机械原理基本知识点范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了机械原理基本知识点范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

机械原理基本知识点

机械原理基本知识点范文1

关键词:教育教学环节 能力达成 评价方法

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(a)-0137-02

重庆大学机械工程学院针对工业工程、冶金工程、建筑环境与设备工程、工程力学等专业的非机械类本科生开设的机械设计基础课程,是学校通识教育课程中的一门重要的技术基础课程。该课程主要介绍常用机构和通用机械零部件的基本知识和基本设计方法,培养学生初步具有简单机械传动装置设计能力。在教学内容方面着重传授基本知识、基本理论、基本方法,在培养实践能力方面着重创新构思和设计技能的基本训练。为了不断提高该课程的教学质量,近年来在教育教学环节设计和能力达成的形成性评价方法上进行了一些探索。

1 明确课程培养要求

为了明确课程教学目的,首先根据国家、社会、时代对人才在知识、能力、素质三方面的要求[1],结合课程面向的非机类专业的工程特点,提出了本门课程的培养要求,如表1所示。该课程作为非机类专业学生的技术基础课程,课程教学应注重基础知识的掌握、能力的训练及创新精神的培养。

2 课堂教学环节设计

相对机械类的机械设计基础课程而已,该课程内容略简,学时略少,在课堂教育教学环节方面,按照学生为主体、课内和课外相结合、能力训练为主导的原则来进行设计。除了传统的课堂讲授以外,主要的教育教学环节有:

(1)引导式提问环节。

在课程教学过程中,在给出知识点之前,教师通过设置问题背景,以提问的方式引出知识点,激发学生兴趣进行主动思考[2]。例如,“大齿轮和小齿轮的宽度是不是应该相等?”“自行车链条的链节数应该是奇数还是偶数?”给学生搜寻自己相关的知识结构、做出判断的时间,在听取学生回答后,再步步引导分析,得出正确结论。这种方式有助于引导学生思考,加强对知识点的理解和记忆。

(2)逻辑归纳环节。

在课程教学中,教师运用类比法、对比法、分类法、列表法、流程图法等,把教材上大段铺叙的文字、原理推导或分散的结论等演变成清晰直观的图、表等形式,帮助学生对问题形成更加直观的认识和透彻的理解,同时有利于学生的逻辑思维、归纳思维和演绎思维能力的培养。在课程全部结束前进行一次课程总结,由教师和学生共同完成,通过回顾和梳理,帮助学生从更宏观的角度对课程的整体构架和各章内容要点形成全面、深刻的认识。

(3)自学与讲授结合环节。

安排部分课程内容以自学与讲授相结合的形式进行教学。例如,“计算平面机构自由度的注意事项”“轴上零件的固定”等章节,先要求学生自学并归纳知识点,再由老师串讲知识点,学生对照进行更正或补充,然后教师结合例题或关键问题讨论考察学生对知识的掌握情况,启发学生思考和分析,最后由老师总结。通过学生自学可以培养学生独立学习、总结提炼、发现问题和分析判断的能力;通过教师讲授可以完善和补充教学内容,引导学生思考,结合实例或讨论强化知识点的掌握,从而确保教学效果。

(4)专题训练环节。

根据课程内容布置专题训练作业。例如,凸轮廓线的设计和绘制,螺纹连接的选择、强度计算和绘图等等。这一环节的目的是通过动脑和动手强化学生对知识要点的理解,利于学生更好的掌握机械设计的基本过程和方法。

(5)知识拓展环节。

针对课程涉及的教学内容,安排1~2次非命题作业,引导学生进行知识拓展。例如,在“概论”章节,结合机械类型、发展等的介绍,要求学生结合自己专业自选一类机械设备(例如交通工具、通风设备、冶金设备)查阅其发展历史、现状及趋势,形成综述报告。又如,在“铰链四杆机构”章节,要求学生在自己专业相关的机械设备中找到三类铰链四杆机构的应用实例,给出机构实物图片和机构简图,并叙述其基本工作原理。学生通过文献检索和资料阅读分析进行知识拓展,提高探索兴趣,训练综述能力。该环节可由学生单独完成,也可分组完成。

3 能力达成的形成性评价方法探索

为了考察课程各个课堂教学环节对学生达到课程培养要求的效果,将二者对应起来设计了课堂教学环节效果评价表,对能力的形成性评价方法进行了探索[3]。表中每个单项的评分为0~3分(对应效果为:无,弱,一般,好)。通过初步调查并对评价结果进行统计,得出单项的平均分及各行各列的总分平均分(取整数)如表2所示。

初步调查结果显示,目前设置的课堂教学环节,对应前四项课程培养要求的效果评价较好,在创新能力培养方面较弱,有待加强。逻辑归纳环节虽然总分较低,但在基础理论教学方面的效果较好,可以继续完善。该评价方法基本反映了教学环节与能力达成的因果关系,但要通过该评价方法来研究教育教学环节与能力培养的基本规律,还需进一步细化和完善。

4 结论

针对非机械类本科生的机械设计基础课程进行了改革探索,从知识、能力、素质三方面明确了本门课程的培养要求,再针对课程要求设置引导式提问、逻辑归纳、自学与讲授结合、专题训练、知识拓展等课堂教学环节,再采用教学环节与课程要求对应的评价方法进行能力达成的形成性评价。初步研究表明,上述教学环节中对创新能力的培养不足,有待进一步改革;能力达成的评价方法基本反映了教学环节与能力达成的因果关系,还需进一步细化和完善以便为教育教学环节与能力培养的基本规律研究打下基础。

参考文献

[1] 李良军,严兴春,易树平,等.工程教育专业认证背景下本科毕业生基本要求分析与衡量―― 以欧美国家的本科毕业生基本要求为鉴[J].高等建筑教育,2013,22(4):27-33.

机械原理基本知识点范文2

1.课程内容及其特点

机械制造实践课程主要介绍机械制造生产现场管理,钳、车、铣、刨、磨及普通电工等传统机械制造的基本理论知识及基本技能,铸工、钳工、焊工及钢的热处理技术的基本知识,特种加工、数控加工等制造技术前沿与发展趋势等。其主要特点为:以机械制造为主线,突出行业针对性和实用性,体现综合性和实践性。

2.性质

机械制造实践课程为一门公共实践性的技术基础课。因此,必须遵循“实践―理论―实践”的教学规律,在实习教学过程中,将基本工艺理论、工艺方法和基本工艺实践有机地结合起来。

3.作用

机械制造实践课程为后续课程的教学、专业课程设计、毕业设计奠定扎实的工艺基础,使学生有较宽的知识面和专业视野,并将提高学生在市场经济条件下就业的竞争力和适应能力。

二、机械制造实践课程教学方法的探讨

1.感观教学法

充分利用已有简单的挂图、模型等教具,实行教具感观教学法。由于该课程涉及机械制造基础知识点较多,如机械制图、公差与配合、金属切削原理与刀具、金属材料及热处理、金属工艺学等,每一知识点都有相应挂图、模型等教具(如制图常用纸质或布质挂图、木模等,金属切削要用到车刀、麻花钻、铣刀等重量轻、体积小的实体模型)。教师在钳工工具知识授课时要把常用量具中的游标卡尺、千分尺、百分表等测量工具的实体进行展示并教学生使用。教师在金属材料学知识讲授时,可拿一些小块钢、铁、有色金属、工程塑料等实物材料来展示。教师用一个个实体的展现,要比书本上的示意图更形象、直观,将使学生对抽象难理解的知识点豁然开朗,起到事半功倍的教学效果。

2.多媒体教学法

学生走进多媒体教室,教师通过放映多媒体教学片,利用动画视频教学片演示各种机械零件制造的动态过程,可激发学生浓厚的学习兴趣,并把兴趣转化为动力来学好该门课程。如通过车刀车削工件外圆动态演示,可使学生巩固切削用量、刀具材料与刀具结构等知识;通过用麻花钻、深孔钻钻孔演示来理解这两种钻头不同的钻削特点及钻头结构、钻削用量,从而进一步认识麻花钻与深孔钻的区别、用途等;通过装配、修配技术人员的实际操作演示来熟悉机械修理要点及装配方法等;通过普通电工常用仪表、工具、导线线头的加工、普通照明灯的安装等演示使学生了解电工基础知识等。动画视频教学片教学将使学生乐于接受知识,且形象、直观、易懂,是课堂黑板板书讲授的有力补充,尤其对机械制造实践课程必不可少,作用明显。这样,将文字板书与动画视频相结合,能使学生对所学知识产生深刻记忆。

3.实践与理论结合教学法

在学院实训基地实际训练,或者到机械制造厂参观实际机加工等途径进行机械制造实践理论教学。

由于很多学生社会实践不足,他们希望能看到真实零件的加工过程,而课堂内的讲授枯燥、抽象、繁琐,因此教师应将理论教学与现场教学相结合,把机械制造车间和实训基地作为第二课堂,增强学生的工程意识,将知识讲授与自主型实验相结合,将加深学生对知识的理解,从而激发学生学习兴趣。

4.模块式教学法

针对机械制造中某一知识点采用模块式教学,教师把课程内容合理地分成若干小模块,对每一小模块实行边教学、边实习,把教室搬到企业车间、技术科、实验室,从而使学生充分灵活运用所学知识,做到学用结合。这样学生在学好知识的同时,也大大提高了实践技能,为以后课程设计打下坚实的基础。如对深孔钻削加工工艺特点这一知识点,带学生到钻削车间现场观看技术工人实际操作或亲自操作,从而熟知其散热、排屑困难,并分析采用哪几种措施解决深孔钻削这两大难题(如钻头材料、切削用量、切削液如何选用等)。这样,现场得来的知识掌握起来将大大胜过课堂讲授效果,将加深学生对知识的理解和

记忆。

机械原理基本知识点范文3

关键词:化工装备;课程体系;工作任务;技能;背景知识

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)41-0215-02

一、构建基于工作任务的课程体系思路

“高职化工装备技术专业综合改革”是四川省教育厅2011年高等教育质量工程立项建设项目,化工装备技术专业课程体系建设是化工装备技术专业综合改革的重要部分之一,本文介绍的课程体系已经在我院2010级开始试行。机械工程系邀请化工装备技术行业企业专家、人力资源部门负责人、生产一线技术人员和管理人员组成专业建设委员会,课题组通过市场调研,召开专业建设会议,并广泛征求教师、行业企业专家和技术人员意见,指导化工装备技术专业课程体系建设,提出了基于工作任务的核心课程体系建设的方案。通过对化工装备技术专业所对应的职业岗位进行分析,提炼出适合教学的主要49个工作任务,对岗位的工作任务进行组合,将岗位背景知识、工作过程的相同或相近知识点、技能点进行归纳分类,以化工装备为载体、化工装备维修为核心,将化工装备的构造、原理、基本故障诊断和维修等融为一体构建一门课程,遵循由简单到复杂、由单一到综合的认知规律,形成专业核心课程体系。打破传统的以学科体系为基础的课程体系。在这一课程体系中把工程力学相关理论融入到机械结构设计与装配中,化工原理、流体密封的相关知识融入到流体机械结构与维护、化工设备结构与维护等课程中,构建基于工作任务的核心课程体系。

二、化工装备技术专业核心课程体系构建

1.化工装备技术专业岗位工作任务的确定。成立由专业带头人、骨干教师、企业专家、能工巧匠、行业专家组成的专业建设委员会,指导专业建设工作。通过对典型企业调研,确定本专业职业岗位的工作任务,这些任务包括机械零件图阅读、机械零件测绘、加工、热处理,通用零部件的选择、装配与维修,液压系统维护、各种化工设备的运行、维护、安装修理,各种化工机器的运行、安装修理、设备管理等49个主要工作任务。罗列完成工作任务所需知识和能力,对工作任务进行分解、组合,以典型化工装备为载体,将化工装备的构造、原理、基本故障诊断和维修等融为一体,构建一门课程。

2.课程体系的构建方法。遵循由简单到复杂,由单一到综合的认知规律,形成基于工作任务的核心课程体系。加强实践环节,将实践进一步的具体到位,以任务驱动、项目导向法进行课程内容重组,按照理论够用为度、突出实践的原则,融合职业资格证书所需的能力内容,将工作领域的工作任务和内容转为学习领域的课程教学内容。进一步的完善,使课程体系、教学的内容更加贴近科学化,实际现实化,使形成完整的可执行的课程体系方案。

3.化工装备技术主要核心课程的构建。第一,机械制图。所对应的工作任务为零件图阅读和零部件图的绘制;所需技能和背景知识为制图的基本知识、零件的表达方法、零件图、装配图绘制与阅读。第二,互换性及技术测量。所对应的工作任务为零部件的加工,所需技能和背景知识为尺寸几何精度及测量。第三,工程材料及成型。所对应的工作任务为零部件的热处理,所需的技能和背景知识为材料的基本知识、热处理、热成型、普通机械加工方法及设备、数控加工技术及设备与特种加工技术及设备。第四,钳工操作训练。所对应的工作任务为钳工操作,按照钳工基本进行训练。第五,机械结构设计与装配。所对应的工作任务为通用零部件的选择、装配与维修。所需的技能和背景知识为常用构建、联接件、机械传动、周、轴承、弹簧等结构特点、工作原理、选型与安装。第六,液压传动。所对应的工作任务为液压系统维护,所需的技能和背景知识为液压传动的工作原理及组成、流体力学基础、液压元件、典型液压回路、传动系统、液压控制系统。第七,化工生产基础。所对应的工作任务为化工生产实习,所需的技能和背景知识为常见化工生产工艺、工作过程知识,管道、阀门的标准、结构、安装维护等。第八,化工设备结构与维护。所对应的工作任务为化工设备的保温、隔热,换热器的故障判断与维护;塔设备的运行、维护与检修;反应设备的运行、维护与检修。所需的技能和背景知识为传热学原理、换热器的结构、工作原理、运行、维护、检修知识;气体的吸收、精馏原理,塔设备的结构、工作原理、维护与检修等;反应设备工作原理,反应釜密封、搅拌类型,反应容器的结构、运行及维护检修等。第九,压力容器结构与制造。所对应的工作任务为压力容器设计与制造,所需的技能和背景知识为压力容器分类、结构、强度计算,主要零部件、压力试验和气密性实验的操作方法,压力容器制造工艺及无损检测。第十,流体机械结构与维护。所对应的工作任务为离心泵及其他类型泵的运行与维护、离心式压缩机及风机的运行与维护、活塞式压缩机运行与维护,所需的技能和背景知识为流体力学基础知识、工程热力学基础知识、流体密封与结构,泵、压缩机、风机的工作原理、结构、运行与维护、选型、检修与安装。第十一,分离机械结构与维护。所对应的工作任务为分离机械的运行、故障诊断、安装修理,所需要的技能和背景知识为介质特性、沉降、过滤、萃取、离心分离原理、分离机械原理、结构、运行、维护、检修与安装。第十二,化工机械状态监测。所对应的工作任务为化工机器振动监测与处理,所需的技能和背景知识信号处理、旋转机械故障诊断与处理。

化工装备技术专业基于工作任务的核心课程体系建设项目,已经在我院2010级开始试行,相应的校本教材已编写完成,我们将在今后的教学实践中,不断的完善和提高,根据教学的实际情况来不断的完善校本教材,根据规范的校本教材来具体实施,用以取得良好的效果,为化工行业和地方经济的发展提供高素质高技能的专门技术人才。

参考文献:

[1]姜平.试论基于工作过程的高职专业课程体系的构建[J].中国职业技术教育,2008,(34):24-25.

[2]崔秀敏.构建以职业能力为本位的高职课程体系[J].中国成人教育,2008,(1):100-101.

[3]魏胜宏.优化高职课程体系培养学生可持续发展能力[J].镇江高专学报,2009,(4):70-73.

[4]唐树伶.以能力为核心的高职课程体系的构建[J].中国成人教育,2009,(15):74-75.

机械原理基本知识点范文4

关键词: 极限配合;技术测量;教学;理解;掌握

中图分类号:G718 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2013)03-0284-01

《极限配合与技术测量》是机械制造专业一门重要的专业课程,学好该课程对学生综合素质和技能训练起着举足轻重的作用。为此,笔者结合自己多年的教学经验,并结合该课程的特点,从四个方面探讨这门课程的教学,取得较好的教学成效。

1.分层突破教材中的重、难点内容,巩固学生的基础知识

《极限配合与技术测量》课程内容中名词术语多,抽象概念多,标准项目多,符号代号多,且涉及的知识面广,学生本身的基础比较薄弱。因此,必须结合教材重点难点内容分层突破,巩固学生的基础知识。在教学过程中,根据本课程的任务和特点对教学内容进行适当处理,划分为重讲、点讲、简讲三类进行区分处理。

1.1 重讲:着重介绍尺寸及形位公差的基本术语、定义、符号和标注方式、简单的公式计算、公差原则。重点讲解各类常用量具量仪原理及使用方法;把互换性、基本尺寸、极限尺寸、公差、极限偏差、基本偏差等几个重要概念作为主要知识点,对易混淆的重点难点内容进行详细阐述。例如, Xmin=0与 Ymin=0两者的区别,应当详细分析。两者的区别有二:

1.1.1 公差带不同:Xmin=0时,孔上轴下,Ymin=0时,孔下轴上。

1.1.2 配合松紧不同:Xmin=0时,在间隙配合中为最紧状态。Ymin=0时,在过盈配合中为最松状态。

1.2 点讲:介绍典型零件的公差与配合,通过讲解让学生掌握代号的含义、标注方式。简述表面粗糙度的基础知识等内容,在教学过程中,《极限配合与技术测量》课程与各相关学科都存在着一定程度的影响;联系各科知识点,注重与相关学科的知识点交融,突出知识应用。

1.3简讲:理论公式推导等内容就简单讲,例如,在测量技术部分,对计量器具的工作原理、测量数据的处理这些内容一笔带过。

2.结合常见机械实例,深化学生的感性认识

由于《极限配合与技术测量》课程中有许多知识是比较抽象的,而学生普遍感到教材内容生疏、抽象难懂,从而影响他们的学习兴趣和学习积极性。因此,安排适当时候组织学生到实训车间见习,开阔视野,让学生理解零件的加工精度与机床精度、加工方法及操作者操作技能间的关系、测量方法等知识,从而加深学生对尺寸公差及配合,形位公差等有关抽象知识的理解,起到事半功倍的作用。

根据教学内容精心准备典型的实例,由具体到抽象,由浅显到深入,通过浅显的事例来说明较深的理论,由简到繁,使学生树起自信心,使抽象的知识变得生动起来,从而提高课堂教学效果。

3.利用现代教育手段(如多媒体课件)的灵活性,强化学生的理解能力

由于《极限配合与技术测量》课程中涉及形位公差的公差带形状以及公差原则等内容需要使用大量的图形来表达,对于理解难度较大的内容,可充分利用多媒体课件进行辅助教学。多媒体课件既可以把语言讲述明白的内容用图片、动画形象地演示出来,或将讲解配以动态演示使教学过程更加灵活,多媒体教学手段可增强学生的理解能力,使教学过程图文并茂极大地丰富和扩展了教学内容,使教学更具有直观性、生动性和趣味性。

4.通过训练工、量具的使用,提高学生的动手能力

由于《极限配合与技术测量》又是一门与测绘操作紧密相关的实践课,在教学中还必须理论联系实际,通过实物测量提高学生的学习兴趣。由于中职教育是培养学生的动手能力及实践应用能力,毕业生就业后对工、量具的使用正确与否,将直接影响产品的加工质量及所检验产品的合格率,甚至影响企业的经济效益。因此,要注重技术测量基本知识的教学,使学生掌握技术测量的有关概念、计量器具的种类、测量方法的分类、基本计量参数、测量误差的概念与评定指标、测量误差产生的原因与分类等相关知识。例如,让学生掌握常用和通用工量具(钢尺、内外卡钳、游标卡尺、螺纹规、千分尺、游标卡尺、百分表、量规、量块等)的使用方法,用它们来测量常用的零件,边检测边调整,学生经过这些操作有助于牢固掌握课程内容。

参考文献

[1] 黄云清:公差配合与测量技术[M].北京:机械工业出版社,2001.

[2] 晋顺:极限配合与技术测量课程体系的重构[J].职教论坛,2002(4):28-29.

机械原理基本知识点范文5

一、明确考试说明中化学实验的有关内容和能力要求

虽然我接触的很大一部分同学开始复习的时候认为《全国统一考试说明》枯燥无味,还不如去做一套试题呢。其实不然,只有认真阅读了考试说明才能了解考查内容和能力要求,所以我用了6个课时的时间为我的学生对考试说明进行了认真解读,具体的内容和能力要求我就不在重复了,请同学们认真阅读考试说明,我们在平常的实验复习中应以考试说明为依据,以中学化学教材中的试验知识为载体、对考试说明中的知识进行归纳和仿真,辨析有关概念,提高思维的敏捷性。同时挖掘教材内涵,化解难点,通过横向、纵向统摄整理,使知识网络化、系统化。这样在实验复习中做到有的放矢,提高复习效率,会起到事半功倍的效果。

二、加强实验的基本知识和基本操作的训练,提高实验的基本素质

中学化学包含两大部分内容;一是实验的基本知识包括常用的仪器分类、使用和洗涤,常用试剂的贮存和取用,以及实验安全和意外事故的处理。二是基本的实验操作;包括气体的制取、净化、收集,物质的分离、提纯,物质的检验以及有关的定量实验。就这两块内容来说,其本身是相辅相成的,首先化学实验的基本知识是化学实验基本操作的基础,而在化学实验的基本操作中又是化学实验的基本知识有了综合运用和发挥的场所。因此只有注重实验复习中的“双基”训练,掌握这些基本知识和基本操作的准确性、灵活性、规范性,才能提高实验设计,综合分析应用等各种能力,否则,实验能力和思维培养也就成了无本之源。

三、注重实验现象的观察和实验过程的分析、积累实验经验

高考实验并不是对书本现有知识的照搬照抄,更不是机械的记忆重复,而是综合实验能力的考察。由于目前的高考无法直接考察学生的动手能力,因此近几年高考均出现了通过对只有亲手做过实验才会引起注意的操作细节考察的试题,以达到间接考察动手能力的目的。这就要求我们在平时的学习和复习过程中,在善于观察的基础上并能对有关问题进行思考。若只注重操作的要点、关键和要求,而不注重实验过程中的细节,尤其是一些最基本最平常操作中的细节,易成为实验中的盲点,在高考中处于被动地位。同时,对实验观察能力的培养过程,也是实验经验的积累过程,只有经过大量的实际操作,才能丰富实验经验,才能掌握实验过程中的操作细节。这样既能在高考中得心应手,也符合素质教育中渗透素质教育的要求。

四、联系实际,拓宽视野

为了推进素质教育,防止中学生过早地分科、偏科,引导学生关注社会热点问题,提高学生综合化的要求日益被重视。教育部高考改革方案中明确提出,应“注意考察应用分析和综合能力,注意考察跨学科的综合能力和学科知识渗透能力。”所以作为总复习中充分运用科学的学习方法,实现由知识向能力的升华,提高科学素养与应试能力是总复习的最终目的,从学科角度看,化学与现代生产、生活、科技各个方面有着广泛的联系。现代人的衣食住行离不开化学。化学反应在现实生活中无处不在。而化学则是以实验为基础的一门自然学科。书本中的化学知识与自然现象,科学发展、医药、染料的生产过程以及日常生活等诸方面都可用于化学实验紧密相连,所以化学实验的重要地位日益突出。

五、分析研究试验试题的变化趋势

机械原理基本知识点范文6

一、独立学院基础力学课程建设和教材编写定位

课程建设和教材编写定位应符合学院的培养目标。独立学院的培养目标是服务地方、服务基层,培养为地方经济服务的应用型人才。一般而言,课程内容设置和教材内容改革应该针对学院的培养目标,保证够用、适用、好用。力学课程对于工科学生,特别是土木工程专业的学生,是很重要的专业基础课程。土木工程专业的学生在大学期间学习的力学课程有理论力学、材料力学、结构力学、流体力学、土力学、弹性力学等。基础力学课程则包括理论力学和材料力学课程。因此,文章的讨论主要针对理论力学和材料力学这两门基础力学的课程内容改革和教材编写定位进行讨论。理论力学[2]和材料力学[3]是土木工程专业学生必修的基础力学课程,通过课程的学习,构筑工程技术力学知识基础,建立物体运动与受力状态的关系,掌握质点、质点系和刚体的平衡,机械运动及动力学问题的基本规律及其研究方法,使学生明确杆件强度、刚度和稳定性问题的基本概念,掌握构件的基本变形及其应力应变的求解方法。通过力学课程的学习,使学生掌握相应的理论知识,并具有比较熟练的力学计算能力,培养学生的力学素质和定性、定量分析能力,以及分析解决某些实际工程问题中的力学问题能力。通过力学实验课程,掌握测定金属材料性质的基本知识、基本技能和基本方法,了解实验应力的基本概念并初步掌握验证材料力学理论公式的方法,培养学生初步的实验能力,为学生学习相关专业课程及进行结构设计奠定良好基础。通过力学课程的学习,为一系列后续专业课程,如钢筋混凝土结构、钢结构、建筑施工等课程打下必要的基础,也可为学生在今后工作中解决所碰到的力学问题提供理论依据。因此,独立学院的学生,必须掌握基础力学的基本知识和基本概念。2010年,土木工程专业指导委员会就土木工程专业中各知识点的需求和各个知识点的学时建议,颁布了《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[4],对力学系列课程知识点的需求提出了指导性的意见。但是,该规范所给出的只是对本科院校土木工程专业所需知识点的最低需求,并没有明确各类高校的最低知识点的理论深度及其应用要求。遵照规范建议,结合独立学院的教学实际,基础力学课程建设和教材建设的定位应为“紧扣最新规范,体现区域特色,强调工程实践,服务人才培养”。在课程建设和教材建设中,教学内容的设置和教材内容的改革都应该符合规范中对各门课程的基本要求,紧密结合独立学院应用型人才培养目标,理论上高于高职学院,实践上强于重点本科母体学校。力学课程教学内容和教材内容应在保证理论知识体系的基础上,加入力学知识在实际中应用的工程实例,以便学生在掌握力学理论课程的同时,了解力学在工程中的实际应用,同时培养学生应用力学知识和原理解决工程实际中的力学问题的能力,以使学生在今后专业课程学习和工作中,力学知识够用,并且会用。在教学内容设置和教材内容的改革中,还应该加入最新科技发展的新知识,以培养学生的创新能力。

二、基础力学课程内容和教材编写内容选取

按照《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[3]中对力学系列课程知识点的需求,笔者认为独立学院基础力学课程内容和教材内容的设置应该满足规范中的最低要求,各知识点有所侧重,并在各知识点的理论介绍后,加入大量力学在工程中的应用实例。由于具体的各个知识点在《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[3]中已经列出,笔者只讨论基础力学课程各个知识点理论的基本讲解深度和工程实际问题在基础力学教学中的应用。在理论力学课程中,静力学部分应为课程的重点,理论上由浅入深、循序渐进,课程设置在讲解力学基本原理和基本概念之后,由平面力系到空间力系进行分析,理论上重视力学基本原理和基本概念、力系的简化和平衡理论。在平面力系的简化和平衡分析中,加入预制板、梁、柱子等预制构件吊装时的吊点位置,起重机的倾覆稳定性问题,脚手架的静力平衡问题,以及多跨梁、刚架、桁架等多种结构的平衡问题,约束反力的求解等工程实际力学分析问题。这部分需要学生透彻掌握相关理论,熟悉各种结构,包括物体系统的约束反力分析和计算,以便为后续的材料力学课程和结构力学课程学习奠定一定的基础。材料力学课程重点为5种基本变形概念,内力和变形分析,强度、刚度和压杆稳定理论。要求学生熟练掌握基本变形和内力的分析与求解,在此基础上,再针对理论力学课程中所涉及的相同工程问题,讨论起吊构件的内力和变形条件,构件截面上的最大弯矩最小时,相应的变形最小,考虑吊装时构件的材料特征,以便安全起吊。在讨论压杆稳定问题时,结合起重机械如塔机的杆件稳定性问题分析,讨论塔机在达到其自由高度继续向上顶升接高时,如何增强其稳定系数保持起重能力,避免失稳,以及塔机构件的压杆稳定等工程实际问题。在讲解内力和变形的基本概念后,加入多跨梁、刚架、桁架等具体工程问题的内力和变形分析。在讲解强度理论后,分析上述工程实例的强度问题。所有这些实际工程问题以例题和习题的形式加入教材中,使学生在学习理论的同时,学会理论知识在工程中的应用。由于现代科技的发展和对结构抵御地震、风灾能力的重视,理论力学的运动学和动力学部分的基本内容的掌握也是必须的。即使独立学院学生今后主要从事工程一线的工作,也会在建筑机械的使用中碰到建筑机械的力学问题;因此,运动学和动力学部分的教学内容和教材内容,保留《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[4]中对这部分知识点的最低要求,针对学生特点,在复合运动速度和加速度合成定理的推导中,采用物理意义更为明确、直观的几何法进行推导,与985、211大学在这门课程教学中采用解析法推导相区别,避免了复杂的数学推导。在动力学中,重点为三大普适定理及其综合应用,以及达朗贝尔原理的掌握。随着经济和科技水平的迅猛发展,土木工程建设也迎来了发展的好时期和好机遇,结构形式越来越复杂,施工方法和技术也越加先进。北京奥运场馆、浦东国际机场、上海金茂大厦、国家大剧院、深圳帝王大厦,美国的亚特兰大索穹顶、英国的千年穹顶和石油大厦、澳大利亚的天空穹顶等建筑,无一不体现结构的复杂性和施工的难度。结构每一阶段的施工过程,都伴随着边界约束的变化、构件的增删、温度的变化以及预应力结构的预应力动态施加等变化。施工中的滑轮力学和拆撑时的力学分析问题,都需要现场工程师去面对。因此,在基础力学的基本理论和实际工程应用学习的基础上,加入滑轮力学、施工过程的时变力学、施工过程中的应力应变监测等最新施工力学分析成果的介绍,有助于培养学生的创新能力和今后处理实际工程中复杂问题的能力。