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工程應用能力在公路工程力學(xué)與結構課程中的應用
目前，我國職教理念便要求高職畢業(yè)生具有一定寬度基礎理論，又要具有技術(shù)應用能力強，以下是小編搜集的一篇工程應用能力在公路工程力學(xué)與結構課程中的應用探究的論文范文，歡迎閱讀參考。
【摘 要】 高職課程改革的主要目的之一，便是培養學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的能力，作為理論性很強的《公路工程力學(xué)與結構》，如何改進(jìn)教學(xué)方法，盡量穿插工程應用實(shí)例，是值得研究的課題，本文從筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗出發(fā)，結合公路工程特別，將各知識點(diǎn)與工程實(shí)際結合起來(lái)，對提高學(xué)生的實(shí)踐能力，工程素質(zhì)有著(zhù)深遠的影響。
【關(guān)鍵詞】 公路工程力學(xué)與結構 教學(xué) 工程應用 能力培養
一、問(wèn)題的提出
高等職業(yè)教育的基本目標，便是培養適應生產(chǎn)第一線(xiàn)的高素質(zhì)技能型人才，對學(xué)生的實(shí)踐應用能力要求很高。目前，我國職教理念便要求高職畢業(yè)生具有一定寬度基礎理論，又要具有技術(shù)應用能力強，知識面寬，素質(zhì)高。如何滿(mǎn)足這一要求呢?近年來(lái)，各學(xué)院都在進(jìn)行課程體系的改革，我院也順應形勢與市場(chǎng)要求，對工科的三大力學(xué)及結構設計課程進(jìn)行了整合，形成了獨具特色的《公路工程力學(xué)與結構》。
《公路工程力學(xué)與結構》課程要求老師要以“應用”為主旨和特征構造課程與教學(xué)體系，以工程應用為中心，引導發(fā)掘生活中的工程實(shí)例，鼓勵學(xué)生獨立思考，大膽創(chuàng )新，培養學(xué)生敏銳的反應和思維能力。
本人從多年的教學(xué)經(jīng)驗出發(fā)，現將課程體系作一分析，并將工程應用作一穿插，以期與同行共同探討。
二、課程體系分析
《公路工程力學(xué)與結構》分為兩大部分，力學(xué)部分與結構部分，此文僅討論力學(xué)部分。力學(xué)部分是將工科的三大力學(xué)《理論力學(xué)》《材料力學(xué)》《結構力學(xué)》作了整合：即將《理論力學(xué)》中的靜力學(xué)部分，《材料力學(xué)》部分中的拉伸與壓縮，扭轉，彎曲變形，及《結構力學(xué)》中的影響線(xiàn)部分提出來(lái)，組成了《公路工程力學(xué)與結構》
靜力學(xué)為材料力學(xué)提供解決問(wèn)題的思路和方法，材料力學(xué)則要解決工程實(shí)際問(wèn)題，即構件的強度、剛度、穩定性問(wèn)題。
1、靜力學(xué)的主要內容：靜力學(xué)主要研究物體的受力分析與平衡規律，建立力學(xué)平衡方程，求解求知的支座反力。特別是對物體及系統的受力分析是重點(diǎn)，難點(diǎn)及基礎。
2、材料力學(xué)的研究?jì)热荩翰牧狭W(xué)主要研究變形固體在軸向拉伸與壓縮、剪切、扭轉、彎曲及組合變形，并分析在變形過(guò)程中各種內力的變化規律，明白強度、剛度及穩定性的驗算，利用強度條件進(jìn)行校核、確定構件截面尺寸，確定許可荷載等問(wèn)題。為工程實(shí)際中的選材設計奠定理論基礎。
以上兩大部分的內容是相互聯(lián)系的，教師只有理清知識的脈絡(luò )，從本質(zhì)上理解，提升知識，才能做到渾然一體，融會(huì )貫通。
三、課程教學(xué)中工程能力的培養
1、常見(jiàn)事物引進(jìn)法。這一方法就是把學(xué)生們天天能見(jiàn)到的工程實(shí)物信手拿來(lái)進(jìn)行教學(xué)。比如受力分析能力的工程應用。受力分析能力是力學(xué)學(xué)習的基礎和重點(diǎn)，并貫穿于整個(gè)力學(xué)學(xué)習的始終。受力分析是通過(guò)受力分析圖來(lái)表達的。分析步驟是先畫(huà)出主動(dòng)和和已知力，再畫(huà)出約束反力。如何掌握約束反力的畫(huà)法呢?此處需要引入工程實(shí)際的例子：教室里門(mén)、窗的約束，同學(xué)們身上服飾的約束，座椅與板凳的約束，黑板的約束，馬路上電線(xiàn)桿的約束，宿舍里床鋪的約束，圖書(shū)館里屋頂的約束。。。。利用這些大家日常都能見(jiàn)到的約束來(lái)進(jìn)行現場(chǎng)的受力分析圖的繪制，讓同學(xué)們掌握各種約束及其反力的表示方法。只要所示的例子具有針對性，受力分析的問(wèn)題就比較容易地解決了。
2、概念導入中引入工程應用實(shí)例。這一方法就是讓學(xué)生選擇自己感興趣且與課程教學(xué)內容相關(guān)的工作中實(shí)例，結合教學(xué)內容進(jìn)行獨立探索。比如力矩及力偶的學(xué)習便是這樣。
力矩也力偶是使物體產(chǎn)生轉動(dòng)效應的物理量，在學(xué)習這一概念時(shí)，先提出相關(guān)的問(wèn)題：分別在不同的位置開(kāi)關(guān)門(mén)，什么位置更省力?答案是顯而易見(jiàn)的，接下來(lái)提出為什么，從而引出力矩的概念，繼而提出力矩和哪些因素有關(guān)?這樣就加深了對力力矩概念的理解，同時(shí)也能提升大家的學(xué)習興趣。又如，在提出應力的問(wèn)題時(shí)，可以問(wèn)這樣的問(wèn)題：大家如何才能渡過(guò)一片沼澤?顯然在相同重量下，面積是一個(gè)很大的問(wèn)題，繼而可以進(jìn)一步問(wèn)，兩根粗細不一樣的圓桿，在受相同的外力時(shí)，內力是否相同?答案是相同，那哪一個(gè)先斷?肯定是細的先斷，為什么呢，從而引入應力與面積相關(guān)的概念。
3、誤解法引入。此法是利用大家的經(jīng)驗和思路，引出一個(gè)與經(jīng)驗完全不同的結論，從而引起大家的注意，然后分析的方法。比如在講梁的抗彎能力時(shí)，先問(wèn)大家一個(gè)問(wèn)題，我們的橋梁截面是躺著(zhù)放置的還是立著(zhù)放置的?大家一般會(huì )不約而同地說(shuō)，是躺著(zhù)放置的，其實(shí)答案是立著(zhù)放置的?為什么呢?接下來(lái)教師就可以講梁的彎曲應力與抗彎能力的問(wèn)題了。彎曲正應力沿截面高度呈線(xiàn)性分布，最大正應力發(fā)生在離中性軸最遠的上下邊緣，在講述了彎曲正應力的公式后，大家才知道，立著(zhù)放置截面的抗彎剛度會(huì )增加很多，應力就會(huì )減少很多，接下來(lái)讓同學(xué)們繼續觀(guān)察教師屋頂的承重梁的結構，加深理解，接下來(lái)可以進(jìn)行討論，為什么后一種放置方法更加安全，同時(shí)他們也會(huì )明白，工程施工中，要嚴格按照圖紙來(lái)施工，絕不可以隨便改變工程構件的安放位置及狀態(tài)，否則，本來(lái)安全的構件變得不再安全。
4、先參觀(guān)后講述的方法。本方法是讓同學(xué)們帶著(zhù)問(wèn)題先去參觀(guān)一些實(shí)物，然后再引入問(wèn)題。比如在講述軸的抗扭能力時(shí)，先讓大家參觀(guān)一下學(xué)院的汽車(chē)修理車(chē)間，讓大家看一看很多空心軸的例子，在師傅的講解下，同學(xué)們知道了很多情況下，我們用的都是空心軸。接下來(lái)，老師可以帶領(lǐng)同學(xué)們分析相同材料的實(shí)心軸和空心軸在承載相同的扭矩時(shí)，采用空心軸更為經(jīng)濟。同時(shí)這種方法也可以解決主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的排放位置問(wèn)題，同學(xué)們會(huì )很快得出結論，將兩輸出輪放置在輸入輪的兩邊比將兩輸出輪放置在輸入輪的同一邊更為合理的結論。
5、利用選材問(wèn)題在工程中的應用。這種方法主要是讓同學(xué)們進(jìn)行材料的比選，在比選過(guò)程中穿插力學(xué)知識。比如脆性材料的性能在工程中的應用能力的培養。
在此之前，大家都已知曉，脆性材料的抗壓能力大于抗拉能力。鑄鐵是典型的脆性材料，價(jià)格比碳鋼便宜很多，如何在工程中正確應用呢?讓同學(xué)們先思考：對于鑄鐵，如何設計截面形狀才能最充分地應用材料?同學(xué)們經(jīng)過(guò)分析比較，認為將截面做成與中性軸不對稱(chēng)的形狀，并使中性盡量靠近受拉的一側，則梁在彎曲中可使梁的最大拉應力和最大壓應力同時(shí)接近許可應力，從而最大發(fā)揮材料的性能，減輕構件重量，降低工程造價(jià)。
四、結束語(yǔ)
在《公路工程力學(xué)與結構》課程中引入工程實(shí)例的教學(xué)，不僅能使學(xué)生掌握了力學(xué)問(wèn)題的分析方法和計算方法，同時(shí)也讓他們理解了工程應用中的力學(xué)模型與現象，這對于職業(yè)教育的學(xué)生今后走上新的工作崗位，不管是搞工程設計還是工程施工，都能很快地進(jìn)入角色，有著(zhù)出色的力學(xué)素質(zhì)和可持續發(fā)展的科學(xué)精神。
參考文獻
[1] 孔七一.《應用力學(xué)》，2002.
[2] 孫翠娥 《工程力學(xué)》教學(xué)研究與實(shí)踐。職業(yè)教育分析，2009(6).
[3] 孫元桃.《結構設計原理》，2002.
[4] 鄒冬平.《工程力學(xué)》課程教學(xué).職業(yè)教育分析，2008(2).
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