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心理学是军校的一门必修课程,对学员掌握心理活动规律,正确认识自我,发展自我有着重要的作用。同时,心理学作为军校基础课程之一,教学学时相对较少,但课程本身需要讲授的基本概念、抽象理论和实验成果却较多,在这种情况下,发挥多媒体的优势,利用好多媒体这一教学辅助手段,控制各种各样的信息媒体为教学所用,将基本概念、抽象理论变得更为形象直观,将实验成果演示的更为生动易懂,是每个军校心理学教员应该关注的问题。
一、围绕教学需求,科学设计多媒体内容
信息技术与课程整合,其主体是课程,而非信息技术,要充分发挥多媒体作用,必须重视多媒体技术与课程内容的整合。应当从教学需求出发,围绕教学目标,以改善学习者的学习为目的,把握好声、像、图、文的关系,处理好内容与形式的关系,精心设计与主题相吻合的界面和元素,将教材中的记忆的知识点、认知模糊点突出强调出来,使学员印象深刻;将教学中涉及的实验利用多媒体手段进行情境的创设、动态的演示,使学员一目了然。同时,要切忌舍本逐末,为使用技术而使用技术,夺人眼球、哗众取宠,甚至不惜牺牲课程目标的实现为代价,而应该做到多媒体课件内容科学、画面简洁、信息量大、调用灵活,以保证课堂教学不受课件约束与左右。
二、利用多媒体优化教学因素,提高教学效率
教学内容是教学过程中基本因素之一,是完成教学任务、实现教学目标的重要保证。采用多媒体教学,可以通过形象直观的演示减少教员对于一些基本概念、抽象理论和实验成果的解释时间,例如在讲述操作性条件反射时,直接演示斯金纳箱,就可以使学员很快理解这一理论。从而提高了教学效率,为后续内容的讲授争取了时间,无形中加大了单位时间的教学容量。采用多种电教媒体教学,还有助于教员在讲授教学内容过程中更好地解释难点。例如在讲授社会环境对婴幼儿身心发展所起的作用时,就可以使用多媒体播放关于印度狼孩的录像,使学员对此有深刻的认识,从而理解教材、把握知识。此外,采用多种电教媒体教学,可以优化上课、备课、辅导、作业及考试等各个环节。这种优化主要表现可以利用多媒体技术进行实验演示、原理推导、心理测量,还可以建立电子题库,辅助学习成绩测验,实施标准考试和教学效果评估等方面。
三、发挥多媒体虚拟演示功能.弥补学校教学硬件条件不足
重视实验是心理学这门课程的重要特点。从现代科学心理学的发展史看来,实验是使心理学从哲学中分离出来的最重要的因素之一。心理学起源于哲学,因此,很长一段时间内,心理学都趋向主观性,被包裹在哲学的范畴里。直到1879年,莱比锡大学教授冯特受自然科学的影响,首创了用实验方法来研究心理学,在该校建立第一个心理实验室,才使得心理学脱离思辨性哲学成为一门独立的学科,也使得心理学符合了客观性、证性、系统性的三大科学特征标准,成为一门“硬”科学。
从激发学员学习兴趣方面来看,也需要突出心理学实验。就以往教学经验来看,如果教员只是按照传统教学方式,按部就班地介绍心理学的概念、学派、观点、运用、评价等,很难与学员建立起互动,容易造成学员听得无味,教员讲得没劲,而把实验作为研究的重点对象,把传统灌输式教学转变为启发式教学,使学生带着问题来学习,积极参与实验。引导学生转变为思考学习,通过参与实验,动手动脑,极大地增强了学生学习兴趣,提高了教学效果;而由于大部分军校中都没有心理学专业的设置,使得不但心理学专业实验室极少,就连进行一般的心理学实验的硬件条件也不足,这就要求教员要充分发挥多媒体的作用,在设计课件时,把实验模拟演示作为一个重点突出出来,在模拟演示的真实性、交互性上下功夫,特别是对一些微观、抽象、机理复杂、难以重复、难度高、成本大的实验,罕见个例及难以实地、实景、实体操作训练和无法示教的教学内容,运用多媒体技术来进行教学,以弥补学校实验硬件条件的不足。
【关键词】多媒体技术 数学 课堂教学
中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2013.11.108
一、前言
数学教学作为一种有明确目的性的认知活动,其有效性是所有教育工作者共同追求的,随着信息技术与数学教学的整合,信息技术以它强大的功能实现着数学教学模式的变革,使得数学教学从单一的黑板静态模式到动态演示模式,从教师讲、学生听到“师生互动式”教学,从大班制教学转向个性化教学,从“学数学”转向“做数学”“玩数学”……如何恰当地运用信息技术,让信息技术更好地服务于我们的课堂教学,进而提高课堂教学效率,在目前基础教育课程改革的背景下分析和探讨这个问题显得尤为重要。
二、多媒体技术在高中数学课堂的应用
1.把信息技术和数学教学的学科特点结合起来。有利于提高学生的学习积极性“兴趣是最好的老师”,有良好的兴趣就有良好的学习动机。但不是每个学生都具有良好的学习数学的兴趣“好奇”是学生的天性,他们对新颖的事物、知道而没有见过的事物都感兴趣,要激发学生的学习数学的积极性,就必须满足他们这些需求而传统的教学和现在的许多教学都是严格按照教学大纲,把学生封闭在枯燥的教材和单调的课堂内,使其和丰富的资源、现实完全隔离,致使学生学习数学的兴趣El益衰减。将多媒体信息技术融于教学课堂。利用多媒体信息技术图文并茂、声像并举、能动会变、形象直观的特点为学生创设各种情境,可激起学生的各种感官的参与,调动学生强烈的学习欲望,激发动机和兴趣。这充分说明了多媒体信息技术在教学中的作用
2.把信息技术和数学教学的学科特点结合起来。有利于帮助学生进行探索和发现数学教学过程,事实上就是学生在教师的引导下,对数学问题的解决方法进行研究,探索的过程,继而对其进行延拓。创新的过程。于是,教师如何设计数学问题,选择数学问题就成为数学教学活动的关键。而问题又产生于情境,因此,教师在教学活动中创设情景就是组织课堂教学的核心现代多媒体信息技术如网络信息,多媒体教学软件等的应用为我们提供了强大的情景资源。例如:我在《平面向量的基本概念》及《平面向量的坐标表示》的教学中,利用Powerpoint制作动态的平面向量课件,学生通过探索,发现了平面向量的基本概念,深刻的理解了平面向量的坐标表示的意义和作用。在讲解与《空间四边形》有关的问题时,如果只利用模型让学生观察,在黑板上作出空间四边形的平面直观图,大部分学生在课后解决相关的问题的时候,总自然而然的认为空间四边形两条对角线是相交的我在教学中利用三维立体几何画板导入基本图形,现场制作旋转运动的空间四边彤图形,现场添加线条,在旋转运动过程中让学生感受空间立体图形的形象,培养学生的空间观察和思维能力。从而使他们在观察过程中留下空间四边形两条对角线不相交的深刻印象.在解决其他有关问题时不致出错.同时学生在这个过程中发现了异面直线的概念,为后面的《异面直线》的教学奠定了基础。由此可见,多媒体信息技术创设情景产生的作用是传统教学手段无法比拟的。
3.化抽象为形象,突破教学中重点、难点。让学生轻松学在传统的数学中,高中数学是一门严谨、抽象的思维逻辑学科,课堂教学中时常会遇到一些比较抽象的难题。教学内容与其他学科相比更抽象,加上有些内容的传统教学手段不得力,某些知识点比较难掌握,就形成了教学难点。教师的简单、枯燥讲述,很难顺利掌握,采用多媒体动态演示,利用其丰富的媒体技术不仅可把高度抽象的概念直观显示出来,而且有助于学生对重点内容的掌握和难点内容的突破。高中数学的立体几何,传统教学过程多是教师通过繁琐而抽象的语言来讲解,把几何体单一的表示出来,有时既要讲解又要画图,甚至是一堂课只讲了一道题,导致教学效果不大。而教学难点是在教学过程中要求学生必须掌握的内容。因多媒体技术是集动画、声音于一体,因此,教师在教学中借助计算机,演示各种静态和动态的数学过程,进步增加学生对知识的感性认识,理解抽象的数学概念。恰当使用多媒体技术教学具有形象具体,动静结合,声色兼备的特点,可以变抽象为具体,调动学生各种感官协同作用,解决教师难以讲明,学生难以听懂的内容,从而有效地实现精讲,突出重点,突破难点。由此可见,利用多媒体教学,变I“抽象”数学为“形象”数学,形象的展示教学过程,教学中通过生动的画面形象直观地再现抽象的语言文字所承载的内容,全方位地调动学生多种感官感受知识信息,有效地激发学生兴趣,引导学生轻松愉快地进行学习。
4.多媒体技术增加课堂容量。有效节省教学时间。让教师轻松教传统的数学教学,常常需要用较长的时间在黑板上抄写一道例题,写出一排式子、画出图形或图像等,进行大量的板书。有的教师利用小黑板、投影胶片等来改进教学,但容量有限。对于本身就需要按部就班地书写或作图的课程,这样的改进就显得力不从心计算机在呈现文字和描绘图形上快捷又准确,并且一次设计好后可供多人多次使用。这样可以把教师从板书抄题目、作图等繁重的重复劳动中解放出来,使他们有更多的时间投入到概念讲解,原理分析和方法指导上。有了多媒体技术进行辅助教学,教师可以节省画图、擦墨板的时间,减轻工作量,用更多的时间和精力剖析概念、原理,讲授更多的内容,增加课堂的信息密度,提高讲课的效率。利用多媒体辅助技术,学生学得轻松,教师教得省力,提高了课堂教学效率。
参考文献
关键词: 多媒体技术与应用;普适型
中图分类号:G423.04 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)17-0237-02
0 引言
《多媒体技术与应用》是计算机应用技术、计算机多媒体技术、软件技术等专业的一门专业基础课,概念多、实践性强、涉及面广,并有广泛的实用性。
目前的多媒体技术课程讲授趋于两极分化,一部分重视理论忽视实践,另一部分重点突出实践应用,忽视基础理论教学。前一部分主要体现在高等院校的计算机和通信、电子类专业,以音视频编码和压缩算法、多媒体处理软件的编写、媒体处理芯片等内容为主,因而计算机专业学生在多媒体技术课程方面的培养主要针对多媒体技术的原理和算法。后一部分主要体现在高职和技术教育当中,以介绍多媒体应用软件的使用为主体。现在高校当中选修多媒体技术的同学非常多,而且遍及各个专业领域,根据笔者个人授课经验,这部分学生往往会选修计算机类多媒体课程,但很多同学反映听不懂跟不上,主要问题在于学生学习兴趣不高,课程内容与课程名称给学生直观感受相差较大;而以多媒体应用为主体的普适性选修类课程则只注重上机实践,学生变成了只学会PHOTOSHOP或Flash一些应用软件的基本使用,对于学生技能和对媒体技术的认识,自我提高和学习的能力不强,可持续性差。
笔者根据多年一线的计算机类和非计算机类多媒体技术课程的授课经验,总结提出了普适型多媒体技术课程的教学改革方法。
1 “普适型”多媒体技术课程教学内容改革
我们提出的“普适型”教学既指内容也包括手段。因为多媒体技术课程覆盖面广泛,难易程度相差大,在课程内容选择上不能事无巨细,面面俱到。数字媒体技术的基本原理、系统结构、编码方式、频域变换等难度较大部分适合计算机专业的研究生和高年级本科生;不同媒体的编码技术、空域频域的变换方式和芯片编解码,适合电子、通信专业的研究生和本科生;讲解PHOTOSHOP、ADOBEPREMIERE、
AUTHORWARE、COOLEDIT等不同媒体的制作软件的使用和多媒体技术的基本概念适合高职高专和职业教育的计算机专业学生;而非计算机专业学生的普适性多媒体技术选修课程的内容重点应集中在通用性强、难易程度中低的部分。在学生选课之前,课程宣讲阶段既向学生明确该课程多媒体工具的使用,而且讲解某些媒体处理技术的实现思路和方法。其次,在课程的初始阶段使得学生们了解课程的内容为理论+实践,但略偏重于实践部分的学习,课程内容区别于计算机类专业型和纯应用型课程,总体内容应符合技术类普适性知识介绍的基本规律。具体如下:
1.1 理论部分。根据课时长度,以多媒体技术基本概念音频技术图像处理技术数字视频技术多媒体数据压缩光盘存储技术多媒体硬件设备为主线,在其中穿插扩展流媒体技术、数字版权技术、视频压缩标准,这样既避免理论内容枯燥,又能进行一定程度的知识扩展。对复杂技术简单介绍,说明实现思路和应用场景,通用基础型内容详细说明,辅助于课程内容广度的延伸。要体现几个学生们在日常学习生活中用到或将会用到的点,来抓住学生的学习兴趣,另外有些工科院校的同学更多的会在将来的专业学习中使用到图像处理方面的很多技术,可在这个方面适当加强。
1.2 实践部分。选择三至四种适合的媒体处理软件做为主体工具介绍不同媒体制作技巧。既可以选用COOLEDIT、PHOTOSHOP等专项处理软件、也要加入对不同类型媒体的综合性合成处理软件如POWERPOINT、AUTHORWARE的介绍。
有些软件学生们平时很常用,但仅限于简单的日常操作,比如POWERPOINT,很多学生经常利用它来进行汇报,但使用上主要是在几页PPT上放一些文字和图片进行演示。实际上学生通过对实例的学习和相应练习,能够很快地掌握其中技巧,自行创作设计,成品效果良好,而且在学习生活中实用价值较高。综合性多媒体软件的使用是多媒体实践教学的主体部分,一般要从该软件的基本框架讲授到如何完成成品设计和最后打包安装。以AUTHORWARE软件为例,我们教学的理念主要体现在重点强调认识软件的整体框架、熟悉不同媒体的添加和编辑、不同类型流程设计、几种常用图标使用、交互结构、系统基本常量和变量使用、人机交互设计、打包等部分,弱化程序设计控制、库、知识对象等部分。这样的内容安排使得学生能够用较多的时间练习基本技术,能够完成中低端的作品设计,而且给将来需要进一步提高的同学也提供了思路和空间。另外,在整个实践课程安排中,验证性实验和设计性实验的比例为20%和80%,还有一部分基础知识的验证性部分会融入到设计性实验当中,并且加入创意设计的要求,主要是针对于提高学生的创造性创作能力。从实际应用来看,这样的实验安排能够达到预期效果。
2 “普适型”多媒体技术课程教学方法
2.1 实例与思考性启发相结合 根据多媒体技术课程的特点,将演示实例与思考性启发相结合,对于目前大学生多数缺乏自我学习能力和学习热情的实际情况比较适合。因此,在实践部分的教学中首先演示具有炫目效果和良好创意的实例,抓住学生学习兴趣,进一步引导学生思考,也可在学生自行设计时,开拓其眼界和思路。在作业安排中不仅要注重操作过程和方法,还要对常用系统函数、变量的使用进行练习,重要的是要学习如何查找和理解相应的说明文档,使得学生有自我学习和拓展的能力。
对于理论部分,不同媒体的处理原理并没有发生根本变化,不断快速更新的是处理手段。我们也要以实例作为先导。例如音频数字化部分,通过演示语音(模拟声音)经话筒,由录播软件播放出来的实际过程,来促使学生理解模拟声音数字化的三个基本步骤。
2.2 科研与最新学科动态相结合 多媒体技术这门学科发展速度与硬件的发展速度息息相关,有日新月异的趋势。将学科的最新动态和教师在科研实践中所参与的课题穿插到课程内容之中,能有效地提高课程内容的时效程度,增强学生的学习热情。
3 考核方式的改革
作为一门对实践要求高的课程来说,要体现学生的动手设计和操作能力,因此增加上机部分考试。理论部分题目要覆盖课程的主体内容,难易层次分明,难题占总分20%左右,基础考核占50%左右。上机考试部分要采用灵活的评价标准,既能体现学生的操作水平,又要同时考虑学生的创意灵感、主题选择和作品呈现效果,同时考察学生的即时创作能力。另外,将平时作业的考核纳入最终成绩,这样能够相对公平的考察学生的综合能力,弥补了部分同学临场发挥不佳的缺憾,提高学生自主学习和动手能力。
4 结束语
我们提出的这种针对高校非计算机、通信类专业的“普适型”多媒体课程改革的方法经历了两个学期的尝试,比较好的达到了预期的效果,绝大部分学生的学习热情得到了较好的提升,课后作业、课程论文、结课作品的质量都有了大幅度的提高。当然该部分的改革尚在初始阶段,难免在一些方面有所疏漏,在以后的课程实践中会不断的总结改革过程中出现的问题并不断完善。
参考文献:
[1]李未.关于提高计算机本科教育质量的几点思考[J].计算机教育,2010,(1).
关键词:多媒体技术;教学理念;任务驱动法;考核机制
中图分类号:TP3-4 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 10-0183-01
一、多媒体技术概要
多媒体(Multimedia)一词是在20世纪80年代以后才在计算机领域广泛应用的。多媒体技术是近年来计算机领域中最热门的技术之一,它有着极强的渗透力,遍布教育、科研、娱乐、医疗、人工智能等人类生活的各个角落。媒体在计算机领域中有两种含义:一是指用以存储信息的实体,如磁带、磁盘、光盘、硬盘磁带和半导体存储器,常译作称为媒介;另一种是传递信息的载体,即多媒体技术中的媒体,如文本、图形、图像、声频、视频、动画等。《多媒体技术及应用》课程综合讲述多媒体计算机的基本原理、关键技术及其开发和应用,这些内容的学习,为今后开展多媒体领域的研究和开发工作打下良好的基础。
二、多媒体技术的三大模块
在《多媒体技术及应用》课程教学中,主要包括以下三大模块:第一个模块是多媒体技术基础:这一模块介绍多媒体技术的基础理论知识,其内容包括多媒体的基本概念、多媒体项目的创作、颜色基础、美学基础及计算机多媒体外设的基本原理和多媒体数据压缩技术等。第二个模块是多媒体软件应用部分:这个模块可以让学生掌握多媒体作品的制作知识,如应用软件制作图形图像及动画素材、数字音频和数字视频的处理、多媒体作品制作等。第三个模块是多媒体的前沿技术、综合技术,这个模块能让学生了解到目前多媒体技术的标准和体系及发展动态、应用领域等。
多媒体技术正处于日新月异的发展变化过程中,所以教师在教学中要时刻注意知识的时效,使学生能掌握流行多媒体制作工具的使用,及时了解多媒体的技术前沿。
三、教学理念与方法
(一)教学理念。通过以上内容的学习,学生能够系统地学习多媒体知识和应用技术,提高专业领域的深度和广度。只是由于这门课程开设的较早,大部分学生不能正确认识多媒体技术基本理论在其专业应用上的重要作用。事实说明,通过理论学习,学生能深入理解技术的本质,提高专业洞察力、锻炼专业研究能力;通过对应用软件的操作训练,则可以帮助学生完成多媒体软件设计制作作品,使学生掌握计算机音频、图像、视频、动画等多媒体软件工具的基本使用方法,提高学生处理多媒体信息的能力。
笔者结合多年的教学经验,下面将从教学方法和上机任务等方面,对“多媒体技术及应用”课程的教学进行探讨。
(二)任务驱动教学法。所谓“任务驱动”就是在学习多媒体技术的过程中,以任务为主线、教师为主导、学生为主体的教学方法。这种教学方法强调学生在强烈的问题动机的驱动及教师的帮助下,激发学生学习的主动性和创造性,使学生带着驱动“任务”积极主动进行研究性学习。
多媒体技术一门实践性非常强的课程,包含各类应用软件,任务驱动法是学生熟练掌握应用软件的行之有效的方法之一。教师在进行“任务”设计时,一定要要从学生实际出发,注重驱动“任务”设计难度要有层次性,操作要有可行性,同时在重视任务完成的同时,不能忽略基础知识的掌握。上机时学生可以模仿课堂中的实例讲解,也可做指定的任务,或者自由发挥,教师在上机时要及时的给予指导。
教学中设计了如下任务:
学习任务1:多媒体在幻灯片中的应用;主要是了解图形、图像、动画、音频、视频等各种多媒体元素,并在PPT中应用。
学习任务2:图开图像的获取、编辑、制作;主要是了解图形图像的存储格式,掌握图形图像的获取途径,重点掌握PHOTOSHOP中的选区、图层、路径、蒙板、通道和滤镜等应用以及了解coreldraw的图形绘制功能。
学习任务3:数字音频的编辑和处理;主要是了解音频的存储格式,掌握音频的获取途径,掌握音频的录制和编辑方法,音频的特效处理和数字化采样合成等,重点掌握goldwave的使用。
学习任务4:视频的编辑与制作;了解视频获取及其类型,掌握windows movie maker的基本使用。引导有能力的学生自学premire。
学习任务5:动画的编辑和制作。了解动画及其类型,掌握flash的基本使用,创建动画流程和方法,动画的保存与输出。引导有能力的学生用制作动画。
学习任务6:网络多媒体技术应用;了解网站的工程化设计与方法,了解网页设计流程,掌握网页三剑客设计软件的使用等。
实验学时安排16学时,机动4学时,每次上机任务都要打包上传,做为平日成绩的参考。
(三)成绩考核机制。“多媒体技术及应用”课程既有理论又有实践,根据这一特点,将该课程的最终成绩,分成两部分,一部分以笔试的形式,主要考核学生对多媒体技术基础理沦知识的掌握,这部分的成绩占60%,另一部分,主要以日常作业、多媒体作品等形式反映和考核平时成绩占40%。
另外一种考核形式,是在教学过程中引入资格考试的内容和技能,鼓励学生取得相关的资格认证,引导学生树立一个短期的学习目标。取得相关资格证的同学,平时成绩加15分,这样能有效地督促学生的自主学习,使学习收益最大化。
通过以上考核方式,学生不仅掌握了多媒体技术的理论基础,更主要的是大大提高了学生的动手能力.培养了学生的创新精神。
四、结束语
本文以“任务驱动”课程设计思路,对《多媒体技术及应用》进行教学内容、教学方法、考核机制等方面进行探索,引导学生主动地投入到学习当中,在打好理论基础和同时,掌握各种应用技能,为后续的专业学习和进一步学习多媒体的应用,打下坚实的基础。
参考文献:
[1]舒松,何新洲.基于任务驱动的计算机课程实例教学[J].科技经济市场,2009,7
[2]朱诗孝.案例教学法在实用多媒体技术课程教学中的运用[J].福建电脑,2009,10
作者:邓在京,张居敏
关键词:农业工程专业;《工程力学》;教学改革
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2017)04-0139-02
一、引言
《工程力学》这门课的教学由我校工学院力学教研室承担,开设专业有环境工程、设施农业、食品工程和工程管理等,其中仅环境工程专业为必修课,其他专业均为选修课,总共56学时。课程体系包括静力学和材料力学两部分,是一门重要的专业技术基础课程。客观地说,《工程力学》这门课对非机械类学生,尤其对缺少必要的先修课程的学生来说比较抽象,难以理解。由于这门课理论性强、概念多,教师要讲清讲透问题本质,需要联系众多工程实例来建立概念,通过力学公理、法则及规律,经数学逻辑推理建立得出理论,然后应用于解决工程中的实际问题。生产实际中,物体的受力、变形、失效、破坏等现象随处可见;工程设计中,力学分析方法有着十分重要的引领指导作用。多年的教学实践,我们发现农业工程专业《工程力学》教学中存在着一些不容忽视的问题,一部分学生对《工程力学》课程不够重视,存在认识误区,认为与自己所学专业关系不大,学习时所花的精力和时间不够;甚至还有学生觉得公式定理太多,理论抽象,不易理解,存在畏难情绪,缺乏兴趣,这样导致学习这门课的效果不佳。经典力学包括工程力学,理论体系严密,逻辑性很强,我们学习《工程力学》,最重要的是学习它的思想方法和研究方法。学好力学,对我们今后走上工作岗位,从事生产科研具有指导作用。我们在建设《工程力学》优质课程中,应充分考虑学生学习这门课程的特点,教师在转变教学观念、改进教学方法的同时,要有针对性地培养学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,进而提高教学质量。
二、指导思想与基本要求
我校农业工程类专业《工程力学》课程已开设多年,学生反映良好,教师在多年教学实践中积累了不少经验,建设《工程力学》优质课程,可以作如下概括和总结。首先,凝聚共识,通过对《工程力学》进行改革,把基础公共工程教育和因材施教有机结合起来,着力提升学生的专业素养,提高学生通过自学获取和更新知识的能力、独立解决实际工程问题的能力以及创新能力;其次,改革着眼于我校农业工程类各专业本科教学的实际,把“因材施教和分层教学”的教育思想理念付诸具体实践;第三,力学教学的改革同样要适应现代科学技术和生产力的迅速发展要求,适应国民经济对新时代大学生基本素质和能力培养的需要,适应面向21世纪教学内容和课程体系改革的总体要求,这是我们进行《工程力学》教学改革的指导思想和要求。我校农业工程类专业学生(环境工程、食品工程、设施农业和工程管理等)与力学教研室所在的工学院(机电、能源和自动化类)学生在基本素质、基础知识的掌握等方面,客观上存在一定差距,实验教学要求不一样,教学培养目标不一样,学生今后的去向更是不同。机电、能源和自动化类学生有前修课程如机械制图、大学物理、金工实习、机械原理等知识做基础,在讲授材料力学内容时,学生较容易接受。农业工程类专业学生不同,有些专业学生学过大学物理、画法几何,有些专业甚至连这样的前修课程也没开设,如果不区别对待,采用同样的讲课模式,同样的语速,同样的互动方式,不少学生要即刻消化吸收教师讲授的内容就比较困难。因此,在《工程力学》教学实践中,教师应循序渐进地引入《工程力学》的实例和概念,让学生深入理解基本理论、基本概念和基本方法,重点突出农业工程类专业实际应用的特色,注重能力的培养,满足并保证教育部提出的课程教学基本要求。针对农业工程类专业的学生,教师授课的着力点应侧重工程应用和拓宽拓展知识面,培养工程意识和分析解决问题的能力。
三、内容编排与创新
针对农业工程类学生的特点、接受能力和教学大纲要求,在课程的内容编排上,力求做到循序渐进,由易到难。静力学部分包括静力学基本概念、汇交力系、力偶系、平面任意力系、空间任意力系与静力学专题等六章。如果以研究的问题进行重新整合,可以简单地划分为两部分,即力系的简化与等效替换一部分,力系的平衡条件与应用一部分。组织教学通常按照由一般到特殊的顺序,注意前后内容的衔接,可以很好地避免内容上的重复,使得力系的合力矩定理以及力的平衡方程的证明与推导等的解题思路和方法能够做到条理清晰、重点突出,既减轻了学习负担,又提高了效率。实践证明这样编排和讲授学生易于接受,是可行的,可以推广。材料力学部分主要讲授四种基本变形,即轴向拉伸与压缩、扭转、剪切和弯曲;另外还介绍组合变形、应力状态、强度理论和压杆稳定等问题。先讲解基本变形,后介绍组合变形,甚至可以把组合变形安排在应力状态之后讲解。四种基本变形其内力、应力公式是不一样的,但其研究方法和思路其实都是相通的。先作外力分析和内力分析,再作应力分析,建立强度条件及应用,最后作变形分析,建立刚度条件及应用。在初步理解的基础上,进一步总结对比各部分内容的知识点,可以让学生课后列一张基本内容一览表,表示四种基本变形的内力、应力、强度及刚度的计算式。这样,学生会加深对各种基本变形公式的理解和记忆。
四、多媒体运用与模拟实验
《工程力学》优质课程的建设,离不开先进的多媒体技术支持。《工程力学》这门课工程背景很强,一些工程实例,如工程结构、机构的动作及机器设备的工作状况可以通过屏幕活灵活现地展现,使学生能够将该课程与实际工程背景联系起来,增加感性认识,理解基本的概念和理论。多媒体图文并茂,动静结合,新颖有趣,生动形象,不仅吸引学生的注意力,更能激发学生的学习兴趣和求知欲。同时,多媒体技术的应用使教师的教学过程得到充分展示,尤其充分展现启发式教学的全过程。就拿“静力学基本概念”、“约束与约束力”、“材料在拉伸与压缩时的力学性能”这些单元来说,因为抽象概念较多,需要的图形和图片数量较多,以往教师课堂上板书的工作量很大。而利用先进的多媒体课件辅助教学,绝大多数学生基本上能够当堂消化课程的内容,而且随着多媒体技术的不断成熟和完善,课堂教学的效率和效果不断在提高。采用现代化的先进的教学手段并不意味着完全离开黑板粉笔。农业工程类专业开设《工程力学》课程的主要目的是培养和训练学生的逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力,培养学生的工程意识。传统的“黑板+粉笔”教学,有些时候更能将这一分析思考的过程直接地再现,尤其是在推导力学公式时,有其他媒体不可替代的作用。授课教师应根据各教学环节的具体内容适时采用最恰当的教学形式。引入力学概念时,利用多媒体技术给出直观生动形象的例子,便于学生理解消化;分析求解问题时,可借助粉笔黑板逐步展开,进行严密的逻辑推理,让学生真正体验到力学的美、逻辑的美。从当前的教学形式来看,《工程力学》实验课依然是理论课的补充,基本任务是验证定理和公式,所以一般为验证型实验。从实验内容看,教师进行实验演示,学生用已经制作好的试件进行加载,测取实验数据。学生通过实验分析、归纳和讨论工程实际问题,有所收获,但这样的实验教学不利于培养学生的实际动手能力和创新能力。我校目前的现状是,由于授课班级较多,软硬件跟不上,把《工程力学》作为必修课的相关专业的学生才能进入实验室,选修课的学生甚至连实验室也进不了。为弥补这一缺憾,教师只能通过多媒体技术演示力学实验过程。目前国内不少大学网上模拟实验做得比较成功,可以有效利用网上资源,这有利于学生加深对课堂知识的认识理解。