高職力學實踐教學平臺研究

徐美娟 于安福 張 貝

（南京交通職業技術學院，江蘇 南京 211188）

1 高職力學課程教學現狀

目前高職力學教學存在一些問題：一是學生對學習課程的必要性認識不足，學習積極性不高。首先大部分高職生由于基礎問題對學習力學信心不足，缺乏學習興趣；其次是對力學課程的重要性認識不夠，沒有意識到力學課程學習對后續課程的影響；認為髙職學生畢業以后主要在一線現場工作，力學用處不大，加之課程本身的確有難度，從而影響了學生學習的積極性[1]。二是課程內容抽象枯燥，主要體現在概念多、簡圖多、習題類型多。對于剛入學的學生來說，缺乏工程實際知識，學習有不少困難，存在對抽象概念理解不深、對抽象簡圖認識不清、應用理論解題困難較大等現象。因此，隨著高職教育教學改革的推進，在加強專業技能訓練的同時，力學課程亦需要改革，其教學過程應基于工作過程，應將課程教學與工程實際相結合[2]，加強培養學生的工程觀點，提高學生的學習積極性。

2 實踐教學平臺的重要性

搭建一個理論知識與實際應用相結合的平臺，讓學生自己動手設計制作力學模型，設計制作出直觀、形象的力學實體模型[3]，展示結構構件在荷載作用下的受力和變形過程，通過方案設計、確定材料、購買材料、模型制作、模型優化等活動，充分調動學生的學習積極性和主動性，加深學生對力學課程內容的理解，強化學生的力學分析能力與力學邏輯思維能力，鞏固學生力學知識體系的整體把握和綜合應用能力[4]。

3 拉伸壓縮模型

采用長5CM，寬5CM寬橡皮筋，在中間畫兩條紅色區域帶表兩截面，將其懸掛于外伸橫桿上。演示時，只需在寬橡皮筋的下部的加力鉤上添加一定的砝碼。寬橡皮筋受砝碼的重力的作用被拉伸。觀察兩紅色區域帶的變化，即可拉伸變形情況；試件穩定后，將砝碼順速取下，寬橡皮筋受力壓縮。觀察兩紅色區域帶的變化即可了解壓縮變形情況。

圖1 拉伸壓縮模型

圖2 彎曲模型

4 彎曲模型

采用直徑為cm、長20cm的螺紋管，在管的兩側用鐵絲穿孔固定兩塊釘有把手的三合板，如圖2所示。演示時，在把手加力使其彎曲，即可看到上側的管紋緊密靠緊，而下側的管紋則向兩側分散。從而形象的展現了梁彎曲時的受力與變形的特點。

5 扭轉模型

將薄海綿對折翻卷成長30CM，直徑50CM的棒形，在海綿棒的中部畫出一條紅色區域帶，如圖3所示。演示時，只需將雙手握在海綿棒的兩端，兩手反方向扭動。觀察紅色區域帶，即可了解扭轉的變形情況。

圖3 扭轉模型

6 圓軸扭轉應力分布模型

為了更好的理解圓軸扭轉的應力分布情況，將兩根細鋼筋的一端用鏈鉸鏈接起來，使其可繞一端自由旋轉。將橡皮片卷在細鋼筋上，并用膠水粘牢，要保持橡皮片平整的狀態。在橡皮片上畫井字格。如圖4所示。將此模型看作圓軸截面的一部分，當向兩邊拉細鋼筋時，根據線條的分布情況可知圓軸扭轉應力的分布情況。

圖4 圓軸扭轉應力分布模型

7 拉伸壓縮扭轉模型

將2塊木板、9根橡膠棒如圖所示連接，用橡膠棒的兩端連接2塊板，扭轉兩個板，可以看到橡膠棒的變形情況，以橡膠棒的變形來反應桿或梁的內部變形，從而反映出扭轉時的應力分布。

拉壓兩塊板，則通過觀察橡膠棒的變化，可以反映拉伸壓縮變形特點。

用同樣的方法，在兩塊板上施加荷載使得橡膠棒發生彎曲變形。

圖5 拉伸壓縮扭轉模型

通過搭設力學教學實踐平臺，引導學生自己動手設計制作力學模型，并在教學中使用，可充分地調動學生的學習積極性，提高教學質量，培養學生理論聯系實際、解決工程實際問題的能力。

［1］徐美娟,趙亮.高職建筑力學課程模塊化教學設計研究[J].科技信息,2010(34).

［2］曹衍華.如何開展工民建專業《建筑力學》課程教學[J].職業教育研究,2004(11).

［3］殷祥超,劉玉慶.改革專業實驗教學 培養學生綜合素質[J].實驗室研究與探索,2003(02).

［4］吳國輝,鄒廣平,張學義.淺談材料力學實驗教學與學生創新意識培養[J].黑龍江教育：高教研究與評估,2011(04).