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关于工程力学教学中实践与创新能力的培养

作者:临床医学
出处:www.lunrr.com
时间:2019-10-26

一,工程力学的教学特点

工程力学课程是许多工程学专业的重要基础课程,包括理论力学和材料力学。通过理论力学的教学,学生可以掌握粒子,粒子系统和刚体机械运动(包括平衡)的基本规律和研究方法,可以分析多物体运动机理,解决多度动力学问题。 -自由系统,并具有在力学问题方面的能力,能够建立初步的力学模型以进行定性分析和研究。通过材料力学的教学,学生可以掌握构件的强度,刚度和稳定性的计算方法,掌握材料力学的基本概念和理论,解决应力后变形体的强度,刚度和稳定性问题。

工程力学课程涵盖了广泛的专业和大量的学生。它是工程专业学生学习后续专业课程的桥梁,其理论在工程技术领域具有广泛的应用。它具有广泛的通用性和强大的理论,还具有明确的实践和工程学意义,并且随着科学技术的发展而具有更新和创新。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,思考和重视教学设计与规划,以知识为载体,以教学为平台,以科学的教学设计为手段,使学生不仅可以掌握工程力学的理论体系,而且可以分析和解决工程实践中的实际问题,并积极运用创新思维和方法来达到工程应用和创新的目的,从而培养创新人才。

二,教学实践能力的探索

(1)渗透工程实践的理论课堂教学

工程力学的理论知识相对抽象,学生缺乏对工程实践的理解。因此,教师在课堂教学中要注意教学的直观性,充分利用物理和多媒体的方法,增加学生的感性认识,从而加深理论的理解。理解。在课堂教学中,在讲解课程的基础理论知识的同时,引入了大量的工程实例和生活中的力学问题,以激发学生的学习兴趣,增强其工程分析能力,并使学生掌握基础工程知识。计算方法。同时,要注意多媒体课件的设计,在课件中插入大量的工程图片,实例和动画,以及各种力学分析CAE软件。这样,通过增加每个班级的信息量,可以调动学生对班级的热情,并扩大学生的视野,以了解基础理论在工程实践中的应用,同时加深对基础理论的理解。教学内容,并培养学生积极运用所讲的知识。和解决问题的习惯,锻炼他们的机械思考能力。

例如,在理论力学教学中,针对具体工程案例进行理论推导和求解后,可以使用多体动力学仿真软件ADAMS建立相应的视觉力学模型,并可以快速求解动力学参数,显示。为了说明桁架结构受力分析的实例,采用节点法和截面法求解桁架中各极的应力。在ADAMS中建立了典型桁架的结构力学模型。运行模拟后,可以在后处理窗口中直观,方便地查看每个杆的力,然后将其与理论推导结果进行比较,以验证理论推导结果的正确性。在材料力学教学中,说明了对象的变形。可以使用有限元仿真软件ANSYS建立三维有限元模型,以可视方式显示在不同应力和约束下物体的变形,应力和应变。例如,在推导应力公式时,学生可以通过演示映射的网格后杆和梁的拉伸,弯曲和扭转变形动画来清楚地看到相邻截面之间的变形。使用该软件的三维可视性,可以激发学生的兴趣,并可以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,不仅可以帮助学生掌握力学理论,还可以帮助学生了解工程力学领域知识的发展和应用,并提高学生对主动学习和分析软件的兴趣。在课堂氛围的同时,培养了学生应用力学的能力,并取得了良好的教学效果。

(2)综合课程实验

在工程力学课程实验中,建立了基础课程和综合课程实验,并选择了教师的一些研究内容来辅助该课程的实验教学。通过这种方式,学生可以掌握工程力学课程的基本实验方法,并在实际应用中学习其他高级实验方法,以提高解决实际工程问题的能力。

综合实验部分的内容应反映其综合性,而不是统一性。可以组合使用多种实验方法来解决几个不同实验主题的问题。例如,还提供齿轮箱啮合的根应力集中系数的测试,减速机输出轴的动态应力测量实验以及减速机输出轴的振动测量实验。这三个实验都要求学生掌握具体的实验问题,并在动态电测量和平面光弹性实验方法的基础上设计实验原理和方法,并使用计算机。用数码相机和其他方式记录实验数据,并通过自己编写程序来处理数据,并独立完成实验报告。这些实验可以训练学生查询材料,设置实验设备,进行实验总结,编写报告和团队合作。

(III)基于主题的综合课程设计

工程力学的工程应用具有广泛的背景。许多研究主题与力学有关。为了培养学生的工程实践能力,可以利用相关学科平台,从大型项目中提取相关的小型模块,作为面向学生的综合课程设计的主题。通过以解决实际工程问题为背景的课程设计,可以锻炼和提高学生的工程实践能力,使毕业后可以迅速解决工程的实际问题,从而满足企业的要求。应用型人才。

例如,在工程力学课程的设计中,建立了工程计算模块,通过实践和训练特定的计算,学生可以掌握当前国际上先进的有限元计算方法,同时加深对基础理论知识的理解。工程力学,其工程计算技能也得到锻炼和提高。

三,教学创新能力的探索

(1)启发式教学

启发式教学是在教材的要点,难点和疑问中创造一个问题情境,以引起学生的注意,并给予适当的启发,以培养学生的创新思维,鼓励学生主动,独立地分析和解决问题。这不仅增加了学生的自信心,而且激发了学生的好奇心。它不仅可以培养学生的学习热情,还可以指导学生的思维取向,培养学生思考问题和分析问题的能力。

在工程力学教学中,可以采用启发式教学法。从教学内容和专业背景上,我们可以通过讲座,图片,多媒体等形式介绍该学科的最新发展和该学科历史上的一些创新实例,以使学生了解相关知识。应用的价值,并认识到力学是促进科学技术进步的基础学科,从而激发了学生的创新意识。在课堂教学中,着眼于课程的重点和难点,我们可以结合教学实例,提出思路广泛的问题,激发学生寻找自己的见解,并通过信息寻找解决方案。通过组织讨论和分析,教师应引导学生的各种想法并给予建设性的积极评价,从而开拓学生的想象空间,培养学生的自主学习能力,并将灌输性教学转变为启发式教学。

(2)研讨会教学

专题研讨会的教学目的是让学生参与教学,教与学,师生互动,通过专题研讨会使学生积极建构和扩展知识,培养学生的发散思维和创新能力。教师可以为课程的关键和困难问题设置相应的课堂讨论班。在讨论班中,采用以教师为主导,学生主动,互动交流,基于方法的基础广泛的教学模型,并由教师设置适当的讨论主题。这些问题可能没有标准答案,也有多种解决方案供学生分组。准备。研讨会的主题应与课程内容相关。它应该是该主题的前沿和热点。学生下课后需要查阅文献,并提出想法,分析和答案。在研讨会中,老师由每位老师指导。每组学生选择代表以黑板,图片,多媒体,PPT等多种形式进行演讲,老师和其他学生将提出问题并进行讨论,最后老师将进行总结和评论。这种教学形式改变了传统的“填塞式”教学。课堂教学已经从“以教师为中心”转变为“以学生为中心”。在教学目的上,从“以知识转移为目的”到“以培养能力为中心”;在教学效果上实现了从听知识到学习知识的转化,从而提高了研究的整体素质研讨会不仅是课堂教学的必要补充,而且是实现师生交流的手段和过程,是增强教学效果和发展学生个性的重要环节。

(III)探索研究型教学

“教学”和“科学研究”是大学教育的“两条腿”。两者的互补和有机结合,是培养创新型人才的重要保证。发展研究型教学应被视为高校教学活动的一部分。学校要重视师资队伍建设,重视教师研究型教学活动。必须确保教师有时间,精力和资金从事创新,发明创造,因为只有创新型教师才能培养创新型人才。

教师需要参与科学研究,了解和熟悉该学科的前沿和发展,不断提高他们的研究能力,并利用前沿学科研究来促进教学内容的创新。同时,教师应在教学过程中将最新的科研成果应用于教学中,并特别探索与科研环节相结合的教学内容,充分利用每个教学环节,进行研究或实验,贯彻研究型教学的理念。在教学过程中,从基于演讲的教学向基于研究的教学过渡。将科研创新融入大学课堂,引导学生跟上学科前沿,拓宽视野。只有这样,我们才能培养具有创新精神和创造力的人才。

四,结论

通过分析工程力学课程教学的特点,结合作者自身的教学和科研经验,在工程力学教学,课堂理论教学,课程实验设置和教学设计等方面如何培养学生的实践和创新能力。思考与探索。目的是增加学生对工程实践的感知知识,提高力学知识的综合运用,提高工程力学的教学效果,促进教学改革,为学校培养工程应用和创新型人才教育提供有效途径。

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