力學(xué)課程中實(shí)驗環(huán)節的重要性
論文關(guān)鍵詞： 力學(xué)課程 實(shí)驗環(huán)節 科學(xué)素養 創(chuàng )新能力
論文摘要： 力學(xué)課程是工程技術(shù)人才所必須學(xué)習的課程之一,由于課程的概念性強、抽象性強、應用性強等特點(diǎn),課程中實(shí)驗環(huán)節的設置是必不可少的,而且實(shí)驗對課程的學(xué)習有著(zhù)非常大的促進(jìn)作用,實(shí)驗環(huán)節是培養工程技術(shù)人才科學(xué)素養,創(chuàng )新能力的有效途徑,我們在教學(xué)過(guò)程中應當加深對實(shí)驗環(huán)節教學(xué)的探索,提高實(shí)驗環(huán)節的課時(shí)比率,提高力學(xué)教學(xué)水平,促進(jìn)教學(xué)方法的改革與創(chuàng )新。
1前言
力學(xué)課程作為專(zhuān)業(yè)基礎課,大部分的工科專(zhuān)業(yè)的學(xué)生都要進(jìn)行學(xué)習。按照學(xué)生層次、專(zhuān)業(yè)類(lèi)別、力學(xué)知識深度的不同,力學(xué)課程包括《建筑力學(xué)》、《工程力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《理論力學(xué)》等。對于建筑,機械,航空等這些與工程結合密切的專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō),力學(xué)課程是及其重要的技術(shù)基礎課,是這些專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)好專(zhuān)業(yè)課的一個(gè)重要前提。力學(xué)課程的特點(diǎn)就在于它所研究的問(wèn)題都是與工程實(shí)際相結合的,是在生產(chǎn)生活中實(shí)實(shí)在在所遇到的問(wèn)題。我們知道,實(shí)驗也是解決實(shí)際工程問(wèn)題的方法之一,因此力學(xué)課程的學(xué)習與實(shí)驗就有了不可分離的關(guān)系。在力學(xué)課程中加開(kāi)實(shí)驗環(huán)節,就成了學(xué)好力學(xué)課程的有效方法。力學(xué)課程的學(xué)習離不開(kāi)實(shí)驗環(huán)節,加入實(shí)驗環(huán)節是學(xué)好力學(xué)課程的最直觀(guān),最有效的方法。所以,實(shí)驗環(huán)節在力學(xué)課程中的作用是十分重要的。
2實(shí)驗環(huán)節可以更好的激發(fā)學(xué)生學(xué)習力學(xué)課程的興趣
興趣是推動(dòng)人認識活動(dòng)行為的重要動(dòng)機,在課堂上,如果學(xué)生對所學(xué)的知識懷有興趣,便會(huì )抱積極的態(tài)度、以愉快的心情去參與進(jìn)去,從而體驗到學(xué)習是一種無(wú)窮的樂(lè )趣。而力學(xué)理論的學(xué)習是枯燥無(wú)味的,課程內含力學(xué)相關(guān)基本概念和術(shù)語(yǔ),有很多易混淆的名詞,力學(xué)作用情景抽象,實(shí)際應用性強,如果不加以正確有效的引導學(xué)生學(xué)習,會(huì )很容易讓學(xué)生知難而退,放棄對課程的學(xué)習。因此必須針對力學(xué)課程概念性強、抽象性強,應用性強等特點(diǎn)對學(xué)生進(jìn)行一步一步的引導,這就需要力學(xué)實(shí)驗的配合進(jìn)行。力學(xué)實(shí)驗主要包括材料力學(xué)實(shí)驗,結構力學(xué)實(shí)驗,根據課程的重點(diǎn)難點(diǎn)設置不同的實(shí)驗項目,達到幫助學(xué)生學(xué)習的目的。比如在材料力學(xué)部分,材料的拉伸、壓縮、扭轉等內力的概念在學(xué)生中有很多疑點(diǎn),必須給予明確而有說(shuō)服力的解釋,否則不利于培養學(xué)生的分析、思維能力。講解每一概念后,到實(shí)驗進(jìn)行對應的實(shí)驗項目,對實(shí)驗過(guò)程進(jìn)行詳細的指導,對實(shí)驗后的試件破壞形式和實(shí)驗數據進(jìn)行科學(xué)分析,使學(xué)生對相關(guān)的內力概念有一個(gè)深刻的理解。從而解決了力學(xué)課程概念性強,情景抽象的問(wèn)題。對于力學(xué)課程實(shí)踐應用性強這個(gè)特點(diǎn),這就要求在講課過(guò)程中必須加入工程實(shí)際問(wèn)題的舉例。比如說(shuō),在材料的軸向拉伸和壓縮試驗中,做實(shí)驗的目的是什么,在工程實(shí)際中的作用是什么,這個(gè)實(shí)驗可以對機械零件,建筑材料進(jìn)行檢測,是研究材料性能,設計新零件等所必須要進(jìn)行的實(shí)驗,比如說(shuō):起重裝置中載重件的設計、減速器中傳動(dòng)軸的設計等都需要進(jìn)行實(shí)驗,都需要經(jīng)過(guò)周密的科學(xué)的計算才能設計尺寸選取材料。在力學(xué)課程的教學(xué)中根據課程的這些特點(diǎn),有針對性的開(kāi)設實(shí)驗項目,激發(fā)學(xué)生們對力學(xué)知識的學(xué)習興趣,養成從實(shí)驗方面解決問(wèn)題,在快樂(lè )中學(xué)習的習慣,教師應充分利用力學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)及實(shí)驗條件為課程服務(wù),來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,解決學(xué)生在力學(xué)學(xué)習中的問(wèn)題。
3實(shí)驗環(huán)節可以培養學(xué)生的科學(xué)素養
科學(xué)素養(ScientificLiteracy)主要包括人們對于科學(xué)知識達到基本的了解程度;對科學(xué)的研究過(guò)程和方法達到基本的了解程度;對于科學(xué)技術(shù)對社會(huì )和個(gè)人所產(chǎn)生的影響達到基本的了解程度等三方面,科學(xué)素養是公民基本素質(zhì)的一部分。當今培養學(xué)生的科學(xué)素養已成為時(shí)代呼喚高科技人才的需求,已成為今后社會(huì )進(jìn)步、國家生存發(fā)展對公民綜合素質(zhì)的普遍要求�，F在努力培養掌握科學(xué)技術(shù)的新世紀的公民就意味著(zhù)將來(lái)提高國家的國際地位和綜合國力�？茖W(xué)教育的目標有兩個(gè)特點(diǎn):一方面是把如何學(xué)習科學(xué)納人科學(xué)教育的目標;另方面是強調學(xué)生個(gè)性和潛能的發(fā)展。因此為了適應國家建設、科技事業(yè)發(fā)展的需要,創(chuàng )新型人才應該具備良好的科學(xué)素養,應該具備必要的科學(xué)知識,科學(xué)的思維方式,對科學(xué)的理解,科學(xué)的態(tài)度與價(jià)值觀(guān),以及運用科學(xué)知識和方法解決問(wèn)題的意識和能力 [1] 。力學(xué)知識作為工程技術(shù)人才的所必須具備的知識,力學(xué)課程的教學(xué)也就顯得格外的重要,在教學(xué)過(guò)程中,必須要把對學(xué)生科學(xué)素養的培養和提高作為教育的一個(gè)基本目標。學(xué)生經(jīng)過(guò)高等學(xué)校的學(xué)習,理工科的學(xué)生應該具備良好的道德品質(zhì)、豐富的知識和技能、具有創(chuàng )造性思維和分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力,具有誠信的態(tài)度和健康向上的精神,成為國家建設的棟梁。為了達到教育目標,需要靠教育過(guò)程中的各個(gè)教學(xué)環(huán)節來(lái)體現,而實(shí)驗環(huán)節對學(xué)生科學(xué)素養的培養起著(zhù)重要作用。對于理工類(lèi)的許多學(xué)科和專(zhuān)業(yè),力學(xué)是主修骨干課程,它既有一條發(fā)展的主線(xiàn),又與其它課程有著(zhù)密切聯(lián)系。通過(guò)對力學(xué)專(zhuān)門(mén)知識的系統的深入的鉆研和專(zhuān)業(yè)工程中的應用訓練,學(xué)生逐步掌握廣博深入的力學(xué)知識,學(xué)會(huì )正確的思維方法,獲得分析和解決工程中與力學(xué)有關(guān)問(wèn)題的能力。實(shí)驗又在學(xué)生科學(xué)素養的培養過(guò)程中處于承上啟下的重要階段。力學(xué)實(shí)驗對培養學(xué)生良好的科學(xué)素養至關(guān)重要。在實(shí)驗環(huán)節進(jìn)行過(guò)程中讓學(xué)生對實(shí)驗內容進(jìn)行有意義的建構,通過(guò)使用先前所學(xué)的力學(xué)理論去進(jìn)行有意義的建構當前試驗內容,如果遇到問(wèn)題需要課后找資料自學(xué),這就培養了學(xué)生繼續學(xué)習的能力,即學(xué)會(huì )學(xué)習;同時(shí)在實(shí)驗中,學(xué)生通過(guò)一個(gè)完整的科學(xué)研究過(guò)程的訓練,初步瞳得如何從事科學(xué)研究,培養了實(shí)踐能力,即學(xué)會(huì )做事;在實(shí)驗中,與指導老師的溝通,與同組同學(xué)的溝通與合作,在全班同學(xué)面前的表達能力等,既學(xué)會(huì )協(xié)作;同時(shí),學(xué)會(huì )力學(xué)實(shí)驗的實(shí)踐操作技能,掌握技術(shù),適應生存。在這一系列的過(guò)程中,學(xué)生的科學(xué)素養在慢慢的培養起來(lái)。
4力學(xué)實(shí)驗與工程實(shí)際結合緊密,是培養工程技術(shù)人才的必要手段
實(shí)驗在各個(gè)學(xué)科中的地位都是十分重要的,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,離不開(kāi)實(shí)驗,不經(jīng)過(guò)實(shí)驗檢驗的理論,也僅僅是空頭理論。力學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程更是離不開(kāi)實(shí)驗環(huán)節,在力學(xué)發(fā)展的道路上,許多科學(xué)家的發(fā)明、創(chuàng )造都是靠大量科學(xué)實(shí)驗而得到的結果,因而實(shí)驗能力在培養現代工程技術(shù)人才中,占有重要的地位。在力學(xué)知識的學(xué)習過(guò)程中,肯定會(huì )遇到很多困難,結合實(shí)驗進(jìn)行學(xué)習是一個(gè)十分有效的方法。實(shí)驗教學(xué)是一種智力與能力,理論與實(shí)踐相結合的教學(xué)活動(dòng)。其功能是鞏固加深對力學(xué)基本概念,基本理論的理解,并使學(xué)生在接觸和熟悉實(shí)驗儀器的使用過(guò)程中掌握基本測試技能,了解科學(xué)的實(shí)驗方法,培養學(xué)生應用所學(xué)理論綜合分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,有利于養成學(xué)生手腦并用,細心觀(guān)察事物的習慣,讓學(xué)生了解進(jìn)行實(shí)驗是解決工程問(wèn)題的有效手段。所以,實(shí)驗教學(xué)是整個(gè)教學(xué)過(guò)程的重要環(huán)節,與理論教學(xué)是相輔相成的。要培養出優(yōu)秀科技人才,離不開(kāi)實(shí)驗教學(xué)。
5力學(xué)實(shí)驗是培養學(xué)生創(chuàng )新能力的基礎
創(chuàng )新能力是能夠創(chuàng )造出具有社會(huì )價(jià)值的新理論和新事物的各種心理特點(diǎn)的綜合,是指能獨創(chuàng )性解決問(wèn)題的能力。主要包括創(chuàng )造性思維與創(chuàng )造性想象,而以創(chuàng )造性思維為創(chuàng )造性心理的核心。創(chuàng )造性思維是人類(lèi)思維的綜合,是智力發(fā)展的高級表現形式。當人類(lèi)進(jìn)入了21世紀,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是日新月異,國家之間,行業(yè)之間的競爭越來(lái)越激烈,其中,人才的競爭更是愈演愈烈,說(shuō)到人才的競爭歸根結底是創(chuàng )新能力的競爭。在培養工程技術(shù)人才的教育過(guò)程中,創(chuàng )新能力的培養是十分必要和重要的。創(chuàng )新能力的培養是各個(gè)學(xué)科教育的重要目的,學(xué)科發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)創(chuàng )新能力[2]。力學(xué)學(xué)科的教育更是應該注重對學(xué)生創(chuàng )新能力的培養,這就要求在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)多方面的訓練提高學(xué)生的思維能力,發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習能力,激發(fā)學(xué)生的求知欲,更好地培養學(xué)生的創(chuàng )新能力。力學(xué)實(shí)驗就是一個(gè)很好的訓練手段。工程力學(xué)實(shí)驗作為工程力學(xué)課程的組成部分,它對學(xué)生實(shí)際操作技能的訓練,動(dòng)手能力的培養,創(chuàng )新思維的形成等都有重要作用。在力學(xué)實(shí)驗包括基礎實(shí)驗、綜合性實(shí)驗、開(kāi)放性實(shí)驗等,學(xué)生通過(guò)基礎實(shí)驗熟練掌握了儀器、設備的使用方法和工作原理,完成教學(xué)大綱要求的基本實(shí)驗技能。之后,再通過(guò)進(jìn)行綜合性實(shí)驗,讓學(xué)生把相關(guān)的知識用實(shí)驗的方法結合起來(lái)去解決問(wèn)題,提高學(xué)生對知識的綜合認知水平。最后,發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性,指導學(xué)生進(jìn)行設計性,創(chuàng )新性實(shí)驗,此類(lèi)實(shí)驗才是實(shí)驗環(huán)節的關(guān)鍵所在,實(shí)驗者的設計思想和動(dòng)手能力將在這一階段集中地體現出來(lái)。讓學(xué)生自己設計實(shí)驗方案,包括實(shí)驗所用儀器,實(shí)驗步驟,實(shí)驗原理等,在設計性實(shí)驗中,學(xué)生將成為實(shí)驗研究的主角,通過(guò)專(zhuān)業(yè)基礎知識與工程實(shí)際相結合,一定能激發(fā)出學(xué)生的創(chuàng )造性,尤其是提供了所學(xué)知識的縱向和橫向擴展與創(chuàng )新的舞臺,既加深了學(xué)生對所學(xué)知識的理解和應用又訓練了學(xué)生解決問(wèn)題,處理問(wèn)題的能力,提高了學(xué)生的創(chuàng )新思維和實(shí)踐能力。
6小結
力學(xué)教學(xué)具有理論性、工程實(shí)踐性強的特點(diǎn),實(shí)驗環(huán)節是教學(xué)過(guò)程中必不可少的,實(shí)驗對教學(xué)的作用也是十分明顯的,但是,現階段我們的實(shí)驗教學(xué)環(huán)節還不是很成熟,有些院校對力學(xué)實(shí)驗課時(shí)比率設置較低,或者借課改減少其所占比率。我希望廣大的力學(xué)教育工作者繼續加深對力學(xué)教學(xué)方法的探索,尤其是對實(shí)驗教學(xué)環(huán)節的創(chuàng )新,充分發(fā)揮實(shí)驗教學(xué)的特點(diǎn),提高力學(xué)教育的水平,多多培養出具有良好科學(xué)素養,創(chuàng )新能力強的新時(shí)代工程技術(shù)人才!
參考文獻:
[1] 鐘啟泉.國外科學(xué)素養說(shuō)與理科課程改革[J].比較教育研究,1997(1):16—21.
[2]唐曉雯.改革材料力學(xué)實(shí)驗教學(xué)注重培養學(xué)生的工程素質(zhì)與創(chuàng )新能力[J]高等建筑教育,2003,(4):83-84.
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