王鳳波 曹朝雷 胡 穎
對于土木學科的學生來說,《建筑力學》是一門重要的專業(yè)基礎課,是后續(xù)混凝土結構、鋼結構、地基及基礎等各課程的必備知識。由于民辦高職學生普遍基礎薄弱,力學課程往往帶給許多學生很大的心理壓力,沒開始學就已經(jīng)望而生畏了。因此,教好力學課,除了老師要有扎實的教學基本功外,還要切實貫徹“授之以魚不如授之以漁”的教學理念,讓學生從簡單地接收知識變成主動探求、索取知識,即老師要在激發(fā)學生主觀能動性上下功夫。那么,如何提高民辦高職學生學習力學的積極性,樹立學習力學的信心,是我們民辦高職力學教師應該思索的問題。筆者在民辦高職院校任職多年,對提高學生學習力學的積極性進行了諸多嘗試,并在此基礎上總結了通過認識力學魅力、引入獎勵機制以及提高參與意識等方法來激發(fā)學生學習力學的主觀能動性等教學經(jīng)驗。
1)激發(fā)學生主觀能動性,首先要以力學魅力吸引學生。
力學的魅力在于:它和現(xiàn)實生活有緊密的聯(lián)系,它源于生活。在力學教學時,首先要讓學生真正體會到力學不是抽象的理論,而是可以解決許多實際問題,讓他們切實感覺到力學就在我們身邊。例如在講完梁的內(nèi)力圖后,筆者設計一個建筑小場景:建筑工地上,工人準備陽臺施工。有位工人忙中出亂,誤踩了陽臺配筋,把鋼筋踩低后沒有處理,后來陽臺在使用過程中出現(xiàn)了斷裂事故……通過簡單場景,讓學生來分析出現(xiàn)事故的原因。由于許多學生畢業(yè)后從事土木建筑施工,所以探討積極性很高,根據(jù)懸臂梁的內(nèi)力圖,最終找出原因:鋼筋被踩低后不能承受陽臺的負彎矩,所以才會發(fā)生陽臺斷裂事故。學生明白其中的力學原理,這不僅加深對梁的內(nèi)力圖概念分析,也深刻地認識到在今后施工過程中應該注意的細節(jié),這樣學生感覺收獲頗豐,也對力學產(chǎn)生濃厚的興趣。還有一些生活中的小例子,學生探索的積極性更高。例如在講到平面匯交力系的平衡后,筆者提出一道關于“曬被子”的力學概念分析題。讓學生自己設計力學題目:用一根繩子系在兩根柱子上,用來曬被子。男生力氣比較大,曬被子用的繩子拉得非常緊,被子整理得比較整齊,而女生恰好相反??墒窍抡n回來,發(fā)現(xiàn)繩子系得越緊的,越容易斷,而松軟繩子上的被子卻安然無恙?,F(xiàn)在學生大部分都住校,對這個問題深有感觸。孔子主張:“不憤不啟,不悱不發(fā)?!睂W生心里深感疑惑,此時再加上老師適當?shù)囊龑Ш凸膭?,迫使學生心理處于“憤”“悱”狀態(tài),讓學生進入到問題情景中,大家尋求答案的積極性非常高。課堂氣氛緊張而熱烈,或獨自思索或相互探討,最后由學生找出答案,這樣會取得較好的學習效果。再比如,講到應力狀態(tài)這一章,筆者會給學生每人一只粉筆,讓他們扭轉粉筆,迫使粉筆發(fā)生破壞,讓他們自己觀察粉筆扭轉的破壞形式,并解釋為什么粉筆在扭轉作用下,會大致沿45°方向破壞的原因……身邊處處是力學,看似枯燥的知識到用時會倍感親切,這些工程實例及生活小常識極大地調(diào)動了學生學習的積極性。老師在教學中應突出學生的主體性,改變課程實施過程中,過于強調(diào)學生學習死記硬背機械訓練的現(xiàn)狀,倡導學生主動參與,樂于研究,培養(yǎng)學生分析和處理信息的能力,獲得新知識的能力,變消極、被動的接受性學習為積極主動的探索性學習,建立自主、探究的學習方式。只要保持勇于探索發(fā)現(xiàn)的精神,力學就會成為一門充滿藝術的科學。
2)激發(fā)學生的主觀能動性,應進行有效的教學設計,引入獎勵機制,在“互換角色”中讓學生勞有所得。
無論公辦還是民辦本科院校,學生基礎相對比較扎實,學習能力比較強,獨立性也比較強,對老師授課技巧要求會相對降低。而高職院校,尤其是民辦高職,學生學習能力較差,如果老師在授課過程中實行“一言堂”,會讓學生感到比較枯燥,所以授課時就要進行有效的教學設計。史密斯(P.L.Smith)和拉根(T.J.Ragan)認為:教學設計是指為了達到預期教學目的而運用觀點和方法,遵循教學基本規(guī)律,是教什么(課程和內(nèi)容等)與如何教(組織、方法、手段等)的過程[1]。國內(nèi)學者認為,教學設計是對整個教學系統(tǒng)的規(guī)劃,是在分析學習者的特點、學習內(nèi)容、學習條件等基礎上統(tǒng)籌全局,提出教學具體方案,包括一節(jié)課進行過程中的教學結構、教學方式、教學方法等[2]。在力學教學設計中,就是要準確到一節(jié)課的教學結構、方式等設計,力學教學要注重加強和學生的互動環(huán)節(jié)。力學中會有很多例題和習題,對于某些難度適中的題目,筆者會鼓勵學生和老師“互換角色”,充當老師角色完成講解并答疑。并給予一定的獎勵,學生每完成一次平時成績加6分。所謂“重賞之下必有勇夫”,學生對此很感興趣,幾乎都是毛遂自薦,甚至還有多個學生爭著跑向講臺的現(xiàn)象。對學生來講,一方面可以提高自己的自學能力,并能增加平時成績,更可以增強學習、交流的能力,樹立自信心,從中得到成就感;而對于老師而言,激發(fā)了學生學習興趣,活躍了上課氣氛,達到了事半功倍的教學效果?!盎Q角色”教學真正體現(xiàn)了教師為主導、學生為主體的教學理念,實現(xiàn)了“授之以漁”的教學思想,不僅讓學生學會去學習新的知識,增強了解題能力,而且使學生的綜合能力,尤其是創(chuàng)新能力、挑戰(zhàn)自我能力和表達能力得到了充分的提高。這種獎勵下的“互換角色”教學,學生的學習興趣和學習成績均有了較大的提高。
激發(fā)學生主觀能動性,要重視學生的個別差異。在針對不同學習任務時,學生的能力會有擅長和薄弱之分。上述“互換角色”教學對于一些基礎較扎實的學生更有吸引力,因此在調(diào)動學生主觀能動性的措施方面需要采取不同的方式,不能一刀切。在觀察和想象等認識能力上,不同的學生表現(xiàn)有不同的特點,將學生自己的創(chuàng)造力盡量地發(fā)揮出來[3]。因此,筆者在教學實踐中,采取了讓學生動手參與的小實訓環(huán)節(jié)。
3)發(fā)揮學生主觀能動性,以實訓比賽形式提高學生的參與意識、競爭意識和團隊合作意識。
高職院校培養(yǎng)目標是應用型人才,教學應切實貫徹“理實一體,學做合一”的教學理念,故筆者在靜力學、材料力學各設置了一次力學小實訓。小實訓改變教師單一的教學模式,讓更多學生在較輕松的學習氛圍中學習力學知識,加深對力學概念的理解,從而極大地提高學生的學習興趣。此環(huán)節(jié)最大特點就是所用材料簡單,可操作性強,要求學生按照一定的力學原理完成作品,并按照既定規(guī)則比賽。比賽成績按照比例計入期末總成績,這樣可以減輕學生壓力,改變過去成績考核“一錘定音”的弊端。
例如在講完軸向拉伸桿件應力集中概念后,筆者就設置了一個應力集中小實訓。所用材料為A4復印紙一張,兩根竹筷類的桿件,用于粘結及連接用的膠水及細繩類。如圖1所示制作“拉伸構件”,兩端是細長拉桿,中間是紙張。紙張中間開孔,任意裁剪,要求在同一水平線開口的寬度和是A4紙寬的一半。加載方式如圖2所示,在筒里放砂子施加荷載,紙張斷裂時,用高精度的彈簧秤稱重,最后每組學生比賽成績承重大小排列,重量越高者,成績越好。此實訓目的主要是要求學生掌握應力集中的概念,通過觀察和實踐,總結采取何種開口方式最有利于避免應力集中,并思考如何應用于工程實踐。
再如,在講完壓桿穩(wěn)定概念后,筆者會設置一個關于壓桿制作的小實訓,讓學生理解壓桿的概念以及如何提高壓桿的穩(wěn)定性。所用材料為A4復印紙6張,用于粘結的膠水、雙面膠等。制作一組紙質(zhì)壓桿,壓桿的高度是A4紙高,截面形式不限。此實訓主要驗證不同形式壓桿的承載能力,加載方式為直接在壓桿上面放課本,壓桿失穩(wěn)時,稱課本的總重。比賽成績按承重大小排列。
這個環(huán)節(jié)可以體現(xiàn)學生對力學概念的理解,也往往是理論基礎不是很好的學生較擅長的動手環(huán)節(jié),所以無論學習成績好與壞,幾乎所有學生都熱情高漲,信心十足,一副躍躍欲試的樣子??吹綄W生積極地投入到力學學習中,老師是欣慰的,學生更是快樂的。這正是張春興“三化取向”教育心理學所倡導的:應該讓學生從求知中得到快樂,在學習中健康成長,在生活中準備生活[4]。
雖然這些只是實訓初級探索階段,但通過這樣一系列小制作實訓環(huán)節(jié),極大地激發(fā)了學生創(chuàng)新意識,增強了學生的動手能力,提高了學生的團隊合作意識,增加了學生主人翁責任感。這個環(huán)節(jié),是最能調(diào)動學生積極性的環(huán)節(jié);這個環(huán)節(jié),是老師教改較成功的一個環(huán)節(jié),這個環(huán)節(jié),也是老師和學生共同進步的環(huán)節(jié)。
教好力學,就要從學生的興趣出發(fā),把力學真正帶進學生的生活,讓大家在身邊的生活中來認識力學、喜歡力學,再到學習用力學解決實際問題,逐步培養(yǎng)學習力學的主動性,變“要我學”為“我要學”,只有這樣才能有助于學生喜歡力學并學好力學。力學教學是一項艱巨而漫長的工作,要根據(jù)學生特點,因材施教,在不斷探索中總結經(jīng)驗,逐步完善。
[1] P.L.Smith,T.J.Ragan.Instructional Design[M].Maxwell Macmillan Publishing Company:U.S.A,1993.
[2] 馬加樂.陶行知教育思想中的非智力因素觀念[J].上海師范大學學報(社科版),1991(3):32-33.
[3] 顧明遠.教育大辭典[M].上海:上海教育出版社,1990:210-211.
[4] 張春興.教育心理學——三化取向的理論與實踐[M].杭州:浙江教育出版社,1998:17-42.