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高职教学中工程力学与大学物理的衔接与配合

时间:2022-03-09 08:15:15 浏览次数:

摘要:本文以工程力学和大学物理为例阐述了课程间的衔接与配合问题,从课程的性质和任务、联系与区别、交汇处与分支、衔接与配合及课程该管方面进行了论述。

关键词:工程力学 大学物理 衔接 配合

多年来,在高职教育教学改革中忽视了一个很重要的问题,即各学科间的相互交流和各门课程间的相互衔接与配合。高职学生在校要进行十几门的课程学习,这些课程大致分为三类:基础课、专业基础课、专业课和实践实训课。这些课程本来应该构成一个有机的整体,彼此紧密配合,就像接力赛一样,前面的课程打好基础,后续的课程加以提高。接力赛有一个交接接力棒的接力区,基础课、专业基础课、专业课和实践实训课之间也有一个交接的问题,即课程间的衔接与配合问题。

针对教学中出现的问题,根据多年的教学经验,对高职工程力学和大学物理这两门课程在教学中的地位、性质、作用进行了重新认识,对两门课程间的衔接与配合作了初步探讨。

1、明确课程的性质和任务

工程力学教学大纲中的性质和任务:工程力学包括静力学、运动力学和材料力学三部分内容。工程力学是工科类专业的一门理论性系列的技术基础课。本课程的任务是使学生掌握物体机械运动的基本规律及其研究方法,掌握物体的强度计算,初步学会用这些规律和方法去分析、解决工程实际中简单的力学问题,并为后续课程及有关科学技术打下必要的基础。同时,结合本课程的特点,注意培养学生的辩证唯物主义世界观。

大学物理教学大纲中的性质和任务:大学物理是研究物理世界中最普遍最基本的运动形式及其规律的学科。它是许多自然科学和工程技术的基础,是一门重要的必修基础课。它的目的和任务是:

使学生对物理学的基本概念、基本原理和基本规律有比较全面而系统的认识,了解各种运动形式之间的联系以及对物理学的近代发展新成就有一般了解;使学生在科学实践能力、运算能力和抽象思维能力方面受到初步而严格的训练,使学生熟悉物理学的基本思想,培养观察问题、分析问题和解决问题的能力;培养学生正确的思维方法和研究方法,发挥本课程在培养学生辩证唯物主义世界观方面所起的作用。

2、仔细研究课程间的联系与区别

工程力学是工科类学生的重要专业基础课之一,它是构筑学生知识大厦、完善发展学生素质、提高学生能力的重要框架。大学物理这门课程是重要的基础课之一,它是构筑学生知识大厦、完善发展学生素质、提高学生能力的重要基石之一。

众所周知,力学原为物理的一个部分。在内容上有许多重叠、类同的地方,也有很多独立不同的地方。大学物理所涉及的是自然界的一切物理现象;而工程力学只涉及自然界物体的机械运动和物体变形这一个侧面。由于大学物理研究的是物理的普遍现象,那么在力学部分也只解决一些普遍规律。由于工程力学从物理学中分离出来,这样工程力学就在它所涉及的这个侧面进行了深入的研究。其关系是纵横的关系。要实现工程力学与大学物理的顺利交接,就要把握纵横的交汇处,这好似一座大厦的立柱与地基的交汇处,处理不好这个交汇处,这座大厦将断裂倾塌。

3、重叠内容即为立柱与地基的交汇处

各门课程的交汇处是课程与课程之间联系的重点。一名教师若在教学中不能正确处理这个问题,必然影响着整个教学过程。

大学物理既然是工程力学的基础,那么大学物理的教学过程中就必须关心能给工程力学什么样的基础,怎样处理这两门课的交汇处。工程力学是以大学物理为基础的,同样工程力学的教学过程中也必须关心大学物理给自己打下了什么样的基础,也要考虑后续课程交汇处的处理问题。教学过程就是在基础之上建基础而进行的。

4、课程间的交汇处需要分支

课程间的衔接与配合不仅是内容上的深化,也是思想方法世界观的进一步的深化。能做到这两方面的深化,各门课程就会形成一个有机的整体,才能给学生以后的学习、工作打下坚实的基础,才能将我们的教学改革、课程改革落到实处。

大学物理的力学部分是将物体抽象简化为质点力学模型,对物体的受力分析、机械运动展开介绍讨论。但对力学模型进行抽象简化这一科学思想、科学方法是大学物理力学部分的精髓所在。它具体的体现了抓主要矛盾、具体问题具体分析等众多辩证唯物主义思想。

工程力学是在质点力学模型基础上进行了扩展,扩展成为刚体、理想变形固体的力学模型,但科学思想、科学方法没有变。大学物理的力学部分内容与工程力学的交汇处就是这个科学思想、科学方法。倘若大学物理中没有将这个交汇处处理好,或忽视了这项工作,那么将会给工程力学的教学带来很大的麻烦,也就不可能顺利的将工程力学这门课程从学生的基础中分支出来,进行深化。

除了科学思想、科学方法外,交汇处还有许多要处理的事情。例如数学工具的问题、向量概念的引入及矢量的运算、微积分的应用等也影响着工程力学和大学物理能否自然顺利的交接。

5、课程间的衔接与配合可节省学时

高职教学改革加大了实践技能和学生综合素质提高的力度,迫使理论学时减少,这并不意味着可以降低要求,而是要根据专业的需要,精心的选择内容,从原有封闭式的各学科中解放出来,将各门课变为开放式,为后续课程留有窗口。

以工程力学和大学物理为例,若能处理好大学物理的力学部分与工程力学交汇处的问题,可以节省工程力学教学十几个学时,处理不好交汇处的问题,在工程力学教学中增加十几个学时,也很难弥补这种缺陷,更不会将学生的思维、方法、知识送入一个新的平台。

6、课程间的衔接与配合可以避免不必要的重复

由于没有细致研究课程间的衔接与配合,加上各门课程偏向追求完整性与系统性的弊端,使得各门课程间存在着许多不必要的重复。以工程力学为例,牛顿第二定律从高中物理就讲,到了高职的大学物理还要讲。从高中的物理到高职的大学物理的转变是运用教学手段的改变,即引入微积分的应用,这是必要的,更是不可少的。而到了工程力学中再去重复牛顿第二定律,则就是不必要的重复,因为在这里已经没有什么新鲜的东西了。

有些重复可以,但也只能是复习的性质,将大学物理中已经讲过的内容提纲挈领式的回顾一下,为增加新的内容做个引言。例如工程力学的质点动力学内容,这一部分内容在大学物理中关于质点的运动、运动方程、速度、加速度等概念以及研究的方法相当完备,没有必要从头到尾详细讲解。工程力学要解决的问题是在原来的基础上讲解二维中的推广和工程中常用的直角坐标系。

课程间的不必要的重复,不仅使学生学习觉得乏味,而且使本来就不多的学时用于学生已经熟悉的内容上,这是一种在实践上的浪费。

7、教材改革要体现课程间的衔接与配合

现行的工程力学、大学物理教材大部分还是延续着原来的框架和体系,虽然在内容的取舍上、内容的前后顺序也有很大的改观,但根本的指导思想没有变,将课程形成自循环的封闭体系没有打破。教材中没有真正体现课程间衔接与配合的问题。高校中真正体现课程间衔接与配合的教材不多,在高职院校的教材建设中应注重解决这方面的问题。

上世纪六十年代,许多著名学者就已经注意到教材建设中的相互衔接与配合问题,在这方面也做了许多有益的尝试,其中梁昆淼教授的力学一书中对高校普通物理的力学部分和理论力学两门课程的相互衔接与配合做了许多值得我们借鉴的工作。

教材改革必须打破原有的封闭式体系,必须在原有的基础上分支,分支的地方就是所谓课程间的交汇处。将教材改为开放式,为后续课程的分支打下基础。这一点在教材改革中是十分必要的,我院主编的高职高专规划教材《工程力学》一书在与前后课程衔接与配合、加强实践性与实用性及内容结合专业取舍等方面进行了一定的关注。

课程间的衔接与配合问题,是整个高职教学改革中应加以重视的问题之一。这一问题的处理需要经常的研究、探讨、商榷,并通过教学实践,不断总结,加以完善。□

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