高职工程力学教学中体现的教学思想

摘 要：工程力学是一个总结认知规律、强化辩证思维的学科.在高职工程力学的教学中,实践和根源分析是关键,它们不仅能表现出教学思想的解释能力,而且还能提高教学在实践操作上的力学功能.本文结合工程力学的教学思想,深度解析了工程力学的教学重点.

关 键 词：高职工程力学教学思想

高职工程力学不仅能向学生全方位地展示力学工程的知识、特点和变化规律,还能帮助学生构建工程力学的结构.

一、高职工程力学的教学

(一)教学内容

工程力学主要研究力的不同形态,在受到压缩、剪切、扭转、弯曲等形变力时,工程结构的组合强度会发生较大改变.学生应根据力的变化特征,测算出力对工程结构的控制效果,确定结构载荷,设计出基本的构件尺寸.

(二)教学规律

高职工程力学的教育目的在于锻炼学生的实践能力,教会学生“学以致用”,丰富学生的工程设计思想.工程力学的教学规律有以下几个特征：

1.规律突出,分类清晰

任一力学的变化都要遵照特定的规律,因为在客观世界中,力的变化和转移都是有迹可循的.

2.教学思想丰富

除了基础教学之外,教师还应根据工程力学特有的教学优势,创建复合型教学思想,全方位、立体式地解释工程力学的学习规律和教学内容.

二、工程力学教学思想的探究

1.安全第一思想

安全问题是工程力学教育的首要思想,教师应教会学生怎样分析、控制,使力能够平稳、安全、可靠的在工程各结构中转换、变化,杜绝不安全因素在工程中出现.

2.经济思想

经济、实用这两种性能对工程效益价值的影响很大,对工程结构设计复杂性、单元构件尺寸、工程材料成本等内容都至关重要.在工程力学教育中,教师应突显节约经济设计理念的重要性,教会学生利用力学设计的优势,巧妙地转化工程结构,节约材料和人力资源成本.

3.实验标准思想

通过反复实验、测评,能够计算出力学性能参数,如工程结构的强度极限、弯曲极限、承受力极限等.这些参数与材料、工程结构的变化关联性都很强,它们的变化会引发参数值的变化.因此,以实验为依据,以实践为标准是力学性能实验教学的宗旨.

1.基本点思想

工程力学应从力和力矩出发,探究两个基本量的变化特征,分析物体在移动、变形中的力能量.如静力平衡原则是指在物体被转化成刚体的过程中,静力会变成一个不断移动的质点,学生在分析力的变化情况时,可以根据质点的运动轨迹,寻找构件变形、工程结构变化的根本原因,并在实际操作中注意规避.

2.简化思想

工程力学变化种类繁多,教师可以从宏观和微观两个方面来分析工程力学的变化情况.从宏观角度来看,力的变化是工程构件的形态变化,是导致结构拉伸、收缩的主要原因；从微观角度来看,力在平面、截面、立体面中是相对平衡和稳定的.

3.递进思想

层层深入、类比学习是工程力学教育的主导思想,教师可以结合典型例题,以类别题型为核心思想,分析工程结构的刚度、稳定性、变形极限等参数变化.如教师可以选取某一工程力学的案例,先分析一个构件的受力情况,详细介绍该构件在工程结构中的力量支撑作用；然后,分析周边相同构件的受力情况,分析不同构件因受力不同,变形情况也会有不同；最后,重新回到工程案例中,从细小到宏观,向学生阐述力在不同构件、结构、工程中的变化特征.

4.解释矛盾思想

在工程力学的教育中,教师难免会遇到“相关矛盾问题”,它们集中在力相互抵消、相互干扰、相互促进这三个方面.因此,在教学时,教师应告诉学生如何选择“目标力”,计算存在力能量变化的应力要素,忽视次要力的变化.

利用矛盾思想,不仅能简化教师的教学内容和流程,而且还能使学生保持清晰的头脑,懂得合理选择、适当挑选,将关注点集中到真正发生力学变化的参量上.