用正交这两个分量来替代。值得被关注的是,实际受力的方向并不能被方向上的分量所代表,方向的分量是表现力的方向上的代数量。在难以确定主动力接触点与合理方向的情况下,学生对约束反力的实际情况往往无法进行准确的判断,从而只能采用这种替代的方法[3]。在二力构件中,如果两个受力点的连接线向外或向内进行延伸或者处于铰链的连接处,以及在工程力学三力的构件中,是需要使铰链的约束反力方向被画出。

  3 提高工程力学受力分析准确性的措施

  3.1 对受力分析概念的正确理解

  若想使工程力学受力分析的准确性得到有效提高,就要对平衡、主动力、约束反力、约束、非自由体以及自由体等几个重要的力学概念有充分的理解。其中,自然体指的是在进行运动时不受任何客观或主观限制的物体。例如当物体在地球的引力作用下,如果对空气的阻力进行忽略,那么物体在重力的作用下,不受其他限制向地心作出自由落体的运动,由于其运动方式与轨迹不受限制,因此我们可以将这样的物体称之为自由体。自由体与非自由体是相对的,无论是在概念内容还是运动过程上,非自由体即指物体在运动时受到限制。例如家里的衣柜,尽管受到重力的作用,但地面对其进行了限制,因此不能做向下的自由落地运动。此外,地面是限制衣柜运动的物体,我们可以将这类物体称之为约束。约束自身也是一种物体,也会对其向物体做方向的运动时造成限制,约束反力,主要指约束对被约束的物体运动产生阻碍的力作用,在工程力学上,约束对运动物体的力有被动性。物体在运动过程中会受阻碍,其接触约束时产生反作用力。此外,如果物体没有受到相应的主动力,就不会有运动的趋势,更不会受到约束的反作用力,即约束反力。除此之外,还有平衡与主动力。只有对这些力学的概念进行熟练的掌握,才能提高工程力学受力分析的准确度。

  3.2 对力平衡公理的熟练掌握

  若想有效提高工程力学受力分析方面的精准度,就要对反作用力和作用力的公理、三力平衡交汇的力系定理以及二力平衡的公理进行熟悉理解与掌握,并将其在受力分析中灵活进行运用,例如二力平衡的公理,主要是指在同一物体作用的两种力,其大小相等但方向相反,此外,还处于同一直线上,这种作用在同一物体的两种力,平衡充分又必要的要求是这两种力的方向相反,大小相等,且在同一直线上相互作用,但对于变形体来说,二力平衡的公理仅仅是必要的条件,却不是充分条件。对平衡公理的熟练掌是有效提高受力分析准确度的重要因素。

  3.3 熟记约束力表示的方向

  在工程力学中,受力分析方面的准确性对整个工程力学来说至关重要,因此,熟记工程受力分析中较常见的约束反力的表现方法就显得极为必要,工程受力分析当中的主要难点就是约束反力的方向确定,只有在各项类型工程受力中,对约束反力的方向用一般表现方法表示出来,并按照合理的要求一一规范标示出,便能更快更容易将问题解决。总而言之,尽管工程力学受力分析是一种难点,却是可以通过有效方式进行解决的,因此学生若想提高工程力学方面受力分析的精准性,就必须要亚格按照专业学习的标准进行,经过不断积累与实践,最终定能掌握要领。

  4 结语

  工程力学的受力分析在整个力学当中都是研究的关键因素与关注重点,如何做到让学生对受力分析的准确性进行有效掌握是对学生专业技能进行考察的主要方式[4]。力学受力的分析是理工类大学专业课开设中的重要内容,更是解决工程力学问题的重要方法与关键性步骤,众所周知,对构件进行力学受力的分析与后续工作能否顺利开展有重大的联系,受力的分析不仅关系到荷载设计的工作,还关系到构件尺寸的设计等,因此,工程力学受力的分析有其独立的重要性,所以,对高校来说,在教学过程中要提高力学的重视程度,培养出更多更优秀的以理论工程受力分析知识对实际问题进行高效解决的专业技术人才。

  参考文献

  [1] 杜阶平.浅谈工程力学中的受力分析问题[J].价值工程,20xx(26):254-255.

  [2] 魏丹,杨爽.工程力学中受力分析难点突破讨论[J].电子制作,20xx(16):244.

  [3] 孟祥超.试论工程力学中的受力分析问题[J].城市建设理论研究(电子版),20xx(19):6935-6936.

工程力学论文3

  一、力学课程在土木工程中的作用和地位

  土木工程是个涵盖范围极广的一级学科,下面设有结构工程、岩土工程、桥梁与隧道工程、市政工程、防灾减灾及防护工程、供热及空调工程等六个二级学科。土木工程专业的力学课程包括理论力学、材料力学、结构力学、土力学、流体力学、弹性力学等,其中材料力学、流体力学和土力学配有实验课。力学课程是土木工程专业重要的专业基础课,表1是我们学院土木工程专业建筑结构工程方向的部分培养计划,可以看到,在必修的专业基础课中,力学课程占19学分,是总学分的46%,可见力学课程在土木工程专业中的地位。

  学习力学课程的目的是为了进行工程计算,对象包括:住宅、厂房、道路、桥梁、隧道等工程结构。若缺少对这些力学课程基本概念、基本原理以及求解方法的深入理解,就很难真正掌握后续的专业课程,如:钢筋混凝土原理和设计、钢结构原理和设计等,也就无法开展有关工程设计、施工、监理乃至进一步的科研工作。因此,力学知识的掌握与否对于土木工程专业的学习有着举足轻重的作用。

  二、力学课程中学习评价的现状

  土木工程中的力学课程与工程实际问题紧密结合,实用性强,是基础课和专业课之间的桥梁,上承高等数学等基础课程,下启钢筋混凝土等专业课程,在整个专业培养教育中起着承上启下的作用,对培养合格的工程类人才更有着至关重要的作用。同时这些力学类课程又有自身的特点,往往前后章节之间有着密切的联系,前面知识如果掌握得不好,后面的学习就会变得很困难。以我们学校的土木工程专业为例,前面很长一段时间内力学课程的学习评价采用传统的笔试一锤定音,强调量化成绩。平时上课点名和作业占30%,期末笔试成绩占70%,但这30%的平时成绩其实形同虚设,抄作业现象时有发现。这种只重结果不重过程的评价方式,不能很好地反映学生学习的动态发展变化,使学生无法及时找到自己的优势与不足,也使教育者无法知晓关键问题之所在,从而无法适时采取有效的教学方法,促进学生创新能力与素质的提高。结果往往是学生等到期末时为了应付考试,仓促应对,有的勉强过关,有的学生考试不及格,需要来年重修,浪费了宝贵的时间,更严重的是,这一阶段力学知识的缺乏对后续专业课程的学习造成了负面的影响。

  三、发展性学习评价

  在力学类课程的实施策略鉴于上述现象,我们改变力学课程中的学习评价方式,采用发展性学习评价,这是一种全新的教育评价方法,它包括形成性评价和终结性评价,使学习过程评价与学习结果评价相得益彰,以促进学生的全面发展为根本目的。在教学大纲中,我们把平时成绩的比例从原来的30%提高到50%,目的是使学生重视学习过程,同时在教学过程中开展了以下的学习评价策略。

  (一)加强对学生课堂内参与程度的评价

  高等学校最根本的任务是通过教师的课堂教学培养社会所需人才,因此,提高课堂教学质量是高校办学的宗旨。一方面,教师在课堂教学中应采用启发式教学,适时地提出问题,启发学生思考,调动学生思维的积极性,使他们能主动、活泼、创造性地进行学习,开展讨论。然后,教师再进行细致地分析讲解。另一方面,课堂教学离不开教与学,教师在认真完成教学工作的同时,学生课堂参与的积极程度对课堂教学质量的提升有着重要的推动作用。因此对学生的课堂表现应有客观的评价,评价标准中可以采用程度或层次的描述方法,通过量化与评价结果挂钩。如:对于听课、实验的表现可以给出以下几个评价层次:表现主动积极,注意力集中,积极互动的同学可评定为A;注意力较集中,表现较积极的同学,评定为B;表现一般,偶尔还要开小差的.同学,评定为C;不专心听课或参与程度较低的同学,评定为D。这样就把学生的听课状态分成了四个层次,通过对这些层次进行赋值使其量化,并规定该评价内容在总成绩中的比重,就对学生的课堂表现给出了较为细致的评价,使其成为平时成绩的一部分。

  (二)加强对学生课外学习投入的评价

  伴随着科学技术的快速发展,新学科不断涌现,学生所要学习的课程增多,在总学时数相对稳定的情形下势必要压缩力学课程的学时,这样有一部分教学内容需要学生课外完成,或者说学生在课外需要花费一定的时间来巩固、强化和拓展课堂所学的内容,包括阅读资料、完成作业。以前总是把学生的书面作业完成情况作为平时成绩,但抄袭作业的现象屡见不鲜,因此我们把作业作为其课外学习的一部分,教师在课堂上采取课堂讨论或小测验的形式对课外学习内容进行检查,就是以实际掌握的知识作为衡量标准,而不是简单地以书面作业作为平时成绩的依据。课堂讨论和小测验一方面起到了学习评价的作用,同时教师可以通过适当的讲解,对这部分知识进行必要的总结,把正确的方法和原理及时传授给学生,使学生及时获得正确的观点和方法,也便于反思,对学习行为及时进行调整。

  (三)保证期末考试命题的质量

  期末考试是终结性评价的主要形式,教师应保证考试的命题质量,以课程教学大纲为依据,试题中要反映大纲重点要求的基本概念、基本原理以及基本计算方法。严格按课程评价标准命题,保证符合大多数学生水平的要求,同时,命题时要注意试题所涵盖的知识面,注重考核利用所学知识解决实际问题的能力。也就是说,试题的分量(包括难度和计算工作量)应该适中,应使中等程度的学生在规定的考试时间内能有一定的复查计算结果的时间,试题的措词应力求清晰准确,以免学生对题意产生误解。最后,为了掌握试题的分寸,任课教师在拟好试题之后,应认真地预做一遍,对试题的难易程度、容量大小进行把控。总之,要充分发挥评价的导向作用,使学生既重视基本理论,又自觉地注重应用能力的培养,使终结性评价发挥更大的作用。

  四、结语

  经过一年多的教学实践,发展性学习评价的优势已有所显现,学生的学习积极性明显提高,教学秩序明显改观,当然还存在着很多不足,需要在不断的教学实践中得到改进和提高。通过开展发展性学习评价,我们认识到当学生从评价的消极应付者变为评价的主动参与者时,学习状态发生了很大的改变。由于评价系统更加注重对学生阶段性成绩的评判和肯定,使学生提高了学习积极性,培养了科学探索的精神,也使教师能及时有效地指导学生,促进学生的进步与发展。因此,发展性学习评价能够比较好地发挥教育评价的导向、激励以及改进等功能,更加注重学生能力的培养,是值得尝试的评价方法。

工程力学论文4

  论文关键词:工程力学;工程管理;教学改革

  论文摘要:《工程力学》是工程管理专业的一门主要的技术基础课,在专业课程学习中起着承上启下的重要作用,但是由于教学对象的特殊性,使得工程力学在工程管理专业的教学过程中遇到了很多问题:学生们对于课程的不重视、学生们觉得学习起来特别难、力学课堂容易沉闷、在较少课时内需要完成三大力学的教学内容……这些问题使得工程力学课程在工程管理专业学生的授课过程中往往不容易取得良好的教学效果,所以本篇文章就针对教学过程中容易存在的问题进行进一步的探讨,提出相应的改革措施,以供大家参考。

  《工程力学》是工程管理专业的一门主要的技术基础课,在专业课程学习中起着承上启下的重要作用,其任务是使学生具备解决工程实际问题所需的基础知识。本课程涉及到的重要内容是研究物体的受力分析、平衡规律和各类构件承载力(强度、刚度、稳定性方面)的分析方法、计算理论;研究杆系结构的组成与受力特点,及求解杆系结构内力与变形的方法,其教学内容里包含了很多力学理论推导和计算过程,这些知识在传授给工程管理专业学生的过程中,他们通常觉得接受起来比较有难度,所以根据多年的教学经验,对工程管理专业《工程力学》课程进行一定的教学改革探讨是非常有必要的。

  1工程管理专业对《工程力学》课程的特殊要求

  工程管理专业的力学课程与工民建专业的力学课程有很大的不同。工民建专业的力学课程将《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》分为三大课程分别讲授,将每种力学理论的推导原理和计算过程都讲解的非常详细,对学生掌握程度的要求也比较高,因为工民建的学生未来很多要从事结构设计工作,力学知识对于结构安全性的设计起着至关重要的作用。而工程管理专业和工民建专业的学生未来从事工作的性质有很大不同,他们未来的工作可能从事项目的管理工作,或者监理的工作,也可能从事工程造价的工作,而力学知识在这些工作中的应用不会像在专业设计工作中那么多。所以,工程管理专业的学生对于工程力学知识的要求也必然和工民建的学生有所不同,如果按照同一个标准进行教学,势必会影响针对工程管理学生的教学效果。目前,大多数工程管理专业的力学课程仅设置一门《工程力学》(授课学时为64—80),并在这一门课程中贯穿了理论力学、材料力学、结构力学这三大力学的理论计算知识,如何在这么短的时间内将三大力学的理论计算知识有效的传递给学生,是一个值得思考的问题。

  另外,在从事工程管理专业《工程力学》课程教学工作的过程中,我发现学生们对于本门课程的重视程度不足,这就直接影响了学生们对于本课程的接受程度。工程管理专业的学生常常会觉得力学课程在未来的工作中应用不多,没必要学,所以在学习的过程中往往不愿意动脑筋去领会复杂的力学理论原理,仅仅是为了应付考试而对步骤进行简单的死记硬背,这就使得本门课程的教学效果大打折扣,如何选择更有用的教学内容调动学生们的学习积极性也是一个很重要的问题。

  2工程管理专业《工程力学》课程的改革建议

  2。1教学目标的调整课程教学的目标决定课程的教学方向,如果力学课程的教学目标定得过于侧重力学理论原理的讲解,则对于工程管理专业学生的针对性不足,毕竟他们将来主要从事生产第一线的施工、安装、管理、设备维护等技术工作,对于他们而言,真正涉及到力学计算的地方可能不多。所以我们在确定教学目标的时候要“弱化理论分析”,转而侧重讲述力学知识的应用,让工程管理专业的学生能很快地理解掌握力学知识在建筑结构方面是如何应用的,这能够增加力学课程对于工程管理专业学生的针对性。另一方面,由于力学课程的特殊性,除了教学方向上制定的目标外,还应该更加侧重对学生思维能力的培养,通过力学体系、授课案例的合理设置,增强学生的逻辑分析能力和严密的思维,有助于将来更好的从事工程管理工作。 2。2教学内容的调整

  2。2。1围绕主线精选教学内容以研究结构体系的力平衡和变形协调以及二者之间的物理关系为主线,贯穿全书,建立对工程力学的整体认识。在理论力学部分通过重点讲解平面力系给出力学平衡的知识,并进一步引申到空间力系,让学生对于力学平衡有整体系统的认识;在材料力学部分通过重点讲解结构构件的内力和应力给出内力和变形的知识,并且进一步灌输内力和变形在强度、刚度和稳定性中的应用;在结构力学部分通过重点讲解力法和位移法的内容深入理解力平衡和变形协调的物理关系在结构体系中的应用。按此教学线路去均衡的安排教学时数,适当删减不必要的'理论内容,侧重内容的应用性[1]。

  2。2。2教学内容结合工程结构分析从工程的角度讲,力学知识如果完全脱离了工程结构和施工去讲解,则失去了它的实用价值,工程管理的学生日后经常要和房屋的搭建以及相关的施工器械打交道,教学的内容多结合结构骨架和施工机械会起到非常良好的效果。比如谈到铰接和刚接的问题时,可以联系到工厂的承重体系,并且涉及到承重体系基础的问题,通过分析不同厂房承重体系基础形式的不同,让大家了解铰接和刚接的区别,进一步了解排架和刚架承重体系的区别。这样,学生就不会认为学习力学是没有的,就会感觉到力学和大家从事的行业有着紧密的关系[2]。

  2。2。3教学内容结合施工分析在教学内容中结合学生在工地上的上所见所闻,专业思想教育和职业道德进行渗透,以培养高素质的工程技术人员。比如受力分析中的弯矩问题可以联系到塔架结构或者吊车的平衡分析,当学生初到工地看到塔吊的时候,肯定也会疑问为什么高处的吊车臂除了吊需要的结构材料以外,还有一些吊块悬于空中,那么可以通过力学知识给大家提供解释,告诉大家吊车可以通过该变平衡重的重量来控制吊车的载重,以免吊车翻转。如果把这样的问题放到讲解弯矩内容的过程中,会增加学生们的学习兴趣。

  2。3工程管理专业《工程力学》课程教学方法的改进工程管理学生《工程力学》的教学不能单一的侧重理论讲解过程,而应采取灵活的教学方法调动学生的积极性。

  2。3。1精讲多练由于工程力学要在比较少的学时里给大家交代三大力学的内容,所以要非常精的选择教学内容、案例和作业,并且课上多练习,及时发现问题,及时纠正学生在学习过程中存在的问题。比如,我在多年的授课过程中,发现一个问题,就是老师讲的再多学生不练习也仍旧不会,尤其是力学这门课程,学生们普遍认为是非常难学的课程,这样就更需要加大练习的力度。在课堂时间的安排上要更多的安排学生练习的时间,让学生当堂到黑板上做题,老师会在这个过程中及时发现学生学习方面存在的问题,有针对性地解决学生学习中的不足之处,教学效果会更好。

  2。3。2启发思考力学课程很重要的一方面目标就是要培养学生的思维能力,所以教师要经常通过提问让大家思考,并鼓励学生发现问题,养成善于思考的习惯。教师可以通过给学生讲解实验或实际工程等例子,逐步引导大家思考,引出重要的概念和理论;通过比较不同的例子,让大家思考理论之间的关联性;通过总结让大家更清晰的看到问题的本质。比如,在讲授如何绘制梁的内力图时,可以拿出一个作用有分布荷载和弯矩作用的简支梁,让大家分别用列方程法、简易规律法和叠加法绘制弯矩图,这样在解答这道题的过程中,不仅复习了求解支座反力的知识,而且将绘制弯矩图的几种方法对比的应用到一个案例,让大家不仅对这部分知识记忆深刻,而且理解认识也会更深一层。总之,通过一系列的启发教学,培养大家的思考能力、联想能力、归纳能力,甚至发散思维等等[3]。

  2。3。3课堂讨论课堂讨论往往是英语等课程常用的教学手段,在力学课程当中很少有应用,可是通常的力学课特别容易让人感觉沉闷,所以可以考虑把这种灵活的教学手法应用到力学的教学中。拿出一个案例让大家讨论可以用什么样的力学理论去解答,或者拿出一个案例让大家讨论可以用几种力学方法解答,这些讨论案例的设置不仅会增加学生们的学习兴趣,而且会让学生们对于所学的内容印象非常深刻。

  工程力学课程是后续课程的重要基础课程之一,为将来的结构课程和施工课程的学习打下了重要知识基础,教学中进行了上述教学目标、内容、方法的改革研究和实践操作,必定能大大提高了学生的学习热情,使学生们对于工程结构和施工具有一定的初步了解,激发他们对工程方面知识的学习兴趣,并能把力学知识用到实处,培养出新时代的复合型人才。

  参考文献

  [1]王秀华。“工程力学”课程教学的探讨[J]考试周刊,20xx,(50)

  [2]龙驭球,包世华。结构力学(第二版)[M]。北京高等教育出版社,20xx

  [3]胡晓光。论结构力学教学改革中学生综合能力的培养[J]龙江高教研究,20xx,(9)

工程力学论文5

  某些物质材料自身具备流动的特性,这些对可流动的材料的力学研究相比于对一般物质的研究有所不同。对于流变学性质的研究体现在冶金行业、石油行业以及一些流体材料生产的行业,而流变学的研究并不只局限于流体,一些固体材料自身的流变学特性也值得研究。这些固体材料在自身受力时也会产生相应的变化,固体力学便是针对这种情况进行研究。环境建设、土木工程和机械制造等方面都离不开固体力学的参与。本文就着重对工程力学分支当中的流变学和固体力学两个方面进行研究。

  1 流变学的分析探讨

  1.1 流体及其分类

  流体包括气体和液体,其分子不停地处于运动状态,形成流体的特性。根据在一定的温度与剪切力作用下的不同体现,流体可以分为牛顿流体与非牛顿流体两种,非牛顿流体又可以细分为非时变性非牛顿流体与时变性非牛顿流体两种。在非时变性非牛顿流体当中,塑性流体是一种在一定程度力的作用下才能流动的流体。并随着力作用的不断变化,这种流体的性质逐渐向着牛顿流体的性质靠近。与塑性流体相近的是一种伪塑性流体,这种流体并不具备塑性流体那种随着力的变化而接近牛顿流体的性质,所以它只是具备一种伪塑性。膨胀性流体的性质与伪塑性流体完全相反,其粘度性质随着作用力的增加而不断地增加。时变性非牛顿流体当中的粘弹性流体则是一种在外力干扰消失的情况下产生一定恢复形变的力的特殊流体。

  1.2 非牛顿流体的流变特性及应用

  针对于非牛顿流体的研究较多,其相比较于牛顿流体,也产生了一些自身独具的特殊效应,包括韦森堡效应、射流胀大现象、二次流、无管虹吸、湍流减阻、剪切变稀和剪切增稠等。所谓的韦森堡效应,即粘弹性流体在一定的容器区域内旋转时,会随着中心轴向上延伸,液面呈凸型,牛顿流体则与此相反,液面呈凹型。射流胀大现象同样是非牛顿流体的一种特性,当其通过一口径较小的通道容器时,其射出时的流体横截面直径要大于容器自身的直径。二次流的主要现象是当非牛顿流体通过椭圆形截面容器时不会出现直线流动的现象。当一根中空的管子从非牛顿流体当中逐渐提升时,内部的流体仍会逐渐的上升,但是牛顿流体则会下降,这就是非牛顿流体的无管虹吸现象。当流体的流动速度增加时,其所受的阻力则会有一定的减少,这便是湍流减阻现象。

  1.3 流变学的前沿

  随着科学技术的不断推进,流变学也随之日益地进步。流变学逐渐脱离了传统的范畴,容纳了一部分新兴的课题,其中包括血液流变学、细胞流变学、液晶高分子流变学、电流变学与磁流变学等几个方面。血液流变学是对血液进行力学的研究。由于血液自身容纳的物质较多,血管的分布较广,形态较多,对其力学形态进行研究,了解其自身的流变学特性,可以预防一些疾病的发生。由血液流变学进一步延伸发展而来的是细胞流变学,它包括红细胞流变学,白细胞流变学,血小板流变学等。液晶高分子材料是一种新兴的材料,它与一些非牛顿流体的流动也有所差异。电流变学则是对电流的物理学特性进行研究,以帮助不断提升电流的应用。磁流变学与电流变学相似,是针对磁场作用下的磁流形态进行研究。磁流变学在航空航天、智能机械及电子工程方面具有至关重要的作用。

  2 固体力学的分析探讨

  2.1 固体力学学科的特点与发展趋势

  基础与工程的'双重鲜明是固体力学学科的特点之一。固体力学是工程力学当中的基础性分支之一,它所涉及的范围较为广阔,因此其发展相对来说较早,已经具备一定的理论基础与实践基础。目前,固体力学已经逐渐扩展到其他的领域,并伴随着其他领域的研究结果不断地进步。可以说,固体力学的研究成果直接影响到工程结构的设计以及诸多其他的高技术结构的应用。广泛的学科交叉性也是固体力学显着的特点之一。固体力学所涉及的学科很多,其中主要包括数学、物理、化学、生物学等。大到航天工程,小到纳米材料,都离不开固体力学,这也是它的多学科容纳性的特点。新的学科生长点突出既是其特点所在,也是其发展的趋势。

  2.2 固体力学存在的问题及分析

  固体力学的历史较长,其发展过程中也不可避免地出现种种不尽人意的问题,这些问题阻碍了固体力学的进步,也是固体力学的掣肘所在。“重基础研究,轻应用基础研究”便是其明显的问题之一,对于理论的研究成果使得该学科有很大的发展空间,但是理论出现后,相关的应用研究却远远不足,这无法将研究成果有效地转化为应用成果。与国际计算力学软件相比,差距较大是另一不足之处。虽然我国同样在固体力学的研究上不断地加大力度,但无论在理论研究还是应用上,相比国外的发展来说,依旧是比较落后的。

  2.3 建议和措施

  若要解决固体力学发展当中存在的问题,首先要在研究基础理论的前提下不断加大对理论成果的转化。知识发展的最终目的是服务于人类,只有将研究出的理论基础转化为应用成果才可以更好地为人类做出贡献。只有不断地加大对专业人才的培养,不断地为知识的研发输入新鲜的血液,不断地攻克新的技术难题,才能使我国在固体力学的国际竞争当中居于领先地位。

  结束语

  工程力学的分支相对较多,它广泛地应用在工业生产和日常生活中,本文就工程力学的两大分支进行研究,包括对流变学和固体力学的分析探讨,涉及到流体及其分类、非牛顿流体的流变特性及其应用、流变学的前沿等。在固体力学的分析探讨中,重点对固体力学学科的特点与发展趋势和固体力学存在的问题进行分析,从而为我国工程力学的发展提供有效的参考经验。

  参考文献

  [1]国家自然科学基金委员会数理科学部。力学学科发展研究报告[M].北京:科学出版社,20xx.

  [2]中国科学技术协会主编、中国力学学会编着。力学学科发展综合报告[M].北京:中国科学技术出版社,20xx.

工程力学论文6

  论文关键词:独立学院;工程力学;改革

  论文摘要:近几年,随着独立学院的崛起和发展,使得进入独立学院就读的学生人数急剧增加,各个独立院校面临着规模迅速膨胀,生源素质参差不齐的现象,给教学质量带来严峻挑战。其中工程力学课程的开设也就面临新的挑战。

  工程力学是一门理论严谨、推理严密而又广泛联系工程实际的一门学科,是现代工程技术的基础理论。它是我校光电专业、金属材料专业、高分子专业和工业设计专业的必修课程,是一门理论性较强的专业基础课程。该课程培养学生抽象化能力、逻辑思维能力、计算能力以及利用工程力学的基本理论和方法去分析和解决一些简单的工程实际问题的能力,为学习机械原理、弹性力学、流体力学等一系列后续课程打下坚实的理论基础【1-3】。我校作为独立学院为确保本课程的教学质量,在课程建设上对其进行了一些改革,并取得了一定成效。

  一、教学方法的改革

  工程力学课程的教学相对比较枯燥传统的板书对于复杂图形的讲解很困难,采用多媒体教学可以通过精美的课件,引入生动的动画,不仅吸引学生的注意力,还可以提高课堂教学效果,增大课堂容量。多媒体课件的信息量大,授课内容形象直观,可以节约教学时间,增加对教学内容的讲解,在一定程度上解决了课时少内容多的问题。在使用多媒体教学中,教师要注意以下几点:

  (一)学生是教学行为中的主体

  教师的目标不是把课讲好,而是让学生学好。为此教师要有意识地引导学生主动地去获取知识,而不仅仅是将知识通过各种渠道灌输给学生。在多媒体教学中,常常会出现教师不停播放课件,边播放边照本宣科地读课件,大部分学生听得则是昏昏欲睡。在工程力学课堂教学中,提倡老师将板书、肢体语言等多种手段与课件播放相结合真正实现“多种媒体”的综合运用。

  (二)教师要制作富有个性化的课件

  使用多媒体教学时,教师应制作适合自己的课件。虽然有现成的课件可以使用,但再精美的课件不一定适合自己。通过教师自己制作课件,可以充分调动教师的积极性,同时保留每位教师的风格和特色。教师在授课和制作课件的过程中,要充分考虑学生思考和做笔记的时间,要尽量使课件思路敏捷,文字简洁。同时,教师平时要注意素材收集,方便灵活应用。作为教师应是上课之前要备好课件,下课之后还要根据上课的情况不断完善和补充课件精益求精。这样的反复过程,不但提高了课件的质量,而且对教学质量的提高。

  (三)要提倡学生做笔记

  在近几年的教学中,发现记笔记的学生越来越少,这样做的结果只能是在老师讲解的过程中,学生能听得懂,但在课下无从下手复习。记笔记时应该对讲课的重点内容做记录,对老师强调的难点和不易掌握的内容要记录。至于基本的概念在教材中直接做标记即可。在利用多媒体上课时,老师不应该只局限于三尺讲台,可以走到学生中间,与学生面对面进行交流。在屏幕显示中要经常穿插一些其它的教学方式,如板书、课堂讨论、习题等,使学生能得到适当休息,轻松愉快地获取知识。

  二、工程力学课程考试的改革

  基于工程力学课程通过教学培养逻辑推理能力、分析问题和解决问题的综合应用能力、自学和创新能力的目的,考试的形式可以使多种多样的,例如论文、开卷考试、阶段测试、试验和实地考察、答辩、专题讨论、口头演示、同学评价、图片演示、设计、制图或模型、个人研究项目、小组研究项目、自评、资料分析、书评、课堂表现、实习和社会实践笔记或日记、口试以及闭卷口试等。

  (一)小组研究项目

  用力学知识解决实际问题是每一个老师讲课时都会讲到的内容,当课程讲到一半或快结束时,就可以出个实际问题让学生以小组为单位进行调研、建模、计算编写研究报告等,因为学生的时间有限,这类题目不宜过大,给学生的时间大约是1个月左右,老师定期指导,才能够保证质量。

  (二)论文

  对于工程力学中比较新的问题,可以采取让学生编写小论文的形式结课,以实际工程为背景选择问题,学生需要使用多种交流手段(如社会调查、上网、去图书馆、走访、实验等)收集大量的信息并进行归纳、分析,还可以自行设计并实施解决问题的方案,记录试验、调查和资料收集筛选的结果,注重学生自我积累考核证据,甚至是可以采用综述性质的论文,让学生通过学习了解某个问题的研究前沿。为保证考核的准确性,要求教师对每次课业和每次课内外活动都要给出明确的等级评判标准。

  (三)期末考试采用多种方式结合

  在对工科各类专业学生所授《工程力学》课程的教学过程中,我们采取了相对灵活多样的考试方式和评价方法。首先把该课程分为理论教学、实验教学和实际案例分析三个环节来进行,每个环节上都有不同的考试方式和评价办法。理论教学多采用笔试考试方式实验教学多采用实验操作演示及实验报告考试方式;实例分析多采用论文和答辩考试方式等。过程考试与集中考试相结合,增加平时成绩在总成绩中的比重,学生在学习过程中的每次过程化考核成绩累加起来,算作学生的平时成绩。学生最后成绩的得出,按照平时成绩30-50%,期末集中考试成绩50-70%算。随着考试条件和手段的进一步改善,可加大平时成绩在总成绩中的比重。

  三、师资队伍的建设

  (一)规范教学过程

  工程力学课程建设要做到目标明确,教学要求规范,课程内容统一,教学大纲符合标准化、现代化要求。按照我校工程力学课程的任务及其在专业教学计划中的地位,制定出了符合我校特色和适应各专业教学目标要求的完整的、规范的工程力学教学大纲。并结合我校工程力学的教学状况,制定了工程力学课程建设的长远规划、工程力学教学规范,从教学大纲、进程计划、教案、讲授、批改作业、命题、考试等全过程实行全方位把关,保证教学各个环节规范合理,有效保证了教学质量的稳步提高。

  (二)采用启发式、讨论式教学方法

  工程力学实现由单纯传授知识到重视培养能力的转变,在教学方法上采用启发式、讨论式,使课堂成为学生智能培养的舞台,营造生动活泼、师生互动的课堂氛围,充分发挥教师的主动性,加强互动,调动学生主动思维、积极思考。强化基础,突出重点,注重基本概念、基本理论的理解和掌握,加强习题训练,提高学生分析问题和解决问题的能力。这不仅要求教师在课堂上通过互动、启发和学生沟通交流,还要给学生生留下思考的`空间,充分发挥教师的主导作用,才能收到良好的教学效果。

  (三)坚持精讲精练,提高学习的主动性和积极性

  在教学过程中,应该贯彻“少而精”的原则,精心选择教学内容,改变过去多而不细的方法,将一些最重要和最基本的概念、理论和分析方法教给学生,并通过必要的基本训练帮助学生理解和掌握,为发挥其创造性留足时间和空间。教学的重点内容是关键所在,教师讲解的应当是各章节的主干内容,着重讲“提出问题、分析问题、解决问题的基本思路、主要途径和转化条件”。而对一般内容或者比较简单的章节则可稍加指点。次要的、烦琐的内容少讲或不讲。课程的理论部分精讲,例题仅讲解题思路,同时在课堂上可以举一些生产和生活实践中的定性例子,也可以引入一些工程应用的具体实例等信息,突出工程概念的培养和力学在工程实际中的应用。由于学时减少,不能用大量时间来多练,因此,力争做到少而精。

  四、结语

  通过一年的课程建设,我们在课程体系、教学方法等方面进行了大量改革,取得了明显效果。下一步还需对工程力学课程建设不断探索、实践和完善,力争使工程力学课程建设上一个新的台阶,尽早建设成为我校精品课程。

  参考文献:

  [1]赵芳枝.以大学考试改革促进创新人才培养[J].北京理工大学学报,20xx.1.

  [2]刘起霞,崔红丽,陈丽.力学实验实践教学创新体系的构建与实践[J].跨世纪,20xx.1.

  [3]侯作富,等.理论力学精品课程的建设与实践[J].时代教育,20xx(3):49~50.

工程力学论文7

  论文摘要:结合工程力学课程的教学内容及特点,针对学生的厌学问题,从教学内容、教学方法、实验教学等方面入手,指出了工程力学教学改革方案,并进行了具体阐述,以期有效提高教学质量。

  论文关键词:工程力学、教学改革、多媒体教学、实验教学

  0引言

  工程力学是土木工程中一门重要的基础课,是后续专业课的必备知识,课程主要包括理论力学(静力学)和材料力学两部分内容,具有理论性强、概念多、内容抽象、教学内容繁杂的特点,学生感到枯燥无味月.很难与工程实际联系起来,容易产生厌学的情绪,对教学效果产生不利影响。而本课程又与很多后续课程密切相关,学习的好坏直接影响学生以后对专业课的学习,所以有必要对以往的教学进行适当改革,从而使学生由“厌学”变为“爱学”,进一步提高教学质量。为了实现高等教育从传授型向应用型的培养目标转变,教学改革势在必行。

  1教学内容方面

  在工程力学的授课内容上,要善于抓主干、放枝叶,重要的重点讲,不重要的少讲或不讲,在讲授知识时,间断的插入力学在工程中的实际应用情况,以丰富理论,加深理解,学以致用。课前充分利用多媒体手段把复杂的图形用多媒体表现出来,能使学生更加直观的看到这些抽象东西,同时利用多媒体把教学内容更好地与工程相结合,这样能充分说明工程力学在现代工程中的应用情况,说明该课程的性质、目的和任务以引起学生的重视,调动学习的兴趣。突出理论联系实际,讲课时要注意把工程实际和教学内容相结合,要善于引导学生把学到的知识用于解决工程上的实际问题。对于力学课程来说,大多数例题都来自工程,对某些例题的计算结果进行必要的分析,有利于学生能力的培养。如关于混凝土的讲解,混凝土是典型的脆性材料,脆性材料在力学上是抗压不抗拉,但却因为是原料丰富,价格便宜,那么在想办法提高其抗拉性的同时又要考虑工程的安全性与经济性,这些生动的例子不仅能培养学生思考问题的能力,还能培养应用所学知识处理问题的能力。

  2提高学生学习积极性

  改革教学内容的同时,也要注意教学方法的改革,传统的教学方式是老师一人的独角戏,形式单调,内容枯燥,特别是力学这种理论性很强的学科,教授的结果往往是学生只会死记硬背,缺乏学习的主动性与创新精神,要想办法提高学生主动学习的积极性,发挥学生的内在潜力,培养学生对事物的综合认知能力。首先教师要依据教学计划,让学生在课前预习,在课堂上随机抽查学生对知识预习的情况,并在讲授本部分内容过程中对学生预习中出现的错误进行纠正,这样不仅活跃了课堂的气氛,还激发了学生学习的主动性,这种对话式的教学,能让师生形成互动关系,有利于学生成为学习的主动者,让学生从知识的接受者变成学习的研究者,教师不但要教给学生知识,还应该教给学生获取新知识、创造新成果的思维方式和思想方式,要使学生的思维活跃起来,求知欲强烈起来。

  3合理运用多媒体技术

  当前,在课堂讲授中应用多媒体教学已成为大家的共识。多媒体教学可以将工程结构直观、形象地展现在学生面前,增加感性认识,使学生将课堂与工程背景联系起来,有助于学生掌握如何建立力学模型的问题,从而激发学生的学习兴趣,提高课堂节奏和教学效率,也提高了课程的教学质量。多媒体教学具有交互界面丰实、生动、逼真、信息量大的特点,可使学生将主要精力集中于理解方面,极大地减少用于繁杂计算上的时间,教师就可以有更多的时间进行启发、诱导;课件在实施过程中可进可退,速度可快可慢,有利于讲授的连贯性和逻辑性的发挥;利用多媒体技术通过三维动画、虚拟现实等多种手段使学生理解教学内容,充分激发学生的想象力、创造力,为学生的创新素质的培养创造了条件,具有传统教学模式无法比拟的优势。

  4实验教学环节

  在实验教学环节,首先让学生做好实验课前预习,根据每次实验的目的、实验要求、实验重点、难点以及容易忽视的'问题,课程主讲教师要以任务书的形式下达给学生,引导学生去阅读教材和实验指导书。在实验课中采用提问的方式,由主讲教师和学生共同分析、讨论,最后经过学生自己动手操作,完成实验。实验过程中学生积极、主动参与实验设备的操作使用,愿动脑、动手的学生大大增加,在学生学习兴趣不断提高的同时,实验技能也得到了很大的提高。对提高学生的认识能力、动手能力、实践能力都是大有帮助的。让学生自己进行实验,主讲教师对实验内容的可行性进行审查,必要时给予一定的指导。同时,由于每位学生亲自操作实验,自然涉及的问题就多,向老师提出的问题的次数及问题的多样性显著增大,对老师的知识面要求增加,使老师主动加强知识的更新。

  5结语

  工程力学课程的建设与改革是一项长期而艰巨的工作,是一个不断实践完善的过程,不仅需要广大力学教师的共同努力,还需要学校各级领导的大力支持,购置必要的教学与实验器材,才能保证课程的建设改革得以顺利进行。

工程力学论文8

  论文摘要:高职高专基础课程的教学改革是一难点,而工程力学课程在教学内容增加,学时减少的情况下,课程改革势在必行,才能与高职高专人才培养目标相适应。本文结合机械类教学改革实践,介绍了在课程体系、内容、考核等方面的尝试,探索能够培养学生各方面能力的教学模式。

  论文关键词:力学机械教学改革人才培养能力

  一、《工程力学》课程教学现状

  工程力学课程是介于基础与工程科学之间的技术性基础课,是高职高专类机械类专业的一门重要的专业基础课。它是后续相关课程的基础,其自身理论的方法也可以直接解决工程实际问题。

  长期以来,力学教学内容保持着它的传统学科体系,教师主要采用粉笔、黑板和书本的“三维”教学方法,教师讲和学生听一直都有严格的“界限”,主体位置是教师,这样使得学生的能动性几乎不能得到充分发挥,结果学生的应用能力差,综合应用时体现得非常明显,而这与高职高专教育重在培养应用型高技术人才的宗旨完全相悖。

  力学课程的掌握遵循着实践、理论及再实践的法则,而高职高专的工程力学教学大纲过分强调了课程自身理论的系统性与完整性,注重公式的推导,反而与相关课程的紧密性较差,教学尤其缺乏对学生将实际工程问题转化为适当的力学模型的培养。力学公式的记忆却是通过课外题海战术,空洞的理论、灌输式的教学以及沉重的课外负担使大多数学生感到力学学习的困惑与乏味,而当前高职学生的文化基础参差不齐,对力学中很多的理论知识是无法理解与融会贯通。

  同时高职高专工程力学课程学时的缩减,使得力学教学实施时与前继课程如:工程制图、高等数学难于安排妥当。再加上传统的教学方法,教学内容多且繁,课堂气氛沉闷,力学知识本身的枯燥无味,增加了学生接受和消化知识的难度,更不利于学生独立思考和分析及解决问题能力的培养,也就谈不上培养学生分析解决工程实际问题的能力。

  当前,高新技术迅猛发展,急需应用能力更强的职业技术类人才,面对这样的变革和需求,高职高专教育要彻底改变陈旧的教育模式,大刀阔斧地改革,形成自己的特色。工程力学课程应顺乎潮流进行改革。

  二、优化教材内容

  高职教育培养的是应用型人才,所以工程力学教学内容的改革应突出“应用型”这一特点,要从教学需要、专业特点、工程实际应用和知识结构整体优化等角度出发,合理优化课程教学内容。重点放在基本定理的理解与应用上,淡化理论与推导,加强与后续课程的联系及在工程实际中的应用。

  教学内容的删减与重组。工程力学主要包括理论力学与材料力学两部分。理论力学部分主要包括静、动力学和运动学三篇,对于高职高专机械类专业就可压缩运动学和动力学方面的内容。重组教学内容,保证内容的衔接。讲授时重点突出力系简化理论,对各种形式的合力矩定理和平衡方程的推证,以及各种形式的解题方法和步骤简单讲解,加强课程的逻辑性和针对性,提高教学质量。材料力学部分仍按原来的基本类型分章,把教材内容分为拉伸与压缩、扭转、剪切与挤压、组合变形四章。重点介绍变形特征、应力分布及强度校核理论,注重工程实际问题的应用,培养学生熟练掌握用强度校核公式解决三类不同问题的方法。根据学科发展增加教学内容,增加的.内容应能反映科学技术的发展,且应该是比较成熟的理论。

  三、教学方法与考核方式的革新

  教学内容改革的同时,要重视改革教学方法。教学的目的,不仅使学生掌握课程的教学内容,还要学生掌握分析和解决问题的方法。这些需要我们改变传统的教学方法,针对机械工程专科学生的特点,以激发学生的求知欲为目的,采取一定改革教学方法的措施。

  首先,突出学生主体地位,培养学生的学习与应用能力。教师不能教授学生终生受用的知识和技能,但却传授给他们学习与应用的能力。为了培养学生的学习能力,讲授前,要求学生预习,这样使得学生能提出重点、发现难点,引导学生查资料解决问题,这样不仅培养学生的学习能力,还要培养学生的自学能力,找到适合自己的学习方法,突出学生学习的主体地位,充分调动学生学习的主动性和积极性。教学除了按教材教学外,还应注意将国内外新知识渗透到教学中,扩大学生知识面,强化学生分析问题、解决问题的能力,使他们在走向工作岗位后对所学知识有较强的应用能力。

  其次,采用现代化教学手段。工程力学课程有很强的工程背景,如果能利用多媒体技术,将工程实例生动地展现在学生面前,用动画将抽象难以理解的内容形象地表现出来,就可以化解教学难点、缩短学生的认知过程,比如“约束力与约束反力”、“空间力的投影和力矩计算”、“提高梁弯曲强度的主要措施”及“刚体的平面运动”等知识单元,其课堂板书量大,抽象概念多,需要的图形和图片数量也多,传统方式既费时又费力,教学效果也不理想。而利用多媒体辅助教学,则可以吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,大大的提高课堂教学效率。

  加强实验环节,提高学生动手能力。实验是教学的一个重要环节,是理论联系实际的重要手段。高职教育强调对学生技能的培养,这种能力的培养主要通过实践性教学环节来实现,实验则是一个重要的实践环节,所以改革实验教学也是高职工程力学改革的一项重要内容。加强实践性教学环节,培养学生理论联系实际的能力。工程力学教学中有许多工程实例,而学生在学习之前又缺乏专业知识,这时可以带学生参观机械工厂或者建筑工地,进行认识实习,增强感性认识,克服实际经验和认识上的不足。

  改革考核考试方式也是重要的环节,建立多元考核方法,将考试作为引导学生思维的一种手段。在命题方法和内容上,避免过多的死记硬背和单纯套用公式的试题,加强能反映学生知识、能力、素质的试题,统筹考核理论学习与实验训练,对学生的基本理论、基本技能、设计能力及创新能力进行更为客观的评价。

  参考文献:

  [1]毛灵涛,袁则循.面向21世纪高职专科工程力学教学改革.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,20xx,03.

  [2]杨浩泉,周平.在工程力学教学改革中加强对学生综合能力的培养.杭州电子工业学院学报,20xx,21(2).

  [3]王红卫,李育文,徐建国等.《工程力学》新体系的探索与实践.河南教育学院学报(自然科学版),20xx,10(1).

  [4]刘超英.高等工程专科学校工程力学教学改革探讨.中州大学学报,1999,3.

工程力学论文9

  土木工程是指除房屋建筑以外,为新建、改建或扩建各类工程的建筑物、构筑物和相关配套设施等所进行的勘察、规划、设计、施工、安装和维护等各项技术工作及其完成的工程实体。下面我们通过论文来了解一下土木工程力学吧。

  摘 要:在工程施工过程中,土方开挖作为其中十分重要的一道工序,其开挖方式较多。通常会根据具体的工程情况来采取人力、机械、爆破或是水力等开挖手段。土方开挖是一项较为复杂而且综合性较强的工程。当在软土地区进行土方开挖时,还存在较大的风险,极易导致事故发生。所以在工程土方开挖施工中,不仅需要确保开挖的合理性,同时还要做好降排水处理措施,选择科学合理的开挖方案,从而确保土方开挖工作的顺利进行。

  关键词:工程;土方开挖;施工准备;施工程序;技术方案

  针对某一具体拆迁场地进行土方开挖施工,该施工用地与建筑距离较远,施工具有较大的灵活性,但工期较紧,而且土方量较大。因此在具体土方开挖施工中采用机械和人工结合的作业方式有利于土方开挖的顺利完成。由于土方开挖施工过程中会受到气候、水文、地质及地下障碍等多种因素的影响,所以需要在施工前对施工现场进行深入的调查,制定切实可行的施工方案,确保土方开挖施工的顺利进行。

  一、土方开挖的施工准备

  由于该项工程施工场地较为开阔,利用机械施工不仅可以确保施工速度的加快,而且还能够在施工过程中确保调度的灵活性,有利于挖掘机和装载机工作效率的充分发挥。在施工前需要对进场机械和车辆进行严格的检修,检修工作由专业人员进行。在土方开挖过程中需要与支护施工进行有效的配合,这就需要在开挖过程中开挖深度和平整度要能够与支护施工的要求相符合。设置运输通道时需要确保支护施工的便利性。在正式开挖前需要对施工现场及周边地下管线情况进行仔细勘察,与各管线相关单位做好协调工作,然后才能进行土方开挖施工。

  二、土方开挖的施工程序

  在土方开挖施工中其主要包括土方挖运、破除障碍、挖马道和死角、人工修边坡、挖基础土石方至设计基坑底标高等内容。在本项土方工程中,采用分步和接力开挖方法来进行分层开挖。在土方开挖过程中,由于靠近坑壁一侧需要做好支护工作,所以需要边开挖边进行支护,确保施工的安全。在支护施工中,对于网喷支护部分需要一次性完成,在开挖完成后立即进行修坡、挂网并进行混凝土喷射。但对于钻孔式锚杆支护部分则需要在施工中进行分段分层进行,每层开挖深度以2米为宜,在开挖过程中可以利用施工机械来适当调整开挖深度。

  三、土方开挖的交通组织

  土方开挖施工中需要确保土方运输车辆的通畅性和安全性。在对交通道路进行设计时,不仅需要考虑施工周边的道路交通状况和场地内的情况,同时还要对周边居民的出行进行充分考虑。所以在运输车辆进出口、进出路线及车辆数量组织时,需要尽量减小对周边道路交通压力,同时还要尽可能的降低对周边居民出行所带来的干扰,运输过程中要做好防护措施,减少对环境的污染。

  四、土方开挖施工的技术方案

  4.1 测量放线

  基坑土方工程施工前,现场三通一平应经过验收达到进场要求。由测量人员按照基坑开挖平面图放出灰线,再对轴线、水准点及灰线进行复核无误后,顺着灰线出土。基坑开挖应按照已经放好的开挖线分段、分层开挖。

  4.2 分层开挖

  本土方工程分为两级基坑,开挖深度分别为-6.0m、-12.0m,基坑挖土量较大,开挖方式采用分层机械开挖,人工修边捡底,分层开挖深度为2m~3m,遇较不良土层时,视情况调整开挖分层厚度。

  4.3 大型工程开挖的施工方案

  (1)出入口设置。考虑场外交通及运土车辆进出场地方便,出入口场地需要做硬化处理,并配备专用冲洗设施和沉淀池,由专人负责对进出车辆及街道进行保洁,设置移动式岗亭。

  (2)马道设置。马道长约60m,宽8.0m左右,坡度1∶5,马道横坡1:0.65,路面采用40cm厚砂夹石碾压密实、平整。同时马道外侧应设置防护围挡,及警示标志。

  (3)挖掘机开挖顺序。根据工程量及工期等要求,在确定挖掘机的数量,土方开挖时需要配备1台挖掘机备用,同时在场地允许的情况下可以投入施工。为配合挖掘机转运土方,要配备相应的渣土专用运输车。

  4.4 土方开挖的施工技术要点

  (1)基坑边5m范围内每层开挖深度为2m~3m,若基坑挖好后不能及时进行下一道工序,可在基底标高以上预留150mm~200mm一层土不挖,待下一工序开始前再挖。最后一层应在基底标高以上预留30cm左右用人工清理,其厚度应根据施工机械的性能决定,严禁扰动基底土。

  (2)机械开挖时,应控制好虚土厚度,基坑开挖边坡开挖符合设计要求及有关规定。在施工过程中,要注意经常检查坑壁的稳定情况。开挖过程中,要注意经常检查,若遇到淤泥、流沙等软弱层时,必须及时请设计、监理及有关人员到现场解决,以确保坑壁安全。

  (3)在对基坑开挖过程中,当每挖到2m~3m左右时,则需要进行一次修边。在修边时需要对坑壁进行削平,这时则需要利用拉线的方式进行检查,及时对出现的偏差进行校正。通常情况下允许小范围的偏差存在,但所挖的基坑不允许存在欠挖的情况,即所开挖基坑的长度和宽度都需要等于或是大于设计要求的长度和宽度。对于基坑的底部,在开挖过程中则需要根据土质和施工要求对工作面进行适当的`增加,同时排水设施和支挡结构的宽度也可适当增加。

  (4)在基坑土方开挖施工过程中,土方开挖工作应确保施工的连续性,在开挖过程中如遇到障碍物时,则可采用人工或是机械的方式对障碍物进行清除,然后继续进行开挖,确保开挖工作尽快完成。对于开挖过程中遇有地下文物情况时,则需要立即停止挖掘工作,并将具体情况进行上报。

  (5)在开挖到坑底时,当达到设计标高时,则需要进行找平作业,避免出现超打挖的情况。对于挖好的基坑,需要确保基底的干燥性,使其基底土保持原状,避免在施工中对底面地基土地带来扰动。

  五、结语

  为了更好的提高工程土方施工的质量,确保土方施工的安全,则需要在土方施工过程中严格按照设计及实际规范要求,科学、合理的进行土方开挖,尽量避免了在施工中可能出现的安全隐患,保证工程中的土方开挖以及基坑施工的安全和质量。

  参考文献:

  [1]汪友.进中风化岩层的石方开挖施工[J].建筑施工,20xx(10).

  [2]杨琼.大型基坑土方开挖施工方法[J].中小企业管理与科技,20xx(30).

  [3]邢锋.大型建筑地基土方开挖及注意事项问题分析[J].城市建设理论研究(电子版),20xx(32).

工程力学论文10

  摘要:力学计量仪器的检定工作是相当的复杂和繁琐的,不管是对操作工作人员还是对仪器设备的要求都是极高的。正如我们所知,它不仅是力学上或是生活上的所代表的那么简单的意义,而无论是对物理学、力学还是科学方面都有着举足轻重的地位,并且在力学计量的标准化方面任重而道远。任何计量仪器的检定都应该通过正规的勘测项目和遵循相应的规则,才能有效做到在适当范围内防止错误的发生,本文针对力学计量仪器检定出现的问题进行探讨分析,并针对性的提出解决问题的方法与措施。

  关键词:力学;力学计量仪器;问题探讨

  无论是在我们学习中还是在我们的生活中,力学计量的使用范围越来越多在最近的几年中更是如此。其中,主要包括对力的值、质量、振动的频率等一些相关的计量测试。在早期力学计量就形成以牛顿力学作为基础,以质量为基本的力学。随着时间的不断的推进,力学计量基本体系都已经发展的比较完善,同时,伴随着科学技术的进步,显示技术以及自动化技术等都被运用到了力学计量仪器检定当中,并充分发挥着自身所具备的价值。

  1力学与力学计量

  力学是有关力、运动和介质的一门基础学科。生活中力学的利用是十分广泛,涉及面较广,比比皆是。因此,力学计量作为力学的计量学也随着力学的计量学也随着力学的发展而被人们发现、研究。在当今社会,涌现出许多科技先进的力学计量仪器,有利于帮助我们更加有效地获取更为准确的数据,准确的检测。科学家与研发人员通过不断进步的先进的科学技术与计算机技术的运用,将其融入力学计量仪器中,这样有利于大幅度提升力学计量仪器检定工作的各方面质量,也保证了实验数据的准确性。一般,在我们习惯性的思维中,计量的概念就是物理或者力学中的单位符号,事实上却不是如此。目前,大部分的国家都拥有完善的力学计量体系,而力学计量学运用也随着变得更加广泛。不同的国家有不同的计量标准,不同的计量标准计算出的数据就会呈现出不一致,这对力学检测来说是一个大问题。相反,当计量检定有一定的标准,就能保证计量的准确性,实现力学计量的自身价值。事实上,我们平时所说的一致性就是对其力学计量法理念上的一致性。可以说将力学计量法国际标准化的路程仍很遥远。

  2力学计量仪器检定的基本理念

  有关力学计量仪器检定的基本理念主要包括五个方面:振动计量仪器检定的基本理念、力值计量的基本理念、流量计量仪器检定的基本理念、压力计量仪器检定的基本理念和质量计量仪器检定的基本理念。对于大多数人来说振动计量仪器检定不是陌生的,振动一般都是指某种物体由于速度转动太快而使位置变换、或是速度的频率等来解释振动。对于振动的检测的结果,其精准度是直接来源于力学计量结果。力值计量在过去的18世纪60年代,力值计量主要传递和测试的使用都是由水银箱的模式去表达,但是其准确度不能保证。如今,随着科学技术的进步,力值的规范标准设备可以分为多种形式去检定。流量计量仪器检定就是依据一定的流动区,将流量计量进行合适的分割,具体可以分为水、气等一些液体流量计算的类型。并且流量的质量要进行严格的检测,在一些具体的计量方法上面需要保持一致性。目前,流量计算分为动态流量标准的计算和极端计量值的具体规范研发。压力计量仪器检定可分为动态与静态的两种形式,其中,动态计量仪器检定可以分成为激波管道与正弦两种。静态检定都包括对比检定以及砝码检测的这两种形式。正如前文所阐述的,质量是在力学计量仪器检定中最基本的原则,它也是属于国际基本计量单位,国际上一般都是使用千克的形式表示。

  3力学计量仪器检定时需要注意的问题及解决措施

  在日常的力学仪器检定的过程中,难免会出现一些问题,需要我们针对其问题,制定相关的解决措施。一是统一计量仪器检定的方法。根据力学仪器检定的现状来看,其与我们日常生活紧密相连,并不只是物理学的要关注的问题。所谓的计量法的一致就是通过计量的方法的统一,从而因而不同的国家、不同的.计量的标准而带来的计量检定的误差而产生不必要的矛盾。因此,只有实现计量标准的统一性,才能提高我国的计量标准度,从而更好的发挥力学计量的价值。二是关注计量仪器检定器具体性能。计量仪器检定工作的基本就是检测实体的单位,用有效的进行的数据分析和判断相关的物体的性能。一般来讲,计量仪器的检定工作必须是相关的权威机构负责,主要的实施是相关的机构盖章并给予正规合法的手续。根据我国法律规定,计量仪器工作检定者必须经过相关的部门认可或是批准后才能进行下一步的工作。力学计量工作者,一旦发现问题,应当及时向相关领导发现,及时解决并处理。三是正确处理好计量检定的两种方法。

  在当今国际上所拥有的计量检定最为有效的方法主要有两种即部分检定和整体鉴定法。不过现在大多数情况下使用就是整体鉴定法,主要是因为它拥有执行容易、成效高、速度快等诸多优点。与此同时,他还能够把结果进行二次重检,最后综合两次检定的结果得出一个更为可靠的数据。但是,在操作整体检定法时,如果想要取得一个相对来说准确率最高的结果,可以使用多次重复试验的手段。但是他也拥有自身无法克服的矛盾,如果负责检定的设备在之前就有着不达标或由于品质达不到检定仪器所必须的高度时,就会严重削弱检定结果的准确性尤为重要,因此,在进行检定实验时,起初要保证设备的完好没有瑕疵,因为设备的品质高低有时直接决定最后结果的精确性,若是仪器存在纰漏其检定结果的准确性就还有待考证。

  4结语

  力学是一门探讨物质机械运动规律的学科,它不仅是我们学习中的基础学科,还是一项重要的生活学科。我们在生活中能接触力学的机会之多,其涉及范围之广,都是无法用数据来衡量的。作为力学仪器中重要组成部分的力学计量仪器,它在力学的运用方面主要起着传导的媒介的作用。力学和力学计量对我国物理科技等方面的发挥着重要作用,探讨其力学计量检定中可能出现的问题,并提出解决的措施,使其力学计量仪器检定工作顺利有效的实施仍然需要我们的不懈努力。

  参考文献

  [1]崔磊.力学计量仪器检定应注意的几个问题[J].科技资讯,20xx.

  [2]杨家润.力学计量仪器检定相关问题分析[J].产业与科技论坛,20xx.

  [3]邵俊杰.力学计量仪器检定中相关问题的探讨[J].科技致富向导,20xx.

  工程力学理论分析

  结构理论分析的步骤是首先确定计算模型,然后选择计算方法。

  土力学在二十世纪初期即逐淅形成,并在40年代以后获得了迅速发展。在其形成以及发展的初期,泰尔扎吉起了重要作用。岩体力学是一门年轻的学科, 二十世纪50年代开始组织专题学术讨论,其后并已由对具有不连续面的硬岩性质的研究扩展到对软岩性质的研究。岩体力学是以工程力学与工程地质学两门学科的融合而发展的。

  从十九世纪到二十世纪前半期,连续体力学的特点是研究各个物体的性质,如梁的刚度与强度,柱的稳定性,变形与力的关系,弹性模量,粘性模量等。这一时期的连续体力学是从宏观的角度,通过实验分析与理论分析,研究物体的各种性质。它是由质点力学的定律推广到连续体力学的定律,因而自然也出现一些矛盾。

  于是基于二十世纪前半期物理学的进展 ,并以现代数学为基础,出现了一门新的学科——理性力学。1945年,赖纳提出了关于粘性流体分析的论文,1948年,里夫林提出了关于弹性固体分析的论文,逐步奠定了所谓理性连续体力学的新体系。

  随着结构工程技术的进步,工程学家也同力学家和数学家一样对工程力学的进步做出了贡献。如在桁架发展的初期并没有分析方法,到1847年,美国的桥梁工程师惠普尔才发表了正确的桁架分析方法。电子计算机的应用,现代化实验设备的使用,新型材料的研究,新的施工技术和现代数学的应用等,促使工程力学日新月异地发展。

  质点、质点系及刚体力学是理论力学的研究对象。所谓刚体是指一种理想化的固体,其大小及形状是固定的,不因外来作用而改变,即质点系各点之间的距离是绝对不变的。理论力学的理论基础是牛顿定律,它是研究工程技术科学的力学基础。

  固体力学包括材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、复合材料力学以及断裂力学等。尤其是前三门力学在土木建筑工程上的应用广泛,习惯上把这三门学科统称为建筑力学,以表示这是一门用力学的一般原理研究各种作用对各种形式的土木建筑物的影响的学科。

  在二十世纪50年代后期,随着电子计算机和有限元法的出现,逐渐形成了一门交叉学科即计算力学。计算力学又分为基础计算力学及工程计算力学两个分支 ,后者应用于建筑力学时,它的四大支柱是建筑力学、离散化技术、数值分析和计算机软件。其任务是利用离散化技术和

  数值分析方法,研究结构分析的计算机程序化方法,结构优化方法和结构分析图像显示等。

  如按使结构产生反应的作用性质分类,工程力学的许多分支都可以 再分为静力学与动力学。例如结构静力学与结构动力学,后者主要包括:结构振动理论、波动力学、结构动力稳定性理论。由于施加在结构上的外力几乎都是随机的,而材料强度在本质上也具有非确定性。

  随着科学技术的进步,20世纪50年代以来,概率统计理论在工程力学上的应用愈益广泛和深入,并且逐渐形成了新的分支和方法,如可靠性力学、概率有限元法等。

工程力学论文11

  摘要:本文结合教学实践的具体实例,探索了研究型教学模式在工程力学课程中的实践应用。实践证明:实施研究型教学培养了学生的创新意识和科研能力,并增强了学生的实践动手能力。

  关键词:研究型教学;工程力学;创新意识

  研究型教学作为一种新的教育教学思路和方法,是近年来高等教育理论和实践研究中的热点问题,受到广大高等院校普遍关注与认可,并在一定程度上开展了研究实践。

  研究型教学是一种以学生为中心,教师为主导的教学模式,研究型教学要求在教学过程中体现“研究”的本质特点,侧重培养学生科学研究精神、意识、态度和能力等,从以传授知识为主要特征的“教学型”教学转变为以培养认知能力为主要特征的“研究型”教学,从而达到使学生由被动学习变为主动学习,提高创新思维和创新能力的目的。

  我校工程力学教学团队以提高《工程力学》课程教学质量,促进学生知识、能力、素质及创新意识和科研精神发展为目标,在理论教学及实验教学中尝试采用研究型教学方法。通过组建研究型学习小组、开展科研训练、小型研讨课、指导性设计等方式,使学生从理解和接受式的被动学习转变为探索和研究式的自主学习,激发了学生的求知欲,培养了他们的创新意识和科研能力。这些尝试取得了一些有益的成果和初步成效。

  1组建研究型学习小组,开展科研训练

  工程力学是一门注重实验的学科,在实验教学中无论是拉压、扭转、弯曲等基本实验还是各种组合变形实验,所用试件都是以低碳钢为主的金属材料,而对于其他材料涉及较少。许多学生对于日常生活中的各种材料的力学性能都比较感兴趣,尤其是随着各种全国性及省级结构大赛的开展,经常要用到绘图纸、乳白胶等材料,学生对这些材料的力学性能了解较少。因此我们组织学生成立了“纸工程力学性能研究小组”,指导学生研究目前市场上常见绘图纸的力学性能。首先引导学生利用网络、图书馆等资源查找文献资料,了解纸的一般物理性能,提出自己的研究问题,然后在教师的指导下设计方案,并进行多次实验,通过实验获得研究数据后,又引导学生对实验数据进行科学处理,得出研究结论,最后指导学生撰写研究论文。例如有组学生为了研究纸的抗拉性能,首先测定单层纸在纵向、横向的抗拉强度;进而测定不同层数纸张的抗拉强度;最后通过乳白胶将不同层数的纸张粘结在一起形成复合材料,并测定其抗拉强度。

  通过这样类似于科研过程的训练,初步培养了学生的科研思维,激发了学生的研究潜能,在此过程中,我们欣喜地发现,学生表现出了较大的热忱和勇于攻关的科研精神,能够主动想办法克服实验过程中遇到的种种问题。对于学生科研来说,实验结果并不是最重要的,而培养良好的科研意识、科研思维、科研精神及科研能力将让学生受益终身。

  2开展指导性设计,举办纸构件抗弯性能比赛

  由于常见的桥梁、房屋建筑中的各种抗弯构件的截面设计、配筋计算等都离不开工程力学课程中弯曲应力、弯曲变形等知识点,而这部分内容的学习对于学生而言比较抽象,较难理解。因此,我们在理论课程讲授了受弯构件的强度、刚度知识内容后,指导学生利用常见的绘图纸材料,制作不同截面形状和尺寸的受弯梁,并以载重比最大、截面形式最优为优胜标准组织了“纸梁抗弯性能比赛”。要求所有学生参加,优胜者可获得创新学分。这样就克服了研究型学习小组只适合少数学习程度较好的学生参加,普及面不够广的缺点。 为了充分调动学生的积极性,我们首先引导学生充分查找资料,在此基础上组织了一次小型研讨课,讨论并设计合理的截面形式和尺寸(此时学生充分利用了“纸工程力学性能研究”的结论);然后由学生自己动手精心制作,做出了矩形、双矩形、组合工字形、组合T形、组合槽形、组合箱形等不同截面形式的纸梁。不少学生还动脑筋、想办法出人意料地制作出变截面梁、加筋肋梁和辅助梁等。最后通过在梁跨中施加单点静载的方式,确定出了载重比最大的纸梁模型。比赛后我们又组织了一次研讨课,引导学生对比赛结果进行分析讨论,学生积极踊跃地发言探讨受弯梁的合理截面形式,并对纸梁的破坏形式进行了深入分析,学生对于受弯构件强度破坏形式有了深入理解。

  在指导性设计、制作、比赛过程中,学生面对具体的.问题时,能开动脑筋想出解决问题的方法,并在实践中,动手制作出来,同时也培养了团队协作精神。通过这样的方式,既提高了学生的动手能力,又增加了学生对课程内容的深入理解和掌握,为专业课程的学习奠定了良好的基础。

  3改革实验教学内容,设置科研型实验项目

  在实验教学中实施研究型教学模式,是培养学生自主学习意识,提高创新能力的重要手段。我们在传统的演示性和验证性实验基础上,开设了具有科研性质的设计性和综合性实验项目,如开孔构件受拉性能的研究、叠合梁实验、不同杆端约束和带中间支承的压杆实验等等。由学生自主选题,查阅资料,利用所掌握的综合知识,独立设计实验方案,在教师指导下,自主完成试件制作、实验数据采集处理,并对实验结果以及实验中的问题进行分析讨论,获得结论。

  经过科研型实验项目的训练,学生的科研能力如创新思维、查阅和处理文献资料的能力、实验设计能力、操作能力、实验数据的处理能力及实验的总结能力等都有了显著的提高。同时学生对理论知识的学习兴趣也比以往提高了,从而达到理论学习与实践相互配合,相得益障的好效果。

  4结语

  实践证明:研究型教学是培养学生创新意识、创新思维和创新能力的重要方法。同时发现,在研究型教学过程中,教师的作用由传统的“讲授者”,变为“指导者”:教师要启发、引导、指导、激励和评价学生进行研究型学习,带领学生发现问题、分析问题、解决问题。因此对教师的研究型教学水平提出了新的更高的要求,所以我们应不断进行积极探索与实践,并总结经验教训,循序渐进,提高自己的研究型教学水平。

  参考文献

  [1]李乐山.高等学校进行研究型教学的方法与意义.西安交通大学学报[J].20xx(01):92-96

  [2]白福臣,尹萌.研究型教学模式及其推广研究[J].黑龙江教育(高教研究与评估)[J],20xx(06):66-68

  [3]余秀兰.研究型教学:教学与科研的双赢.江苏高教[J],20xx(05):60-63

工程力学论文12

  论文关键词:工程力学工程实际积极和主动教学质量

  论文摘要:着重介绍在中等职业技术学校水利工程类、电厂类等工科专业教学中如何把工程力学理论知识与工程应用实例结合起来,激发学生学习的积极性和主动性,全面提高教学质量。

  广博的知识和出色的语言表达能力是做好教学工作的基础,但教学工作的成效,归根到底要看学生对知识的掌握情况,这就要求教师有针对性地研究教学方法,研究学生的心理特点,让力学知识与学生的其他专业课程以及工程技术实际活动有机地结合起来,让学生充分感受到专业技术的魅力,帮助学生消除厌学情绪,激发学生学习工程力学的兴趣。

  近几年来,笔者承担了水利工程类、电厂类等工科专业班级的工程力学课程教学工作,在实际教学活动中积累了一些经验,现提出来与大家探讨。

  一、“亲其师而信其道”

  学生热爱一位教师,就会“爱屋及乌”地喜欢这位教师所进行的教育教学活动,因此,在教育活动中,与学生建立良好师生关系,成为学生喜爱的老师,是教育获得成功的前提条件和关键因素。

  二、引导学生认知力学

  工程力学:包括理论力学、材料力学和结构力学,是中等职业学校电厂类、水利工程类等工科专业的专业基础课,其理论性强,而且与专业课、工程实际紧密联系,是科学、合理选择或设计结构(或构件)的尺寸、形状、强度校核的理论依据。在教学中,我们往往称之为“一座桥”,具有承上启下的作用。也就是说,学好工程力学,为后续专业课的应用和拓展奠定了很强的理论基础,也为学生毕业后正确分析和解决生产中有关的力学问题提供了知识上的保证,对提高学生的实际操作水平和技术应变能力都具有至关重要的作用。

  三、加强直观性教学

  课堂教学过程中,结合教学内容,尽量使用教学模型和实物进行教学演示,如讲解“工程中常见的几种典型约束”时,让学生看固定铰链联接的模型;讲解“空间力系”时,看直角平行六面体;讲解“齿轮的受力分析”时,让学生看斜齿圆柱齿轮和圆锥齿轮。通过工程实际和教学内容相结合,工程实物与力学模型相对照,即可使学生增加有关工程和机械方面的感性认识又能促进理性认识,使感性认识和理性认识并行发展。

  四、联系生活实际

  如果教师能把抽象难懂的理论,化为具体易懂的实际。这样,既可以活跃课堂气氛,又可以使学生加深理解,加强记忆。例如在讲静力学公理一节“作用与反作用公理”时,我问学生:如果大家想买一个弹簧秤,并想校对一下它的精度时应该怎么办?学生回答:秤一个已知重量的实物。我又问:如果没有实物呢?多数同学都沉默了,这时我拿出两个弹簧秤,并使两秤水平钩在一起,然后用手施力于弹簧秤上,这时同学们恍然大悟说:两秤的读数相同。我解释道:这就是作用力与反作用力,同学们可以用这种方法通过对几个弹簧秤的实验,就可以买到一个标准的弹簧秤。

  五、尊重、关心学生

  用心去呼唤,让每一个学生都感受到老师不但没有忽视他的存在,而且对他很重视,很关心。由于职业中专学生的基础差异较大,多数学生正处于青春期,思想波动很大。有的学生想学但自控能力差,管不住自己,尤其是基础差的学生,如果他们认为老师忽视了自己,看不起自己,就可能引起逆反心理,导致自暴自弃的不良后果。针对这种情况,我采用的方法是,首先尽快了解每一个学生,记住学生的姓名,特别是对基础差的学生的姓名脱口而出。辅导时基础差的学生往往不能提出具体问题,我就主动和他们谈些简单易懂的问题,对汉语较差的朝族学生注意多交流,多辅导。使这些学生感觉到老师是在真心帮助他们,从而唤起他们的学习热情。在对待学生方面,我一直坚持没有不可原谅的缺点,也没有不值得表扬的成绩的原则,这样学生和老师的心就被拉近了。

  六、因材施教,进退适度

  根据学生的接受能力和心理特点制定有效的教学方法。就教师而言,我认为教师是在传授知识,而不是卖弄知识,教师要考虑到学生的'接受能力,做到该讲的要讲,不该讲的不讲,该快的地方要快,该细的地方又要讲细。如果讲快了,讲多了,学生接受不了,效果不佳。可是在一堂课中对一个问题重复过多,学生就会感到罗嗦、厌倦。造成学生的注意力不集中,思想涣散,课堂气氛沉闷,往往效果更差。针对这种情况,我采用“紧凑、联想”的教学方法,收到了较好的效果。“紧凑、联想”就是快慢适宜,不罗嗦,每讲一个问题都尽量联系到相关的内容,这样既帮助学生复习了以前的内容加深了记忆,又增强了学生举一反三的能力,例如在讲《材料力学》四种基本变形:“弯曲变形”时。我首先要以提问的方式或抢答的办法复习以前将的三种基本变形。即轴向拉伸和压缩变形,剪切变形,圆轴的扭转变形。另外《理论力学》中的三种力系:平面汇交力系,平面力偶系,平面任意力系。《结构力学》中解超静定结构的三种方法:力法、位移法、力矩分配法。都可以通过对照、比较的方法讲授,这样不仅使学生加深了对课堂内容的理解,又抓住了学生的思路。培养学生有一个良好的听课习惯。

  七、结束语

  “传道”须有术,作为知识传播者的园丁,必须在教学工作中不断研究,不断地创新,方能达到更好的教学效果。大文豪肖伯纳说过:你有一个苹果,我有一个苹果,相互交换,每人仍是一个苹果;你有一个思想,我有一个思想,互相交换,每人就有两个思想。这个富有哲理性的比喻。我想,对于我们教师间教学经验的相互交流很适用。

  参考文献:

  [1]劳凯声.教育学[M].天津:南开大学出版社,20xx

  [2]张厚粲.心理学[M].天津:南开大学出版社,20xx

  [3]陈昌曙.自然辩证法概论新编.沈阳:东北大学出版社,20xx

  [4]尚作萍,杜成斌,陈定圻等.理论力学创新思维启发教育的探索与实践.力学与实践,20xx,(29):80-81

  [5]刘云庭,王俊英.在理论力学教学中培养大学生创新能力的思考.力学与实践,20xx,(25):67-68

  [6]蒋持平.材料力学教学中的科学思维方式培养.力学与实践,20xx,(23):52

工程力学论文13

  摘要::课程的考核评价方式是激励和督促学生有效学习的一个重要方式和途径。针对土木工程专业的基础力学课程《理论力学》和《材料力学》,本文进行了考核评价方式的改革研究。设置考核评价元素多元化,改变了一张考卷定乾坤的定式,加强学生学习的过程化。尤其是在程教学中增加阶段性测验,督促学生保持一贯的学习态度,使学生及时复习与掌握所学过的内容,有利于学生后续内容的理解和掌握,从而提高学生的学习兴趣。这些教学改革措施在教学中进行了实践并已取得了良好的成效。

  关键词::考核评价方式;改革;理论力学;材料力学

  《理论力学》和《材料力学》是土木工程专业的基础力学课程。这两门课程的基础概念抽象、理论性强、知识点之间的逻辑性和系统性强,学生在学习中普遍感到困难。目前课程是以理论教学为主,考核通过期末闭卷考试进行,主要考查学生对基本概念和计算理论的掌握。这种情况下,学生平时受到的学习监督与约束较少,课下不能及时练习和复习,难以巩固与消化已学过的知识。随着课程内容的推进,由于学生对前期讲授过的理论和概念没有理解,便出现课堂听不懂、不爱听课等现象,继而影响后期的继续学习,学习效果越来越差。在考试来临之前,学生临时抱佛脚,靠死记硬背突击备考,对知识的理解和应用能力比较差,不利于其动手实践能力与创新意识的培养,不利于素质教育的推行。针对这些问题,本文对《理论力学》和《材料力学》这两门课程的考核评价方式改革进行了一定的研究,并为其他类似课程的.考核评价提供了一定参考。

  一、考核评价元素多元化

  多样的考试考核方法,能够改变一张考卷定乾坤的定式,改变学生被动应考的局面,对培养学生的创新能力和综合素质有不可替代的作用[1]。本文研究中把学生最终考核成绩分为平时成绩和期末考试成绩,二者按照一定的比例累加。平时成绩包括阶段性测验、平时作业、课堂参与、实验与出勤情况等。阶段测验具有与期末考试一样的考试环境,以保证考核评价的客观公正。对平时作业,通过让学生在讲台上讲解等形式抽查其作业完成质量,抽查结果作为平时作业成绩的权重。课堂参与情况包括随机抽查提问和讨论,在保证每个学生每学期都有相等的提问机会前提下,视具体情况进行有限幅值内的加分或减分,该分值当场告知学生。这些措施能够有效督促并鼓励学生主动做好预习与复习、有效听课,加强学习的过程化,提升学生的课堂存在感。对于有实验的课程,通过学生的实验设计、操作、试验数据整理与分析等情况,检查学生的实验掌握情况,能有效提高学生的动手实践能力与创新能力。

  二、考核时间的分段化与连续性

  对于只有期末考试的课程,学生往往在期末考试的一至两周的时间里突击学习,应付考试,不利于学习成果的有效巩固[2],本文研究在课程教学中增加阶段性测验,督促学生保持一贯的学习态度。阶段性测验根据课程内容分模块分阶段设置,其成绩作为总考核成绩的一部分。比如《理论力学》分静力学、运动学和动力学三个篇章,学完每个篇章后对该部分内容进行测验。对于《材料力学》,根据现有的教学内容安排[3],把各基本变形构件的内力计算和应力状态分析的内容作为一次测验,变形杆件的应力和变形计算作为第二次测验。学完全部课程后通过期末考试测试所有讲授过的内容。这样使学生基本上每个月进行一次测验,促使大家及时复习与掌握所学过的内容,有利于他们后续内容的理解和掌握,提高学生的学习兴趣。

  三、结语

  教学实践表明,设置多重考核评价元素和考核实践时间的分段化,能够提高学生的学习积极性,提高考试成绩。但是也有少数学生没有重视上述改革措施,测验成绩差,在期末考试前没有因为平时成绩差而加倍努力备考,反而放弃了考试,致使期末考试成绩更差。在以后的平时教学中,应该注意向学生强调考核方式,引起大家的重视,最终使整体学生都能更好地掌握课程学习内容。在今后的教学中将不断地研究、探索和实践更加有效公平的考试考核方法,提高教学质量。

  参考文献:

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  [3]张青霞,杜蓬娟,徐蕾,等.探索培养应用创新能力的材料力学教学方法.高等建筑教育,20xx,24:13-14.

工程力学论文14

  摘 要:工程力学是力学的一个分支,它主要涉及机械、土建、材料、能源、交通、航空、船舶、水利、化工等各种工程与力学结合的领域。从工程上的应用来说,工程力学它包括:质点及刚体力学,固体力学,流体力学,结构力学,材料力学,土力学,岩体力学等。

  关键词:工程力学 环境科学 综合应用

  1 工程力学与环境科学的学科交叉理论

  工程力学是20世纪50年代末出现的。首先提出这一名称并对这个学科做了开创性工作的是中国学者钱学森。

  在20世纪50年代,出现了一些极端条件下的工程技术问题,所涉及的温度高达几千度到几百万度,压力达几万到几百万大气压,应变率达百万分之一~亿分之一秒等。在这样的条件下,介质和材料的性质很难用实验方法来直接测定。为了减少耗时费钱的实验工作,需要用微观分析的方法阐明介质和材料的性质;在一些力学问题中,出现了特征尺度与微观结构的特征尺度可比拟的情况,因而必须从微观结构分析入手处理宏观问题;出现一些远离平衡态的力学问题,必须从微观分析出发,以求了解耗散过程的高阶项;由于对新材料的需求以及大批新型材料的出现,要求寻找一种从微观理论出发合成具有特殊性能材料的“配方”或预见新型材料力学性能的计算方法。在这样的背景条件下,促使了工程力学的建立。工程力学之所以出现,一方面是迫切要求能有一种有效地手段,预知介质和材料在极端条件下的性质及其随状态参量变化的规律;另一方面是近代科学的发展,特别是原子分子物理和统计力学的.建立和发展,物质的微观结构及其运动规律已经比较清楚,为从微观状态推算出宏观特性提供了基础和可能。

  总的来说,工程力学具有现代工程与理论相结合的特点,有很大的知识面和灵活性,对国家现代化建设具有重大意义。

  2工程力学理论在环境科学中的发展

  2.1环境与力学的学科特点

  工程力学虽然还处在萌芽阶段,很不成熟,而且继承有关老学科的地方较多,但作为力学的一个新分支,确有一些独具的特点。工程力学着重于分析问题的机理,并借助建立理论模型来解决具体问题。只有在进行机理分析而感到资料不够时,才求助于新的实验。

  工程力学注重从微观到宏观,以往的技术科学和绝大多数的基础科学,都是或从宏观到宏观,或从宏观到微观,或从微观到微观,而工程力学则建立在近代物理和近代化学成就之上,运用这些成就,建立起物质宏观性质的微观理论,这也是工程力学建立的主导思想和根本目的。

  虽然工程力学引用了近代物理和近代化学的许多结果,但它并不完全是统计物理或者物理化学的一个分支,因为无论是近代物理还是近代化学,都不能完全解决工程技术里所提出的各种具体问题。工程力学所面临的问题往往要比基础学科里所提出的问题复杂得多,它不能单靠简单的推演方法或者只借助于某一单一学科的成就,而必须尽可能结合实验和运用多学科的成果。

  2.2研究内容和方向

  工程力学主要研究平衡现象,如气体、液体、固体的状态方程,各种热力学平衡性质和化学平衡的研究等。对于这类问题,工程力学主要借助统计力学的方法。

  工程力学的研究工作,目前主要集中三个方面:高温气体性质,研究气体在高温下的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质、辐射性质以及与各种动力学过程有关的弛豫现象;稠密流体性质,主要研究高压气体和各种液体的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质以及相变行为等;固体材料性质,利用微观理论研究材料的弹性、塑性、强度以及本构关系等。

  工程力学研究方向主要有:非线性力学与工程、工程稳定性分析及控制技术、应力与变形测量理论和破坏检测技术、数值分析方法与工程应用、工程材料物理力学性质、工程动力学与爆破。

  3工程力学理论在环境科学中的应用

  3.1材料力学与环境

  材料力学在生活中的应用十分广泛。大到机械中的各种机器,建筑中的各个结构,小到生活中的塑料食品包装,很小的日用品。各种物件都要符合它的强度、刚度、稳定性要求才能够安全、正常工作,所以材料力学就显得尤为重要。

  利用材料力学中卸载与在加载规律得出冷作硬化现象,工程中常利用其原理以提高材料的承载能力,例如建筑用的钢筋与起重的链条,但冷作硬化使材料变硬、变脆,是加工发生困难,且易产生裂纹,这时应采用退火处理,部分或全部地材料的冷作硬化效应。

  3.2固体力学与环境

  自然界中存在着大至天体,小至粒子的固态物体和各种固体力学问题。人所共知的山崩地裂、沧海桑田都与固体力学有关。现代工程中,无论是飞行器、船舶、坦克,还是房屋、桥梁、水坝、原子反应堆以及日用家具,其结构设计都应用了固体力学的原理。

  固体力学研究的内容既有弹性问题,又有塑性问题;既有线性问题,又有非线性问题。在固体力学的早期研究中,一般多假设物体是均匀连续介质,但近年来发展起来的复合材料力学和断裂力学扩大了研究范围,它们分别研究非均匀连续体和含有裂纹的非连续体。

  固体力学的研究对象按照物体形状可分为杆件、板壳、空间体、薄壁杆件四类。薄壁杆件是指长宽厚尺寸都不是同量级的固体物件。在飞行器、船舶和建筑等工程结构中都广泛采用了薄壁杆件。

  3.3流体力学与环境

  流体力学中研究得最多的流体是水和空气。它的主要基础是牛顿运动定理和质量守恒定理,常常还要用到热力学知识,有时还用到宏观电动力学的基本定律、本构方程和高等数学、物理学、化学的基础知识。

  4结论

  工程力学与环境科学的结合是研究有关物质宏观运动规律,以及其应用的科学。工程给力学提出问题,力学的研究成果改进工程设计思想,两者相辅相成,共同发展,成熟。工程力学在生活的方方面面都有着应用,且有非常强的实用性,所以我们非常有必要学好,运用好工程力学知识与实践意义较强的学科的结合。

工程力学论文15

  一、工程力学教学特点

  工程力学课程是工科众多专业的重要专业基础课,包括理论力学和材料力学。通过理论力学教学,使学生掌握质点、质点系和刚体机械运动(包括平衡)的基本规律和研究方法,能进行多物体运动机构的分析,求解多自由度系统的动力学问题,并具备从身边的力学问题中,建立初步的力学模型进行定性分析和研究的能力。通过材料力学的教学,使学生掌握构件的强度、刚度及稳定性的计算方法,掌握材料力学的基本概念和理论,能够求解变形体在受力后的强度、刚度和稳定性问题。

  工程力学课程涉及的专业面广,学生人数众多,为工科学生学习后续专业课程起承上启下的桥梁作用,并且其理论在工程技术领域有着广泛的应用。它既具有广泛的通用性和较强的理论性,又具有鲜明的实践性和工程性,同时又具有伴随科技和学科发展的更新和创新性。这就要求工程力学教学要适应学科发展的需要,从理论教学、实验教学和课程设计三方面,思考和重视教学设计与规划,实现以知识为载体,以教学为平台,以科学的教学设计为手段,达到学生既能扎实掌握工程力学的理论体系,又能分析和解决工程实际问题,并主动运用创新思维及方法,实现工程应用和创新的目的,从而培养创新型人才。

  二、教学中的实践能力培养探索

  (一)理论中渗透工程实践的课堂教学

  工程力学的理论知识比较抽象,而学生又缺少对工程实际的认识,所以在课堂教学中教师应注意教学的直观性,充分利用实物、多媒体等手段,增加学生的感性认识,从而加深对理论的理解。在课堂教学中,讲解课程基础理论知识的同时,引入大量的工程实例以及生活中的力学问题,以激发学生的学习兴趣,加强其工程分析能力,使学生掌握基本的工程计算方法。同时,注重多媒体课件的设计,在课件中插入大量的工程图片、例题和动画,以及各种力学分析CAE软件。如此,通过增加每堂课的信息量,来调动学生的课堂积极性,拓展学生视野,使其在加深教学内容理解的同时,了解基本理论在工程实际中的应用,培养学生主动运用所学知识解释和解决问题的习惯,锻炼他们的力学思维能力。

  例如,在理论力学教学中,就具体的工程案例,进行理论推导求解之后,可以利用多体动力学仿真软件ADAMS建立相应的可视化力学模型,并快速求解和显示动力学参数。为讲解桁架结构受力分析时的一个例子,讲授用节点法和截面法求解桁架中各杆的受力情况。在ADAMS中建立一个典型桁架的结构力学模型,运行仿真之后,在后处理窗口可以很直观方便地查看每个杆的受力情况,再同理论推导结果相对比,验证理论推导结果的正确性。同样在材料力学教学中,讲解物体受力变形,可以利用有限元仿真软件ANSYS,建立三维有限元模型,直观显示物体在不同的受力及约束条件下,不同位置的变形、应力、应变情况。如,在推导应力公式时,通过演示经过映射网格划分后的杆、梁的拉伸、弯曲和扭转变形动画,学生可以清楚地看到相邻截面间的变形情况。利用软件的三维可视性,可以激发学生的兴趣,加深对理论知识的'掌握和理解。

  在理论教学中穿插工程实践的求解案例,不仅有助于学生对力学理论的掌握,而且可以帮助学生了解工程力学领域知识的发展及应用现状,提高学生主动学习知识和分析软件的兴趣,在活跃课堂气氛的同时,培养学生的力学应用能力,取得良好的教学效果。

  (二)综合性课程实验

  在工程力学课程实验方面,设置基础的课程实验和综合性的课程实验,将教师所从事的部分科研内容节选下来辅助该课程的实验教学。这样,学生既能掌握工程力学课程基本的实验方法,又能学习实际应用中的其它先进的实验手段,提高解决实际工程问题的能力。

  综合实验部分的内容要体现其综合性,并非单一性。可以针对几个不同的实验对象,综合多种实验方法来解决问题。例如,同时设置减速箱齿轮啮合时齿根应力集中系数测定实验、减速箱输出轴的动态应力测定实验、减速箱输出轴的振动测量实验等。这三个实验均要求学生在掌握动态电测、平面光弹等实验手段的基础上,以团队形式,对一个具体的工程问题,就实验原理及方法进行设计,自己动手实验、标定,用计算机和数码相机等手段记录实验数据,通过自己编写程序处理数据,独立完成实验报告。这些实验可以锻炼学生查询资料、搭建实验装置、进行实验总结、撰写报告以及团队协作等多种能力。

  (三)基于课题的综合课程设计

  工程力学的工程应用背景广泛,很多课题研究都与力学相关,为了锻炼学生的工程实践能力,可借助相关课题平台,在大课题中提取相关的小模块,作为学生综合课程设计的题目。通过以解决实际工程问题为背景的课程设计,学生的工程实践能力得以锻炼和提高,以期毕业后能迅速解决工程实际问题,从而满足企业对应用型人才的要求。

  例如,在工程力学课程设计中设置工程计算模块,通过进行具体计算等环节的实践及训练,让学生掌握当前国际上先进的有限元计算方法,在加深理解工程力学基本理论知识的同时,其工程计算能力也得到锻炼和提高。

  三、教学中的创新能力培养探索

  (一)启发式教学

  启发式教学就是通过在教材的重点、难点、疑点处创设一种问题情境,以引起学生注意,并作适当启发,培养学生的创新思维,鼓励学生主动地、独立地分析问题和解决问题。这样既增加了学生的自信心,又激发了学生的求知欲,不仅可以培养学生学习的积极性,还可以引导学生的思维导向,培养学生思考、分析问题的能力。

  在工程力学教学中采用启发式教学方法,可以从教学内容及专业背景入手,利用讲座、图片、多媒体等多种形式,介绍学科的最新发展以及学科发展史中一些创新实例,让学生了解相关知识应用的价值,并认识到力学是推动科技进步的基础学科,从而激发学生的创新意识。在课堂教学中,针对课程的重点和难点,可以结合讲授工程实例,提出开阔思维的问题,启发学生通过查找资料,提出自己的见解,并给出解决方案。教师通过组织讨论分析,对学生的每一种想法要给予引导,并给出建设性的积极评价,从而打开学生的想象空间,锻炼学生自主学习的能力,将灌输式教学转变为启发式教学。

  (二)研讨课教学

  研讨课教学是让学生参与教学,教学相长,师生互动,通过专题研讨使学生主动建构和拓展知识,培养学生的发散思维和创新能力。教师可以针对课程的重点和难点问题,设置相应学时的专题讨论课。在讨论课上,采用教师引导、学生主动、互动交流、方法为主、拓宽视野的教学模式,教师设置适当的讨论题目,这些题目可以没有标准答案,也可以有多种解决方法,让学生分组准备。研讨课的题目要与课程内容相关,应当是学科前沿及热点,需要学生课后查阅文献,自己提出思路、分析和解答。在研讨课上由教师引导,每组学生选代表主讲,通过板书、图片、多媒体、PPT等多种灵活形式展示,并由教师与其他同学进行提问、讨论,最后教师进行总结和点评。这种教学形式改变了传统的“填鸭式”教学,课堂教学实现从“以教师为中心”向“以学生为中心”的转变;在教学目的上实现从“以知识传授为目的”向“以能力培养为中心”转变;在授课效果上实现从听课学习知识转变为锻炼提高研究创新综合素质。研讨课不仅是课堂教学的必要补充,更是实现师生交流的手段与过程,是强化教学效果、发展学生个性的一个重要环节。

  (三)探索研究型教学

  “教学”和“科研”是大学教育的“两条腿”,两者的相辅相成和有机结合是培养创新人才的重要保障,开展研究型教学应视为高校教学活动的一部分。学校要注重师资队伍建设,重视教师的研究型教学活动,要切实保障教师有时间、有精力、有资金从事创新和发明创造,因为只有创新的教师才能培养创新的人才。

  教师需要参与科研,了解、熟悉本学科的前沿和发展动态,不断提高自己的科研能力,以学科前沿研究带动教学内容创新。同时教师在教学过程中要将科研的各种最新成果应用于教学,针对性地挖掘与科研环节相融合的教学内容,充分利用每一个教学环节,开展研究或实验,将研究型教学的理念贯穿于教学过程,从讲授型教学向研究型教学过渡。将科研创新融入大学课堂,指导学生紧跟学科前沿,开拓视野,只有这样,才能培养出富有创新精神和创造力的人才。

  四、结束语

  通过分析工程力学课程教学的特点,并结合作者自身的教学及科研体会,就如何在工程力学教学中培养学生的实践和创新能力,在课堂理论教学、课程实验设置以及教学设计等方面进行了一些思考和探索。旨在增加学生对工程实践的感性认识,提高力学知识的综合运用,改进工程力学的教学效果,促进教学改革,为学校长期培养工程应用和创新人才教育的目标提供有效的途径。

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