【华理那些有趣的课】力学设计与操作:赛学结合 寓学于乐

26.06.2016  22:20

    一提到力学课程,大部分学生的第一反应就是:皱眉摇头,抱怨无趣。

    但是,在华理机动学院,恰恰就有这样一门力学专业选修课,最初的选修人数上限是30人,却在学生们强烈要求之下,扩到了60人,开学后又增加到80人,还不断有学生表示想要来上课。最终,在任教老师的婉言谢绝下,选课名单确定为71人。

    你一定会惊讶,究竟什么课具有这么大的魅力?它就是机动学院马新玲老师于2014年新开的课程——“力学设计与操作”。


    小比赛玩转大课堂

      与一般枯燥的理论课程不同,马老师让全班71名学生自由组成18个小队。每次上课,马老师都会根据大家已经掌握的力学知识来设计一个团队合作的比赛项目。

比方说,如何利用砝码、细线、木板,让小车在地上跑得最远;如何用一张A4纸承载最多数量的砝码;如何使用KT板做一个装置,将橡皮泥发射得最远……

    这些小比赛,虽然涉及的材料简单,但需要学生具有扎实的力学知识和团队协作能力。每次比赛中拔得头筹的前三支队伍还要派出代表上台,发表获奖感言,分享获胜秘籍。排名落后的小组则要留下来打扫教室。

    这种紧张激烈的赛制激发了学生们的求知欲和好胜心,每个学生都使出浑身解数,而每次上课都像是一场脑力的大比拼。就拿A4纸承载砝码那节课为例,刚开始发材料的时候,同学们完全傻了眼,只有一张再普通不过的A4纸,要如何承载“巨大”的砝码?

      但大家凭着所学的知识,将A4纸裁开,或卷成柱状,或折成瓦形,增大了承重力。当砝码小心翼翼地被放在纸上,而纸并没有坍塌的时候,全班学生都爆发出了欢呼声。“太紧张!”“太刺激了!”大家纷纷感叹。最终,夺得冠军的那一组居然让小小的一张A4纸承载了15公斤的砝码!

    把典型的工程实际问题抽象简化成相对简单的力学问题和模型,再以比赛制作实物的方式来解决这些问题,让学生在实战中真正感受到力学知识的有用、有趣。这,就是力学设计与操作这门课大受欢迎的“法宝”。所以,下次,如果你偶尔经过奉贤校区实验一楼七楼的实验室,看到一队队学生或趴在地上拨弄着小车,或埋头在桌上裁剪设计时,千万不要感到惊诧,他们只是在上课罢了。


    小比赛走向大舞台

    通过这门课,通过这些小小的实验,马老师也发现了一些独具才干的学生。有的学生专业基础扎实,有的学生富有创意,而有的学生虽然动手能力不强,但团队合作意识和协调能力特别突出……通过这样的课程,这些颇有潜力的学生走到一起,走向了更大的舞台。

    在今年举行的第五届上海市大学生机械工程创新大赛暨第七届全国大学生机械创新设计大赛(教育部主办的全国性A类赛事)上,从这门课走出的两组学生——贺明明、严武林、谢佳智、任道远、赵开国和陈泽坤、希尔艾力、张天宇、戚昊晨、艾孜买提,带着他们设计的作品——“智能化硬币纸币联合分拣装置”和“多捻轮式六通道智能化纸币分拣装置”,以第二名和第三名的成绩获得2个一等奖,并均已通过全国专家初审,成功闯入决赛。按照大赛规则,他们均已取得国家二等奖资格,并将于7月25日到山东济南争夺国家一等奖。这也是我校在本项赛事中取得的历史性突破。

      材控142班的陈泽坤同学是这次获奖作品“多捻轮式六通道智能化纸币分拣装置”组的队员,他感慨说:“力学操作与设计这门课不仅有意思,有趣味性,还考验了我的团队合作能力,充分锻炼了自己。我推荐更多的人来选马老师的这门课!

    在最新一期的教务处评教系统上,“力学操作与设计”课程拿下了99.06的高分。相信在未来,一定会有更多学生来亲身感受这门有趣的课!