工程問(wèn)題的概念范文

時(shí)間:2023-06-07 16:52:57

導(dǎo)語(yǔ):如何才能寫(xiě)好一篇工程問(wèn)題的概念,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

工程問(wèn)題的概念

篇1

第一步:就是在收集資源的時(shí)候,給顧客進(jìn)行有效的溝通,通過(guò)講解食譜(見(jiàn)附錄)、化驗(yàn)單(檢測(cè)結(jié)果)、運(yùn)動(dòng)飲食指導(dǎo)達(dá)到收集顧客信息的目的,同時(shí),又拉近了顧客與員工的感情,給顧客留下了良好的印象,巧妙的留下上門(mén)預(yù)熱的由頭。

第二步:第一次預(yù)熱,即上門(mén)預(yù)熱。以送《洪昭光教授的大型科普巡講錄》為由頭,拜訪顧客。說(shuō)是預(yù)熱其實(shí)還是和顧客溝通,我們知道溝通是雙向的,即參與談話的雙方都得進(jìn)行交談、溝通。但我們一定要注意,第一次上門(mén)預(yù)熱溝通應(yīng)該有所偏重,即我們要充分了解顧客,這就要求我們?cè)跍贤ㄖ姓贾鲗?dǎo)地位,多問(wèn),讓顧客多回答。 我們需要了解顧客的信息包括:年齡、病癥、保健意識(shí)、文化層次、愛(ài)好、原工作單位、經(jīng)濟(jì)收入、子女情況、現(xiàn)服用何種保健產(chǎn)品、效果如何等等。本次預(yù)熱時(shí)間不要太長(zhǎng),控制在15~20分鐘即可。結(jié)合顧客的病癥,把重點(diǎn)內(nèi)容畫(huà)出來(lái),同時(shí)暗示顧客下一次送電影票的時(shí)候要把書(shū)拿走,督促顧客看,然后禮貌告辭。

第三步:第二次預(yù)熱。此次預(yù)熱和發(fā)電影票同時(shí)進(jìn)行,其實(shí)還是溝通,詢問(wèn)顧客是否看了小冊(cè)子,如果沒(méi)看,督促其趕快看,等明天看電影的時(shí)候把書(shū)帶過(guò)去。如果看完了顧客詢問(wèn)了,我們就簡(jiǎn)單地向其滲透核苷酸的知識(shí)。由此,我們可以看出在本次溝通中重心發(fā)生了轉(zhuǎn)移,即讓顧客了解我們,了解我們公司,我們的核苷酸,但要注意我們?cè)陬櫩图抑星f(wàn)不能大講特講。如果講得太多,就把顧客講跑了,他就不敢參加我們第二天的會(huì)議了,這就叫做預(yù)熱過(guò)度。另一情況是預(yù)熱不充分,如果顧客沒(méi)問(wèn),我們就要提醒他,引導(dǎo)他看。比如說(shuō),叔叔,我送您的巡講錄有關(guān)糖尿病的那部分內(nèi)容看了嗎?沒(méi)有,叔叔那您趕緊看,它與明天咱們的電影內(nèi)容有關(guān),您先看看,到時(shí)間有助于您理解,同時(shí),咱們現(xiàn)場(chǎng)還有有獎(jiǎng)知識(shí)問(wèn)答。叔叔,把書(shū)上的這些內(nèi)容記住,到時(shí)候回答問(wèn)題,還能得到一份精美的紀(jì)念品呢。

如果顧客看了,但看得比較粗糙,沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的興趣,這時(shí)候我們還是要引導(dǎo)他,告訴他說(shuō):“叔叔您看了我們的小冊(cè)子,應(yīng)該了解了糖尿病產(chǎn)生的根源了吧?對(duì),就是基因受損,葡萄糖基酶基因、線粒體基因、胰島素基因受損,也就是說(shuō)細(xì)胞內(nèi)的基因受損,是導(dǎo)致糖尿病的根源,怎樣從根源上控制和治療糖尿病,這就靠核苷酸、寡核苷酸了。核苷酸是小分子核酸。咱們平時(shí)吃的大米、饅頭、肉類(lèi)中含的都有核苷酸。它是人體細(xì)胞的核心物質(zhì),能修復(fù)受損基因并能穩(wěn)定血糖,調(diào)節(jié)新陳代謝,全面控制并發(fā)癥的發(fā)生。另一個(gè)需要您特別注意的是寡核苷酸能消除耐藥性,且具有一定的抗癌功效。比如說(shuō)叔叔您吃了 ‘平糖寶’一段時(shí)間后,感覺(jué)治療效果不如以前明顯了。這就是您的機(jī)體出現(xiàn)了耐藥性。咱們的寡核苷酸能解決這個(gè)問(wèn)題,同時(shí)呢,咱家用的是微波爐,它對(duì)人體的輻射很厲害,寡核苷酸還有一定的抗輻射作用。叔叔您了解了這些,對(duì)于您的糖尿病的預(yù)防和阿姨高血壓的預(yù)防都有很好的指導(dǎo)作用,對(duì)吧。

如果顧客吃過(guò)核酸,了解核酸,這時(shí)候我們就可以給他多講一些,把我們的產(chǎn)品本身的核心優(yōu)勢(shì)都講給他聽(tīng)(盒子上面的七大賣(mài)點(diǎn))同時(shí)也可以在顧客家里面做實(shí)驗(yàn),以證明我們產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)(見(jiàn)促銷(xiāo)篇)。

需要說(shuō)明的是每個(gè)地區(qū)的人都有每個(gè)地區(qū)的地域性格,有的地域的人群性格開(kāi)放、豪爽、明朗,我們?cè)谄浼抑蓄A(yù)熱時(shí)就可以多講,有的地區(qū),比如西北地區(qū)的人性格很保守、謹(jǐn)慎,那我們就不要多講,不能過(guò)分暴露,否則的話,就可能導(dǎo)致他們不來(lái)參會(huì)。但總的來(lái)說(shuō),我們?cè)陬A(yù)熱過(guò)程中要把握一個(gè)“度”字,因地制宜,適可而止,過(guò)猶不及!

最后再?gòu)?qiáng)調(diào)一下預(yù)熱過(guò)程中的細(xì)節(jié):

1、收集資源時(shí)的預(yù)熱(見(jiàn)資源收集)

2、上門(mén)預(yù)熱前,一定要打預(yù)約電話,打電話的時(shí)候,要明朗、殷勤、熱情“喂,您好,胡生仁叔叔家嗎?”(是)“叔叔,您好!我是小趙,今天早上在公園給您測(cè)血壓,送食譜的小趙,叔叔還記得吧?”(記得)“叔叔,是這樣的,在公園里咱倆聊得挺投緣的,看您很關(guān)心自己的健康,我特地向公司申請(qǐng)了幾本《洪昭光教授的大型科普電影巡講錄》,里面的內(nèi)容挺好的,尤其是對(duì)糖尿病如何從根源上預(yù)防、治療和保健,寫(xiě)得很詳細(xì),我想給您送一本看看,順便再跟您聊點(diǎn)保健知識(shí),叔叔,您上午有時(shí)間還是下午有時(shí)間?”(上午9點(diǎn)鐘有空還是10點(diǎn)鐘有空?)“那行,叔叔我等會(huì)就過(guò)去,大約9:30到您家,叔叔咱家在……(重新核對(duì)詳細(xì)住址)叔叔,呆會(huì)見(jiàn)?!?/p>

我們要注意,如果顧客問(wèn)我們現(xiàn)在在哪,我們千萬(wàn)不要說(shuō)在公司,就說(shuō)一個(gè)離他家很近的地方,意思是馬上就到,否則,顧客要么有事要出門(mén),要么就嫌太麻煩我們了,就會(huì)拒絕上門(mén),導(dǎo)致預(yù)熱失敗。

3、在尋找顧客的過(guò)程中,有些顧客家不好找,一定要記住,“路長(zhǎng)在嘴上”,勤問(wèn),不要放棄。或者在打預(yù)約電話的時(shí)候,核對(duì)顧客住址的時(shí)候,詢問(wèn)顧客怎么走,他家周?chē)惺裁疵黠@標(biāo)志,以節(jié)約時(shí)間。上完樓梯,要在顧客家門(mén)口停上半分鐘,待呼吸平靜后,敲門(mén)三下,或按門(mén)鈴一次,等待開(kāi)門(mén)。開(kāi)門(mén)后,我們一定要面帶微笑,熱情大方的打招呼“胡叔叔,您好,您吃早飯了嗎?”進(jìn)門(mén)后,不要?jiǎng)樱呐氯思椅堇锩媸撬嗟?,也一定要?qǐng)求換鞋后再進(jìn),如果主人執(zhí)意不肯,這才進(jìn)去。這樣做,第一突出禮貌,留下好的印象,更重要的是消除有些顧客的后顧之憂:把我們家的地弄臟了,走了又得拖。一旦顧客有了這個(gè)想法,壓根聽(tīng)不進(jìn)去你在講什么,不能很好的與你溝通。

篇2

關(guān)鍵詞:系統(tǒng)工程 民用飛機(jī) 需求確認(rèn) 專家意見(jiàn)

中圖分類(lèi)號(hào):V37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)08(b)-0066-03

在民用航空研制領(lǐng)域廣泛使用的ARP4754A,民用飛機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)指南,推薦將系統(tǒng)與外界的接口需求以協(xié)議的方式形成機(jī)載系統(tǒng)規(guī)范。系統(tǒng)規(guī)范的具體形式包括工作說(shuō)明、計(jì)劃、手冊(cè)、需求文檔、接口文檔或合同[1],是完整和詳細(xì)的系統(tǒng)接口描述。從本體論的角度來(lái)看,系統(tǒng)規(guī)范就是機(jī)載系統(tǒng)的知識(shí)本體,是該系統(tǒng)“共享概念模型的明確的形式化規(guī)范說(shuō)明”[2-3]。除了該系統(tǒng)內(nèi)部的系統(tǒng)工程師,共享這些知識(shí)概念的專家還包括適航代表,飛行員代表,軟硬件工程師,系統(tǒng)驗(yàn)證工程師和其他相關(guān)系統(tǒng)的系統(tǒng)工程師等外部人員。以上所有專家會(huì)在飛機(jī)研制的不同階段分別參與到該系統(tǒng)的確認(rèn)過(guò)程。ARP4754A建議使用模板/檢查單、用戶操作場(chǎng)景描述和原型建模等確認(rèn)方法來(lái)保障系統(tǒng)規(guī)范的正確性和完整性[1]。這些方法在實(shí)際操作過(guò)程中普遍存在著以下問(wèn)題:

(1)模板訂制(裁剪、擴(kuò)展和修改)缺乏依據(jù)。

(2)檢查單項(xiàng)目含義模糊,難以判斷。

(3)用戶操作場(chǎng)景描述不準(zhǔn)確或相關(guān)條件尚未確定。

(4)原型建模受問(wèn)題特點(diǎn)的制約,使用范圍有限。

因此,作為上述方法的重要補(bǔ)充,各類(lèi)專家會(huì)根據(jù)各自的工作職責(zé)針對(duì)性地提出問(wèn)題作為專家意見(jiàn),參與到系統(tǒng)需求的確認(rèn)過(guò)程中。匯總的專家意見(jiàn)是系統(tǒng)利益相關(guān)人對(duì)該系統(tǒng)的客觀要求,是飛機(jī)設(shè)計(jì)評(píng)審中的重要參照,是飛機(jī)研制過(guò)程向前邁進(jìn)和適航取證的必要條件,是決定民機(jī)項(xiàng)目成功的關(guān)鍵因素。所有系統(tǒng)工程師都很重視這些意見(jiàn)。不過(guò),由于專家知識(shí)背景不同,描述問(wèn)題的角度和層次不同,系統(tǒng)工程師如果直接納入這些意見(jiàn)和反饋進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)范開(kāi)發(fā)就會(huì)產(chǎn)生知識(shí)沖突。綜合分析以上情況,本人提出以專家意見(jiàn)為主線的機(jī)載系統(tǒng)需求的確認(rèn)方法,在一個(gè)新的系統(tǒng)工程框架下實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的結(jié)合。

1 專家意見(jiàn)驅(qū)動(dòng)的需求確認(rèn)方法

系統(tǒng)規(guī)范的開(kāi)發(fā)是一個(gè)迭代的過(guò)程,一開(kāi)始就需要確定知識(shí)領(lǐng)域和系統(tǒng)范圍。這將會(huì)涉及到以下基本問(wèn)題:

(1)該系統(tǒng)規(guī)范覆蓋什么領(lǐng)域?

(2)該系統(tǒng)規(guī)范用來(lái)干什么?

(3)該系統(tǒng)規(guī)范能回答哪些類(lèi)型的問(wèn)題?

(4)誰(shuí)使用和維護(hù)該系統(tǒng)規(guī)范?

從本體論的角度看,專家意見(jiàn)就是一系列基于系統(tǒng)規(guī)范代表的領(lǐng)域知識(shí)模型應(yīng)該能夠回答的問(wèn)題,即“資質(zhì)性問(wèn)題(Competency Questions)”[4]。它能夠有效確定系統(tǒng)知識(shí)的廣度和深度,可以用來(lái)評(píng)價(jià)和比較現(xiàn)有的不同系統(tǒng)規(guī)范,也可以作為以后需求確認(rèn)的有效參照。

系統(tǒng)規(guī)范草案出爐之后,部門(mén)會(huì)先組織內(nèi)部評(píng)審。一般情況下,系統(tǒng)規(guī)范都會(huì)參照以往機(jī)型相似系統(tǒng)的設(shè)計(jì)文件和航空業(yè)適用于該系統(tǒng)的指導(dǎo)規(guī)范。一個(gè)容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤做法就是把系統(tǒng)規(guī)范與行業(yè)指導(dǎo)規(guī)范做比較,找出兩者的差異,然后研究出現(xiàn)差異的原因和減少差異的措施。這種做法沒(méi)有抓住問(wèn)題的關(guān)鍵。行業(yè)指導(dǎo)規(guī)范大多不是強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn),不針對(duì)任一機(jī)型,允許不同機(jī)型參考并根據(jù)需要進(jìn)行裁剪,擴(kuò)充和修改。這種適應(yīng)性修改的依據(jù),不是看與行業(yè)指導(dǎo)參考規(guī)范的差異,而應(yīng)該是看能否滿足飛機(jī)設(shè)計(jì)和適航的各種需求。

系統(tǒng)規(guī)范草案通過(guò)了內(nèi)部評(píng)審就會(huì)進(jìn)行外部評(píng)審。一般的做法就是把系統(tǒng)規(guī)范的草案分發(fā)到相關(guān)專業(yè)和適航機(jī)構(gòu),要求同行評(píng)審。這種做法也有問(wèn)題。首先每個(gè)飛機(jī)系統(tǒng)都有一套獨(dú)立的術(shù)語(yǔ)系統(tǒng)來(lái)保證描述的一致性和準(zhǔn)確性。要讓其他專業(yè)背景的系統(tǒng)工程師在短時(shí)間內(nèi)理解和掌握這套新建的術(shù)語(yǔ)系統(tǒng)是有難度的。另外,由機(jī)系統(tǒng)間的有機(jī)聯(lián)系,從系統(tǒng)開(kāi)始研制的相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),系統(tǒng)規(guī)范的輸入都沒(méi)有辦法完全確定,送審的系統(tǒng)草案本身也是不穩(wěn)定的。草案不成熟蘊(yùn)含的術(shù)語(yǔ)不一致性,會(huì)導(dǎo)致外專業(yè)評(píng)審人員從字面無(wú)法理解概念,提出的問(wèn)題包含大量要求澄清概念的情形。當(dāng)本系統(tǒng)工程師不得不花費(fèi)時(shí)間和精力向外專業(yè)工程師講解系統(tǒng)規(guī)范這個(gè)版本中的術(shù)語(yǔ)概念時(shí),也注意到這些外部專家對(duì)概念的初步掌握對(duì)系統(tǒng)規(guī)范本身的質(zhì)量提升一般不會(huì)起到很大作用。而實(shí)際上,外部專家并不真正關(guān)心這些概念。他們的最終目的在于確認(rèn)能用系統(tǒng)規(guī)范中的概念表達(dá)他們感興趣的問(wèn)題并能推導(dǎo)出合理的外部結(jié)論。

通過(guò)對(duì)以上兩種做法的分析,可以得出以下結(jié)論:系統(tǒng)需求的確認(rèn)必須以專家意見(jiàn)為依據(jù),以及確認(rèn)的本質(zhì)在于讓專家明白系統(tǒng)規(guī)范能夠表達(dá)他們關(guān)心的問(wèn)題并能進(jìn)行有效推理。因此,一種更好的確認(rèn)方法是,系統(tǒng)工程師通過(guò)搜集專家意見(jiàn)來(lái)確定系統(tǒng)范圍,并利用系統(tǒng)規(guī)范建立的領(lǐng)域知識(shí)模型來(lái)直接表示和解答專家意見(jiàn),從而避免外部專家對(duì)系統(tǒng)規(guī)范的字面理解。以下分三個(gè)步驟來(lái)介紹這種需求確認(rèn)方法的具體操作過(guò)程。

2 搜集專家意見(jiàn)

從系統(tǒng)研制啟動(dòng)就可以準(zhǔn)備搜集專家意見(jiàn)。搜集問(wèn)題可以從最簡(jiǎn)單的問(wèn)題開(kāi)始,然后逐步變得復(fù)雜。問(wèn)題必須是具體的,要能夠直接標(biāo)識(shí)到飛機(jī)系統(tǒng),設(shè)備,軟件加載項(xiàng)或者硬件接口。問(wèn)題需要有代表性,不必窮盡。

按問(wèn)題來(lái)源,專家意見(jiàn)可以分為內(nèi)部意見(jiàn)和外部意見(jiàn)。內(nèi)部意見(jiàn)來(lái)自軟硬件工程師,具體可以參考ARP4754A,4.6.1節(jié)“系統(tǒng)過(guò)程與配置項(xiàng)過(guò)程的信息流”。[1]來(lái)自諸如適航代表,飛行員代表,系統(tǒng)驗(yàn)證工程師和其他相關(guān)系統(tǒng)的系統(tǒng)工程師等系統(tǒng)外部人員的意見(jiàn)稱為外部意見(jiàn)。需要特別注意的是系統(tǒng)驗(yàn)證工程師的盡早介入。系統(tǒng)需求的驗(yàn)證工作是在系統(tǒng)設(shè)備試驗(yàn)件提交之后,系統(tǒng)驗(yàn)證工程師按照既定的試驗(yàn)大綱進(jìn)行試驗(yàn)并逐個(gè)確認(rèn)是否滿足預(yù)期結(jié)果。不過(guò),為了盡早暴露問(wèn)題,提高系統(tǒng)需求的可驗(yàn)證性,避免驗(yàn)證工程師誤解系統(tǒng)概念導(dǎo)致的試驗(yàn)問(wèn)題和不必要的進(jìn)度延誤,試驗(yàn)大綱也將作為專家問(wèn)題的重要來(lái)源。

根據(jù)表述類(lèi)型,專家問(wèn)題又可以分為以下四類(lèi):[4-6]

存在性問(wèn)題。某個(gè)對(duì)象是否存在?專家問(wèn)題里涉及的概念需要明白無(wú)誤地與特定飛機(jī)系統(tǒng)或部件對(duì)應(yīng)。比如駕駛艙顯示器的燃油簡(jiǎn)圖頁(yè)畫(huà)面上有沒(méi)有表示燃油溫度的指示標(biāo)識(shí)。

屬性的問(wèn)題。對(duì)象的屬性是什么?通過(guò)某個(gè)飛機(jī)系統(tǒng)或系統(tǒng)部件找出所有的內(nèi)在屬性。比如,高升力系統(tǒng)的襟翼張開(kāi)的角度是多少。

關(guān)系的問(wèn)題。兩個(gè)對(duì)象之間是這個(gè)關(guān)系嗎?在不同狀態(tài)下,要求明確給出不同系統(tǒng)或系統(tǒng)部件之間的關(guān)系。比如,在飛機(jī)單個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)飛行狀態(tài)下,哪些飛行畫(huà)面要優(yōu)先展示給飛行員。

推理的問(wèn)題?;卮疬@樣的專家問(wèn)題需要基于一定的規(guī)則或邏輯推理。在實(shí)例化系統(tǒng)或系統(tǒng)部件屬性之后,可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有意義的推理。比如,在航電的IMA資源分配的時(shí)候,在保證現(xiàn)有平臺(tái)資源安全冗余的條件下,能否為飛控系統(tǒng)的某駐留功能分配20 ms的周期性運(yùn)行時(shí)間。

專家問(wèn)題的提出不依賴任何目標(biāo)系統(tǒng)規(guī)范的知識(shí),只要是對(duì)專家所在系統(tǒng)的研制有意義就可以。專家問(wèn)題需要由相關(guān)部門(mén)進(jìn)行正式的認(rèn)定和簽發(fā),確實(shí)代表該部門(mén)對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的實(shí)際要求。

3 解答專家問(wèn)題

在確立系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中,系統(tǒng)工程師就可以利用規(guī)范里的術(shù)語(yǔ)來(lái)表達(dá)專家意見(jiàn),以衡量系統(tǒng)規(guī)范的成熟度。系統(tǒng)工程師通過(guò)列寫(xiě)出專家問(wèn)題中的重要詞匯,與搜集到的參考資料中的概念進(jìn)行分析比較,可以判斷這些參考資料的復(fù)用程度和使用價(jià)值。[5-6]

系統(tǒng)規(guī)范寫(xiě)好后,大多數(shù)專家問(wèn)題都應(yīng)該得到了解決。當(dāng)然,考慮到專家的知識(shí)背景和特殊的觀察視角,系統(tǒng)工程師不可能完全理解專家意見(jiàn)中所有詞匯的含義。這需要和有關(guān)專家進(jìn)行溝通,進(jìn)一步挖掘用戶和客戶需求。不過(guò),這與讓專家學(xué)習(xí)系統(tǒng)規(guī)范不同的地方在于,系統(tǒng)工程師在理解了問(wèn)題含義后,轉(zhuǎn)換成自己熟悉的系統(tǒng)專業(yè)詞匯來(lái)回答對(duì)方專家認(rèn)為重要的問(wèn)題,而不是學(xué)習(xí)對(duì)方詞匯來(lái)進(jìn)行表達(dá)和推理。在雙方都在描述同一個(gè)知識(shí)領(lǐng)域的前提下,這點(diǎn)是可以在短時(shí)間內(nèi)做到的。

上面已經(jīng)提到,解答專家意見(jiàn)的過(guò)程就是利用新建系統(tǒng)規(guī)范的概念表示問(wèn)題,并用定義的屬性和關(guān)系對(duì)問(wèn)題進(jìn)行推導(dǎo)的過(guò)程。簡(jiǎn)單的問(wèn)題,一句話就可以說(shuō)清楚。對(duì)于復(fù)雜的情況,則可以使用用例/故事,描述操作場(chǎng)景,編寫(xiě)具體算法或者測(cè)試用例的方式來(lái)說(shuō)明。某些特定的復(fù)雜問(wèn)題還可以借助Enterprise Archtect,Rational Rhapsody或CATIA等CASE工具,用UML/SysML模型或數(shù)字三維模型來(lái)回答問(wèn)題。例如,在IMA的資源分配過(guò)程中就可以利用UML對(duì)駐留應(yīng)用進(jìn)行建模并利用內(nèi)置算法來(lái)自動(dòng)優(yōu)化計(jì)算和通信資源。對(duì)于保真度要求較高的問(wèn)題,還可以使用模擬器仿真。比如,評(píng)估駕駛艙顯示方案就可以在駕駛艙模擬器中進(jìn)行,讓飛行員和有關(guān)專家身臨其境地評(píng)價(jià)和比較不同顯示方案的優(yōu)劣。

讓專家僅憑閱讀文檔就表決通過(guò)一份系統(tǒng)規(guī)范是不現(xiàn)實(shí)的。以上各種手段的目的都是盡可能直接地向?qū)<艺故鞠到y(tǒng)規(guī)范的表達(dá)能力和令人滿意的推理結(jié)果,讓對(duì)方相信他們關(guān)心的問(wèn)題能夠利用系統(tǒng)規(guī)范得到解答。具體做法上,在系統(tǒng)規(guī)范和問(wèn)題演示材料準(zhǔn)備好后,先發(fā)送給對(duì)方專家并進(jìn)行多次面對(duì)面或者郵件溝通,盡可能地達(dá)成一致意見(jiàn)。對(duì)于有分歧的部分,則可以由部門(mén)出面組織研討會(huì),討論修改意見(jiàn)或者解決辦法。在飛機(jī)研制的重要評(píng)審會(huì)上,不僅要把定型的系統(tǒng)規(guī)范分發(fā)到相關(guān)專家和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,還要匯總說(shuō)明各類(lèi)專家問(wèn)題的解決情況。對(duì)于影響較大的遺留問(wèn)題,還需要在評(píng)審會(huì)上進(jìn)行單獨(dú)討論。

4 總結(jié)經(jīng)驗(yàn)/教訓(xùn)

專家意見(jiàn)的搜集和解答情況不僅僅標(biāo)志著系統(tǒng)規(guī)范的成熟度,還體現(xiàn)著系統(tǒng)工程師對(duì)用戶需求理解的深度和廣度。每個(gè)問(wèn)題的成功解答都是一個(gè)進(jìn)步。即便系統(tǒng)規(guī)范還會(huì)隨著飛機(jī)研制的深入而變更,問(wèn)題的表述方式會(huì)變化,但原理和實(shí)質(zhì)不會(huì)變。之前通過(guò)表達(dá)和解決問(wèn)題與專家達(dá)成的共識(shí)仍然有價(jià)值,解決問(wèn)題的方法也可以借鑒的。而且,解決專家問(wèn)題的過(guò)程也是和專家互動(dòng)的過(guò)程。良性的溝通可以與專家建立了令人愉快的工作關(guān)系。

不可否認(rèn)的是,肯定存在著某些問(wèn)題不能得到很好表示或者推理無(wú)法令對(duì)方滿意的情況。對(duì)方專家指出的演示過(guò)程中的不合理部分將激發(fā)系統(tǒng)工程師對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)規(guī)范中的架構(gòu)設(shè)計(jì)和需求描述方式的深入思考。對(duì)于有爭(zhēng)論問(wèn)題,可以組織更高層級(jí)或者更大范圍的討論,聽(tīng)取更多人的意見(jiàn)。確實(shí)有問(wèn)題的要修改,即使系統(tǒng)規(guī)范要推倒重來(lái),也是值得的。在概念和開(kāi)發(fā)階段就發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并糾正,避免在驗(yàn)證和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)階段出現(xiàn)更為嚴(yán)重的錯(cuò)誤,這正是系統(tǒng)需求確認(rèn)活動(dòng)的意義。[1]

專家意見(jiàn)的解答方法可以寫(xiě)成工程協(xié)調(diào)紀(jì)要,以備將來(lái)參考和復(fù)用。一些解答問(wèn)題的方法,例如算法,模型和原型等,都可以作為系統(tǒng)后續(xù)設(shè)計(jì)的重要參考。另外,解決的專家問(wèn)題也是培訓(xùn)員工迅速了解本系統(tǒng)領(lǐng)域知識(shí)和工作方法的有效的第一手學(xué)習(xí)資料,可以幫助新員工或者剛接手相關(guān)事務(wù)的員工盡快上手,提高團(tuán)隊(duì)工作效率。

5 結(jié)語(yǔ)

民用機(jī)載系統(tǒng)需求的確認(rèn)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。一方面要多領(lǐng)域?qū)<夜餐瑓⑴c,廣泛聽(tīng)取各方意見(jiàn);另一方面,要有專門(mén)的術(shù)語(yǔ)系統(tǒng),維護(hù)規(guī)范的內(nèi)部一致性和準(zhǔn)確性。這就需要從系統(tǒng)工程的高度進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)。本文提出以專家意見(jiàn)為紐帶構(gòu)建一個(gè)框架:內(nèi)部由系統(tǒng)工程師維護(hù)一套一致的、可自我辯護(hù)的術(shù)語(yǔ)體系;外部則讓不同角色的利益相關(guān)人都能在自己的知識(shí)層次上提出問(wèn)題,并通過(guò)系統(tǒng)工程師的演示來(lái)確認(rèn)在系統(tǒng)規(guī)范的知識(shí)體系內(nèi)確實(shí)可以找到問(wèn)題的合理解答,滿足預(yù)期的接口需求。本文提出的方法汲取了本體論研究成果,能夠較好滿足現(xiàn)有的航空工程實(shí)踐基礎(chǔ)的要求。

參考文獻(xiàn)

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篇3

關(guān)鍵詞:工程力學(xué) 習(xí)題課 職業(yè)教育 基本原則

從教34年,對(duì)《工程力學(xué)》一課的教學(xué)方法有一些初淺想法,尤其在習(xí)題課的安排上,有自己的方式方法,一點(diǎn)管見(jiàn),僅供同行們借鑒和參考。

一、當(dāng)前習(xí)題課存在的問(wèn)題

總的來(lái)說(shuō),按教學(xué)大綱要求,各技校都設(shè)有工程力學(xué)習(xí)題課。但是,對(duì)習(xí)題課的地位和作用的認(rèn)識(shí)仍不甚一致,對(duì)其教法的研究還很不夠,從而導(dǎo)致習(xí)題課的質(zhì)量高低不齊,乃至引起一些欠妥的做法。

(一)趨向于減少或取消習(xí)題課

1.有人認(rèn)為目前技校學(xué)生學(xué)習(xí)工程力學(xué)能聽(tīng)懂課,但做題比較困難,這一現(xiàn)象的基本原因是學(xué)生基礎(chǔ)差、底子薄。為解決這類(lèi)矛盾只能增加講課時(shí)間,要多講例題。因此,有些教師采取壓縮習(xí)題課來(lái)增加講課時(shí)間。

2.有的認(rèn)為習(xí)題課增加了學(xué)生的依賴性,而且課上教師的作用不大,只是被動(dòng)的回答問(wèn)題。因而教師和學(xué)生都沒(méi)有興趣。

3.教學(xué)大綱要求的內(nèi)容多;講課時(shí)間緊。因?yàn)閿D掉一部分習(xí)題課的時(shí)數(shù)。

(二)把教師主導(dǎo)作用和學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題對(duì)立起來(lái)。

1.把習(xí)題課是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的過(guò)程理解為要求學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題。因此,衡量一次習(xí)題課質(zhì)量是以解題數(shù)目多少為準(zhǔn)。

2.在進(jìn)行方式上,有的認(rèn)為“不宜幫助過(guò)多”而忽視了引導(dǎo)作用。課堂上變成“教師看,學(xué)生做”,“學(xué)生問(wèn),教師答”,而對(duì)學(xué)生做題后,是否完全理解注意得不夠。還有的教師把習(xí)題課變成小考試,課上還不準(zhǔn)看書(shū)。

3.把教師作用理解為“課內(nèi)以教師活動(dòng)為中心”。習(xí)題課成了變相講課,向?qū)W生灌輸各類(lèi)例題,進(jìn)行“題海戰(zhàn)術(shù)”。這種現(xiàn)象,在新參加工作的教師中更為多見(jiàn)。

二、習(xí)題課應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

習(xí)題課實(shí)際上就是一次在教師指導(dǎo)下的課堂練習(xí)題。它的目的是鞏固學(xué)生學(xué)得基礎(chǔ)知識(shí)和培養(yǎng)運(yùn)用這些基礎(chǔ)理論知識(shí)分析、解決問(wèn)題的能力。也就是說(shuō),習(xí)題課是通過(guò)解題方式進(jìn)行的教與學(xué)的過(guò)程。教師可以從下列幾個(gè)方面進(jìn)行指導(dǎo):

(一)通過(guò)提問(wèn)和討論有意識(shí)地啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生注意基本概念的理解和鞏固,注意各種不同表現(xiàn)的形式與講課內(nèi)容起呼應(yīng)作用。這一點(diǎn)常常是學(xué)生做題后不善于歸納和明確的,需教師幫助和啟發(fā)。

(二)正確引導(dǎo)學(xué)生遵循合理的思考方法和解題步驟,就是培養(yǎng)邏輯推理的能力,使之能夠找出簡(jiǎn)捷思考路線解決比較復(fù)雜問(wèn)題。

(三)運(yùn)用并發(fā)展所學(xué)的基礎(chǔ)理論。堅(jiān)持“基礎(chǔ)理論――分析解決實(shí)際問(wèn)題――概括總結(jié)并發(fā)展提高”的原則。

(四)對(duì)個(gè)別學(xué)生給予具體幫助。習(xí)題課也是檢查知識(shí)(水平)的一種形式。通過(guò)教師和學(xué)生面對(duì)面的了解(提問(wèn)、巡視、觀察學(xué)生解題等),就可以知道學(xué)生掌握知識(shí)的水平如何,基本理論是否已經(jīng)理解和鞏固,建立新的概念體系時(shí)思考路線是否正確,解題步驟和思維方法是夠正確。從而,能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)缺陷,給予有益的幫助。

三、選擇習(xí)題的基本原則

習(xí)題課的目的和意圖主要是通過(guò)做題來(lái)達(dá)到的,所以,慎重選題是上好習(xí)題課的先決條件。

選題時(shí),應(yīng)首先自習(xí)進(jìn)行教材分析,明確劃分講課與習(xí)題課的界限,確定習(xí)題的具體意圖。并把復(fù)習(xí)題、課內(nèi)題、課外題統(tǒng)一考慮。下面分別加以敘述。

復(fù)習(xí)題:主要指基礎(chǔ)理論知識(shí)方面的思考題。它應(yīng)針對(duì)基本概念、原理、工程實(shí)際中的約束及其受力分析方法等,其目的在于幫助學(xué)生消化和理解講課中的基本概念,掌握具體結(jié)構(gòu)的受力分析方法。所M行的實(shí)踐,一般不宜過(guò)長(zhǎng)。

課內(nèi)題:應(yīng)該對(duì)基本理論起鞏固作用,并能發(fā)展學(xué)生對(duì)它的理解和運(yùn)用能力。具體應(yīng)考慮以下幾點(diǎn):

1.密切配合講課內(nèi)容,每一個(gè)中心概念都應(yīng)有一定的題目來(lái)概括。

2.題目應(yīng)能保證所選內(nèi)容對(duì)深入理解基本理論是有幫助的,并且有一定的解題技巧。

3.題目應(yīng)具有思考性,能引起學(xué)生的思考和分析,易于引起討論和多種解題方案的比較。

4.每一題目應(yīng)具有明確的目的性,一個(gè)題目中不宜過(guò)多的集中幾個(gè)不同的內(nèi)容。

課外題:是課內(nèi)題的繼續(xù)。不宜再提高或過(guò)多增加題的復(fù)雜性。

四、習(xí)題課的進(jìn)行方式

沒(méi)有良好的方式,不可能保證達(dá)到習(xí)題課的預(yù)期效果。應(yīng)該指出,習(xí)題課的方式是比較靈活的,要根據(jù)每次課的具體內(nèi)容選擇適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行方式和程序??偟膩?lái)說(shuō),選擇方式應(yīng)滿足下列要求:

1.習(xí)題課應(yīng)以在教師指導(dǎo)下學(xué)生的時(shí)間活動(dòng)為中心。在課內(nèi)應(yīng)保證有一定的個(gè)人做題時(shí)間。

2.使學(xué)生思維處于積極狀態(tài),能積極的體現(xiàn)出教與學(xué)的過(guò)程。

3.不只以學(xué)生解出題目為滿足,重要的是教師在習(xí)題課中能確信學(xué)生已充分領(lǐng)會(huì)到應(yīng)掌握所有的概念、公式、原理的意義以及學(xué)生對(duì)問(wèn)題的分析能力有所發(fā)展。

一般來(lái)說(shuō),習(xí)題課的基本形式可分一下四個(gè)步驟:1.就有關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行提問(wèn);2.學(xué)生解題;3.教師在課堂上巡視,檢查學(xué)生解題情況并進(jìn)行必要的指導(dǎo);4.進(jìn)行討論。

提問(wèn):是對(duì)所學(xué)有關(guān)理論知識(shí)的檢查,提出的問(wèn)題應(yīng)根據(jù)習(xí)題課的意圖和題目?jī)?nèi)容事先確定。提問(wèn)時(shí)間一般在5~8分鐘。對(duì)初期習(xí)題或某些內(nèi)容較難的題目,不應(yīng)忽略在解題前的提問(wèn)和口述回答解題方法與步驟。這種提問(wèn),可以使學(xué)生按教師的引導(dǎo)思考問(wèn)題,學(xué)習(xí)分析解決題目的方法和步驟,發(fā)展已學(xué)的概念、原理(指應(yīng)用)。這種提問(wèn)可使教師了解學(xué)生對(duì)題目的理解程度和運(yùn)用基本理論分析解題方法的能力,指導(dǎo)學(xué)生如何按正確思考路線解題。

作題:課堂上的大部分時(shí)間是學(xué)生在獨(dú)立作題。他們初步嘗試如何解決實(shí)際問(wèn)題,此時(shí),不只是分析解題的方法、步驟,而且要在紙上做出正確答案,這就在獨(dú)立工作的道路上邁出幾步。此時(shí),教師在課堂上巡視,發(fā)現(xiàn)存在的困難給以及時(shí)的幫助,同時(shí),也要注意那些共同的錯(cuò)誤和缺點(diǎn),以便組織討論。

討論:課堂上的大部分時(shí)間都是學(xué)生獨(dú)立討論。其目的是,是要通過(guò)它啟發(fā)引導(dǎo)建立正確的解題思考路線,檢查題目的答案,集中討論不同的解題方法,并通過(guò)所討論的題目總結(jié)鞏固講課中的基本概念。這樣,就可以使學(xué)生在獨(dú)立作題中得到的體驗(yàn)加以深化和擴(kuò)展。

篇4

關(guān)鍵詞:工程力學(xué);教學(xué)內(nèi)容;問(wèn)題:對(duì)策

工程力學(xué)是一門(mén)應(yīng)用廣泛的專業(yè)基礎(chǔ)課,在工科類(lèi)中等專業(yè)學(xué)校教學(xué)中有著重要地位.學(xué)

生普遍反映工程力學(xué)難學(xué),研究如何根據(jù)工程力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)特點(diǎn)進(jìn)行課程教學(xué),是一

個(gè)需要反復(fù)探討的課題. 而在目前本科院校的工程力學(xué)教育中,面臨著諸多困難,主要表現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容多、教學(xué)時(shí)數(shù)少、教材不規(guī)范、生源素質(zhì)總體較低和學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高等問(wèn)題,給教師的教學(xué)帶來(lái)了諸多不便。因此,圍繞工程力學(xué)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)改革,迫在眉睫。

一、工程力學(xué)的概念

工程力學(xué)的某些概念、理論和分析方法,相對(duì)于物理力學(xué)來(lái)說(shuō),進(jìn)一步深入并且更接近工

程實(shí)際.例如物理力學(xué)著重單個(gè)物體的受力分析,工程力學(xué)則著重物系的受力分析.物理力學(xué)

對(duì)靜參考系分析運(yùn)物,而工程力學(xué)要對(duì)靜、動(dòng)兩個(gè)參考系分析運(yùn)動(dòng).又如對(duì)物體系統(tǒng)進(jìn)行受力

分析時(shí),有的學(xué)生總是習(xí)慣把物系拆開(kāi),而不是先從整體分析,有需要再拆開(kāi),分析問(wèn)題的思路

和方法仍停留在物理力學(xué)的概念和分析方法上.因此,針對(duì)這些問(wèn)題,教師要幫助學(xué)生認(rèn)清學(xué)

習(xí)中的“臺(tái)階”,指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)工程力學(xué)中所研究的力學(xué)模型和物理力學(xué)中的不同之處.幫助學(xué)生進(jìn)行分析和對(duì)比,使學(xué)生明確不同的力學(xué)模型,相應(yīng)地需要用到不同的概念、理論和方法.

二、工程力學(xué)教學(xué)存在的問(wèn)題

1.教材內(nèi)容不夠豐富

目前,工程力學(xué)教材內(nèi)容層次差別不大,無(wú)法滿足不同專業(yè)、不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。教材是教學(xué)的根本和重要依據(jù),選好教材對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量是非常重要的。目前我院校所用教材基本上是本科教材的壓縮,忽略了教學(xué)的特點(diǎn)。對(duì)于不同專業(yè)、基礎(chǔ)水平參差不齊的學(xué)生采用統(tǒng)一的教材,不但忽視了不同層次學(xué)生的差異,更忽視了院校學(xué)生就業(yè)渠道多樣性的特點(diǎn)。教材內(nèi)容偏重邏輯性,忽視應(yīng)用性。

2.教學(xué)課時(shí)設(shè)計(jì)不合理

絕大多數(shù)院校都把教學(xué)重點(diǎn)放在專業(yè)課的教學(xué)和職前的實(shí)訓(xùn)上,基礎(chǔ)理論課教學(xué)課時(shí)減少,削減了工程力學(xué)理論分析部分,使學(xué)生只知其然不知其所以然,降低了學(xué)生理論分析的能力。

3.教學(xué)方式老套

這種教學(xué)方法以教師為教學(xué)活動(dòng)主體,學(xué)生只能當(dāng)被動(dòng)的聽(tīng)眾,師生間的互動(dòng)性差。學(xué)生無(wú)法表達(dá)自己的觀點(diǎn),無(wú)法及時(shí)將自己的疑問(wèn)傳遞給授課教師。教師無(wú)法實(shí)時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)上存在的問(wèn)題,無(wú)法及時(shí)為學(xué)生解惑,授課效果不佳。

4.學(xué)生積極性不高

力學(xué)是數(shù)學(xué)的化身,力學(xué)是由數(shù)學(xué)演變而來(lái)的,兩者聯(lián)系緊密。要想學(xué)好工程力學(xué),須數(shù)學(xué)基礎(chǔ)功底扎實(shí)。目前在我院校中,很多學(xué)生在工程力學(xué)開(kāi)課之前已經(jīng)側(cè)面了解到工程力學(xué)難學(xué),與數(shù)學(xué)聯(lián)系緊密,且考試通過(guò)率低,無(wú)形中給學(xué)生造成了一定的心理壓力。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差的學(xué)生,存在抵觸情緒。

三、工程力學(xué)教學(xué)問(wèn)題的對(duì)策

1.改革教材,優(yōu)化教材內(nèi)容

學(xué)校的教學(xué)目的是培養(yǎng)面向生產(chǎn)一線的技術(shù)應(yīng)用型人才,課程內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)應(yīng)放在培養(yǎng)學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力上面,而不是一味地強(qiáng)調(diào)基本技能和技術(shù)訓(xùn)練。教材內(nèi)容應(yīng)圍繞以掌握概念為基礎(chǔ),以強(qiáng)化應(yīng)用為重點(diǎn),以分析計(jì)算為手段的中心內(nèi)容展開(kāi),結(jié)合專業(yè)特色,對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行重組、刪減、拓展,優(yōu)化教材內(nèi)容[2]。

2.將傳統(tǒng)板書(shū)與多媒體教學(xué)結(jié)合進(jìn)行教學(xué)

我校工程力學(xué)的教學(xué)方式采用多媒體教學(xué)手段,將文字、圖片、聲音、動(dòng)畫(huà)視頻融為一體,展現(xiàn)在課堂上,打破沉悶的學(xué)習(xí)氣氛,改變過(guò)去傳統(tǒng)板書(shū)的單調(diào)教學(xué)模式。但是多媒體教學(xué)也不是萬(wàn)能的,多媒體放映教學(xué)時(shí),翻頁(yè)比較快,教學(xué)內(nèi)容缺乏連貫性,要求學(xué)生的注意力比傳統(tǒng)板書(shū)教學(xué)更集中,容易引起學(xué)習(xí)上的疲勞。而好的板書(shū),能夠有效反映教學(xué)內(nèi)容之間的關(guān)系,使學(xué)生直觀地比較前后教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)習(xí)興趣。因此,在工程力學(xué)教學(xué)中發(fā)揮各自的特長(zhǎng),可以達(dá)到更加理想的教學(xué)效果。

3.幫助學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度,激發(fā)學(xué)習(xí)積極性

在學(xué)校,大部分學(xué)生理科基礎(chǔ)薄弱,在沒(méi)有學(xué)好高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理等課程的情況下,一聽(tīng)到要開(kāi)設(shè)工程力學(xué)這門(mén)課,就緊張害怕,存在抵觸心理。在學(xué)習(xí)工程力學(xué)時(shí)感覺(jué)知識(shí)點(diǎn)難以掌握,從而導(dǎo)致畏難、厭煩的情緒。如果發(fā)現(xiàn)此類(lèi)情況,教師不能一味地埋怨學(xué)生,而要端正他們的學(xué)習(xí)態(tài)度,打消他們對(duì)課程的偏見(jiàn),幫助他們重拾信心。

4.改革考試形式,提高學(xué)生綜合素質(zhì)

長(zhǎng)期以來(lái),院校工程力學(xué)考核的唯一形式就是限時(shí)筆試,試題的類(lèi)型基本上是例題的翻版。這種規(guī)范化的試題導(dǎo)致部分學(xué)生“平時(shí)學(xué)習(xí)不努力,概念原理全放棄,期末突擊去做題,考試通過(guò)沒(méi)問(wèn)題”,考試成績(jī)與學(xué)生的實(shí)際水平相差甚大。因而,必須對(duì)現(xiàn)行的考核方式進(jìn)行改革。將學(xué)生的總評(píng)考試成績(jī)采用多形式、多方面進(jìn)行考核。

四、結(jié)束語(yǔ)

目前,我院工程力學(xué)教學(xué)存在諸多困難,而改革是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì),作為我院的教師,必須努力提高教育、教學(xué)水平,不斷更新教學(xué)理念,不斷改變教學(xué)方式與方法,不斷優(yōu)化教學(xué)體系,提高教學(xué)質(zhì)量,為我院工程力學(xué)教學(xué)改革上新臺(tái)階,為社會(huì)培養(yǎng)實(shí)用型人才做貢獻(xiàn)。

教學(xué)中教師要用科學(xué)辯證的立場(chǎng)、觀點(diǎn)、方法來(lái)處理工程力學(xué)的內(nèi)容,揭示工程力學(xué)這門(mén)學(xué)科本身所固有的辯證法.例如由軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度理論可知,在載荷、軸長(zhǎng)、材料和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度相等的情況下,空心軸的重量比實(shí)心軸輕.采用空心軸較合理,可以節(jié)省材料.并且空心軸的壁厚越薄,材料的利用率將越高,經(jīng)濟(jì)性好.教學(xué)中,教師應(yīng)充分利用工程力學(xué)的理論和方法所反映出的辯證觀點(diǎn),使學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)辯證地看問(wèn)題,提高具體問(wèn)題具

體分析的能力.

參考文獻(xiàn):

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[2] 王德義. 職業(yè)院校《工程力學(xué)》教學(xué)研究[J]. 職業(yè), 2010, (23) .

篇5

基金項(xiàng)目:教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃項(xiàng)目(ncet-11- 0406)

作者簡(jiǎn)介:榮冠( 1971- ),男,武漢大學(xué)水利水電學(xué)院副教授,博士,主要從事巖體穩(wěn)定性研究及工程地質(zhì)教學(xué)工作,(e-mail)rg_mail@163.com。

摘要:工程地質(zhì)是水利類(lèi)本科生的一門(mén)重要專業(yè)基礎(chǔ)課,課程教學(xué)內(nèi)容和環(huán)節(jié)豐富,難點(diǎn)較多,實(shí)踐性強(qiáng)。如何在課堂教學(xué)和野外實(shí)踐教學(xué)中有效提高教學(xué)質(zhì)量是一個(gè)值得探討的問(wèn)題。文章詳細(xì)分析了水利工程課程中的難點(diǎn)及教學(xué)中存在的問(wèn)題,從課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、英文教學(xué)及課程考核等方面全面介紹了課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及改革探索。提出課堂教學(xué)應(yīng)注重理論緊密聯(lián)系工程實(shí)際,實(shí)踐教學(xué)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手技能和發(fā)現(xiàn)、分析、解決工程地質(zhì)問(wèn)題的能力,開(kāi)展英文教學(xué)是培養(yǎng)國(guó)際人才的必然趨勢(shì),考核機(jī)制應(yīng)全面反映學(xué)生的綜合能力等觀點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:工程地質(zhì); 水利專業(yè); 教學(xué)研究; 理論教學(xué); 實(shí)踐教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào):tv135;g642421文獻(xiàn)標(biāo)志碼:a文章編號(hào):10052909(2013)05011007工程地質(zhì)是研究工程建設(shè)活動(dòng)與自然地質(zhì)環(huán)境相互作用和相互影響的一門(mén)地質(zhì)科學(xué),是以地學(xué)學(xué)科的理論為基礎(chǔ),應(yīng)用數(shù)學(xué)與力學(xué)理論和工程技術(shù)及方法解決與工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)有關(guān)的地質(zhì)問(wèn)題[1]。工程地質(zhì)課程是水利類(lèi)本科專業(yè)的一門(mén)重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。水利水電工程建設(shè)是人類(lèi)在認(rèn)識(shí)自然的基礎(chǔ)上改造自然并為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的活動(dòng),進(jìn)行水利水電工程建設(shè)首先必須了解自然環(huán)境和工程條件,而環(huán)境地質(zhì)條件是與水利水電工程關(guān)系最密切、最重要的自然條件。

當(dāng)前,中國(guó)工科高等教育人才培養(yǎng)主要目標(biāo)是:培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類(lèi)型工程技術(shù)人才[2]。工程地質(zhì)課程作為水利類(lèi)專業(yè)中一門(mén)實(shí)踐性強(qiáng)的課程在凸顯人才培養(yǎng)目標(biāo)方面,更加突出工程地質(zhì)理論和實(shí)踐教學(xué)的必要性與重要意義[3-4]。

工程地質(zhì)課程的教學(xué)分為課堂理論教學(xué)部分與野外地質(zhì)實(shí)習(xí)部分。課堂理論部分主要講授礦物巖石、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)作用、地下水、巖體工程特性,邊坡、壩基、洞室圍壓穩(wěn)定性評(píng)價(jià),工程地質(zhì)勘察等知識(shí)。野外地質(zhì)實(shí)習(xí)部分主要進(jìn)行巖石及地質(zhì)構(gòu)造認(rèn)識(shí),風(fēng)化、卸荷及河流地質(zhì)作用研究,地下水及其作用研究,水利樞紐工程地質(zhì)條件與問(wèn)題分析評(píng)價(jià)等。

由于工程地質(zhì)課程涉及的相關(guān)課程較多(礦物學(xué)、巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地史學(xué)、地貌學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、材料力學(xué)、巖石力學(xué)、土力學(xué)等),且這些課程多為地質(zhì)專業(yè)課程。同時(shí),工程地質(zhì)課程實(shí)踐性很強(qiáng),但學(xué)生又缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐機(jī)會(huì)。因此,在有限的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)時(shí)間內(nèi),如何合理安排教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生扎實(shí)掌握工程地質(zhì)相關(guān)概念及基本原理,并使學(xué)生初步具備分析工程地質(zhì)條件及解決工程地質(zhì)問(wèn)題的能力,是一個(gè)很值得探討的問(wèn)題。根據(jù)筆者多年從事工程地質(zhì)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn),針對(duì)水利類(lèi)本科專業(yè)工程地質(zhì)教學(xué),首先介紹學(xué)校工程地質(zhì)課程的設(shè)置,然后分析課程教學(xué)的重點(diǎn)及難點(diǎn),再?gòu)恼n堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、英文教學(xué)、考核方式4個(gè)部分探討理論與實(shí)踐教學(xué)的改革思路,以期在提高教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生分析工程地質(zhì)條件和解決工程地質(zhì)問(wèn)題能力方面有所收獲。

一、水利類(lèi)工程地質(zhì)課程介紹

(一)水利工程地質(zhì)課程設(shè)置

武漢大學(xué)水利水電學(xué)院最早可追溯至1928年創(chuàng)建的國(guó)立武漢大學(xué)工學(xué)院土木系水利組,學(xué)院現(xiàn)已成為國(guó)內(nèi)水利水電高級(jí)人才培養(yǎng)的搖籃和科學(xué)研究的重要基地。一直以來(lái),工程地質(zhì)課程為水利各專業(yè)(農(nóng)田水利、水電工程、河流泥沙、水文水資源)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。工程地質(zhì)課一般在第五學(xué)期或第六學(xué)期開(kāi)設(shè),包括48 學(xué)時(shí)課堂教學(xué)和1 周的野外實(shí)習(xí)。課堂教材主要使用天津大學(xué)主編的《水利工程地質(zhì)》(第四版)[1],實(shí)驗(yàn)及野外實(shí)習(xí)采用武漢大學(xué)編寫(xiě)出版的實(shí)習(xí)教材[5]。

(二)水利工程地質(zhì)課程內(nèi)容

水利工程地質(zhì)主要是研究水利水電工程建設(shè)中的工程地質(zhì)問(wèn)題。主要內(nèi)容包括巖石及其工程性質(zhì),地質(zhì)構(gòu)造及區(qū)域穩(wěn)定性,地表水流的地質(zhì)作用及河谷地貌,地下水、巖溶及庫(kù)壩區(qū)滲漏地質(zhì)條件分析,巖體工程特性,壩基、邊坡及洞室圍巖穩(wěn)定性分析,水利水電工程地質(zhì)勘察等。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

榮冠,等水利類(lèi)專業(yè)工程地質(zhì)課程教學(xué)研究與改革探索

課程的教學(xué)分為課堂教學(xué)與實(shí)踐教

兩部分。課堂教學(xué)主要講授地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和水利三大類(lèi)巖體(邊坡、壩基及洞室圍巖)穩(wěn)定性分析基本理論。通過(guò)課堂教學(xué)力求使學(xué)生掌握工程地質(zhì)學(xué)基本概念、工程地質(zhì)分析基本原理和巖體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)基本方法。實(shí)踐教學(xué)通過(guò)野外現(xiàn)場(chǎng)典型巖體、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)作用等的直接觀察和分析來(lái)增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)、理解并深化工程地質(zhì)理論知識(shí),使學(xué)生初步具備分析工程地質(zhì)條件和解決工程地質(zhì)問(wèn)題的能力。水利類(lèi)工程地質(zhì)課程教學(xué)基本內(nèi)容可總結(jié)為地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和巖體穩(wěn)定性分析兩方面,核心主線則是工程地質(zhì)條件及工程地質(zhì)問(wèn)題的分析研究。課程室內(nèi)外教學(xué)均是圍繞該主線開(kāi)展的。

二、水利工程地質(zhì)課程中的難點(diǎn)及問(wèn)題

(一)工程地質(zhì)相關(guān)概念不易理解和掌握

對(duì)于水利專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),工程地質(zhì)課是他們第一次接觸地質(zhì)學(xué)知識(shí)。多數(shù)學(xué)生,尤其是來(lái)自平原地區(qū)的學(xué)生,缺少對(duì)地質(zhì)現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí),這使他們更不易理解相關(guān)地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)作用。水利工程地質(zhì)課程的開(kāi)始部分主要講述地質(zhì)學(xué)基本概念,包括礦物和巖石的成因、成分及分類(lèi),內(nèi)外力地質(zhì)作用概念,產(chǎn)狀、節(jié)理、斷層、褶皺等地質(zhì)構(gòu)造,地層地史,地質(zhì)圖分析,區(qū)域穩(wěn)定等。這些內(nèi)容涉及礦物學(xué)、巖石學(xué)、地層古生物學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)等知識(shí)。這些概念和相關(guān)課程知識(shí)對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)完全是陌生的。例如:在分析沉積巖的石英砂巖與變質(zhì)巖的石英巖區(qū)別時(shí),一般學(xué)生很難從沉積作用和變質(zhì)作用的成因角度深刻理解其礦物結(jié)晶程度、顆粒大小、礦物純度、孔隙率等方面的差異。在現(xiàn)場(chǎng)分析褶皺構(gòu)造時(shí),不少學(xué)生容易把現(xiàn)代地形與褶皺形態(tài)混為一談。實(shí)際上起伏的山脊為背斜,剝蝕的山谷為向斜往往是不對(duì)的,反過(guò)來(lái),背斜核部易形成河谷低地,向斜核部則可能形成山脊。準(zhǔn)確定位褶皺應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)垂直巖層走向觀察結(jié)果,若有巖層按新老次序有規(guī)律地對(duì)稱出現(xiàn)時(shí),則可肯定有褶皺。然后根據(jù)巖層新老組合關(guān)系的分析確定褶皺的基本類(lèi)型(背斜或向斜),進(jìn)一步依據(jù)兩翼巖層產(chǎn)狀、軸面產(chǎn)狀以及地層層序判斷褶皺的剖面類(lèi)型和平面類(lèi)型。但現(xiàn)場(chǎng)地層及其年代的劃分,對(duì)于水利專業(yè)初學(xué)者而言是難以掌握的,況且?guī)r層的產(chǎn)狀及地層的劃分往往又具有隱蔽性,因此,地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)概念往往是水利工程地質(zhì)課程開(kāi)始階段學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。(二)工程地質(zhì)條件難以全面和深刻理解

工程地質(zhì)條件指的是與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)因素的綜合,是自然歷史發(fā)展演變的產(chǎn)物。對(duì)大型水利工程而言主要包括地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、物理地質(zhì)現(xiàn)象(滑坡、崩塌、泥石流、風(fēng)化、卸荷、侵蝕、巖溶、地震等)及天然建筑材料等6個(gè)方面。工程地質(zhì)條件直接影響工程建筑物的安全、經(jīng)濟(jì)和運(yùn)營(yíng)管理。興建大型水利水電工程,首先都要查明樞紐及庫(kù)區(qū)的工程地質(zhì)條件。不同地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境差異及水工建筑物類(lèi)型的不同,對(duì)水利工程的影響也不同。教學(xué)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)工程地質(zhì)條件的復(fù)雜性認(rèn)識(shí)不足,難以全面理解工程地質(zhì)條件的內(nèi)涵,這樣自然導(dǎo)致對(duì)工程地質(zhì)問(wèn)題的把握不準(zhǔn)。例如:西南水電工程主要集中在川、藏、滇、青等省區(qū)河流的深切河谷地區(qū)。該區(qū)域的自然地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜,相應(yīng)地在此建高壩大庫(kù)的工程地質(zhì)條件也十分復(fù)雜。深切河谷往往首選高拱壩方案,此時(shí)地形地貌就是關(guān)鍵的地質(zhì)條件,將直接影響工程高邊坡的穩(wěn)定與安全,同時(shí)影響并制約水工建筑物的布置、施工安排等。在西南深切河谷且為深覆蓋層壩區(qū),從壩基防滲及擋水建筑物安全的角度考慮多采用當(dāng)?shù)夭牧蠅涡?,壩體防滲多為混凝土面板而非粘土心墻方案,這主要就是從天然建筑材料經(jīng)濟(jì)合理的角度考慮。

(三)對(duì)工程地質(zhì)問(wèn)題缺乏認(rèn)識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

工程地質(zhì)問(wèn)題指的是工程地質(zhì)條件與工程建筑物之間存在的矛盾或問(wèn)題。對(duì)大型水利工程而言主要包括壩基和壩肩抗滑穩(wěn)定問(wèn)題,壩基滲漏和滲透穩(wěn)定問(wèn)題,邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題,地下洞室圍巖穩(wěn)定性問(wèn)題,水庫(kù)滲漏、水庫(kù)淤積、庫(kù)周浸沒(méi)、庫(kù)岸再造,水庫(kù)誘發(fā)地震等問(wèn)題。工程地質(zhì)學(xué)簡(jiǎn)單說(shuō)就是分析工程地質(zhì)條件,解決工程地質(zhì)問(wèn)題。因此,工程地質(zhì)問(wèn)題是課程的最終落腳點(diǎn)。不同水工建筑物由于對(duì)場(chǎng)地條件要求存在差別,其相應(yīng)的工程地質(zhì)問(wèn)題也存在差異。實(shí)際工程中,全面揭示工程地質(zhì)問(wèn)題是有難度的,尤其是深層隱伏的地質(zhì)問(wèn)題,更是從淺表很難觀察確認(rèn)。目前對(duì)水利專業(yè),工程地質(zhì)課程一般在水工建筑物等專業(yè)課之前開(kāi)設(shè),許多學(xué)生對(duì)水工建筑物知之甚少,對(duì)水工建筑及樞

紐區(qū)可能會(huì)出現(xiàn)哪些地質(zhì)問(wèn)題更是難知一二。

例如:對(duì)水利工程三大壩型工程地質(zhì)問(wèn)題的分析。土石壩主要由粘土、碎石、塊石等散體堆積而成,壩體允許產(chǎn)生較大的變形,它對(duì)壩基工程地質(zhì)的要求較低,可以在軟基和工程地質(zhì)條件復(fù)雜的壩基上興建。由于壩基河床地質(zhì)條件多變,易出現(xiàn)過(guò)大沉降引起壩體裂縫、壩基滲漏和滲透變形問(wèn)題,以及粉細(xì)沙層震動(dòng)液化等問(wèn)題。重力壩主要依靠壩身自重與地基間摩阻力來(lái)保持穩(wěn)定。重力壩對(duì)壩基要求高,一般要求修在弱風(fēng)化下部的巖基上。該類(lèi)壩型最主要的問(wèn)題就是過(guò)大變形或不均勻變形導(dǎo)致壩體裂開(kāi),軟弱結(jié)構(gòu)面組合形成深層滑移塊體。拱壩主要通過(guò)拱作用傳遞荷載到壩肩,所以拱壩對(duì)兩岸巖體的要求較高,而對(duì)河床壩基巖體要求相對(duì)要低。兩岸拱座巖體應(yīng)新鮮完整、無(wú)大斷層,狹窄對(duì)稱的“v”字形河谷是首選地形條件。此時(shí)應(yīng)特別關(guān)注順河向軟弱結(jié)構(gòu)面切割形成的滑移塊體。由于學(xué)生在這一階段對(duì)水工建筑物不熟悉,同時(shí)缺乏對(duì)三大壩型的現(xiàn)場(chǎng)感性認(rèn)識(shí),導(dǎo)致他們較難在合理評(píng)價(jià)相應(yīng)工程地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上深入分析潛在的工程地質(zhì)問(wèn)題。

(四)工程地質(zhì)分析方法不易理解和熟練運(yùn)用

由于工程巖體結(jié)構(gòu)特征及力學(xué)特性的復(fù)雜性和不確定性,針對(duì)巖體變形與穩(wěn)定性的工程地質(zhì)分析方法主要是定性與定量結(jié)合,總體上是半經(jīng)驗(yàn)半理論性的。針對(duì)實(shí)際工程,在較大程度上是以現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)為前提,然后通過(guò)工程地質(zhì)定性分析結(jié)合定量計(jì)算綜合確定。工程地質(zhì)的分析方法主要有工程地質(zhì)類(lèi)比法、圖表法、室內(nèi)外實(shí)驗(yàn)方法、力學(xué)模型定量計(jì)算法等。各方法都有一定條件和適用范圍,即存在各自的優(yōu)缺點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用中宜將幾種方法結(jié)合,互相補(bǔ)充。針對(duì)不同的工程地質(zhì)問(wèn)題,剛學(xué)習(xí)課程的學(xué)生對(duì)怎樣合理選擇分析方法缺乏經(jīng)驗(yàn),熟練掌握困難更大。

現(xiàn)以巖質(zhì)高邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)為例,簡(jiǎn)要討論工程邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的基本思路??傮w上邊坡穩(wěn)定性的影響因素包括地形地貌、巖體結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、風(fēng)化卸荷、水的作用、地震及構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和人類(lèi)工程活動(dòng)等。首先從經(jīng)驗(yàn)上判斷其穩(wěn)定性主要從坡形坡高、巖體強(qiáng)度、坡體結(jié)構(gòu)等直觀判斷,此時(shí)工程地質(zhì)定性方法(如赤平投影)就是較好的方法。對(duì)于邊坡淺表的變形及破壞情況,則主要考慮巖體的風(fēng)化和卸荷程度,及其卸荷裂隙等的組合情況。對(duì)于邊坡的整體及長(zhǎng)期穩(wěn)定性,則需通過(guò)詳細(xì)的地質(zhì)勘探,確定潛在的破壞模式和滑移邊界,采用如三維極限平衡方法、有限元應(yīng)力應(yīng)變方法等計(jì)算其變形和穩(wěn)定性。邊坡變形模式及邊界、結(jié)構(gòu)面和巖體力學(xué)參數(shù)的確定是關(guān)鍵,同時(shí)還應(yīng)合理考慮地下水及地震等因素的影響。所以對(duì)巖石邊坡采用工程地質(zhì)方法合理評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性是一項(xiàng)較復(fù)雜的工作,對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)是不易全面和熟練掌握的。

(五)工程地質(zhì)實(shí)習(xí)和工程實(shí)踐時(shí)間不足

工程地質(zhì)教學(xué)來(lái)源于實(shí)踐并回歸于實(shí)踐,其最鮮明的特點(diǎn)就是實(shí)踐性強(qiáng)。教學(xué)實(shí)習(xí)和工程實(shí)踐是鞏固和加深地質(zhì)理論知識(shí)的有效途徑,是理論聯(lián)系實(shí)際培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)方法和獨(dú)立能力的重要渠道。地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)的任務(wù)主要是讓學(xué)生親自接觸各種真實(shí)的地質(zhì)現(xiàn)象及工程問(wèn)題,用已學(xué)到的理論知識(shí)觀察分析現(xiàn)象,提出解決問(wèn)題的方法與措施。例如:斷層是工程地質(zhì)學(xué)中的基本概念,但學(xué)生要理解斷層的規(guī)模與工程特性、現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法及其對(duì)工程的影響是較困難的。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)露頭可以較直觀地了解斷層的三種形態(tài)類(lèi)型及其基本特征,對(duì)較大規(guī)模的斷層可引導(dǎo)學(xué)生從地形地貌不協(xié)調(diào)、地層的重復(fù)或缺失、伴生構(gòu)造及構(gòu)造巖、地表地下水的異常分布等方面來(lái)認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上分析斷層的級(jí)別、特征及其對(duì)工程的影響學(xué)生就容易理解和熟悉,然而由于教學(xué)時(shí)間及經(jīng)費(fèi)的限制,學(xué)生在實(shí)習(xí)和實(shí)踐方面的機(jī)會(huì)相對(duì)較少。在有限的實(shí)習(xí)和實(shí)踐時(shí)間內(nèi),如何合理安排教學(xué)實(shí)習(xí)路線及教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生能夠較好地掌握基本概念和原理,并初步具備分析和解決問(wèn)題的能力,是目前水利工程地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)中的一大難題。

三、水利工程地質(zhì)課程改革探索

(一)課堂教學(xué)改革 1.突出重點(diǎn)分解難點(diǎn)

由于水利工程地質(zhì)課程涉及較多概念和方法,同時(shí)關(guān)聯(lián)較多課程,是一門(mén)綜合性很強(qiáng)的課程。由于教學(xué)課時(shí)有限,要將所有內(nèi)容都面面俱到地深入講解,顯然是不可取的。這就要求在講授時(shí)有的放矢,合理安排教學(xué)內(nèi)容,做到突出重點(diǎn)、解剖難點(diǎn),始終把握地質(zhì)學(xué)基本概念和巖體穩(wěn)定評(píng)價(jià)兩個(gè)主要內(nèi)容,抓住工程地質(zhì)條

和工程地質(zhì)問(wèn)題兩條主線。這樣可以使學(xué)生從較多的概念和方法中理清思路,把握課程主體框架。例如:在地質(zhì)構(gòu)造部分,閱讀和分析平面地質(zhì)圖是重點(diǎn),同時(shí)也是難點(diǎn)。平面地質(zhì)圖的閱讀要求熟悉地層年代、產(chǎn)狀、褶皺、斷裂、地史等理論知識(shí),同時(shí)需要結(jié)合具體工程分析不利條件及可能存在的問(wèn)題。為此需要結(jié)合教學(xué)圖件,詳細(xì)分析褶皺、斷裂等存在的依據(jù),并討論作為壩基或洞室的地質(zhì)條件可能存在的不良地質(zhì)問(wèn)題。這樣學(xué)生才能較快掌握地質(zhì)圖的分析方法及工程應(yīng)用。

2. 理論聯(lián)系實(shí)際

工程地質(zhì)學(xué)的理論性較強(qiáng),各種概念及分析方法較多。這些內(nèi)容均源于地質(zhì)作用和工程實(shí)踐,在講授課程時(shí)如只照本宣科,學(xué)生很難對(duì)一些抽象的概念及方法感興趣,這樣教與學(xué)的效果均較差。在教學(xué)過(guò)程中注重理論聯(lián)系實(shí)際將是提高教學(xué)效果、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的最好手段。例如:在講授巖石和地質(zhì)構(gòu)造內(nèi)容之后,學(xué)生對(duì)三大類(lèi)巖石的特性及現(xiàn)場(chǎng)鑒別、具體的斷層和褶皺構(gòu)造的理解和分析仍是模糊的。筆者則以珞珈山為例,該地質(zhì)體即為學(xué)生大學(xué)生活的環(huán)境,引導(dǎo)學(xué)生探尋珞珈山的巖石類(lèi)型,以及是否存在斷裂和褶皺。幾乎所有學(xué)生都對(duì)此感興趣,并樂(lè)于了解校園的地質(zhì)情況。由此對(duì)珞珈山地層巖性進(jìn)行介紹,在此基礎(chǔ)上分析褶皺、逆斷層及平移斷層分布等。學(xué)生驚嘆常在身邊出露的巖石就是典型的石英砂巖,而校園內(nèi)的櫻花大道竟是一條逆斷層。通過(guò)這個(gè)實(shí)例很好地將基本地質(zhì)概念與周邊的實(shí)際環(huán)境聯(lián)系起來(lái)。

3. 傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學(xué)結(jié)合

水利工程地質(zhì)課程內(nèi)容較多、實(shí)踐性強(qiáng),而且課時(shí)有限,因此要求將傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代教學(xué)相結(jié)合,這樣可以很好地發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。重要的概念及分析方法以黑板演繹并詳細(xì)講解,使學(xué)生的注意力集中,有利于學(xué)生對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容的深入理解和掌握。例如:在介紹層狀巖層產(chǎn)狀時(shí),宜采用教學(xué)圖件分步講解,使學(xué)生切實(shí)理解走向、傾向、傾角的真實(shí)含義及實(shí)際意義。在講解赤平投影原理時(shí),則需按投影方法介紹點(diǎn)、線、面等的投影過(guò)程,使學(xué)生理解空間點(diǎn)、線、面與赤道平面投影的關(guān)系,這樣結(jié)構(gòu)面的空間產(chǎn)狀與赤平投影圖間的關(guān)系也就清楚了,后續(xù)運(yùn)用其分析邊坡穩(wěn)定性也就簡(jiǎn)單易懂。水利工程地質(zhì)課程涉及許多地質(zhì)作用、地質(zhì)現(xiàn)象及工程實(shí)例。此時(shí)多媒體演示則顯示其優(yōu)勢(shì),多媒體課件可提供大量信息,形象生動(dòng)地展現(xiàn)自然現(xiàn)象及復(fù)雜事物,其效果是口頭表達(dá)難以達(dá)到的,同時(shí)也可提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,節(jié)省講解時(shí)間。課余時(shí)間鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)國(guó)內(nèi)外各種網(wǎng)絡(luò)資源(特別是高校工程地質(zhì)課教學(xué)資源)了解和學(xué)習(xí)相關(guān)工程地質(zhì)知識(shí),也可以用即時(shí)通訊方式解答學(xué)生的不同問(wèn)題,利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)資源最大限度地開(kāi)展教學(xué)互動(dòng),讓學(xué)生扎扎實(shí)實(shí)學(xué)好工程地質(zhì)課程。

(二)實(shí)踐教學(xué)改革

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是保證和檢驗(yàn)水利工程地質(zhì)課程教學(xué)效果和質(zhì)量的關(guān)鍵。要真正熟悉和掌握水利工程地質(zhì)的知識(shí)及方法,各種不同類(lèi)型的實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)是必不可少的。以下從室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、校內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)及水利樞紐地質(zhì)實(shí)習(xí)3個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)介紹實(shí)踐教學(xué)。

1.強(qiáng)化室內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

武漢大學(xué)水利水電學(xué)院較早建成工程地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室主要有各種礦物、三大類(lèi)巖石、古生物化石、構(gòu)造模型、典型水利樞紐巖石、各種地質(zhì)圖件及影像資料。同時(shí)還配有偏光顯微鏡、gps 、電子羅盤(pán)、gis等設(shè)備和工具軟件。目前實(shí)驗(yàn)室可以滿足水利類(lèi)專業(yè)本科教學(xué)要求。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要安排造巖礦物、巖漿巖、沉積巖及變質(zhì)巖的認(rèn)識(shí)。同時(shí)還講授地質(zhì)圖閱讀、羅盤(pán)及gps使用等教學(xué)內(nèi)容。

以三大巖石的認(rèn)識(shí)為例,這對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是難點(diǎn),僅通過(guò)課堂講解學(xué)生很難掌握巖石的特征和鑒別方法。在課堂講授造巖礦物及三大巖類(lèi)后,需要進(jìn)行三大巖類(lèi)認(rèn)識(shí)的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué):學(xué)生按5人一組進(jìn)行分組,每組學(xué)生提供三大類(lèi)巖石標(biāo)本各一盒。教師先復(fù)習(xí)巖石的成因、礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及分類(lèi)等,然后以3種典型巖石為例分析礦物及結(jié)構(gòu)特征,再分析其成因和類(lèi)別。在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生仔細(xì)觀察各種巖石標(biāo)本,由各組學(xué)生相互討論以尋找鑒定礦物和巖石的規(guī)律和技巧。對(duì)學(xué)生的具體問(wèn)題教師現(xiàn)場(chǎng)答疑,對(duì)相似礦物的鑒別、結(jié)構(gòu)的理解等共性問(wèn)題由教師總結(jié)分析。通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)環(huán)節(jié)基本可以使學(xué)生掌握常見(jiàn)巖石特征和鑒別方法,對(duì)后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)具有重要意義。

2. 重視校內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)

武漢大學(xué)地處東湖之濱,校園內(nèi)有珞珈山和獅子山,存在不少良

好的地質(zhì)露頭、各類(lèi)地質(zhì)構(gòu)造較豐富。為配合基本地質(zhì)理論知識(shí)講授,筆者充分利用武漢大學(xué)校園內(nèi)的珞珈山地區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。該地區(qū)發(fā)育有志留系、泥盆系、石炭系、二疊系及第四系等沉積巖,地層呈有規(guī)律的東西向條帶狀分布,呈現(xiàn)節(jié)理、斷層、褶皺等地質(zhì)構(gòu)造。武漢大學(xué)水利水電學(xué)院從20世紀(jì)50年代開(kāi)始,在珞珈山地區(qū)安排校內(nèi)地質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),實(shí)習(xí)路線從北向南橫跨珞珈山,要求學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)觀察珞珈山地區(qū)巖石巖性、產(chǎn)狀、風(fēng)化、卸荷、隱伏巖溶、地下水露頭、節(jié)理、斷層、褶皺等現(xiàn)象。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查,學(xué)生可以理解地層劃分及年代概念,熟悉產(chǎn)狀的概念及測(cè)量方法,節(jié)理、斷層及褶皺的鑒別和分析方法,最后獨(dú)立完成簡(jiǎn)要的珞珈山地質(zhì)調(diào)查報(bào)告。通過(guò)該單元的校內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)教學(xué),可以進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)地質(zhì)概念和理論理解,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力。

3. 完善野外地質(zhì)實(shí)習(xí)

(1) 水利樞紐地質(zhì)實(shí)習(xí)目的與安排。工程地質(zhì)野外教學(xué)實(shí)習(xí)是課程教學(xué)實(shí)踐的最重要環(huán)節(jié),目的在于鞏固課堂所學(xué)的理論知識(shí),使理論與實(shí)踐緊密結(jié)合。通過(guò)對(duì)水利樞紐區(qū)地層、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水及外動(dòng)力地質(zhì)作用等的調(diào)查研究,使學(xué)生初步掌握野外地質(zhì)工作的一般方法,了解水利樞紐工程地質(zhì)條件及主要工程地質(zhì)問(wèn)題,熟悉地質(zhì)報(bào)告編寫(xiě)及地質(zhì)圖件繪制的方法。實(shí)習(xí)教學(xué)包括路線教學(xué)、專題調(diào)研、現(xiàn)場(chǎng)討論、內(nèi)業(yè)整理等環(huán)節(jié)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、專題問(wèn)題討論、面試考查、實(shí)習(xí)報(bào)告編寫(xiě)等過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生野外地質(zhì)工作能力和分析解決工程地質(zhì)問(wèn)題的能力。 (2) 野外實(shí)習(xí)區(qū)域及路線的選擇。良好的實(shí)習(xí)區(qū)域與路線是滿足工程地質(zhì)野外實(shí)踐教學(xué)要求的基礎(chǔ)。實(shí)習(xí)區(qū)域應(yīng)選擇巖石類(lèi)型及地層較豐富,河流地貌及水文地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育良好,具備地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育和風(fēng)化、卸荷及邊坡變形等外動(dòng)力地質(zhì)作用發(fā)育的地帶。同時(shí)應(yīng)具備典型的水利樞紐工程以便進(jìn)行水利水電專業(yè)工程問(wèn)題的分析討論。在此基礎(chǔ)上根據(jù)地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造、河流地貌與地下水、邊坡變形及穩(wěn)定性分析、水利樞紐地質(zhì)條件及工程問(wèn)題等選擇4~5條典型路線作為教學(xué)單元。路線選擇注意地質(zhì)現(xiàn)象的典型性及易識(shí)別性等特點(diǎn),同時(shí)注意地質(zhì)現(xiàn)象與工程實(shí)踐的密切聯(lián)系。

以武漢大學(xué)為例,從20世紀(jì)50年代開(kāi)始,陸續(xù)建立了陸水實(shí)習(xí)基地、丹江口實(shí)習(xí)基地、韶山灌區(qū)實(shí)習(xí)基地等。2010年三峽工程建成后,又建立了湖北秭歸三峽庫(kù)區(qū)實(shí)習(xí)基地,選擇茅坪至鏈子崖(郭家壩)、高家溪、泗溪、副壩大壩及永船等線路進(jìn)行教學(xué)。三峽庫(kù)區(qū)具有大量典型意義的地質(zhì)露頭,同時(shí)能夠結(jié)合具體的水利工程建筑物(如大壩、副壩、高邊坡等)進(jìn)行工程地質(zhì)條件與問(wèn)題的分析。主要路線地層出露及地質(zhì)構(gòu)造較為齊全,風(fēng)化、卸荷等動(dòng)力地質(zhì)作用和河流地質(zhì)作用,以及地下水、巖溶等地質(zhì)現(xiàn)象均有出露,能夠滿足水利類(lèi)專業(yè)野外工程地質(zhì)實(shí)習(xí)的要求。

(3) 野外實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)及質(zhì)量控制。整個(gè)實(shí)習(xí)期間每個(gè)教學(xué)單元要求有明確的教學(xué)內(nèi)容??傮w上要求完成:①典型剖面地層野外觀察和描述,包括巖性、接觸關(guān)系、產(chǎn)狀及測(cè)量、巖漿巖和沉積巖及變質(zhì)巖小構(gòu)造觀察、風(fēng)化作用、地形圖的使用等。②河流地貌及水文地質(zhì)調(diào)查,包括河流侵蝕、堆積,河床、河漫灘及階地觀察,河谷邊坡卸荷及變形,潛水露頭,巖溶水,巖溶地貌等。③邊坡變形及穩(wěn)定性分析,包括典型卸荷拉裂體、崩塌體、滑坡體的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,變形及破壞特征,邊界條件,穩(wěn)定性影響因素及評(píng)價(jià),變形破壞成因,工程防護(hù)及治理方案等。④水利樞紐教學(xué)單元,主要側(cè)重水利樞紐主要建筑物的組成及功能,大壩、副壩、高邊坡、水工隧洞等主要工程地質(zhì)問(wèn)題分析。⑤資料整理及報(bào)告編寫(xiě),主要是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)觀察的內(nèi)容進(jìn)行分析整理,按要求編寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告。

野外地質(zhì)實(shí)習(xí)以小組為單位進(jìn)行,實(shí)習(xí)過(guò)程要求分工明確、團(tuán)結(jié)合作,現(xiàn)場(chǎng)特別強(qiáng)調(diào)紀(jì)律和安全。實(shí)習(xí)成績(jī)?cè)u(píng)定綜合考慮思想表現(xiàn)、組織紀(jì)律、操作技能、野外紀(jì)錄、面試討論及實(shí)習(xí)報(bào)告等。

(三) 英文教學(xué)探索

1. 工程地質(zhì)英文教學(xué)意義

英語(yǔ)教學(xué)或中英文雙語(yǔ)教學(xué)是目前本科教學(xué)改革的重要內(nèi)容?;诟叩葘W(xué)校培養(yǎng)具有國(guó)際視野和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、面向未來(lái)的新型高素質(zhì)人才的要求,高校對(duì)主要課程實(shí)行英文教學(xué)十分必要[6]。隨著中國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)及能源等領(lǐng)域大規(guī)模工程的開(kāi)展,在相應(yīng)學(xué)科進(jìn)行學(xué)術(shù)和業(yè)務(wù)交流已是基本要求。水利行業(yè)早已走出國(guó)門(mén),承接或合作國(guó)際科研和工程項(xiàng)目。這就

求學(xué)生不僅有較高專業(yè)造詣,而且需要具備較好的英文文獻(xiàn)閱讀能力、語(yǔ)言表達(dá)和交流能力。

2. 工程地質(zhì)課程英文教學(xué)實(shí)施

(1) 選定英文教材。工程地質(zhì)英語(yǔ)教學(xué),首先應(yīng)選擇合適的英文原版教材。國(guó)外出版的工程地質(zhì)書(shū)籍較多,但適合國(guó)內(nèi)水利專業(yè)使用的工程地質(zhì)英文教材較少。這主要是國(guó)外很少有專門(mén)針對(duì)水利類(lèi)的工程地質(zhì)教材,多數(shù)教材是針對(duì)工程地質(zhì)專業(yè)編寫(xiě)的??紤]到初學(xué)及課時(shí)情況,筆者建議采用tony waltham編著的《foundations of engineering geology》 (third edition)[7],這本教材包括巖石、地質(zhì)構(gòu)造、物理地質(zhì)作用、地下水、巖土力學(xué)特性、邊坡、隧洞及采空區(qū)等,內(nèi)容簡(jiǎn)潔,通俗易懂。其次,推薦f. g. bell編著的《engineering geology》(second edition)[8]作為主要參考書(shū)。這本教材內(nèi)容較全面,包括巖石、地質(zhì)構(gòu)造、物理地質(zhì)作用、地下水、巖土工程特性、地質(zhì)勘查及洞室、邊坡、壩基等內(nèi)容。在工程地質(zhì)英文教學(xué)過(guò)程,建議學(xué)生使用網(wǎng)絡(luò)資源,國(guó)外知名大學(xué)有不少工程地質(zhì)課程資料[9]可供參考,同時(shí)從《engineering geology》和《rock mechanics and rock engineering》等國(guó)際學(xué)術(shù)刊物學(xué)習(xí)有關(guān)論文及知識(shí)。由于專業(yè)需要,學(xué)生還需使用中文版的水利工程地質(zhì)教材作為對(duì)照讀物。

(2) 英文課件及教學(xué)。英語(yǔ)課堂教學(xué)主要采用多媒體方式,可提高講授速度和效率。在制作英文教學(xué)ppt時(shí),應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔明了、圖文結(jié)合,英文一定要規(guī)范。對(duì)一些專業(yè)性強(qiáng)的知識(shí)(如專業(yè)術(shù)語(yǔ))可適當(dāng)加中文注釋。授課語(yǔ)言主要為英語(yǔ),對(duì)不易理解的內(nèi)容可用中文解釋。為了保證教學(xué)效率,要求學(xué)生課前進(jìn)行適當(dāng)預(yù)習(xí)。課堂上采取師生互動(dòng)形式,提高學(xué)生英語(yǔ)表達(dá)能力。平時(shí)作業(yè)、小測(cè)驗(yàn)及期末考核均要求采用英文進(jìn)行。授課教師自身英文必須熟練,首先是專業(yè)概念及術(shù)語(yǔ)的準(zhǔn)確表達(dá),其次是發(fā)音的準(zhǔn)確。

(四) 課程考核方式

為更好開(kāi)展工程地質(zhì)教學(xué)工作,其中一個(gè)重要環(huán)節(jié)是課程考核。課程考核目的是考察學(xué)生掌握知識(shí)的情況及分析問(wèn)題的能力,科學(xué)有效的考核方式可以充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和能動(dòng)性,從而提高教學(xué)效果和質(zhì)量。目前水利工程地質(zhì)課程包括室內(nèi)教學(xué)和野外實(shí)習(xí)兩個(gè)部分,一般是獨(dú)立考核。其中室內(nèi)教學(xué)部分主要考察地質(zhì)基本知識(shí)及水利工程相關(guān)巖體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法的掌握情況,成績(jī)主要由平時(shí)作業(yè)、課堂小測(cè)驗(yàn)、專題討論及期末閉卷考試組成,要求學(xué)生以掌握地質(zhì)知識(shí)和工程問(wèn)題分析方法為主,鼓勵(lì)平時(shí)交流討論,避免考試突擊的學(xué)習(xí)方式。野外實(shí)習(xí)考核主要考察學(xué)生基本技能的掌握情況,側(cè)重考核問(wèn)題的分析理解能力,從現(xiàn)場(chǎng)主動(dòng)性、操作技能、綜合分析、面試討論、實(shí)習(xí)報(bào)告及組織紀(jì)律等方面綜合評(píng)定。

文章總結(jié)筆者多年教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及課程改革探索供高校同行參考,以期在提高水利工程地質(zhì)教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面發(fā)揮積極作用。

參考文獻(xiàn):

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[9]missouri university of science and technology courses[eb/ol]. http://web.mst.edu/~rogersda/

research and reform exploration on teaching methods of engineering

geology for water conservancy specialty

rong guan, zhou chuangbing, chen yifeng

(school of water resources and hydropower, wuhan uni

iversity, wuhan 430072, p. r. china)

abstract: engineering geology, with rich teaching content and strong practicality, is one of the fundamental courses for students majoring in water conservancy. it is worthy to be deeply discussed on how to effectively improve the quality of teaching in the classroom and the field geological practice. difficulties of the course and practical problems in teaching were analyzed in detail. meanwhile, teaching experience and reform exploration were comprehensively introduced from the point view of classroom teaching, practical teaching, bilingual teaching and course assessment, respectively. it is proposed that in classroom teaching, theory should be closely tied to the engineering practice. in practical teaching, the ability of students on how to discover, analyze and solve engineering geological problems should be emphasized. carrying out bilingual teaching is an inevitable trend to train international talent and students’ comprehensive ability should be fully disclosed in assessment system.

篇6

關(guān)鍵詞:高職 工程力學(xué) 學(xué)習(xí)方法

工程力學(xué)是高職機(jī)械類(lèi)工種的一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,許多工程實(shí)踐都離不開(kāi)工程力學(xué),工程力學(xué)又和其它一些后緒課程及實(shí)習(xí)課有緊密的聯(lián)系。所以,工程力學(xué)是掌握專業(yè)知識(shí)和技能不可缺少的一門(mén)重要課程。下面我談?wù)勅绾螌W(xué)習(xí)工程力學(xué)。

1、注意理論聯(lián)系實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)習(xí)由被動(dòng)變主動(dòng)。有些同學(xué)總認(rèn)為工程力學(xué)課程肯定是很難的,自己肯定學(xué)不好的,就失去了學(xué)習(xí)的信心,甚至放棄了工程力學(xué)課程的學(xué)習(xí),這是極其錯(cuò)誤的。其實(shí)工程力學(xué)課沒(méi)那么可怕,應(yīng)該把它當(dāng)作“紙老虎”。不要帶著思想包袱進(jìn)行學(xué)習(xí),可以把它們當(dāng)作是普通的課程學(xué)習(xí),甚至當(dāng)作自己的一種興趣愛(ài)好來(lái)學(xué)。興趣是一個(gè)人力求認(rèn)識(shí)某種事物或愛(ài)好某種活動(dòng)的傾向。它伴隨著一定的情感體驗(yàn),并能使人的注意力高度集中,它是人們有意識(shí)、有目的地認(rèn)識(shí)與反映現(xiàn)實(shí)和從事某種活動(dòng)的一種動(dòng)力。當(dāng)一個(gè)人對(duì)某種職業(yè)活動(dòng)發(fā)生濃厚的穩(wěn)定的興趣時(shí),不僅能充分集中自己的注意力,還能喚起積極地思索和深入地探究該職業(yè)的熱情,使人的心理活動(dòng)處于積極興奮狀態(tài),可見(jiàn)興趣在完成學(xué)習(xí)任務(wù)中的重大作用。在學(xué)習(xí)工程力學(xué)時(shí),應(yīng)常結(jié)合實(shí)際給課程增添趣味色彩,如:我們用板手?jǐn)Q緊螺母時(shí),用大板手省勁,而用小板手很費(fèi)勁,這用力矩理論很容易解釋:又如一直徑不同的鋼桿,兩端受外力作用而拉伸,當(dāng)力F增大到一定值時(shí),由經(jīng)驗(yàn)可知,斷裂必發(fā)生在直徑較小的一段上,這驗(yàn)證了衡量構(gòu)件強(qiáng)度的物理量是應(yīng)力。通過(guò)開(kāi)闊視野,將趣味性的感性知識(shí)升華到理性認(rèn)識(shí),達(dá)到愉快學(xué)習(xí)的目的,激活對(duì)工程力學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,把學(xué)習(xí)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)。

2、注意掌握公理、定理、定律、基本概念。工程力學(xué)的公理、定理、基本概念很多,如:二力平衡公理,力的平行四邊形公理,三力平衡匯交定理,胡克定律,力的概念,約束的概念,力矩的概念等,這些我們必須熟記,同時(shí)對(duì)其內(nèi)涵、要素、適用條件等要反復(fù)理解,做到真正掌握,這樣我們?cè)诜治隽W(xué)問(wèn)題時(shí)不致于無(wú)從下手。工程力學(xué)的概念、公理、基本規(guī)律很多,我們?cè)趯W(xué)習(xí)中要注意它們之間的聯(lián)系,比較它們的含義和表達(dá)形式,找到它們的異同點(diǎn),以利于真正理解和掌握。如:平面任意力系、平面匯交力系、平面平行力系,它們的共同點(diǎn)是各力都在同一平面內(nèi),不同點(diǎn)是力的方向、力的作用點(diǎn)不同;又如二力平衡公理與作用與反作用公理的共同點(diǎn)是兩力都是大小相等、方向相反、且作用在同一條直線上,不同點(diǎn)是一個(gè)是兩力作用在同一物體上,一個(gè)是兩力作用在不同物體上。通過(guò)比較,可以從本質(zhì)上理解和掌握概念、規(guī)律、公理,提高認(rèn)知能力、強(qiáng)化記憶、提高綜合思維能力。

3、注意力學(xué)模型和假設(shè)。在解決工程力學(xué)問(wèn)題時(shí),常將實(shí)際物體抽象為力學(xué)模型,或?qū)ξ矬w做某種假設(shè),使問(wèn)題大為簡(jiǎn)化,更能準(zhǔn)確地反映客觀事物的本質(zhì)。我們?cè)趯W(xué)習(xí)中要注意力學(xué)模型。如:理論力學(xué)中剛體模型,應(yīng)用在物體受力時(shí)主要改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而變形很小的情況;計(jì)算內(nèi)力時(shí)的截面法,假設(shè)截面所受內(nèi)力用外力代替;計(jì)算應(yīng)力的平面假設(shè)等。

4、注意解應(yīng)用題,加強(qiáng)課堂練習(xí)。解應(yīng)用題是工程力學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)重點(diǎn),解題能力的高低既是衡量學(xué)生對(duì)基本概念、基本規(guī)律掌握的牢固程度,也是度量學(xué)生綜合分析能力和解決問(wèn)題能力高低的標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)解題,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)許多規(guī)律性的東西。如:所有平面力系的平衡方程都是方程∑Fix=0,∑Fiy=0,∑Mo(Fo)=0的演變:我們畫(huà)受力圖時(shí),只要嚴(yán)格按照下面的步驟做,就不容易在受力圖上少畫(huà)、多畫(huà)力或畫(huà)錯(cuò)力,這就是,先確定研究對(duì)象并畫(huà)出分離體圖,再分析研究對(duì)象的約束類(lèi)型及約束反力的方向、作用點(diǎn),然后在分離體上畫(huà)出所有主動(dòng)力和約束反力,并用正確的符號(hào)表示出來(lái)。課堂練習(xí)是以學(xué)生為中心、重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程、提高學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力、培養(yǎng)學(xué)生綜合分析及解決問(wèn)題的能力的學(xué)習(xí)方式,我們應(yīng)在學(xué)習(xí)中追求高的學(xué)習(xí)境界,學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),使學(xué)習(xí)成為一件愉快的事,提高自身分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。

總之,工程力學(xué)雖然是一門(mén)難度較大的課程但是只要我們堅(jiān)定信心,并且用科學(xué)、有效的學(xué)習(xí)方法,我想一定能學(xué)好它。

參考文獻(xiàn):

篇7

關(guān)鍵詞:工程力學(xué);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)環(huán)境;教學(xué)方法

工程專業(yè)的教學(xué),是進(jìn)行高端技能型工程師培養(yǎng)的重要途徑。而《工程力學(xué)》是一門(mén)與工程實(shí)際聯(lián)系極為緊密的課程,它主要培養(yǎng)學(xué)生如何運(yùn)用力學(xué)知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。所以工科類(lèi)專業(yè),例如石油工程、油氣儲(chǔ)運(yùn)、土木工程等專業(yè),都把《工程力學(xué)》視為本專業(yè)重要基礎(chǔ)課程之一。該課程理論性較強(qiáng),概念公式繁多。在脫離工程實(shí)際的情況下,課本中的許多概念對(duì)于學(xué)生而言,比較艱澀難懂,從而使許多學(xué)生對(duì)本科產(chǎn)生抵觸情緒。所以積極探索新的教學(xué)模式和教學(xué)方法,以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)他們的工程應(yīng)用能力,是教師迫在眉睫的研究任務(wù)。

1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,調(diào)整教學(xué)結(jié)構(gòu)

目前,工程力學(xué)主要由靜力學(xué)和材料力學(xué)兩部分構(gòu)成。靜力學(xué)主要是研究剛體在力系作用下的平衡規(guī)律,涉及:物體的受力分析、力系的等效與簡(jiǎn)化以及力系的平衡條件。而材料力學(xué)主要是研究變形體的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等問(wèn)題,涉及的變形主要有:拉伸(壓縮)、剪切、扭轉(zhuǎn)和彎曲。在大多數(shù)的教材中,材料力學(xué)這部分內(nèi)容是以“拉伸(壓縮)剪切扭轉(zhuǎn)彎曲”四種基本變形為主線進(jìn)行排布的。若按照“以四種基本變形為主線”的思路進(jìn)行授課,會(huì)出現(xiàn)各章節(jié)相對(duì)獨(dú)立、相同概念重復(fù)講解、易出現(xiàn)概念混淆、學(xué)時(shí)不夠等缺點(diǎn)。通過(guò)授課,筆者認(rèn)為,材料力學(xué)這部分內(nèi)容的授課應(yīng)按照“外力分析變形分析內(nèi)力分析應(yīng)力分析強(qiáng)度和剛度校核”這一思路。它彌補(bǔ)了“以四種基本變形為主線”授課思路的不足,具有知識(shí)體系緊湊、知識(shí)點(diǎn)銜接自然、避免相同概念被重復(fù)講解以及合理利用學(xué)時(shí)等優(yōu)點(diǎn)。此外,可以運(yùn)用“類(lèi)比”的思想讓學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。例如給學(xué)生講授完拉伸(壓縮)變形的強(qiáng)度校核,那么再進(jìn)行其他變形強(qiáng)度校核的學(xué)習(xí)時(shí),可以讓學(xué)生類(lèi)比拉伸(壓縮)變形,先自己猜想如何去校核,然后再由老師講解。讓學(xué)生對(duì)比尋找到四種基本變形的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),可讓學(xué)生真正的參與到課堂中來(lái),從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。靜力學(xué)和材料力學(xué)既相互區(qū)別,又有聯(lián)系。兩者的研究對(duì)象和研究?jī)?nèi)容不同,但研究變形時(shí),變形體要先視為剛體進(jìn)行外力分析后才能進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核,可見(jiàn)靜力學(xué)又是材料力學(xué)的基礎(chǔ)。所以對(duì)于《工程力學(xué)》這門(mén)課的講授,前后章節(jié)要相互貫通,形成一個(gè)統(tǒng)一的知識(shí)框架體系,便于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶,不能獨(dú)立講解,否則易造成知識(shí)點(diǎn)的割裂和混亂。

2改善教學(xué)環(huán)境,提高教學(xué)效率

“黑板+粉筆”的傳統(tǒng)教學(xué)方法雖然比較單調(diào)、枯燥,但有利于促進(jìn)師生感情的交流和學(xué)生思維能力的培養(yǎng)?!岸嗝襟w+PPT課件”的現(xiàn)代教學(xué)方法,課堂信息量大,形象生動(dòng),但講課速度快,處理不當(dāng),會(huì)讓學(xué)生處于被動(dòng)狀態(tài)。《工程力學(xué)》的概念多且抽象,若僅采用傳統(tǒng)模式授課,滿足不了教學(xué)需求;若僅采用現(xiàn)代模式教學(xué),雖然授課內(nèi)容豐富了,但師生缺乏交流,有時(shí)授課效果也不理想。所以在實(shí)際教學(xué)中,應(yīng)該將兩者有機(jī)結(jié)合起來(lái),取長(zhǎng)補(bǔ)短。對(duì)于一些定理證明、公式推導(dǎo)、以及解題過(guò)程等,應(yīng)采用傳統(tǒng)教學(xué)方法,老師邊板書(shū)邊解講,學(xué)生邊聽(tīng)課邊思考,師生不斷有交流,有助于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解吸收。對(duì)于與工程實(shí)例聯(lián)系緊密的知識(shí)點(diǎn),教師難以口頭表達(dá)清楚,學(xué)生也感覺(jué)抽象難懂,此時(shí),就需要采用現(xiàn)代教學(xué)方法,引入一些典型的工程實(shí)例,并結(jié)合3D動(dòng)畫(huà),形象生動(dòng),不僅可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也有利于縮短學(xué)生與工程實(shí)際的距離,達(dá)到學(xué)以致用的目的。不論哪種教學(xué)方法,都要時(shí)刻注意與學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的互動(dòng),這樣才能達(dá)到良好的教學(xué)效果。

3施行多種教法,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

孔子曾說(shuō)過(guò):“知之者不如好知者,好知者不如樂(lè)知者?!币簿褪钦f(shuō)對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)感興趣,就會(huì)變被動(dòng)為主動(dòng),不僅可提高學(xué)習(xí)效率,還能加深對(duì)知識(shí)的理解,這樣才能活學(xué)活用。所以在教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)采用多種教學(xué)法,例如案例法、設(shè)問(wèn)法、討論法等,激發(fā)學(xué)生的好奇心,使他們不斷處于“生疑、質(zhì)疑、解疑”的過(guò)程。通過(guò)這一系列的過(guò)程,不僅可激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)的積極性,還可培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。例如對(duì)于“應(yīng)力”概念的引出,可以先用“案例法”引出教學(xué)內(nèi)容,例如給學(xué)生展示兩個(gè)桿件A桿和B桿,兩桿件的材質(zhì)和長(zhǎng)度都相等,A桿為細(xì)桿,B桿為粗桿,在A、B桿件兩端施加同樣大小的力。然后再運(yùn)用“討論法”,分組討論,比較兩桿的伸長(zhǎng)量。最后采用“設(shè)問(wèn)法”,引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考:細(xì)桿和粗桿的伸長(zhǎng)量。而此時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn),A、B桿件的軸力都是F,即兩桿件的內(nèi)力相同,但是它們的變形是不同的。如果這兩個(gè)桿件受到破壞的話,那一定是哪個(gè)先破壞啊?對(duì)了,細(xì)桿先發(fā)生破壞。這樣我們就可以確定,桿的破壞和變形與桿件的橫截面積大小有關(guān),所以我們發(fā)現(xiàn)內(nèi)力不能直接反映構(gòu)件抵抗變形和破壞的能力。那我們就要來(lái)考慮,既然橫截面積不一樣,那在單位面積所受內(nèi)力是否一樣呢?這樣一來(lái),就引入了應(yīng)力的概念。

4總結(jié)

總之,《工程力學(xué)》是一門(mén)偏理論性的課程,許多概念抽象難懂,所以要優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,改善教學(xué)環(huán)境,提高授課水平,采用靈活多變的授課方式,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)他們理論聯(lián)系實(shí)際,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,為培養(yǎng)適于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的應(yīng)用技術(shù)型人才打下良好的基礎(chǔ)。

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篇8

關(guān)鍵詞:工程教育;“材料計(jì)算與模擬”;實(shí)踐教學(xué)工程教育教學(xué)方法。

一、課程目標(biāo)及對(duì)畢業(yè)要求的支撐

(1)理解并恰當(dāng)研究、分析材料科學(xué)與工程領(lǐng)域?qū)嶋H問(wèn)題的基礎(chǔ)理論與方法。“材料計(jì)算與模擬”專業(yè)課程主要內(nèi)容為原子分子尺度的理論計(jì)算模擬,涉及的理論方法主要為量子力學(xué)和分子動(dòng)力學(xué)方法。其中,量子力學(xué)方法較為深?yuàn)W,分子動(dòng)力學(xué)方法因與經(jīng)典牛頓力學(xué)聯(lián)系緊密,相比量子力學(xué)較為簡(jiǎn)單??紤]工程教育理念側(cè)重工程實(shí)踐能力的培養(yǎng),故在基礎(chǔ)理論方法部分將課程目標(biāo)設(shè)置為了解基本理論方法的概念和基本計(jì)算流程。(2)針對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題,能夠有效地運(yùn)用工程圖學(xué)語(yǔ)言、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具,提出改進(jìn)或解決方案。如何將工程實(shí)際中的復(fù)雜工程問(wèn)題通過(guò)理論計(jì)算模擬提出改進(jìn)或指導(dǎo)意見(jiàn)是本課程期望的終極目標(biāo)。其中,如何培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)思考和分析,將工程實(shí)際問(wèn)題分解為理論計(jì)算問(wèn)題并選擇合適的計(jì)算方法、計(jì)算參數(shù)和條件,將是本課程最重要的課程目標(biāo)。(3)能夠正確運(yùn)用現(xiàn)代工程工具、技術(shù)與資源對(duì)材料科學(xué)與復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)與模擬。工程教育背景下的課程側(cè)重實(shí)踐能力的培養(yǎng),本課程的實(shí)踐內(nèi)容主要是利用計(jì)算服務(wù)器或集群進(jìn)行材料科學(xué)領(lǐng)域的計(jì)算模擬。其中,如何使用國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心集群(如上海超算、深圳超算)進(jìn)行高性能計(jì)算,并利用科學(xué)計(jì)算軟件進(jìn)行結(jié)果分析,是本課程的重要課程目標(biāo)之一。

二、教學(xué)方式的改進(jìn)

本課程堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方式,不斷提高實(shí)踐教學(xué)的比重,目前理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)部分各占一半。承接自過(guò)去以教為主的教學(xué)理念,本課程目前的主要教學(xué)方式還是先講授相關(guān)理論內(nèi)容,然后進(jìn)行上機(jī)實(shí)踐操作和練習(xí)。在工程教育理念的背景下,實(shí)踐能力的培養(yǎng)和提升成為課程教學(xué)的重點(diǎn),同時(shí)還要兼顧實(shí)踐練習(xí)與相關(guān)理論知識(shí)的銜接,本課程提出基礎(chǔ)理論內(nèi)容先行傳授,其他內(nèi)容采用先實(shí)踐后理論的教學(xué)方式。首先,對(duì)于必需的相關(guān)課程基礎(chǔ)理論采用課堂講授的教學(xué)方式,在講授期間有意識(shí)地向?qū)W生傳遞工程教育的理念。其次,以較為簡(jiǎn)單的實(shí)踐案例先進(jìn)行實(shí)踐練習(xí),使得學(xué)生簡(jiǎn)單上手并且產(chǎn)生對(duì)本課程的新鮮感和好奇感,結(jié)合基礎(chǔ)理論講解讓學(xué)生對(duì)基本理論和操作流程有一定的了解。最后,從簡(jiǎn)單案例出發(fā),不斷深入,并向?qū)嶋H工程問(wèn)題靠攏,引導(dǎo)學(xué)生不斷深入思考,著重于引導(dǎo)學(xué)生了解和練習(xí)如何將實(shí)際工程問(wèn)題分解為計(jì)算模擬可以解決的問(wèn)題,并通過(guò)理論計(jì)算與模擬為指導(dǎo)和解決問(wèn)題提供依據(jù)。作為持續(xù)改進(jìn)、教研相輔的體現(xiàn),“材料計(jì)算與模擬”課程所有實(shí)踐案例定期根據(jù)最新文獻(xiàn)報(bào)道進(jìn)行更新,保持實(shí)踐教學(xué)案例的時(shí)效性,同時(shí)不斷開(kāi)發(fā)新的實(shí)踐案例及相應(yīng)計(jì)算流程??紤]到實(shí)踐練習(xí)與課程課時(shí)可能的矛盾或不足,本課程還將所有實(shí)踐教學(xué)案例進(jìn)行視頻錄像,同時(shí)將與實(shí)踐案例相關(guān)的理論內(nèi)容關(guān)鍵詞以字幕的形式添加到錄像中,便于學(xué)生隨時(shí)翻看和熟悉。

篇9

關(guān)鍵詞:工程設(shè)計(jì),概念設(shè)計(jì),創(chuàng)造性思維,創(chuàng)新

1工程領(lǐng)域中的概念設(shè)計(jì)

現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展,尤其是微電子、信息、新材料及集成技術(shù)的進(jìn)展,使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了革命性的變化,機(jī)電一體化、模塊化已成為工程產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì);計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,深刻的影響著設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程、制造過(guò)程、營(yíng)銷(xiāo)和售后服務(wù)過(guò)程,并改變著產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能;先進(jìn)工藝技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)為現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)提供了前所未有的工藝技術(shù)手段和社會(huì)化制造體系。這些變化都深刻地影響著工程設(shè)計(jì)的發(fā)展。

工程設(shè)計(jì)是人們運(yùn)用科技知識(shí)和方法,有目標(biāo)地創(chuàng)造工程產(chǎn)品構(gòu)思和計(jì)劃的過(guò)程,幾乎涉及到人類(lèi)活動(dòng)的全部領(lǐng)域。工程設(shè)計(jì)的費(fèi)用往往只占最終產(chǎn)品成本的一小部分(8~15%),然而它對(duì)產(chǎn)品的先進(jìn)性和競(jìng)爭(zhēng)能力卻起著決定性的影響,并往往決定70~80%的制造成本和營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)成本。所以說(shuō)工程設(shè)計(jì)是現(xiàn)代社會(huì)工業(yè)文明的最重要的支柱,是工業(yè)創(chuàng)新的核心環(huán)節(jié),也是現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)力的龍頭。工程設(shè)計(jì)的水平和能力是一個(gè)國(guó)家和地區(qū)工業(yè)創(chuàng)新能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的決定性因素之一。

工程設(shè)計(jì)的全過(guò)程就是不斷建立各種模型,并不斷進(jìn)行綜合和分析的過(guò)程,即反復(fù)地創(chuàng)造模型和評(píng)價(jià)模型的過(guò)程。工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容大致可分為兩類(lèi):一類(lèi)是數(shù)值計(jì)算型的工作,包括大量的計(jì)算、分析、繪圖、編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)和填寫(xiě)各種表格;另一類(lèi)是符號(hào)推理性的工作,主要是方案設(shè)計(jì)工作。在設(shè)計(jì)方法學(xué)中,前者稱之為細(xì)節(jié)設(shè)計(jì),后者稱之為概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)主要包括功能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩大部分。其作用主要體現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的早期階段,把主設(shè)計(jì)師根據(jù)產(chǎn)品功能的需求而萌發(fā)出來(lái)的原始構(gòu)思和沖動(dòng)形成產(chǎn)品的主體框架,及它應(yīng)包括的各主要模塊和組件,以完成整體布局和外型初步設(shè)計(jì)。然后進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化,確定整體設(shè)計(jì)方案。再由各責(zé)任設(shè)計(jì)師把總設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思想落實(shí)到具體設(shè)計(jì)中去,實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)??梢?jiàn)概念設(shè)計(jì)是個(gè)創(chuàng)造性過(guò)程,它要求設(shè)計(jì)者能綜合運(yùn)用許多學(xué)科的專門(mén)知識(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并通過(guò)廣泛的調(diào)查研究而占有大量的信息資料,再經(jīng)過(guò)反復(fù)思考、推理和決策,才能創(chuàng)造出與眾不同的、滿足用戶要求的設(shè)計(jì)方案來(lái)。

在工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中存在這樣一個(gè)誤區(qū):設(shè)計(jì)、構(gòu)思的原始沖動(dòng)是三維概念,最終設(shè)計(jì)實(shí)施之結(jié)果即產(chǎn)品也是三維形體??墒嵌嗄陙?lái)以二維繪圖為基礎(chǔ)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造模式嚴(yán)重地束縛了工程技術(shù)人員的創(chuàng)造力和想象力,成為創(chuàng)新的桎枯。

三維建模技術(shù)的崛起以及虛擬制造技術(shù)的出現(xiàn)為概念設(shè)計(jì)和創(chuàng)新提供了一種極好的工作平臺(tái),設(shè)計(jì)師們可以直接從三維概念和構(gòu)思入手,進(jìn)行概念設(shè)計(jì),形成產(chǎn)品的初步框架,然后進(jìn)一步通過(guò)工程分析、數(shù)字仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)等高新技術(shù)手段來(lái)分析和評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案的可行性及未來(lái)產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性。這種設(shè)計(jì)方法尤其能充分發(fā)揮自頂向下的設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)者的智慧和創(chuàng)新能力,不必拘泥于平面圖紙的限制和束縛,而把主要精力聚焦于創(chuàng)造性的勞動(dòng)——?jiǎng)?chuàng)新。

2概念設(shè)計(jì)與創(chuàng)造性思維和技術(shù)創(chuàng)新

2.1創(chuàng)造性思維及其特點(diǎn)

要設(shè)計(jì)就要有創(chuàng)新,而創(chuàng)新正是設(shè)計(jì)人員進(jìn)行創(chuàng)造性思維的結(jié)果。設(shè)計(jì)人員要打破習(xí)慣性思維,變換角度,開(kāi)闊視野,才能使自己的創(chuàng)造力得到更充分的發(fā)揮。創(chuàng)造性思維是指有創(chuàng)建的思維,即通過(guò)思維,不僅能揭示事物的本質(zhì),而且能在此基礎(chǔ)上提供新的、具有社會(huì)價(jià)值的產(chǎn)物。創(chuàng)造性思維有擴(kuò)散思維和集中思維、邏輯思維和形象思維、直覺(jué)思維和靈感思維等多種形式。在工程設(shè)計(jì)的概念設(shè)計(jì)中,要努力發(fā)掘創(chuàng)造性思維的能力,充分注意擴(kuò)散思維和集中思維的辨證統(tǒng)一,準(zhǔn)確把握邏輯思維和形象思維的巧妙結(jié)合,善于捕捉直覺(jué)思維和靈感思維的“閃光和亮點(diǎn)”,這樣才有可能設(shè)計(jì)出新穎、獨(dú)特、有創(chuàng)意的產(chǎn)品。

創(chuàng)造性思維具有如下一些特點(diǎn):

(1)獨(dú)創(chuàng)性:創(chuàng)造性思維所要解決的問(wèn)題是不能用常規(guī)、傳統(tǒng)的方式解決的問(wèn)題。它要求重新組織觀念,以便產(chǎn)生某種至少以前在思維者頭腦中不存在的、新穎的、獨(dú)特的思維。這就是它的獨(dú)創(chuàng)性。獨(dú)創(chuàng)性要求人們敢于對(duì)司空見(jiàn)慣或“完美無(wú)缺”的事物提出懷疑,敢于向傳統(tǒng)的陳規(guī)舊習(xí)挑戰(zhàn),敢于否定自己思想上的“框框”,從新的角度分析問(wèn)題、認(rèn)識(shí)問(wèn)題。

(2)連動(dòng)性:創(chuàng)造性思維又是一種連動(dòng)思維,它引導(dǎo)人們由已知探索未知,開(kāi)拓思路。連動(dòng)思維表現(xiàn)為縱向、橫向和逆向連動(dòng)??v向連動(dòng)針對(duì)某現(xiàn)象或問(wèn)題進(jìn)行縱深思考,探詢其本質(zhì)而得到新的啟發(fā)。橫向連動(dòng)則通過(guò)某一現(xiàn)象聯(lián)想到特點(diǎn)與它相似或相關(guān)的事物,從而得到該現(xiàn)象的新應(yīng)用。逆向連動(dòng)則是針對(duì)現(xiàn)象、問(wèn)題或解法,分析其相反的方面,從順推到逆推,從另一角度探索新的途徑。

(3)多向性:創(chuàng)造性思維要求向多個(gè)方向發(fā)展,尋求新的思路??梢詮囊稽c(diǎn)向多個(gè)方向擴(kuò)散;也可以從不同角度對(duì)同一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行思考、解決。

(4)善于想象:創(chuàng)造性思維要求思維者善于想象,善于結(jié)合以往的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)在頭腦里形成新的形象,善于把觀念的東西形象化。愛(ài)因斯坦有一句名言:“想象力比知識(shí)更重要,因?yàn)橹R(shí)是有限的,而想象力概括著世界上的一切,推動(dòng)著進(jìn)步,并且是知識(shí)進(jìn)化的源泉?!敝挥猩朴谙胂?,才有可能跳出現(xiàn)有事實(shí)的圈子,才有可能創(chuàng)新。

(5)突變性:直覺(jué)思維、靈感思維是在創(chuàng)造性思維中出現(xiàn)的一種突如其來(lái)的領(lǐng)悟或理解。它往往表現(xiàn)為思維邏輯的中斷,出現(xiàn)思想的飛躍,突然閃現(xiàn)出一種新設(shè)想、新觀念,使對(duì)問(wèn)題的思考突破原有的框架,從而使問(wèn)題得以解決。

2.2概念設(shè)計(jì)呼喚技術(shù)創(chuàng)新

技術(shù)創(chuàng)新在概念設(shè)計(jì)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。概念設(shè)計(jì)中技術(shù)創(chuàng)新的本質(zhì)就是要在工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn)某種新事物、提出某種新思想,在很多情況下是因?yàn)楝F(xiàn)有的產(chǎn)品不能滿足社會(huì)(用戶)的需求而激發(fā)出的新穎構(gòu)思和創(chuàng)見(jiàn)。技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)是知識(shí)的積累和靈感的迸發(fā),是設(shè)計(jì)人員進(jìn)行創(chuàng)造性思維的結(jié)果。創(chuàng)新本身就意味著不拘一格,不局限也不依賴于某種特定的模式,以下諸多方面都是孕育技術(shù)創(chuàng)新的土壤:

(1)多項(xiàng)現(xiàn)有技術(shù)的有機(jī)結(jié)合或綜合運(yùn)用往往會(huì)產(chǎn)生意想不到的效果;

(2)對(duì)已有知識(shí)的創(chuàng)造性總結(jié)和應(yīng)用常常帶來(lái)重大的科技突破;

(3)突發(fā)奇想但經(jīng)過(guò)科學(xué)論證或?qū)嶒?yàn)證明所產(chǎn)生的新思路、新方法、新技術(shù);

(4)新知識(shí)與現(xiàn)有知識(shí)的合理嫁接;

(5)產(chǎn)品功能上的兼收并蓄和去粗取精;

(6)學(xué)科間的交叉、交融和借鑒;

(7)新技術(shù)、新材料、新工藝的有機(jī)結(jié)合及應(yīng)用;

(8)科學(xué)研究中的新發(fā)現(xiàn)和新成果應(yīng)用于工程實(shí)踐……。

由此可以進(jìn)一總結(jié)出多種行之有效的創(chuàng)新技法:

l智力激勵(lì)法:又稱集智法、智暴法。即通過(guò)集會(huì)讓設(shè)計(jì)人員用口頭或書(shū)面交流的方法暢所欲言、互相啟發(fā)進(jìn)行集智或激智,引起創(chuàng)造性思維的連鎖反應(yīng);

l提問(wèn)追溯法:根據(jù)研究對(duì)象系統(tǒng)地列出有關(guān)問(wèn)題,逐個(gè)核對(duì)討論,從中獲得解決問(wèn)題的辦法和創(chuàng)造性發(fā)明的設(shè)想,或是針對(duì)新開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的希望點(diǎn)(或缺點(diǎn)),逐點(diǎn)深入分析,尋找解決問(wèn)題的新途徑;

l聯(lián)想類(lèi)推法:通過(guò)相似、相近、對(duì)比幾種聯(lián)想的交叉使用以及在比較之中找出同中之異、異中之同,從而產(chǎn)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新的方案;

l反向探求法:采用背離慣常的思考方法,通過(guò)逆向思維、轉(zhuǎn)換構(gòu)思,從功能反轉(zhuǎn)、結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)、因果反轉(zhuǎn)等方面尋求解決問(wèn)題的新途徑;

l系統(tǒng)搜索法:從一個(gè)初始狀態(tài)開(kāi)始,分析影響系統(tǒng)的各個(gè)參量,逐步向前搜索,或采用孤立因素、更換參數(shù)等方法獲取系統(tǒng)的多種解法并求得最優(yōu)解;

l組(綜)合創(chuàng)新法:將現(xiàn)有的技術(shù)或產(chǎn)品通過(guò)功能原理、構(gòu)造方法的組合變化,或者通過(guò)已知的東西作媒介,將毫無(wú)關(guān)聯(lián)的不同知識(shí)要素結(jié)合起來(lái),攝取各種產(chǎn)品的長(zhǎng)處使之綜合在一起,形成具有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)技術(shù)思想或新產(chǎn)品;

l知識(shí)鏈接法:創(chuàng)新是一個(gè)動(dòng)態(tài)的和復(fù)雜的作用過(guò)程和知識(shí)流,它包括知識(shí)的產(chǎn)生、開(kāi)發(fā)、轉(zhuǎn)移和應(yīng)用,這四個(gè)階段構(gòu)成一條“知識(shí)供應(yīng)鏈”并按照下述原則進(jìn)行管理:把技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程作為一個(gè)集成化的系統(tǒng),只有將所有涉及該過(guò)程的伙伴捆綁在一起,才能發(fā)揮最大作用,這些伙伴都應(yīng)明確什么知識(shí)內(nèi)容才能滿足用戶最大需求,知識(shí)轉(zhuǎn)移的特征和形式是什么,最終用戶是誰(shuí),他們何時(shí)需要使用這些知識(shí)?涉及創(chuàng)新的所有信息流和通信流對(duì)全體伙伴都是開(kāi)放的,在每個(gè)知識(shí)供應(yīng)者和知識(shí)使用者之間建立信息反饋,使信息交換更為有效,知識(shí)供應(yīng)鏈中每一個(gè)伙伴能夠感受到整個(gè)系統(tǒng)和他們自己都從中獲得巨大利益,認(rèn)識(shí)到自己是鏈中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。該方法適于更大范圍內(nèi)、更高層面上的技術(shù)創(chuàng)新。

3工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的概念設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐

基于上述分析,我們提出了若干種含有技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)范例:

(1)采用先進(jìn)的控制、驅(qū)動(dòng)和定位系統(tǒng),由局部小畫(huà)面組成整體大畫(huà)面的可變畫(huà)面巨型燈箱廣告機(jī)的設(shè)計(jì);

(2)時(shí)速超過(guò)運(yùn)七飛機(jī)的高速鐵路機(jī)車(chē)車(chē)身外型設(shè)計(jì),既要滿足空氣動(dòng)力學(xué)性能,又要有美觀的外型,三維CAD建模技術(shù)和NURBS曲線面理論的應(yīng)用;

(3)適應(yīng)于多彎道和小半徑城市軌道交通環(huán)境下的擺式列車(chē)車(chē)身及減振轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì);

(4)反求工程已廣泛應(yīng)用于一些具有復(fù)雜曲面的實(shí)物模型(如模具)的三維數(shù)據(jù)重構(gòu),不妨借鑒用來(lái)對(duì)生物醫(yī)學(xué)圖象進(jìn)行數(shù)字圖象處理,為醫(yī)務(wù)人員的臨床診斷和治療提供更逼真的三維模型和實(shí)體模型;

(5)基于電動(dòng)機(jī)——發(fā)電機(jī)可逆原理的新型電動(dòng)自行車(chē)的設(shè)計(jì),把(下坡時(shí))車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能所轉(zhuǎn)化成的電能再回充給蓄電池,從而增加電動(dòng)自行車(chē)蓄電池一次充電使用的續(xù)行距離;

(6)加工中心自動(dòng)換刀功能的擴(kuò)展,用于東風(fēng)4(11)型內(nèi)燃機(jī)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)端面多軸孔加工的自動(dòng)換箱多軸箱設(shè)計(jì);

(7)把列車(chē)檢修工人的豐富經(jīng)驗(yàn)升華為專家系統(tǒng)——基于加速度傳感器和單片機(jī)控制的智能式檢振錘的設(shè)計(jì);

(8)虛擬軸機(jī)床(并聯(lián)機(jī)床)的概念設(shè)計(jì)。

這里以鐵路機(jī)車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)為例,對(duì)概念設(shè)計(jì)及創(chuàng)新的過(guò)程加以說(shuō)明。

時(shí)速300公里以上的高速列車(chē)在歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛應(yīng)用。我國(guó)已通過(guò)論證并計(jì)劃在下世紀(jì)初建設(shè)第一條(京滬)高速鐵路。

當(dāng)我們看到法國(guó)TGV(TraindelaGrandeVitesse)實(shí)驗(yàn)車(chē)速達(dá)到515.25公里/小時(shí)時(shí),我們知道這已經(jīng)超過(guò)了我國(guó)“運(yùn)八”飛機(jī)的時(shí)速,設(shè)計(jì)師的頭腦中自然應(yīng)該產(chǎn)生這樣的概念:時(shí)速300公里的鐵路機(jī)車(chē)車(chē)頭的外型也應(yīng)該像飛機(jī)那樣具有流線型和光順性,才會(huì)有較好的動(dòng)力學(xué)特性?!肮忭槨币辉~的幾何意義是所構(gòu)造的曲線、曲面應(yīng)具有C2連續(xù),且無(wú)奇點(diǎn)。從通俗的概念來(lái)理解,即為“光滑順眼”之意。

由這些概念和構(gòu)思出發(fā),我們可以由整體構(gòu)思和概念設(shè)計(jì)逐步進(jìn)入流線型機(jī)車(chē)車(chē)身的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。

鐵路工業(yè)和汽車(chē)工業(yè)對(duì)車(chē)身外型設(shè)計(jì)的先進(jìn)性和創(chuàng)新性的都有著一致和迫切的要求。歸納起來(lái)應(yīng)是以下幾個(gè)方面:

l具有良好的空氣動(dòng)力學(xué)特性,以減少在高速運(yùn)行時(shí)的摩擦阻力。

l具有良好的結(jié)構(gòu)布局及足夠的強(qiáng)度和剛度。

l具有美學(xué)曲面的質(zhì)感和動(dòng)感,以美化生活和環(huán)境。

l盡可能短的設(shè)計(jì)和制造周期,以盡快地占領(lǐng)市場(chǎng)。

顯然滿足上述諸要求的車(chē)身外型曲面是相當(dāng)復(fù)雜的,非一般常規(guī)曲面(如柱面、球面、錐面、環(huán)面等)所能表達(dá)。再者,若按常規(guī)設(shè)計(jì)、制造方法和過(guò)程來(lái)完成如此高要求的設(shè)計(jì)外型,則上述第四項(xiàng)要求更是高不可攀。只有積極謀求技術(shù)進(jìn)步,大力推廣應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)才是解決車(chē)身外型改型頻繁、不斷創(chuàng)新且滿足上述各種要求的關(guān)鍵所在。

近十年來(lái),CAD業(yè)界涌現(xiàn)出一批象EDS的UG、PTC的Pro-Engineer、MATRA的EUCLID、IBM的CATIA等等一系列優(yōu)秀的CAD/CAM軟件,為我們提供了一個(gè)極好的開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境。它們的三維實(shí)體建模、參數(shù)建模及復(fù)合(Hybrid)建模技術(shù),實(shí)體與曲面相結(jié)合的造型方法,以及自由形式特征建模(FreeFormFeatureModeling)技術(shù)為我們的設(shè)計(jì)工作提供了強(qiáng)有力的工具。

這里具體地介紹如何使用UG的FreeFormFeature等功能,來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)身外型的概念設(shè)計(jì)到細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。

UG的FreeFormFeatureModeling模塊把實(shí)體建模和表面建模技術(shù)集成為一個(gè)功能十分強(qiáng)大的建模工具組,它支持復(fù)雜自由曲面的造型設(shè)計(jì)。它的復(fù)合建模技術(shù),自由型面特征建模,可視化編輯,多組件裝配,二維視圖自動(dòng)生成,尤其是伴隨最新UGV14.0版本推出的全新概念設(shè)計(jì)WAVE(What-ifAlternativeValueEngineering)可使不同部門(mén)的工程師在設(shè)計(jì)的早期階段,站在系統(tǒng)工程的角度,同時(shí)針對(duì)多種可供選擇的方案進(jìn)行評(píng)估,通過(guò)將設(shè)計(jì)意圖組織到一個(gè)“控件結(jié)構(gòu)”中去,使工程師十分有效地控制設(shè)計(jì)變更,而且所發(fā)生的變更會(huì)自動(dòng)地傳遞到上級(jí)設(shè)計(jì)中去。

這里以創(chuàng)建流線型機(jī)車(chē)車(chē)身外型為例,具體步驟如下:

(1)根據(jù)前節(jié)所述模線的來(lái)源,本例參考法國(guó)TGV和德國(guó)ACE機(jī)車(chē)外型模板,并加以個(gè)性化修改。所選定的23條模型基線見(jiàn)于圖1。

外形模型基線向等值半徑線云圖

以這一組模線為基礎(chǔ),采用UG的FreeFormFeature/ThroughCurve來(lái)創(chuàng)建曲面;采用Info/Analysis/FaceCurvature功能來(lái)觀察和分析該曲面的光順性,圖2即為車(chē)身外型曲面及頂面法向半徑等值線云圖。

在構(gòu)造模線的原始數(shù)據(jù)中可能有“瑕點(diǎn)”,或者僅憑“感覺(jué)”進(jìn)行判斷,創(chuàng)建的曲面不一定能完全滿足C2連續(xù)的條件和光順性的要求,可以通過(guò)光順處理予以滿足。圖3是對(duì)其中一條模線進(jìn)行光順處理的過(guò)程。值得重視的是:獲得一組光順的模線是生成光順曲面的必要條件。

采用光順后的模線重新構(gòu)造車(chē)身外型曲面。采用UG/Photo功能并指定材質(zhì),可進(jìn)行著色、光照、渲染,以得到更為逼真的三維造型圖。見(jiàn)圖4。

圖4機(jī)車(chē)車(chē)身三維造型圖5機(jī)車(chē)車(chē)身二維投影圖

(5)對(duì)機(jī)車(chē)車(chē)身裙部和頭部下端,可采用Feature/Curve/Mesh功能分片進(jìn)行創(chuàng)建。這里充分體現(xiàn)出UG軟件對(duì)角域曲面的三維造型能力。

(6)機(jī)車(chē)車(chē)身三維造型基本實(shí)現(xiàn)之后,還可進(jìn)一步作局部修改,由于UG軟件的“相關(guān)”(Associative)能力,這里進(jìn)行的修改將影響到它所關(guān)聯(lián)的所有設(shè)計(jì)過(guò)程。

(7)三維造型細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)完成之后,其各方向二維視圖可由應(yīng)用軟件自動(dòng)生成,設(shè)計(jì)人員不必再做重復(fù)工作。圖5即為該機(jī)車(chē)車(chē)身外型的二維側(cè)視圖。

參考文獻(xiàn)

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篇10

課堂教學(xué)是中國(guó)文化傳承的主要方式,一個(gè)有超前性、計(jì)劃性和創(chuàng)造性的課堂設(shè)計(jì)是知識(shí)傳承和能力培養(yǎng)的實(shí)用而有效的途徑。如何學(xué)好“工程力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”這門(mén)課,42學(xué)時(shí)的課堂教學(xué)是關(guān)鍵,因而必須針對(duì)少學(xué)時(shí)多內(nèi)容的課程進(jìn)行有效的設(shè)計(jì),達(dá)到調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、提高理論學(xué)習(xí)效率和解決工程問(wèn)題能力的效果。

1.1引導(dǎo)學(xué)生積極動(dòng)腦

先提出有關(guān)教學(xué)問(wèn)題,創(chuàng)設(shè)一個(gè)工程應(yīng)用環(huán)境。如講扭轉(zhuǎn)時(shí),可以先將汽車(chē)傳動(dòng)軸的實(shí)例提出,讓學(xué)生回答如何對(duì)軸的強(qiáng)度及大小進(jìn)行校核計(jì)算,從材料選擇到空實(shí)心軸的計(jì)算說(shuō)起。然后,由教師總結(jié),通過(guò)圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻等將結(jié)構(gòu)形狀和構(gòu)件的相互關(guān)系生動(dòng)地展示在學(xué)生面前,再對(duì)軸進(jìn)行受力分析、理論推導(dǎo)和計(jì)算。針對(duì)重要的概念和公式,布置課外作業(yè)加深。這樣可使教學(xué)客觀化,晦澀的問(wèn)題簡(jiǎn)單化,枯燥的書(shū)本理論與工程聯(lián)系應(yīng)用化,增強(qiáng)了工程實(shí)踐知識(shí),活躍了課堂氣氛。

1.2推動(dòng)學(xué)生積極動(dòng)口

傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以課堂、教材、教師為中心的,形成了教師單向灌輸、學(xué)生被動(dòng)接受的局面,這在客觀上限制了學(xué)生的思維空間?,F(xiàn)代教學(xué)目標(biāo)應(yīng)以學(xué)生為主體,學(xué)生是認(rèn)識(shí)的主體,一切教學(xué)措施的安排最終都要落實(shí)到學(xué)生身上,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力。課堂教學(xué)主要采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法,從第一次課開(kāi)始,就指導(dǎo)學(xué)生帶著2-3個(gè)工程實(shí)際問(wèn)題,先預(yù)習(xí)教材,力爭(zhēng)找到解決問(wèn)題的方法,第二次課回到課堂討論。課堂上接近一半的時(shí)間為學(xué)生發(fā)言討論,余下時(shí)間教師總結(jié)。總結(jié)內(nèi)容:概念清晰化、結(jié)構(gòu)明朗化、公式深刻化。方式以推動(dòng)學(xué)生口述為主。通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng),學(xué)生在探索中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中不斷獲得成就感,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力、溝通能力和獨(dú)立解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

1.3鼓勵(lì)學(xué)生勤于動(dòng)手

教師在平時(shí)的課堂教學(xué)中,只對(duì)重點(diǎn)知識(shí)講解,重要公式的應(yīng)用舉一反三,給學(xué)生留有自學(xué)和思考的余地,給學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出各種各樣問(wèn)題的空間。通過(guò)創(chuàng)設(shè)學(xué)生自身知識(shí)的不足和學(xué)習(xí)問(wèn)題的情景,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能動(dòng)性,鼓勵(lì)學(xué)生深層次探索。如:輪系課完畢,就布置學(xué)生課外作業(yè):設(shè)計(jì)一個(gè)輪系,用最少的齒輪實(shí)現(xiàn)同軸反轉(zhuǎn),且速比i=2。在講完理論力學(xué)時(shí),課外作業(yè)為:設(shè)計(jì)一個(gè)最簡(jiǎn)單廉價(jià)的200L油桶平地搬運(yùn)工具(完全人工作業(yè))。充分相信學(xué)生的解決實(shí)際問(wèn)題的能力,并加以鼓勵(lì)引導(dǎo)?;氐秸n堂師生點(diǎn)評(píng),確定ABCD最佳方案。通過(guò)這種理論聯(lián)系實(shí)際的任務(wù)驅(qū)動(dòng)和自我探索,學(xué)生不僅加強(qiáng)了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,同時(shí)提升了解決實(shí)際工程問(wèn)題的創(chuàng)新能力。

2積極引導(dǎo)課外學(xué)習(xí)與實(shí)踐

課外學(xué)習(xí)與實(shí)踐能較快地拓展學(xué)生相關(guān)知識(shí)結(jié)構(gòu)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力提升。教師要有意識(shí)地設(shè)計(jì)一些課外作業(yè),引導(dǎo)學(xué)生課外學(xué)習(xí)與實(shí)踐,一是擴(kuò)大學(xué)生視野,加深對(duì)課程內(nèi)容的理解,二是節(jié)約有限的課堂時(shí)間,充實(shí)課堂內(nèi)容,時(shí)間用在刀刃上。

2.1引導(dǎo)學(xué)生文獻(xiàn)檢索開(kāi)闊視野

通過(guò)文獻(xiàn)檢索,歸納總結(jié),解決工程實(shí)際問(wèn)題,是工科學(xué)生應(yīng)該具備的基本技能。結(jié)合課程理論知識(shí),由教師選題,讓學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料,寫(xiě)出文獻(xiàn)小節(jié)報(bào)告。例如,軸承課結(jié)束,布置課外作業(yè):無(wú)油軸承技術(shù)現(xiàn)狀、大推力滑動(dòng)軸承技術(shù)進(jìn)展等,要求學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn),并進(jìn)行文獻(xiàn)分類(lèi)整理,最后通過(guò)分析文獻(xiàn),提出自己的設(shè)想或建議。通過(guò)對(duì)課程所涉及的文獻(xiàn)進(jìn)行廣泛的閱讀和理解,對(duì)該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、新水平、新動(dòng)態(tài)、新發(fā)現(xiàn)等內(nèi)容進(jìn)行綜合分析,寫(xiě)出500~1000字的文獻(xiàn)小節(jié)。通過(guò)這一過(guò)程的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,課堂知識(shí)得到了提煉,相關(guān)的學(xué)科知識(shí)及應(yīng)用得到了拓展。

2.2強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),提高學(xué)習(xí)興趣

實(shí)踐出真知,實(shí)踐教學(xué)是鞏固理論知識(shí)和加深對(duì)理論悟性的有效環(huán)節(jié),是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)工程技術(shù)人員的重要途徑。例如,減速器拆裝實(shí)驗(yàn),可以幫助學(xué)生了解減速器各部分的結(jié)構(gòu),考慮好拆裝順序,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和動(dòng)手能力。碳鋼材料的拉伸應(yīng)力應(yīng)變實(shí)驗(yàn),可以使學(xué)生對(duì)應(yīng)力形成過(guò)程、材料的比例極限σp、屈服極限σs、抗拉強(qiáng)度σb等有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí),掌握許用應(yīng)力基本概念及使用方法,加深對(duì)桿拉伸狀態(tài)下基本幾何尺寸的計(jì)算。通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí),培養(yǎng)了學(xué)生仔細(xì)認(rèn)真的工作態(tài)度,加深了對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)知程度,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

2.3增加探索性問(wèn)題,提高創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)教學(xué)作業(yè)是以課后作業(yè)為主,都是些常規(guī)練習(xí),內(nèi)容簡(jiǎn)單,答案唯一。這樣雖有利于“基本功”的訓(xùn)練,但“多學(xué)少悟”的培養(yǎng)不利于學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)揮。針對(duì)工程問(wèn)題的復(fù)雜性,實(shí)際問(wèn)題是沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案的。因此,在課外作業(yè)中,適當(dāng)?shù)卦黾右恍┨剿餍詥?wèn)題,能夠激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考的能力。例如,在學(xué)習(xí)應(yīng)力時(shí),對(duì)裂紋的危害及防護(hù)措施進(jìn)行舉例說(shuō)明。通過(guò)查文獻(xiàn),獨(dú)立思考,學(xué)生對(duì)力學(xué)分支———斷裂力學(xué)有了一定的理解,意識(shí)到工程上的許多災(zāi)難是由裂紋引起的。這樣的主動(dòng)探索反過(guò)來(lái)提高了對(duì)書(shū)本理論知識(shí)的理解。一個(gè)學(xué)期進(jìn)行幾次這樣的作業(yè)后,對(duì)提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和研究實(shí)際問(wèn)題的能力有明顯的幫助,增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)工程概念的感悟。

3改革課程考評(píng)方式的實(shí)踐

傳統(tǒng)的考評(píng)方式多為閉卷考試,由于本課程內(nèi)容多、實(shí)踐性強(qiáng)的特殊性,僅憑期末閉卷考試成績(jī)不能全面反映學(xué)生掌握知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)的能力。為此,對(duì)考核內(nèi)容進(jìn)行了改革實(shí)踐。改革前,只采用期末考試作為學(xué)生的最終課程成績(jī)。改革后采用期末考試成績(jī)和平時(shí)成績(jī)相結(jié)合的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)。學(xué)生成績(jī)考評(píng)內(nèi)容,一是考查理論知識(shí)的掌握情況,通過(guò)期末閉卷考試成績(jī)呈現(xiàn)。二是檢驗(yàn)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,通過(guò)平時(shí)課堂討論、課外作業(yè)成績(jī)體現(xiàn)。改革后,這種多元化的考核方式對(duì)學(xué)生知識(shí)的獲得、能力的培養(yǎng)和素質(zhì)的提高有明顯的效果。

4結(jié)論