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【纺机专业基础力学实验创新教学思路】 力学基础

时间:2019-01-29 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  【摘 要】 本文分析了目前纺机专业基础力学实验教学内容与方式方面存在的不足,结合教学实践提出了实验教学改革的创新教学思路,主要是激发学生对实验的兴趣;更新基础力学实验教学模式,探索新的高效直观的教育方法;实行开放性实验和网上选课系统;提高设备的利用率,实现产学研结合。力求全面提升材料力学实验教学效果。
  【关键词】 纺机专业;基础力学;实验教学;存在不足;创新思路
  
  一、引言
  基础力学是纺织机械等专业必备的一门技术基础课,基础力学实验教学是基础力学教学体系的一个有机组成部分,是培养学生综合素质的重要教学环节,它在培养学生的设计实验方案能力、动手能力、数据分析能力等方面具有不可替代的作用??[1]?。随着我国实验教学改革的不断深入,基础力学实验教学的内容与教学方式也应不断更新发展,以便能够更好地培养学生的技能和创新意识与能力,为学生今后从事科学技术领域的研究奠定基础。本文分析目前基础力学实验教学内容与方式方面存在的问题和不足,并结合教学实践提出实验教学改革的创新教学思路。
  二、基础力学实验教学现状分析
  1、实验教学方法不利于培养学生的主动性、积极性
  长期以来基础力学实验从属于基础力学课程,目前的实验教学仍然以验证性实验为主,强调对理论知识的补充说明过程,验证理论知识的正确性,以及和实际情况是否符合,导致学生在做实验的过程中只动手,不动脑,只要按照实验步骤操作,就可得到预期的实验数据,这种实验教学模式,根本不能激发学生对实验课的兴趣,更谈不上给不同兴趣、不同潜力的学生提供学习和研究的机会??[2]?。
  2、综合性、设计性、实用性的操作实验无法开出,实验材料太单一
  通过基础力学的学习,本应让学生了解工程中常用材料的力学性能,但目前开出的“金属拉压试验”,只是对低碳钢、铸铁进行常温下拉压性能的验证实验,而对现代工程中大量涌现的新型材料,如复合材料、聚合物等在高温及低温下的力学性能试验,却由于设备及学时等原因无法涉及。
  3、实验教学考核体系不完善
  由于实验学时少,考核只以出勤和实验报告为准,对实验教学没有单独的操作考试,在理论考试中实验方面的考核内容也较少,这样对学习不够主动的学生起不到监管的作用??[3]?。
  4、实验教学与科研结合不密切
  目前实验设备主要用于教学,实验室虽然向所有教师开放,但总的来说设备在科研方面的利用率低。实验室的建设和发展走产学研结合的道路还是任重道远??[4]?。
  三、创新教学思路
  对实验教学进行创新教学,首先要明确基础力学实验教学改革的思路,我们坚持以充分调动学生的学习主动性为主线,同时考虑对实验教学组织和管理模式进行改革,力学教学实验中心将“夯实基本技能,强化应用背景,提升综合能力,激发创新精神”作为基础力学实验教学改革的思路。
  1、引导学生进入实验状态,激发学生对实验的兴趣
  实验教师在实验前,通过多媒体课件向学生讲解实验目的、实验原理、实验步骤以及实验设备的具体操作和注意事项。首先,在讲解的过程中,教师要向学生提出一些问题,让学生带着要解决这些问题的想法去做实验。其次,教师要善于引导学生观察不同的实验现象和实验数据,挖掘出这些实验现象和数据背后隐藏的真理。再次,教师要适当地联系实验在工程实际中的应用,激发学生做实验的兴趣。
  2、更新基础力学实验教学模式,探索新的高效直观的教育方法
  开发基础力学实验教学多媒体课件,开展计算机辅助教学来促进实验室教学手段的现代化??[5]?。基础力学实验仿真演示软件针对工程力学、材料力学、建筑力学课程的低碳钢拉伸、铸铁拉伸、低碳钢压缩、铸铁压缩、低碳钢扭转、铸铁扭转实验,在计算机上以动画形式仿真实验过程,直观、形象地显示材料在外力作用下发生拉伸、压缩、扭转变形时的破坏特性和变形规律,绘制材料在拉伸、压缩、扭转变形时的应力――应变关系曲线图,并在图上标注材料的主要力学性能指标,如:屈服极限、强度极限,动态再现了材料发生拉伸、压缩、扭转变形时的实验过程。力学仿真演示软件让学生直观、形象了解材料的力学性能,使学生一方面足不出户就可预习、熟悉相关实验的功能,了解实验流程,另一方面,可以提高实验效率,降低实验成本,增强学生学习的积极性,取得较好的教学效果。
  3、实行开放性实验和网上选课系统
  给学生充足的时间和空间,突破材料力学实验教学的传统方式,实现全面开放实验室,建立相对独立的实验教学体系,打破班级授课制,开发网上选课系统,让学生自己在网上选课,按分散式教学模式组织实验教学。全面开放实验室,调动学生的主观能动性,使每个学生都有动手操作机器的机会,提高仪器设备的使用率。同时实验室开放能最大限度地利用实验室资源,实验室开放后,学生自己选择实验项目,实验的频率和实验循环的节奏由学生自己调节,这使得实验室的容量大幅度提高,实验用房得到充分的利用。
   4、提高设备的利用率,实现产学研结合
  为了充分发挥实验室的作用,必须要改革原来仅限于本课程教学使用的封闭型管理的体制,逐步实行实验室的对外开放,为全院的教学和科研服务。目前,一般高等院校的很多青年教师因无经费或缺实验条件做前期的研究工作,出不了论文,因而很难申请到省级或国家级的科研课题。基于此,实验室应向全校教师开放,鼓励教师,特别是理论教学的教师多进实验室,利用现有设备开展科研,这不仅可以提高实验室的仪器使用率,有利于全院教学、科研的开展及水平的提高,也为打破原来封闭的小而全的实验室建设模式,建设开放性实验室做一些有益的尝试。
  四、结语
   基础力学实验教学改革以培养学生实验能力,提高学生素质为目标,建立多模式的实验考核制度,保证实验教学质量不断提高。为此,学校在加大实验设备投入的同时,应充分利用现代化的教学手段及开放性、创造性的思维方式,对现有的教学方法及考核制度进行改革,全面促进实验教学质量及学生综合能力的提高。
  【注 释】
  [1] 郑毅敏,王春秀.工科实验室建设的思考[J].实验技术与管理,2008.25(1)147.148.
  [2] 冯英先,徐志洪.工程力学实验教学改革的探索[J].实验室研究与探索,2004.23(6)64.65.
  [3] 徐英.提高实验教学质量培养学生创新意识[J].实验科学与技术,2010.8(5)76-78.
  [4] 马亚杰,于泓.高校实验教学改革探索与培养学生创新能力探析[J].黑龙江科技信息,2010(31)248-248.
  [5] 吴本英,马金柱.地方高校材料力学实验教学的实践与探讨.继续教育研究,2008.(2)88-89.
  【作者简介】
  唐令波,男,湖北襄阳人,硕士研究生,主要从事基础力学实验教学与研究.

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