淺談工程力學(xué)教學(xué)中思維能力的培養(yǎng)

王春鵬

【摘要】工程力學(xué)是一門與工程技術(shù)密切聯(lián)系的技術(shù)基礎(chǔ)課，在教學(xué)過程中通過“誘思”“導(dǎo)思”，進而激發(fā)學(xué)生“運思”“創(chuàng)思”，對學(xué)生切實掌握工程力學(xué)的知識，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的思維能力，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，形成相關(guān)技能，進而在今后的工作崗位上靈活運用相關(guān)知識，具有極為重要的意義。文章將就在工程力學(xué)課程教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力談的幾點粗淺的體會。

【關(guān)鍵詞】工程力學(xué)；思維能力；培養(yǎng)對策

工程力學(xué)課程是職業(yè)院校工科專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，對培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和分析、解決工程技術(shù)問題能力至關(guān)重要。該類課程理論性強，公式多，難以理解和記憶，是中專階段較難學(xué)習(xí)的課程之一。在新知識、新課程不斷增加，力學(xué)課程學(xué)時不斷減少，而現(xiàn)代工程技術(shù)對力學(xué)的要求越來越高的形勢下，必須探索工程力學(xué)課程的教學(xué)方法，改進傳統(tǒng)教學(xué)方法，增加單位學(xué)時課堂信息量，提高教學(xué)效率和教學(xué)效果。

一、力學(xué)教學(xué)方法探討

知識可簡單地分成三大類：事實、概念和原理。事實是最基本的知識，是建立概念和原理的基礎(chǔ)。因此，在介紹概念和原理時，教師應(yīng)向?qū)W生提供一些相關(guān)的事實來幫助學(xué)生理解概念和原理。概念是從無數(shù)同類事物現(xiàn)象中抽象概況出來的，它只表示一般的具有普遍性的東西，不表示個別的現(xiàn)象。比如力的概念就是人們從勞動中提煉出來的。人們從生產(chǎn)勞動和日常生活中通過推、拉、提、擲等活動，感覺到肌肉的緊張和收縮，從而產(chǎn)生了對力的感性認(rèn)識。為了進一步說明所學(xué)的概念和原理，教學(xué)過程中總是以樣例的形式呈現(xiàn)事實，通過豐富的感性材料，引導(dǎo)學(xué)生進行觀察、分析、總結(jié)，以此達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生思維的目的。

二、思維能力的培養(yǎng)方式

（一）培養(yǎng)學(xué)生綜合概括能力，把握認(rèn)識要領(lǐng)

學(xué)生在討論完平面一般力系向作用面內(nèi)任意一點簡化結(jié)果后，教師應(yīng)不失時機強調(diào)簡化的結(jié)果為一個主矢量FR′，和一個主矩MO，它們使物體產(chǎn)生移動和轉(zhuǎn)動效應(yīng)，都不能使物體處于平衡狀態(tài)。只有主矢和對任意一點簡化中心的主矩都等于零時，才能使物體處于平衡狀態(tài)，此時作用于物體上的這一平面一般力系平衡，即：

FR′=0MO=0

在這一結(jié)論的基礎(chǔ)上，我們自然而然地得出了平面一般力系平衡條件與平衡方程。這時應(yīng)向?qū)W生強調(diào)這一平衡條件的應(yīng)用是我們解決許多靜力學(xué)問題的主要手段，應(yīng)使學(xué)生深刻理解，把握其要領(lǐng)，并能熟練地寫出平面一般力系平衡時的獨立方程。在此基礎(chǔ)上，再讓學(xué)生回顧平面匯交力系的平衡條件，將兩者綜合、對比。再通過一些典型習(xí)題的練習(xí)，進一步加深學(xué)生對這些概念的認(rèn)識和理解。這些知識在學(xué)生的思維中就會由零碎的、片面的轉(zhuǎn)化為完整的、系統(tǒng)的認(rèn)識。這種認(rèn)識是學(xué)生對某階段知識的理性認(rèn)識。這一認(rèn)識過程也是學(xué)生應(yīng)用他的理性認(rèn)識來解決一些實際問題所形成自己獨立解決問題方法的過程。在這一認(rèn)識過程中，不應(yīng)讓學(xué)生陷入題海中，而應(yīng)在解題中去摸索出解決問題的手段，讓學(xué)生應(yīng)用該手段去解決每一個具體問題。

（二）注重教學(xué)的動態(tài)生成，“創(chuàng)思”

教師在教學(xué)過程中要注重教學(xué)的動態(tài)生成，注意培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，拋棄“重死記，輕理解”，“重知識，輕能力”的學(xué)習(xí)習(xí)慣，養(yǎng)成善于發(fā)問、思考；勇于探索、創(chuàng)新的學(xué)習(xí)習(xí)慣，自己能看到的，能做到的，鼓勵學(xué)生去看、去做、去創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。首先，通過開放式問題、情境、活動，要求學(xué)生聯(lián)系自己的經(jīng)驗、體驗、問題、想法或收集的信息，進行多種形式的交流，開發(fā)學(xué)生的原始資料，如“江陰大橋”的力學(xué)模型簡化，“行車”“桁架”“簡支梁”等力學(xué)模型的簡化。其次，實現(xiàn)教學(xué)過程中的多向互動，形成對生長元多解的方案性資源，如平面匯交力系的力學(xué)模型“三角架”，如何求桿的外力，如何求桿的內(nèi)力，如何進行桿的結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計，如何進行強度校核？最后，通過網(wǎng)絡(luò)式的多向互動，組織學(xué)生討論比較、評價、互補、修正、形成更豐富的綜合完善的新認(rèn)識，引出“開放性問題”。

（三）注重教學(xué)設(shè)計，“導(dǎo)思”

教學(xué)中，根據(jù)教學(xué)設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生沿著教師精心設(shè)計的再發(fā)現(xiàn)的道路去探索和發(fā)現(xiàn)事物變化的起因和內(nèi)部聯(lián)系，從中找出規(guī)律，并能運用所學(xué)的知識綜合解決工程實際問題。如在工程力學(xué)課程扭轉(zhuǎn)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生思考這樣的問題，機械設(shè)備設(shè)計過程中有時候往往采用空心軸而不用實心軸，采用空心軸運用有什么好處？首先，讓學(xué)生思考具體實例，然后引導(dǎo)學(xué)生用具體數(shù)值計算。通過詳實的計算分析可知，在條件相同的情況下利用空心軸可提高材料的利用率，提高軸的承載能力，但作為空心軸的壁厚不能太薄，否則管子在受扭時容易發(fā)生皺折而降低抗扭能力，并應(yīng)盡量采用無縫鋼管。教師要注重教學(xué)設(shè)計，具有結(jié)構(gòu)意識，形成彈性化方案。教學(xué)目標(biāo)設(shè)計、教學(xué)過程的設(shè)計都應(yīng)留有彈性區(qū)間，長短程兩段設(shè)計，根據(jù)教學(xué)過程中學(xué)生對知識的具體掌握程度，要學(xué)會靈活運用。

總之，在教學(xué)中，應(yīng)不斷激發(fā)學(xué)生積極思考，活躍其思維，用學(xué)過的知識去分析和解決實際問題，不能憑自己的主觀臆斷去答題解題。在反復(fù)認(rèn)識和實踐的過程中不斷培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。讓學(xué)生自己在推理、概括、總結(jié)的反復(fù)認(rèn)識過程中，養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣。

參考文獻(xiàn)

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