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力學(xué)專業(yè)論文

時間:2022-04-18 08:58:08

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力學(xué)專業(yè)論文

力學(xué)專業(yè)論文:工程力學(xué)專業(yè)課程設(shè)計論文

一、工程力學(xué)專業(yè)課程設(shè)計改革現(xiàn)狀

力學(xué)系列課程現(xiàn)行的教學(xué)方法大多是通過各種手段將這些課程的知識傳授給學(xué)生,最后通過考前復(fù)習(xí)和考試對其歸納提高。在此過程中,學(xué)生多數(shù)處于被動、應(yīng)付狀態(tài),難以擺脫從理論到理論,理論脫離實際模式的束縛。學(xué)生理論聯(lián)系實際、獨立分析問題、解決實際問題的能力差,這與培養(yǎng)2l世紀人才模式很不適應(yīng),力學(xué)系列課程的教學(xué)改革已是當(dāng)務(wù)之急。目前國內(nèi)外許多大學(xué)的力學(xué)相關(guān)課程設(shè)置了課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié),課程設(shè)計的數(shù)量有所增加。如中南大學(xué)的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程設(shè)計,吉林大學(xué)的材料力學(xué)課程設(shè)計,湖南大學(xué)的振動力學(xué)課程設(shè)計,美國的斯坦福大學(xué)在理論力學(xué)增設(shè)了實踐環(huán)節(jié)等,都取得了較好的效果。在增加課程設(shè)計數(shù)量的同時,一些高校更較重視課程設(shè)計內(nèi)容的改革,如南京航空航天大學(xué)的有限元課程設(shè)計是針對實際的索拉橋進行分析,在提高學(xué)生理論聯(lián)系實際、獨立分析問題與解決實際問題的能力方面作了有益的探索。我校工程力學(xué)專業(yè)所設(shè)課程主要有CAD/CAM軟件應(yīng)用、.net程序設(shè)計、理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)、振動力學(xué)、機械設(shè)計基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、有限元和工程分析軟件及應(yīng)用等課程,其邏輯性和系統(tǒng)性對于培養(yǎng)學(xué)生的分析問題的能力非常有利,但在力學(xué)學(xué)習(xí)過程中,教師和學(xué)生會經(jīng)常遇到一些沒有見過的實際問題或力學(xué)模型,工程意識和分析、解決實際問題能力較弱的人,往往思前想后不得其解,以至于束手無策;反之,工程意識和分析、解決實際問題能力較強的人則往往能自如應(yīng)對一切難題。為了培養(yǎng)和提高學(xué)生的工程意識和分析解決問題的能力,2006年開始,我校力學(xué)專業(yè)開設(shè)了課程設(shè)計實踐教學(xué)環(huán)節(jié),如“有限元軟件應(yīng)用課程設(shè)計”和“工程力學(xué)課程設(shè)計”,2011年又增設(shè)了“結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計”和“CAM/FEM軟件應(yīng)用課程設(shè)計”。但總的來講,力學(xué)專業(yè)的課程設(shè)計綜合性較差,特色不明顯,課程設(shè)計題目的難度、涉及的知識面、能力的培養(yǎng)均有待改進。

二、工程力學(xué)專業(yè)課程設(shè)計改革中存在的問題

目前我校課程設(shè)計改革中存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面:一是課程設(shè)計題目和任務(wù)書擬定方面,均由指導(dǎo)教師事先確定分派給學(xué)生,由于指導(dǎo)教師所掌握的工程資料有限,課程設(shè)計的內(nèi)容和范圍局限性較大,題目類型較少,研究方向也較集中,學(xué)生并不能根據(jù)自身的特點和興趣愛好,去選擇他們感興趣的題目進行設(shè)計,而是一味進行強迫式學(xué)習(xí),完成所謂的設(shè)計任務(wù)。學(xué)生目前經(jīng)過課程設(shè)計后并不能應(yīng)對就業(yè)后工作過程中復(fù)雜多樣的技術(shù)難題。二是課程設(shè)計研究內(nèi)容與工程實際問題有偏差。課程設(shè)計都是承接基礎(chǔ)理論與工程實際的重要環(huán)節(jié),學(xué)生非常希望將自己所學(xué)的理論應(yīng)用于實際,在實際中檢驗自己的知識,但由于學(xué)生體會不到理論與實際的聯(lián)系,課程設(shè)計并不能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性。三是課程設(shè)計時間在安排上與課堂教學(xué)存在一定的時間間隔。在課程設(shè)計過程中,對于理論知識不夠扎實的部分學(xué)生來說,會有一種懼怕且無從下手的感覺,很難投入足夠的精力和時間認真完成課程設(shè)計。而課程設(shè)計形式基本上是以小組為單位,小組成員圍繞一個核心題目完成不同方面的設(shè)計任務(wù)。由于學(xué)生的理論基礎(chǔ)和解決實際問題的能力存在差異,“能者多勞”的現(xiàn)象就會出現(xiàn)。如果指導(dǎo)教師指導(dǎo)不到位,檢查力度稍低,就很容易出現(xiàn)個別學(xué)生不做或少做設(shè)計內(nèi)容,甚至還出現(xiàn)抄襲他人成果的現(xiàn)象。由此可見,工程力學(xué)專業(yè)課程設(shè)計改革的空間較大。

三、工程力學(xué)專業(yè)課程設(shè)計改進的思路與方法

一方面,課程設(shè)計應(yīng)選取具有一定的工程或社會實際背景,體現(xiàn)應(yīng)用性、先進性、綜合性的題目,可以使學(xué)生對工程實際問題的復(fù)雜性有一個初步認識,檢驗學(xué)生對該課程理論基礎(chǔ)知識的理解和掌握程度,培養(yǎng)學(xué)生通過綜合運用該課程和相關(guān)課程的基本理論知識來分析和解決工程實際問題的能力。另一方面,能使學(xué)生樹立起正確的設(shè)計思想,養(yǎng)成實事求是、嚴肅認真、高度負責(zé)的工作作風(fēng)和嚴謹、謙虛的科學(xué)學(xué)風(fēng),更能使學(xué)生在自主性、探索性、創(chuàng)造性和合作性方面得到培養(yǎng)。

1.指導(dǎo)教師應(yīng)該重視課程設(shè)計題目和內(nèi)容的選擇。

斯滕豪斯明確指出:教師的身份是“和學(xué)生一起學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)者”,只有這樣,才能通過發(fā)現(xiàn)法和探究法而不通過傳授法進行教學(xué)。在課堂教學(xué)過程中,教師不僅要教授理論知識,還要注意理論聯(lián)系工程實際,通過列舉工程實例、設(shè)置問題情境等多種方法,讓學(xué)生感受到理論學(xué)習(xí)是手段,實際應(yīng)用才是真正目的。隨著社會發(fā)展,各種資訊日新月異,教師不能仍保持傳統(tǒng)的觀念,而必須在教學(xué)生涯中通過不斷學(xué)習(xí)搜集和處理更多關(guān)于課程內(nèi)容的相關(guān)資訊,熟悉教育改革趨勢和重點,更新補充專業(yè)知識,提高專業(yè)能力;了解該專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點和興趣愛好。這樣,教師才能根據(jù)課程內(nèi)容確定適合教學(xué)目標和學(xué)生感興趣的課程設(shè)計題目,并且真正做到理論與工程實際的聯(lián)系、對知識的綜合應(yīng)用、全方位的展開學(xué)生的思維和最大限度地解放學(xué)生的思想,才能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力和應(yīng)變思維能力。

2.課程設(shè)計應(yīng)與工程實際相結(jié)合,針對不同課程內(nèi)容及培養(yǎng)目標采用多種形式的課程設(shè)計方法。

比如《理論力學(xué)》,它是一門理論性較強的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,教師在講解過程中多是針對抽象化理想的力學(xué)模型,學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中通常感覺理論知識很好懂,但自己動手練習(xí)的時候卻無從下手,理論和實際總是聯(lián)系不到一起。為此,教師在講授過程中可采用工程實例教學(xué)法,即選擇一些具有代表性、啟發(fā)性、時代性的實例,通過學(xué)習(xí)和討論,使學(xué)生對知識有更深層次的理解,從而激發(fā)學(xué)生應(yīng)用知識的熱情。教師可以通過布置相關(guān)知識的小論文,學(xué)生通過查閱資料、撰寫小論文的形式,深刻理解力學(xué)知識和工程實際問題間的聯(lián)系?!恫牧狭W(xué)》課程除可設(shè)置實驗教學(xué)環(huán)節(jié)外,還可以確定一些簡單。的等值桿結(jié)構(gòu),讓學(xué)生從選擇材料到外形設(shè)計,從安全校核到經(jīng)濟評價等實際操作過程中,去體會理論和實際問題間的聯(lián)系。而這樣的任務(wù)可以安排在學(xué)生課堂學(xué)習(xí)過程中完成。對于那些需要扎實的理論基礎(chǔ)知識,并且要有足夠的時間進行實踐的課程設(shè)計,可以安排在下一學(xué)期進行。由此實現(xiàn)理論與實踐的相互滲透、相輔相成,改變實踐活動與教學(xué)內(nèi)容游離的狀況。

3.在課程設(shè)計中,強調(diào)學(xué)生為主體,充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用。

通過學(xué)生選題、教師擬定任務(wù)書、小組討論確定設(shè)計方案及實施步驟來完成一次課程設(shè)計任務(wù)。教師可以根據(jù)學(xué)生設(shè)計的實際情況,適時安排一定時間的問題討論及進度匯報,通過師生及生生之間的經(jīng)驗交流集思廣益,既可以培養(yǎng)學(xué)生合作互助的精神,又可以提高學(xué)生的競爭意識。對于學(xué)生在課程設(shè)計期間遇到的重點或難點,教師應(yīng)該及時給予分析或講解,絕對避免學(xué)生找不到教師的現(xiàn)象,因為教師的正確引導(dǎo)是學(xué)生圓滿完成課程設(shè)計的關(guān)鍵。在課程設(shè)計改革探索和實踐過程中,結(jié)合我校工程力學(xué)專業(yè)的優(yōu)勢與學(xué)校的辦學(xué)特色進行建設(shè),可操作性強,對從根本上提升工程力學(xué)專業(yè)學(xué)生的工程素質(zhì),提升學(xué)生駕馭實際工程的能力,增強學(xué)生就業(yè)競爭力具有重要意義。而課程設(shè)計實踐性教學(xué)是一個綜合性的問題,需要教師、學(xué)生、學(xué)校及社會的有關(guān)部門共同努力才能收到較好的教學(xué)效果。

作者:林金保 陳艷霞 崔小朝 馬崇山 單位:太原科技大學(xué)

力學(xué)專業(yè)論文:巖石力學(xué)專業(yè)中采礦工程論文

1巖石力學(xué)的基本特點

隨著時代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們對巖石的認識具有更深層次的理解:第一,巖石并不是固體力學(xué)中的一種材料,世界上的所有巖石工程中的巖石是一種天然地質(zhì)體,具有復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和賦存條件,是一種天然的典型的不連續(xù)介質(zhì);第二,在巖體中存在地應(yīng)力,這種作用力是由于地質(zhì)構(gòu)造和重力作用等因素形成的一種內(nèi)應(yīng)力。在開采巖石的過程中,開挖巖石引起的地應(yīng)力的釋放,才會引起巖石工程變形和破壞。因此,巖石力學(xué)的研究思路、研究方法和材料力學(xué)的研究存在著本質(zhì)的區(qū)別。在對巖石力學(xué)的研究時,研究者的思想不要根深蒂固于用傳統(tǒng)的研究方法來得到答案,要站在科學(xué)的高度來思考問題,學(xué)會靈活運用相關(guān)知識來研究。通過不斷地分析,得知自然環(huán)境賦予了巖石,在人類活動中,采礦工程是人類和大自然相結(jié)合的結(jié)果,因此,采礦工程的行為和功能與施工因素密切相關(guān)。根據(jù)以上的綜合分析,我們對巖石力學(xué)有了新的思考和認識,巖石力學(xué)是研究和控制采礦工程的科學(xué)。

2采礦工程中的巖石力學(xué)的重要性

在采礦過程中,地下采礦工程和露天采礦工程無論哪一種,都是以具有地質(zhì)構(gòu)造的巖石為對象。因此,巖石力學(xué)問題始終貫穿在采礦工程中的每一方面。其一:在采礦工程中的巖體都是地質(zhì)體,它們在反復(fù)的地質(zhì)作用下變形、破壞,形成具有一定巖石成分和結(jié)構(gòu)的地質(zhì)體,并且賦存于特定的地質(zhì)環(huán)境中;其二:采礦工程是經(jīng)過不停地勞動進行開挖的過程,是動態(tài)的非靜態(tài)的。開挖過程中巖體的力學(xué)性質(zhì)也會隨著工程的尺寸和開挖的延伸方向的不同而發(fā)生變化,并且環(huán)境因素(例如地應(yīng)力、水、溫度)也是影響巖體性質(zhì)的一個重要方面,沖擊礦壓和煤與瓦斯突出主要是由地應(yīng)力中的高地應(yīng)力引起。巖體的力學(xué)性質(zhì)特征包括了巖體的穩(wěn)定性、強度性和變形性,它會隨著巖體內(nèi)結(jié)構(gòu)面形狀的不同而變化。因此,這些特征決定了采礦工程中的巖石力學(xué)問題具有極其復(fù)雜性。

3采礦工程中的巖石力學(xué)的應(yīng)用

3.1預(yù)測采礦工程中的災(zāi)害

在采礦工程的開展過程中任何人為和自然因素都會造成極大的危害,其中自然因素有地震、巖爆等危害,巖石力學(xué)在采礦工程中的應(yīng)用,可以通過對采礦地點的土層地質(zhì)分析來提前預(yù)測在采礦工程中會出現(xiàn)的災(zāi)害,然后可以在工程設(shè)計中規(guī)避這些災(zāi)害。

3.2測量采礦工程中的地應(yīng)力

所謂的地應(yīng)力就是指地底地質(zhì)底層中自然產(chǎn)生的力量,在采礦過程中,由于開挖導(dǎo)致的周邊土層地質(zhì)發(fā)生變化的根本原因就是地應(yīng)力。要想制定完整且安全的采礦工程開采方案就必須首先運用巖石力學(xué)對采礦工程所在地的地應(yīng)力進行測量,只有完全的了解采礦工程周邊的地應(yīng)力情況,才能設(shè)置最正確、最合理的采礦方案,確保采礦工程的安全有效開展。

3.3優(yōu)化深凹開采的邊坡設(shè)計

隨著深凹開采的普遍出現(xiàn)開采難度不斷增加,對于采礦工程的安全性和穩(wěn)定性的要求也越來越高,這就要求巖石力學(xué)在開采過程中起到積極作用。通過巖石力學(xué)的測量,精確定量,充分的把巖石力學(xué)應(yīng)用到采礦工作中來,在保證安全的基礎(chǔ)上,保證工程安全快速進行。

4結(jié)語

總之,隨著巖石力學(xué)在采礦工程中應(yīng)用的不斷發(fā)展,如今我國的巖石力學(xué)已具備了世界先進水平。相關(guān)從業(yè)人員還應(yīng)不斷結(jié)合實際,研究巖石力學(xué)在采礦工程中的新應(yīng)用。

作者:楊仕俊 單位:貴州浙商礦業(yè)集團有限公司

力學(xué)專業(yè)論文:電力學(xué)院貿(mào)易專業(yè)國際貿(mào)易論文

一、特色國際貿(mào)易人才培養(yǎng)模式構(gòu)建的思路

依據(jù)上海電力學(xué)院的“優(yōu)基礎(chǔ)、強能力、重應(yīng)用”人才培養(yǎng)目標定位,為適應(yīng)我國改革開放深入發(fā)展對人才的新需求,依托學(xué)校電力、能源學(xué)科的優(yōu)勢,上海電力學(xué)院國際經(jīng)濟與貿(mào)易專業(yè)堅持“寬口徑、國際化、實用性、行業(yè)化”的電力特色人才培養(yǎng)目標,努力培養(yǎng)理論與實際相結(jié)合、專業(yè)基礎(chǔ)扎實、行業(yè)特色明顯、綜合素質(zhì)高、應(yīng)用能力強的有電力、能源知識背景的對外經(jīng)貿(mào)專門人才。經(jīng)過這幾年的探索與發(fā)展,目前上海電力學(xué)院國際經(jīng)濟與貿(mào)易專業(yè)主要有以下特色。

1.注重學(xué)生專業(yè)綜合素質(zhì)

培養(yǎng)的同時,突出強化專業(yè)外語的聽、說、讀、寫能力。近幾年來,為了適應(yīng)我國對外開放的快速發(fā)展,尤其是上?!八膫€中心”建設(shè)對國際化人才的大量需求,我們加強專業(yè)基礎(chǔ)教育、專業(yè)技能教育,注重對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)以及拓寬學(xué)生的專業(yè)知識面,鼓勵學(xué)生參加多種多樣的課外活動,使其成為一專多能的綜合性人才的同時,更加突出強化學(xué)生專業(yè)外語的聽、說、讀、寫能力。除了基礎(chǔ)英語外,我們還開設(shè)雙語課程,并聘請外教上專業(yè)課,提高學(xué)生的英語應(yīng)用交流能力。

2.注重學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)理論

知識學(xué)習(xí)的同時,更加突出強化貿(mào)易實務(wù)和金融證券業(yè)務(wù)等實踐操作能力。在考察、學(xué)習(xí)國內(nèi)外各層次高校國際經(jīng)濟與貿(mào)易專業(yè)的建設(shè)情況的基礎(chǔ)上,結(jié)合上海電力學(xué)院人才培養(yǎng)定位和服務(wù)面向,我們將人才培養(yǎng)定位為:“寬口徑、國際化、實用性、行業(yè)化”,基于這一定位,我們在注重學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)理論知識學(xué)習(xí)的同時,更加突出強化貿(mào)易實務(wù)和金融證券業(yè)務(wù)等實踐操作能力。在課程設(shè)計上,我們利用學(xué)院較為完善的各類實驗設(shè)施,開設(shè)了綜合性的大型作業(yè)“會計模擬操作”、“國際市場營銷”,還開設(shè)了“進出口貿(mào)易實務(wù)”、“進出口單證及結(jié)算”等國際貿(mào)易實踐類課程,同時還開設(shè)了股票、期貨、外匯等金融交易的模擬操作課程。

3.依托上海電力學(xué)院電力、能源的行業(yè)學(xué)科優(yōu)勢

突出體現(xiàn)電力、能源貿(mào)易人才培養(yǎng)特色。作為電力、能源行業(yè)高校,學(xué)校要求從事教學(xué)的教師必須具有相應(yīng)的電力能源行業(yè)經(jīng)驗,不少教師都會安排專門時間在電力行業(yè)與電力企業(yè)掛職或兼職,通過校企合作模式,本專業(yè)學(xué)生每學(xué)期至少可以聽到6~8學(xué)時的具有電力、能源行業(yè)背景的專家講座。他們不僅為學(xué)生提供了電力能源經(jīng)濟理論、電力國際化與電力行業(yè)產(chǎn)品國際貿(mào)易的相關(guān)政策,也提供了來自一線的電力能源貿(mào)易實踐案例。在課程設(shè)置上,本專業(yè)開設(shè)了多門“觸電”課程,比如電力發(fā)展概論、電力生產(chǎn)概論、電力金融市場、電力系統(tǒng)優(yōu)化與決策、國際電力市場、電力國際貿(mào)易等。在實踐課程環(huán)節(jié),安排和組織學(xué)生到電廠及電力公司等實習(xí)單位實習(xí)。通過以上途徑使本專業(yè)學(xué)生在學(xué)好國際經(jīng)濟與貿(mào)易共性專業(yè)知識的同時,接觸、了解和掌握一定的電力、能源特色知識,從而提升專業(yè)學(xué)生的競爭優(yōu)勢。

4.注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提升專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力

學(xué)生的創(chuàng)新思維是學(xué)生走出校門、適應(yīng)社會、迎接挑戰(zhàn)、開創(chuàng)輝煌事業(yè)的基因。本專業(yè)從大一新生抓起,要求本專業(yè)學(xué)生必須踴躍參加學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動,參與各課外興趣小組,參與教師科研,鼓勵學(xué)生積極參與第二課堂。在課程設(shè)計上,開設(shè)了大型實踐課程《創(chuàng)業(yè)之星》,讓同學(xué)們進行創(chuàng)業(yè)模擬實踐。經(jīng)過幾年的努力,取得了驕人的成績,自2011年以來,每年至少有3個團隊參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和全國性的學(xué)科競賽活動。自2011年以來,共有15項涵蓋校級、市級以及國家級的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)項目立項。

二、實施特色國際貿(mào)易人才培養(yǎng)模式現(xiàn)存問題

1.教師的科研能力和教學(xué)水平有待進一步提高

還缺乏本專業(yè)領(lǐng)域?qū)W術(shù)造詣深、知名度高的教學(xué)名師。大學(xué)肩負著人才培養(yǎng)的重任,人才培養(yǎng)質(zhì)量取決于教師的業(yè)務(wù)素質(zhì),教學(xué)和科研水平是衡量教師業(yè)務(wù)素質(zhì)最重要的兩個方面,兩者同等重要。教學(xué)是立足的根本,科研是保證。教學(xué)和科研應(yīng)該相互滲透、相互促進、共同發(fā)展。經(jīng)過多年的建設(shè)和發(fā)展,本專業(yè)教師在科研和教學(xué)上取得了驕人的業(yè)績,但依然存在一定的不足,在科研方面,表現(xiàn)為高質(zhì)量的論文偏少,國家級、省級的科研項目還比較少。尤其是還缺乏本專業(yè)領(lǐng)域?qū)W術(shù)造詣深、專家級的專業(yè)帶頭人。這種狀況的出現(xiàn)有主客觀兩方面的原因,主觀方面在于教師普遍缺乏科研的主動性和自覺性??陀^方面的原因在于,繁重的教學(xué)任務(wù)和大量的事務(wù)性工作使得他們很難抽出時間靜下心來關(guān)注學(xué)科發(fā)展前沿并從事科研,科研精力不夠。在教學(xué)方面,本專業(yè)存在的問題主要表現(xiàn)在教師教學(xué)的積極性不夠高,與學(xué)生溝通交流不夠充分,還沒有形成成熟的教學(xué)團隊,還沒有知名度較高的教學(xué)名師。這種狀況的出現(xiàn)也是有主客觀兩方面的原因。主觀上,教師對教學(xué)工作重視不夠,教師敬業(yè)、愛崗、樂教的思想覺悟有所降低;客觀上,面對商品經(jīng)濟大潮的沖擊,大學(xué)教師的收入相對較低,影響教師的教學(xué)積極性。

2.專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)有待于進一步加強

校企合作缺乏深度。依據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)“寬口徑、國際化、實用性、行業(yè)化”的定位,專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)已經(jīng)給予了高度重視,但由于主客觀原因,這方面做得還不夠,仍需進一步加強。主觀上,本專業(yè)教師大多畢業(yè)于國內(nèi)名牌重點高校,知識結(jié)構(gòu)和思想觀念依然偏好理論教學(xué),致使教學(xué)中自然而然偏重理論教學(xué),而淡化實踐操作教學(xué)??陀^上,一方面課時總量有限制,扣除各類公共課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、留給實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的課時非常有限;另一方面,實踐教學(xué)的場地、教學(xué)軟件、實習(xí)基地等條件有限,尤其是校企合作,目前大都流于形式,僅限于實地考察、聽報告,還沒有真正將合作融入專業(yè)實踐教學(xué)。

3.在培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和解決實際問題能力方面仍缺乏經(jīng)驗

“高分低能”是當(dāng)前中國大學(xué)教育普遍存在的問題,其核心癥結(jié)就在于培養(yǎng)的學(xué)生缺乏獨立思考和解決實際問題的能力,主要是由于大學(xué)的教學(xué)還是填鴨式的教學(xué)模式,學(xué)生比較被動地在接受教育,缺乏積極主動性,教和學(xué)是相分離的,同時教學(xué)內(nèi)容比較陳舊、不能與時俱進,在進行理論教學(xué)時不能很好地理論聯(lián)系實際。本專業(yè)在人才培養(yǎng)方面同樣存在這些共性問題,如何發(fā)揮教師教的指引作用和學(xué)生學(xué)的主體作用,在教與學(xué)的良性互動中培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和解決實際問題的能力,仍是國際經(jīng)濟與貿(mào)易專業(yè)今后亟需解決的問題。

4.專業(yè)建設(shè)經(jīng)費的投入不是很充足,分配不均衡,使用不盡合理

目前普遍的看法依然是,社會科學(xué)類專業(yè)建設(shè)和發(fā)展不需要太多的經(jīng)費投入就可以建好,尤其是在以理工科為主的高校,社會科學(xué)類專業(yè)會更加遭受建設(shè)經(jīng)費投入的“歧視”。本專業(yè)作為上海電力學(xué)院中為數(shù)不多幾個文科類專業(yè),在專業(yè)建設(shè)經(jīng)費投入上還不是很充足,教師的辦公備課條件還不是很好。同時,有限的專業(yè)建設(shè)經(jīng)費在使用上還不盡合理,體現(xiàn)在重硬件設(shè)施投入輕軟件投入,一方面,因為這是可以用定量化指標進行評價和考核的。另一方面,實驗室引進的部分教學(xué)軟件,與現(xiàn)實管理存在差距且需要進行二次開發(fā)研究。

三、解決特色國際貿(mào)易人才培養(yǎng)模式現(xiàn)存問題對策措施

針對以上不足及存在的問題,學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、專業(yè)負責(zé)人以及全體專業(yè)教師正積極尋求有效的對策和改進措施,主要包括以下幾個方面。首先,內(nèi)部挖潛和校外引進相結(jié)合,千方百計提升本專業(yè)教師的教學(xué)和科研水平。其次,采取措施,強化實踐環(huán)節(jié)教學(xué),并盡可能突出電力、能源貿(mào)易特色。一方面,借助學(xué)校的“雙師計劃”和“引智工程”,采取“走出去”和“請進來”雙管齊下的方式,虛心學(xué)習(xí),深入企業(yè),梳理并解決企業(yè)的核心問題,與電力行業(yè)(能源行業(yè))有關(guān)企業(yè)建立更加密切的聯(lián)系,爭取與企業(yè)的深度合作,提高學(xué)校科研品牌效應(yīng),進一步豐富學(xué)校的校外實習(xí)基地。另一方面,在課程設(shè)計上,充分利用現(xiàn)有的實驗條件,進一步增加實踐環(huán)節(jié)教學(xué)的課時量。我們正通過積極申請橫向課題或與電力企業(yè)共同申請縱向課題的方式,爭取與電力行業(yè)有關(guān)的外貿(mào)企業(yè)建立更加密切的聯(lián)系,進一步落實和優(yōu)化電力國際化的實習(xí)基地,使校企合作有實質(zhì)性進展。再次,繼續(xù)探索新的教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和解決實際問題的能力。解放思想,大膽嘗試,努力探索新的、有效的教學(xué)模式。借助專業(yè)課程建設(shè)、教學(xué)改革項目和教學(xué)改革論文,繼續(xù)嘗試新的教學(xué)理念、方法,改變教和學(xué)的固有模式,通過啟發(fā)式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和解決實際問題的能力。最后,開源節(jié)流,盡力爭取更多的專業(yè)建設(shè)經(jīng)費,并合理配置和使用,提高經(jīng)費的使用效率。教學(xué)建設(shè)經(jīng)費是專業(yè)建設(shè)和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),我們將通過內(nèi)部挖潛,提升專業(yè)實力,開源節(jié)流,盡最大努力爭取更多的專業(yè)建設(shè)經(jīng)費,同時,圍繞提升人才培養(yǎng)質(zhì)量這一核心目標,合理配置和使用經(jīng)費,提高經(jīng)費使用效率。

作者:韓云昊單位:上海電力學(xué)院

力學(xué)專業(yè)論文:園林專業(yè)工程力學(xué)教學(xué)方法

1教學(xué)設(shè)計

1.1互動式教學(xué)

工程力學(xué)課程與其他課程有本質(zhì)的區(qū)別,工程力學(xué)課程教學(xué)的最終目標就是解決問題,這就要求學(xué)生能理解解決問題的思路,掌握解決問題的方法.課堂上如果只是老師在上面講,學(xué)生在下面,效果是很不理想的.但如果課堂上將主動權(quán)從老師轉(zhuǎn)移給學(xué)生,效果截然相反.但是如何將主動權(quán)交給學(xué)生呢?措施如下

1.1.1緊緊結(jié)合課堂,有針對性的提問

高超的教學(xué)提問藝術(shù),能很好的啟發(fā)學(xué)生的思維,使教學(xué)活動順利進行.教學(xué)中教師巧妙的提問常??梢砸幌伦哟蜷_學(xué)生思維的閘門,拓展學(xué)生思維的深度和廣度,培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣,還能增強學(xué)生的主體作用,鞏固強化已學(xué)過的知識.

1.1.2抓住重點難點,合理安排課堂討論

課堂上教師在講解了一定的知識點后,要及時的設(shè)計問題讓同學(xué)們思考并進行課堂討論,課本上的思考題或者自己平時教學(xué)過程中的積累設(shè)計成的問題,都能及時的引導(dǎo)學(xué)生課堂學(xué)習(xí),有啟發(fā)性的問題有利于學(xué)生的思維發(fā)展,更能讓學(xué)生抓住教學(xué)的重點難點.舉例1在講解力偶和力矩時,一般是先講力矩再講力偶的,基本的概念、性質(zhì)、定理講完之后,及時的問學(xué)生:力矩和力偶的相同之處和不同之處分別是什么?這個問題一出,學(xué)生就開始思考,這時就可以組織一個小討論,讓大家自由發(fā)言.綜合大家討論的內(nèi)容,學(xué)生基本上都能掌握力矩和力偶,而且也能完全的區(qū)分這兩個力的形式.舉例2在講解拉壓桿的強度問題時,要根據(jù)桿件的強度來確定結(jié)構(gòu)的許用荷載,如圖1中所示結(jié)構(gòu),若已知桿1桿2的橫截面積和許用應(yīng)力,要確定結(jié)點處受力的許用荷載.解法1根據(jù)結(jié)點A的受力平衡找出桿1和桿2受到的力與F的關(guān)系,然后根據(jù)許用應(yīng)力確定F的取值范圍,取交集即可;解法2根據(jù)桿1和桿2的許用應(yīng)力確定兩桿受到的最大軸力,再根據(jù)結(jié)點A的平衡計算力F的大小.這兩種解法,計算的結(jié)果完全不同.我們就可以問學(xué)生,這兩種算法是不是都正確?如果都正確,為什么結(jié)果不同呢?如果不全正確,哪個計算方法錯誤呢?錯誤又在哪里呢?這樣一來,學(xué)生就開始思考討論了.通過這樣的一個討論,大家就會明白桿件的許用荷載和結(jié)構(gòu)的許用荷載的區(qū)別了.只要課堂上留給學(xué)生討論的時間,學(xué)生掌握知識的程度遠比老師在講臺灌輸式的講解強的多.可見,老師少講,學(xué)生多想多討論,是件事半功倍的大好事.

1.2案例式教學(xué)

工程力學(xué)理論性強,比較抽象,與工程實際聯(lián)系緊密,與此同時,學(xué)生又沒有什么實際經(jīng)驗,分析工程問題解決實際問題的能力有限,而《工程力學(xué)》課程的學(xué)習(xí)目標就是解決實際問題.所以在教學(xué)中,教師應(yīng)該搜集和積累一些與工程力學(xué)相關(guān)的實例,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)基本理論的興趣,提高學(xué)習(xí)效果.舉例1講解平面匯交力系時,基本的理論知識講完后,給大家舉例園林工程施工時的軋路碾子過障礙物的實例,如圖2所示.要大家根據(jù)學(xué)習(xí)的理論知識分析工程問題,計算拉過碾子的最小水平力是多大?拉過碾子的最小力又是多大?舉例2講解彎曲強度時,大自然賦予樹木的美好造型,如形成合理的圓形截面,能夠抵御不同方向的風(fēng)力引起的彎曲內(nèi)力和變形,上細下粗的樹身,各截面彎矩自下而上越來越小,形成等強度懸臂梁.

1.3重視習(xí)題課和課下作業(yè)

為了解決《工程力學(xué)》課時相對較少內(nèi)容相對較多的矛盾,一般都采取加快授課進度的辦法,所以學(xué)生在有限的時間要掌握一定的知識點,還要會熟練應(yīng)用,就存在一定的難度.所以展開一定課時的習(xí)題課和布置定量的有代表性的作業(yè)就顯得尤為重要.筆者根據(jù)工程力學(xué)的兩大部分,分別展開靜力學(xué)習(xí)題課和材料力學(xué)習(xí)題課各一次,一次2學(xué)時.

(1)習(xí)題課時一定要選擇好題目,既要有代表性,又要有一定難度,還要能聯(lián)系工程實際,重點是通過題目的講解培養(yǎng)學(xué)時的應(yīng)用力學(xué)知識解決實際問題的能力;

(2)講解題目時盡量一題多解,讓學(xué)生通過一個題目的解決就能熟練掌握多個知識點;

(3)習(xí)題課時要充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,題目講解前要給學(xué)生思考的時間,采取學(xué)生思考—設(shè)問—回答—分析—討論—講解—總結(jié)的過程,可以大大縮短學(xué)生掌握知識的時間;

(4)課下作業(yè)一定要適量,有針對性的溫習(xí)課堂教學(xué)內(nèi)容,能夠及時評價課堂教學(xué)的效果;

(5)課后作業(yè)在下次上課時進行總結(jié),將作業(yè)中出現(xiàn)問題較多的地方再重點強調(diào)一下,個別問題單獨糾正.總之,一定要利用好習(xí)題課的時間,重視課下作業(yè)的整體質(zhì)量,通過習(xí)題課和課下作業(yè)讓學(xué)生的解決實際問題的能力得到提高.

2考核辦法

根據(jù)工程力學(xué)課程的特點,考試成績不能采取一卷定高低的方法,而應(yīng)該將平時成績和期末考試成績相結(jié)合.

(1)將課下作業(yè)做為考試成績的一部分,每次課下作業(yè)都給學(xué)生做成績記錄,不交作業(yè)的沒有成績,這樣也能提高學(xué)生做作業(yè)的動力,有效提升學(xué)生解決工程實際問題的能力;

(2)將課堂提問回答情況作為期末考試的一部分,提高學(xué)生課堂的主人翁意識,調(diào)動其學(xué)習(xí)的興趣和熱情;

(3)期末考試時,弱化學(xué)生死記硬背的內(nèi)容,強化學(xué)生解決問題的能力,將一些常見的公式印制在試卷上,增強學(xué)生的應(yīng)用知識水平.

3結(jié)束語

如何在《工程力學(xué)》課堂教學(xué)中突出其應(yīng)用型的理念,強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、提高學(xué)生的工程意識、增強解決工程實際問題能力,是值得不斷的探索和總結(jié)的.這就要求教師在課堂教學(xué)中結(jié)合學(xué)生的實際,不斷改進教學(xué)方法和手段,樹立學(xué)生的主人翁意識,讓學(xué)生充分參與到課堂上來,只有這樣,才能不斷的提高教學(xué)效果,全面提高學(xué)生的工程素質(zhì).

作者:于敏緱瑞賓肖昕迪吳偉東單位:安徽科技學(xué)院城建與環(huán)境學(xué)院安徽科技學(xué)院機電與車輛工程學(xué)院)

力學(xué)專業(yè)論文:探討園林專業(yè)工程力學(xué)課程教學(xué)方法

1教學(xué)設(shè)計

針對我校立足培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標,結(jié)合園林專業(yè)的特色,在工程力學(xué)課程教學(xué)中,我們對學(xué)生強調(diào)工程力學(xué)和一般的力學(xué)理論的區(qū)別,培養(yǎng)學(xué)生對工程的認識以及應(yīng)用力學(xué)理論解決工程問題的能力.在教學(xué)過程中,先講解力學(xué)的理論基礎(chǔ),再從生活出發(fā),從工程實際問題出發(fā),理論聯(lián)系實際,激發(fā)學(xué)生的求知欲、好奇心,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考,互相討論進而解決問題的能力.

1.1互動式教學(xué)

工程力學(xué)課程與其他課程有本質(zhì)的區(qū)別,工程力學(xué)課程教學(xué)的最終目標就是解決問題,這就要求學(xué)生能理解解決問題的思路,掌握解決問題的方法.課堂上如果只是老師在上面講,學(xué)生在下面,效果是很不理想的.但如果課堂上將主動權(quán)從老師轉(zhuǎn)移給學(xué)生,效果截然相反.但是如何將主動權(quán)交給學(xué)生呢?措施如下

1.1.1緊緊結(jié)合課堂,有針對性的提問

高超的教學(xué)提問藝術(shù),能很好的啟發(fā)學(xué)生的思維,使教學(xué)活動順利進行.教學(xué)中教師巧妙的提問常常可以一下子打開學(xué)生思維的閘門,拓展學(xué)生思維的深度和廣度,培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣,還能增強學(xué)生的主體作用,鞏固強化已學(xué)過的知識.

1.1.2抓住重點難點,合理安排課堂討論

課堂上教師在講解了一定的知識點后,要及時的設(shè)計問題讓同學(xué)們思考并進行課堂討論,課本上的思考題或者自己平時教學(xué)過程中的積累設(shè)計成的問題,都能及時的引導(dǎo)學(xué)生課堂學(xué)習(xí),有啟發(fā)性的問題有利于學(xué)生的思維發(fā)展,更能讓學(xué)生抓住教學(xué)的重點難點.舉例1在講解力偶和力矩時,一般是先講力矩再講力偶的,基本的概念、性質(zhì)、定理講完之后,及時的問學(xué)生:力矩和力偶的相同之處和不同之處分別是什么?這個問題一出,學(xué)生就開始思考,這時就可以組織一個小討論,讓大家自由發(fā)言.綜合大家討論的內(nèi)容,學(xué)生基本上都能掌握力矩和力偶,而且也能完全的區(qū)分這兩個力的形式.舉例2在講解拉壓桿的強度問題時,要根據(jù)桿件的強度來確定結(jié)構(gòu)的許用荷載,如圖1中所示結(jié)構(gòu),若已知桿1桿2的橫截面積和許用應(yīng)力,要確定結(jié)點處受力的許用荷載.解法1根據(jù)結(jié)點A的受力平衡找出桿1和桿2受到的力與F的關(guān)系,然后根據(jù)許用應(yīng)力確定F的取值范圍,取交集即可;解法2根據(jù)桿1和桿2的許用應(yīng)力確定兩桿受到的最大軸力,再根據(jù)結(jié)點A的平衡計算力F的大小.這兩種解法,計算的結(jié)果完全不同.我們就可以問學(xué)生,這兩種算法是不是都正確?如果都正確,為什么結(jié)果不同呢?如果不全正確,哪個計算方法錯誤呢?錯誤又在哪里呢?這樣一來,學(xué)生就開始思考討論了.通過這樣的一個討論,大家就會明白桿件的許用荷載和結(jié)構(gòu)的許用荷載的區(qū)別了.只要課堂上留給學(xué)生討論的時間,學(xué)生掌握知識的程度遠比老師在講臺灌輸式的講解強的多.可見,老師少講,學(xué)生多想多討論,是件事半功倍的大好事.

1.2案例式教學(xué)

工程力學(xué)理論性強,比較抽象,與工程實際聯(lián)系緊密,與此同時,學(xué)生又沒有什么實際經(jīng)驗,分析工程問題解決實際問題的能力有限,而《工程力學(xué)》課程的學(xué)習(xí)目標就是解決實際問題.所以在教學(xué)中,教師應(yīng)該搜集和積累一些與工程力學(xué)相關(guān)的實例,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)基本理論的興趣,提高學(xué)習(xí)效果.舉例1講解平面匯交力系時,基本的理論知識講完后,給大家舉例園林工程施工時的軋路碾子過障礙物的實例,要大家根據(jù)學(xué)習(xí)的理論知識分析工程問題,計算拉過碾子的最小水平力是多大?拉過碾子的最小力又是多大?舉例2講解彎曲強度時,大自然賦予樹木的美好造型,如形成合理的圓形截面,能夠抵御不同方向的風(fēng)力引起的彎曲內(nèi)力和變形,上細下粗的樹身,各截面彎矩自下而上越來越小,形成等強度懸臂梁.

1.3重視習(xí)題課和課下作業(yè)

為了解決《工程力學(xué)》課時相對較少內(nèi)容相對較多的矛盾,一般都采取加快授課進度的辦法,所以學(xué)生在有限的時間要掌握一定的知識點,還要會熟練應(yīng)用,就存在一定的難度.所以展開一定課時的習(xí)題課和布置定量的有代表性的作業(yè)就顯得尤為重要.筆者根據(jù)工程力學(xué)的兩大部分,分別展開靜力學(xué)習(xí)題課和材料力學(xué)習(xí)題課各一次,一次2學(xué)時.

(1)習(xí)題課時一定要選擇好題目,既要有代表性,又要有一定難度,還要能聯(lián)系工程實際,重點是通過題目的講解培養(yǎng)學(xué)時的應(yīng)用力學(xué)知識解決實際問題的能力;

(2)講解題目時盡量一題多解,讓學(xué)生通過一個題目的解決就能熟練掌握多個知識點;

(3)習(xí)題課時要充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,題目講解前要給學(xué)生思考的時間,采取學(xué)生思考—設(shè)問—回答—分析—討論—講解—總結(jié)的過程,可以大大縮短學(xué)生掌握知識的時間;

(4)課下作業(yè)一定要適量,有針對性的溫習(xí)課堂教學(xué)內(nèi)容,能夠及時評價課堂教學(xué)的效果;

(5)課后作業(yè)在下次上課時進行總結(jié),將作業(yè)中出現(xiàn)問題較多的地方再重點強調(diào)一下,個別問題單獨糾正.總之,一定要利用好習(xí)題課的時間,重視課下作業(yè)的整體質(zhì)量,通過習(xí)題課和課下作業(yè)讓學(xué)生的解決實際問題的能力得到提高.3考核辦法根據(jù)工程力學(xué)課程的特點,考試成績不能采取一卷定高低的方法,而應(yīng)該將平時成績和期末考試成績相結(jié)合.

(1)將課下作業(yè)做為考試成績的一部分,每次課下作業(yè)都給學(xué)生做成績記錄,不交作業(yè)的沒有成績,這樣也能提高學(xué)生做作業(yè)的動力,有效提升學(xué)生解決工程實際問題的能力;

(2)將課堂提問回答情況作為期末考試的一部分,提高學(xué)生課堂的主人翁意識,調(diào)動其學(xué)習(xí)的興趣和熱情;

(3)期末考試時,弱化學(xué)生死記硬背的內(nèi)容,強化學(xué)生解決問題的能力,將一些常見的公式印制在試卷上,增強學(xué)生的應(yīng)用知識水平.

2結(jié)束語

如何在《工程力學(xué)》課堂教學(xué)中突出其應(yīng)用型的理念,強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、提高學(xué)生的工程意識、增強解決工程實際問題能力,是值得不斷的探索和總結(jié)的.這就要求教師在課堂教學(xué)中結(jié)合學(xué)生的實際,不斷改進教學(xué)方法和手段,樹立學(xué)生的主人翁意識,讓學(xué)生充分參與到課堂上來,只有這樣,才能不斷的提高教學(xué)效果,全面提高學(xué)生的工程素質(zhì).

作者:于敏緱瑞賓肖昕迪吳偉東單位:安徽科技學(xué)院城建與環(huán)境學(xué)院安徽科技學(xué)院機電與車輛工程學(xué)院

力學(xué)專業(yè)論文:土木工程專業(yè)理論力學(xué)教學(xué)改革

摘要:理論力學(xué)是土木工程專業(yè)中的一門核心技術(shù)基礎(chǔ)課程,具有理論性強、內(nèi)容多和課時少、教材針對性差等特點,加上教學(xué)手段單一,學(xué)生普通反映難學(xué)。為提高教學(xué)質(zhì)量,激發(fā)學(xué)生積極性,培養(yǎng)其工程實際應(yīng)用能力,文章在分析土木工程專業(yè)理論力學(xué)在教學(xué)方面存在的問題的基礎(chǔ)上,又探討了理論力學(xué)課程的教學(xué)改革內(nèi)容。

關(guān)鍵詞:土木工程專業(yè);理論力學(xué);教學(xué)改革;工程實際

理論力學(xué)是土木工程專業(yè)中的一門核心技術(shù)基礎(chǔ)課程。在整個土木工程專業(yè)教學(xué)體系中,理論力學(xué)這門課程擔(dān)負著承前啟后的作用,它不僅是材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等后繼力學(xué)課程的基礎(chǔ),而且在整個教學(xué)過程中對培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)也有著非常重要的作用。因此,理論力學(xué)這門課程的教學(xué),要在確保學(xué)生掌握內(nèi)容和體系的同時,學(xué)會應(yīng)用該理論和方法分析、解決一些簡單的工程實際問題,從而培養(yǎng)學(xué)生的抽象化能力、邏輯思維能力和創(chuàng)新能力。理論力學(xué)是主要以伽利略和牛頓總結(jié)的基本定律為基礎(chǔ),研究物體機械運動一般規(guī)律的科學(xué),屬于古典力學(xué)范疇[1]。雖然其體系與內(nèi)容已經(jīng)相當(dāng)完善,但隨著高等教育教學(xué)體制的改革與深化,特別是針對土木工程專業(yè)學(xué)生來說,存在教學(xué)學(xué)時偏少、針對性教材缺乏、理論知識與工程實際聯(lián)系不夠緊密、教學(xué)手段單一等問題,導(dǎo)致課程內(nèi)容枯燥,學(xué)生學(xué)習(xí)壓力大,提不起興趣。筆者結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗和對土木工程專業(yè)的認識,探討了理論力學(xué)課程的教學(xué)改革內(nèi)容。

一、土木工程專業(yè)理論力學(xué)課程在教學(xué)方面存在的問題

(一)教學(xué)學(xué)時偏少

不同高等院校使用的《理論力學(xué)》教材不盡相同,但基本上都包括靜力學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)三個部分;這三個部分之間在層次結(jié)構(gòu)和知識點上都存在邏輯關(guān)聯(lián),構(gòu)成理論力學(xué)這門課程體系,是一個有機的整體[2]。但在高等教育教學(xué)體制的改革下,隨著基礎(chǔ)學(xué)科加強、特色學(xué)科增多,課時不可避免的被壓縮。比如,筆者所在學(xué)校根據(jù)“專結(jié)構(gòu)、懂施工、長材料”人才培養(yǎng)方案特點,加強了與材料方面相關(guān)的學(xué)科,導(dǎo)致土木工程專業(yè)理論力學(xué)教學(xué)學(xué)時被減少到64個學(xué)時。課程內(nèi)容多、知識點存在邏輯關(guān)聯(lián)、體系完整等特點導(dǎo)致很難通過簡單的減少課程內(nèi)容來減少學(xué)時減少所帶來的問題,這種簡化方式只會導(dǎo)致這門課程失去其完整性與嚴謹性。

(二)缺乏針對性教材

理論力學(xué)的教材絕大多數(shù)屬于通用性教材,適用于包括機械、土建、交通、水利、動力、航空航天等專業(yè),缺乏專門針對土木工程專業(yè)學(xué)生編制的理論力學(xué)教材。通用性教材的弊端在于部分內(nèi)容、例題及作業(yè)對于土木工程專業(yè)來說不適用。比如,筆者所在學(xué)校理論力學(xué)課程采用的是哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論教研室編的“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材,其中包含許多與機械相關(guān)的例題及作業(yè),對于沒有一定機械方面知識儲備的學(xué)生來說學(xué)習(xí)難度極大,而與土木工程專業(yè)相關(guān)的內(nèi)容和例題不夠全面和深入,導(dǎo)致學(xué)生的時間投入和收獲不成正比,容易引發(fā)學(xué)生厭學(xué)情緒的產(chǎn)生。

(三)理論知識與工程實際聯(lián)系不夠緊密

理論力學(xué)是一門理論體系嚴謹、邏輯性強的學(xué)科,課程內(nèi)容與工程實際聯(lián)系是否緊密主要體現(xiàn)在教材的例題和習(xí)題的選用上。但是現(xiàn)階段教材選用的例題和習(xí)題大多是直接給出經(jīng)簡化過的抽象化力學(xué)模型,而缺乏工程實際案例作為例題,理論知識與工程實際聯(lián)系不夠緊密,導(dǎo)致學(xué)生難以理解學(xué)習(xí)的目的和意義,也不利于培養(yǎng)學(xué)生工程實際問題的建模能力和解決能力。

(四)教學(xué)手段單一

雖然現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段具有直觀性、圖文聲像并茂、動態(tài)性、大信息量大容量等優(yōu)點,能夠在一定程度上彌補傳統(tǒng)板書教學(xué)方式的不足,但由于理論力學(xué)理論性強、公式多、抽象化程度高,致使教學(xué)方式一般采取的均為多媒體結(jié)合板書,從而導(dǎo)致教學(xué)方式單一,學(xué)生參與度低,不利于激發(fā)和調(diào)動學(xué)生的積極性。

二、土木工程專業(yè)理論力學(xué)課程在教學(xué)方面的改革

對于土木工程專業(yè)來說,理論力學(xué)課程在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上存在諸多的不適應(yīng)性,導(dǎo)致學(xué)生在這門課程上花費時間多、學(xué)習(xí)壓力大,存在畏懼心理,學(xué)習(xí)效果差,知識結(jié)構(gòu)和能力掌握情況遠達不到預(yù)期等問題。因此,筆者根據(jù)對土木工程專業(yè)及理論力學(xué)學(xué)科認識,就土木工程專業(yè)理論力學(xué)課程在教學(xué)內(nèi)容和方法上的改革思路進行探討,以期找到更好的教學(xué)方式。

(一)合理分配教學(xué)時間

對于課程內(nèi)容多而學(xué)時偏少的問題,就土木工程專業(yè)來說,應(yīng)當(dāng)在教學(xué)過程中做到有所側(cè)重。理論力學(xué)三大部分中,運用最多與后續(xù)課程聯(lián)系最緊密的是靜力學(xué)部分,其次是運動學(xué)和動力學(xué)。因此,在教學(xué)時,教師應(yīng)重點講授靜力學(xué)部分,包括內(nèi)容、思路、知識點邏輯關(guān)聯(lián)、體系及工程運用,以達到盡可能的深入和擴展。而對于運動學(xué)和動力學(xué)部分,在分配學(xué)時較少的情況下,教師更多地是要引導(dǎo)學(xué)生掌握整個課程理論體系的層次結(jié)構(gòu),探索知識點的邏輯關(guān)聯(lián),從而理清課程中不同理論間的脈絡(luò),讓學(xué)生從總體上對該課程有一個清楚的認識。

(二)結(jié)合學(xué)生需求重新編制教材

造成教材缺乏針對性和理論知識與工程實際聯(lián)系不夠緊密的原因,主要是教材編制上的滯后。隨著專業(yè)領(lǐng)域的不斷細分,不同的專業(yè)有不同的側(cè)重面,適合多專業(yè)的教材很難做到兼顧廣度和深度,因此,應(yīng)當(dāng)編制完全針對土木工程專業(yè)學(xué)生專用的理論力學(xué)教材。專用教材在例題和習(xí)題選用上,在保留一些經(jīng)典例題與習(xí)題的同時,應(yīng)與土木工程專業(yè)密切相關(guān),最好能體現(xiàn)專業(yè)的特色并與工程實際緊密結(jié)合。而且,要跟隨時代進步,不斷更新題型,以賦予經(jīng)典力學(xué)時代的色彩,顯示與工程實際相結(jié)合的魅力[3]。選用工程實際案例優(yōu)點在于,幫助學(xué)生理解理論知識的同時,加強生產(chǎn)實際運用,拓寬思路,給學(xué)生留出充分的想象空間。盡量避免選用抽象化、模型化的題型,這將不利于學(xué)生對相關(guān)知識的理解和應(yīng)用。

(三)采用多種教學(xué)方式

針對以講授為主的單一教學(xué)方式,不利于激發(fā)和調(diào)動學(xué)生的參與性與積極性的問題,應(yīng)引入更為豐富的教學(xué)方式。教師可以通過工程實際案例的視頻展示,以探究型教學(xué)的形式,和學(xué)生共同探討實際結(jié)構(gòu)構(gòu)造、實際結(jié)構(gòu)抽象化建模方式,增加學(xué)生的積極性,讓學(xué)生對運用理論力學(xué)知識解決實際工程問題有更深層次的認識,培養(yǎng)學(xué)生對工程的直觀認知。例如,在講到靜力學(xué)中平面簡單桁架的內(nèi)力計算時,應(yīng)以實際工程如桁架橋、廠房桁架屋頂?shù)茸鳛榫唧w例子,制作相關(guān)的視頻給學(xué)生看,并和學(xué)生共同討論桁架結(jié)構(gòu)的實際構(gòu)造以及連接方式;通過啟發(fā)式教學(xué)方式,讓學(xué)生深入思考面對受力復(fù)雜的實際桁架結(jié)構(gòu)在求解內(nèi)力的時候,如何考慮主要因素從而將桁架簡化、抽象化為力學(xué)模型,以及計算出結(jié)果和實際桁架之間的差別。通過從實際工程到理想化模型再到結(jié)果分析全過程的探討,引導(dǎo)學(xué)生積極參與,提高學(xué)生對采用理論力學(xué)方法解決工程實際問題方法的認識,激發(fā)學(xué)生積極性,培養(yǎng)其實際的工程解決及應(yīng)用能力。教師也可以在理論力學(xué)教學(xué)中引入一些簡單的工程計算軟件,通過對例題手算與軟件電算相互驗證的方式,激發(fā)學(xué)生的好奇心和積極性,這對培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力很重要。在眾多的工程計算軟件中推薦Maple軟件,該軟件功能多,易于掌握,學(xué)生可以在課余時間通過自學(xué)掌握基本功能,就可以應(yīng)用于理論力學(xué)問題的求解[4]。

三、結(jié)語

為培養(yǎng)土木工程專業(yè)人才,針對土木工程專業(yè)理論力學(xué)在教學(xué)內(nèi)容和方法上存在的一些問題,需要對理論力學(xué)課程傳統(tǒng)教學(xué)模式進行改革。筆者針對傳統(tǒng)教學(xué)存在教學(xué)學(xué)時偏少、針對性教材缺乏、理論知識與工程實際聯(lián)系不夠緊密、教學(xué)手段單一這幾方面的問題進行探討,提出調(diào)整方法,以期提高教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意愿,加強學(xué)生的工程應(yīng)用意識,提升學(xué)生的工程應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)。

作者:游帆 王國杰 單位:福建江夏學(xué)院工程學(xué)院

力學(xué)專業(yè)論文:土木工程專業(yè)材料力學(xué)教學(xué)改革

摘要:為提高土木工程專業(yè)材料力學(xué)的教學(xué)效果,針對教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的一些問題,在教師隊伍專業(yè)性,教學(xué)內(nèi)容時效性、拓展性,教學(xué)手段結(jié)合性、細節(jié)性,教學(xué)方法靈活性,實驗教學(xué)層次性,課程考核多樣性六個方面作出了有益的探索和嘗試。實踐表明:這些教改措施增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)動力、動手能力、解決實際問題的能力,有利于土木工程專業(yè)材料力學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提高。

關(guān)鍵詞:土木工程;材料力學(xué);教學(xué)改革;教學(xué)內(nèi)容;課程考核

引言

材料力學(xué)是固體力學(xué)中最早發(fā)展起來的一個分支。一般認為,1638年,意大利著名數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、理學(xué)家伽利略出版的名著《關(guān)于兩門新科學(xué)的談話和數(shù)學(xué)證明》標志著材料力學(xué)的開端。書中,首次提出了材料的力學(xué)性質(zhì)和強度的計算方法。對于土木工程專業(yè)來說,材料力學(xué)是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。其以解決材料的強度問題、剛度問題、穩(wěn)定性問題為總綱,具有較強的理論性和實踐性。

一、現(xiàn)狀及存在的問題

目前,國內(nèi)各高校土木工程專業(yè)多選用張如三、孫訓(xùn)方、劉鴻文主編的《材料力學(xué)》作為指定教材,或者選用在這三本《材料力學(xué)》基礎(chǔ)上重新編寫的教材。采用的課堂教學(xué)方法基本都是從簡單的拉伸(壓縮)、剪切、扭轉(zhuǎn)和彎曲四種基本變形開始,然后歸納到一般的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)分析與強度理論、組合變形以及壓桿穩(wěn)定問題。在講授完課堂相關(guān)理論知識后,由實驗指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生進行軸向拉伸、壓縮以及平面彎曲等實驗??傮w上,土木工程專業(yè)的材料力學(xué)教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)比較穩(wěn)定,課堂學(xué)時一般在60~74個之間,實驗學(xué)時一般在4~8個學(xué)時之間,學(xué)分在3.2~4.0分之間。針對材料力學(xué)的教改問題,很多同行進行了研究,也取得了一定的成果。但結(jié)合我們前些年的教學(xué)實踐,也發(fā)現(xiàn)了一系列的問題,具體如下:

1.教師隊伍缺乏專業(yè)性。材料力學(xué)是土木工程專業(yè)、機械類專業(yè)、信息類專業(yè)等很多工科專業(yè)都開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,因此很多學(xué)校(包括作者所在學(xué)校前些年)均統(tǒng)一安排基礎(chǔ)學(xué)部的力學(xué)教師來講授材料力學(xué)。從學(xué)校層面講,這樣安排節(jié)省了教學(xué)資源,便于統(tǒng)一管理。但弊端是基礎(chǔ)學(xué)部的教師對土木工程專業(yè)缺乏深入的了解,不能將材料力學(xué)中的相關(guān)理論和實際土木工程相結(jié)合,這就導(dǎo)致了學(xué)生學(xué)到的知識僅限于書本上,不知究竟學(xué)到了什么,很難提升學(xué)習(xí)興趣。

2.材料力學(xué)理論性較強,概念多,公式多,計算多,內(nèi)容多,學(xué)生接受困難。材料力學(xué)章節(jié)多,內(nèi)容多,各章之間連續(xù)性相對不強。本身理論性、抽象性又較強,很多概念,如應(yīng)力、應(yīng)變等,學(xué)生第一次接觸,若采用傳統(tǒng)的講授式教學(xué),不輔以必要的手段,在有限學(xué)時內(nèi),很難理解其本質(zhì),降低學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。

3.教材的發(fā)展相對落后于規(guī)范。目前,我國土木行業(yè)的規(guī)范體系中,如鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范等,除疲勞計算外,均基于近似概率極限狀態(tài)設(shè)計法進行強度、穩(wěn)定等校核,而材料力學(xué)中仍主要采用容許應(yīng)力法,若完全按照教材講解,學(xué)生所學(xué)知識與當(dāng)前工程實踐、新理論相差甚遠,會誤導(dǎo)學(xué)生。

4.實驗教學(xué)流于形式、學(xué)生不重視。材料力學(xué)的實驗基本是在課堂教學(xué)講授完相關(guān)理論之后進行,相關(guān)實驗基本為驗證性實驗,有些甚至僅由教師給學(xué)生演示一遍,學(xué)生僅需觀看不需要自己動手驗證,最后學(xué)生上交實驗報告就算是完成了實驗教學(xué)。實驗教學(xué)淪為一種“形式主義”教學(xué),不僅提高不了學(xué)生的興趣,有時甚至被學(xué)生認為是耽誤了有限的課堂教學(xué)時間。

二、材料力學(xué)教學(xué)改革建議

針對材料力學(xué)教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)的問題,經(jīng)過實踐,作者提出了一些針對性的建議,具體為:

1.教師隊伍注重專業(yè)性建設(shè)。充分意識到教師在教學(xué)過程中的主導(dǎo)及組織作用,選擇具有較高學(xué)術(shù)水平、豐富工程背景的土木工程專業(yè)教師講授材料力學(xué)課程,這樣教師可以實時地把材料力學(xué)教學(xué)內(nèi)容與工程實踐結(jié)合起來,比如材料力學(xué)中梁構(gòu)件的支座可分為可動鉸、固定鉸、固定端支座,但我們工程中的主梁一般支承于柱上,次梁一般支承于主梁上,那工程中實際中的梁對應(yīng)的支座又是那種呢?對于鋼筋混凝土梁構(gòu)件來說,當(dāng)梁端部承受負彎矩,上部混凝土受拉開裂,如梁上部不配置縱向受拉鋼筋,即可允許梁端發(fā)生轉(zhuǎn)動,進而釋放掉負彎矩,這樣一般就可認為是固定鉸;反之,若梁端上部配置了足夠多的縱向受拉鋼筋,那計算時就可以簡化為固定端。通過專業(yè)老師的講授,使學(xué)生切實體會到材料力學(xué)和工程實踐的密切關(guān)系,進而激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。

2.教學(xué)內(nèi)容注重時效性、拓展性建設(shè)。在對教學(xué)內(nèi)容不做較大修改的前提下,教學(xué)時注重時效性,與現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范作比較,如軸心受拉構(gòu)件的強度計算公式,材料力學(xué)中基于容許應(yīng)力法的表述為公式(1)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中基于近似概率極限狀態(tài)設(shè)計法的表述為公式(2)。NAn≤[σ](1)NAn≤f(2)式中,N為構(gòu)件受到的軸拉力;An為構(gòu)件的凈截面面積;[σ]為許用應(yīng)力,Q235鋼材一般取150~170MPa之間;f為鋼材的抗拉強度設(shè)計值,Q235鋼材一般取215MPa(板件厚度小于12mm)。從表面上看,公式(1)和公式(2)的區(qū)別僅為[σ]和f。但實際上公式(1)基于容許應(yīng)力設(shè)計法,要求結(jié)構(gòu)在標準荷載下產(chǎn)生應(yīng)力不得超過材料的容許應(yīng)力[σ](容許應(yīng)力[σ]由材料的極限應(yīng)力除以一個大于1的安全系數(shù)得到),因此可知,式(1)中的N是由標準荷載產(chǎn)生的軸拉力。近似概率極限狀態(tài)設(shè)計法設(shè)計公式(2)是用荷載或荷載效應(yīng)、材料性能和幾何參數(shù)的標準值附以各種分項系數(shù),對于不同重要性的結(jié)構(gòu),尚應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),即式(2)中的N是由荷載設(shè)計值(荷載標準值乘以相應(yīng)的荷載分項系數(shù))產(chǎn)生的軸拉力,f是由材料強度標準值除以抗力分項系數(shù)得到。除注重教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)行規(guī)范相結(jié)合外,教學(xué)過程中我們也強調(diào)力學(xué)知識的拓展性,即材料力學(xué)中的相關(guān)知識不僅在土木工程中應(yīng)用,在生活中也有大量應(yīng)用,諸如食品包裝袋上預(yù)留一個小豁口、如何吃火腿腸、冬天水管為什么會被冰脹裂、撐桿跳運動員使用的撐桿的變化(由木桿、竹竿、金屬桿等逐漸過渡到現(xiàn)在用的玻璃纖維桿)、香蕉球的力學(xué)原理、彈簧秤的力學(xué)原理等等,通過這些生活中的具體問題,使缺少工程實踐的學(xué)生從生活案例中理解材料力學(xué)概念,讓學(xué)生意識到材料力學(xué)就在我們身邊,并逐步引導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)材料力學(xué)在生活中的應(yīng)用,進而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.教學(xué)手段注重結(jié)合性、細節(jié)性建設(shè)。本文著重介紹的是作者采用多媒體課件教學(xué)時,認為應(yīng)該注意的一些細節(jié)性問題。(1)多媒體課件形聲、動畫兼?zhèn)?,對于抽象的?yīng)力、應(yīng)變、變形過程等更容易展示出來,學(xué)生也容易理解,但制作課件時要注意排版、字體大小、顏色等,最好多圖片少漢字,能用動畫表述不用文字描述。排版不宜過于花哨,否則會喧賓奪主,學(xué)生會把過多的注意力放在課件上,而不是教學(xué)內(nèi)容上。(2)多媒體課件內(nèi)容選擇上,輻射面要廣,不僅包含教材上的知識,尚應(yīng)涵蓋教材沒有涉及到的知識。但除重點內(nèi)容外,一般不必過于詳細,否則學(xué)生會認為“課件”就是材料力學(xué),降低他們主動學(xué)習(xí)的積極性。細節(jié)決定成敗,一個好的多媒體課件可以讓學(xué)生在愉悅中掌握知識,優(yōu)化課堂教學(xué),提高教學(xué)質(zhì)量。

4.教學(xué)方法上注重靈活性建設(shè)。為改善傳統(tǒng)的教師講、學(xué)生聽這種學(xué)生“被動學(xué)習(xí)”的教學(xué)方法,將“啟發(fā)式學(xué)習(xí)”“學(xué)生自主學(xué)習(xí)”與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,增強了教與學(xué)的互動,使學(xué)生參與到教學(xué)活動中來,而不是被動地接受?!皢l(fā)式學(xué)習(xí)”的核心是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),結(jié)合材料力學(xué)每章節(jié)課程內(nèi)容,教師在導(dǎo)課時都結(jié)合具體的工程案例或相關(guān)科研成果,首先讓學(xué)生知道要學(xué)什么,相關(guān)的問題在哪?帶著問題去學(xué)習(xí),學(xué)完相關(guān)內(nèi)容后,師生共同對問題進行歸納總結(jié),加深學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。比如在講解壓桿穩(wěn)定問題時,教師首先提出問題:僅長度不同的鋼柱,其余均相同,哪個承載力會高一些呢?學(xué)生從生活常識的角度一般能知道短柱一般承載力會高一些,但不知道原因在哪兒。在講解完壓桿穩(wěn)定問題后,學(xué)生就知道原因所在了。“學(xué)生自主學(xué)習(xí)”就是給學(xué)生站上講臺并充當(dāng)教師角色的機會。材料力學(xué)課程安排中一般會有2~4個學(xué)時的機動課時,我們利用這幾個學(xué)時的時間,讓學(xué)生站上講臺,規(guī)定每個學(xué)生授課時間一般在8分鐘左右,從授課章節(jié)、多媒體課件制作、素材收集等等全部由學(xué)生自主完成,在“學(xué)生教師”授課的過程中,教師充當(dāng)學(xué)生,最后由教師進行點評。以前,教學(xué)過程中,我們一般把這幾個學(xué)時安排成答疑,效果并不理想?;诖?,我們把答疑全部改為課下進行,不占用課堂時間,把節(jié)約下來的課時用來給學(xué)生展示,這樣提高了他們學(xué)習(xí)的主觀能動性和在眾人面前表達自己的能力,也讓他們體會到了教師工作的辛苦。

5.實驗教學(xué)注重層次性建設(shè)。針對之前實驗教學(xué)的弊端,我們作了如下改進:(1)除實驗室專門配備的教師外,要求材料力學(xué)授課教師全程參與實驗教學(xué)。(2)將實驗分層,第一層次為基礎(chǔ)性實驗,包括拉伸、壓縮、平面彎曲實驗。第二層次為綜合性實驗,可以由學(xué)生自擬題目或結(jié)合教師個人科研項目確定。(3)基礎(chǔ)性實驗教學(xué)過程中,授課教師首先把與實驗有關(guān)的多媒體課件等相關(guān)素材提供給學(xué)生。進入實驗室進行實驗時,由實驗室教師對授課教師事先提供給學(xué)生的素材(多媒體課件等)進行詳細講解,并預(yù)留下一些問題。因?qū)W生課下已經(jīng)做好了預(yù)習(xí),這樣有效地節(jié)省了準備時間。為提高學(xué)生的動手能力,實驗按每2~3人一組進行分組,撰寫實驗報告時,學(xué)生除需對實驗數(shù)據(jù)進行整理分析外,尚需對實驗室教師預(yù)留的問題進行解答。對實驗過程中不懂的問題,也可以在實驗報告上提出,最后由實驗室教師匯總交給授課教師,由授課教師統(tǒng)一解答。同時,實驗報告上必須注明小組每個人的分工。(4)綜合性實驗為選做性實驗,可以是真實的物理性實驗也可以是數(shù)值性實驗,主要是針對學(xué)有余力的同學(xué)開展的。截至作者發(fā)稿前,學(xué)生自擬了軸向壓桿穩(wěn)定承載力的測定、焊接構(gòu)件殘余應(yīng)力測量等多個實驗項目;參與到教師的科研項目中的實驗就更多了,諸如一些實際檢測類的工程項目、實驗室的科研試驗項目等。6.課程考核注重多樣性建設(shè)。課程考核過程中,摒棄了平時成績+實驗課程成績+期末考試成績加權(quán)計算總成績、期末考試閉卷的傳統(tǒng)作法。相關(guān)改進如下:(1)針對材料力學(xué)公式多、概念多的實際情況,考試時允許學(xué)生自備半張A4紙,半張A4紙單面(另一面空白)可以撰寫自己認為重要的公式、概念等等,但只能自用不可互相傳閱,考試結(jié)束時該半張A4紙寫上姓名隨同試卷上交。(2)減小主觀性成績在總成績中所占比重,平時成績主要依靠作業(yè)質(zhì)量、出勤率等來確定,但僅占總成績的10%;實驗課程成績分為A(優(yōu)秀,對應(yīng)90分及以上)、B(良好,對應(yīng)80~90分)、C(中等,對應(yīng)70~80分)、D(及格,對應(yīng)60~70分)、E(不及格,對應(yīng)60以下)五個等級,若實驗成績等級為E,則采用一票否決制,總成績不合格;若等級為C或D,實驗課程成績占總成績的30%;若等級為A或B,實驗課程成績占總成績的20%??傮w上,實驗成績越低,在總成績中所占比重越大,就會導(dǎo)致總成績越低,進而促進學(xué)生重視實驗教學(xué)。

三、結(jié)束語

經(jīng)過幾輪的教學(xué)實踐改革,針對我校土木工程專業(yè)材料力學(xué)的教學(xué)改革取得了初步成效,學(xué)生對材料力學(xué)的理解逐漸由一門抽象、難懂的“力學(xué)課”轉(zhuǎn)變?yōu)橥聊竟こ虒I(yè)的一門“專業(yè)基礎(chǔ)課”,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)動力、動手能力、解決實際問題的能力大幅提高,學(xué)習(xí)過程中的參與感逐漸增強。但我們也意識到,材料力學(xué)教改工作是一項長期工程,需要我們順應(yīng)形勢,進一步地探索和實踐。

作者:于海豐 鄒丹丹 張華

力學(xué)專業(yè)論文:能源化學(xué)工程專業(yè)化工熱力學(xué)教學(xué)思考

[摘要]《化工熱力學(xué)》是能源化學(xué)工程專業(yè)一門理論性和邏輯性較強的專業(yè)基礎(chǔ)課,文章闡述了作者在《化工熱力學(xué)》課程教學(xué)過程中如何提高學(xué)生對學(xué)習(xí)本課程興趣的教學(xué)實踐和教學(xué)體會。通過明確教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)主線,改變傳統(tǒng)的單一的課堂教學(xué),將課堂教學(xué)與學(xué)科動態(tài)及工程實踐密切結(jié)合,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和工程意識,以滿足培養(yǎng)能源化學(xué)工程領(lǐng)域領(lǐng)軍人物的要求。

[關(guān)鍵詞]化工熱力學(xué);能源化學(xué)工程;教學(xué)實踐;教學(xué)體會

化工熱力學(xué)是化工類學(xué)生的專業(yè)必修課程之一,主要講述熱力學(xué)定律在化學(xué)工程領(lǐng)域的應(yīng)用,包括化工過程中各種形式的能量之間相互轉(zhuǎn)換規(guī)律及過程趨衡的極限條件等。它是培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際化工問題思維方法的重要專業(yè)理論基礎(chǔ)課[1-3]。然而該課程的課程內(nèi)容抽象、計算繁瑣,學(xué)生感到非常難學(xué)又缺乏實際應(yīng)用,在課程學(xué)習(xí)過程中學(xué)生產(chǎn)生恐懼和厭學(xué)心理,達不到良好的教學(xué)效果,因此,我們對該課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進行一些改革和嘗試,希望激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,進而更好地掌握這門課程,為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)夯實基礎(chǔ)。武漢大學(xué)2013年新開設(shè)的能源化學(xué)工程專業(yè)是由1958年原武漢水利電力學(xué)院開辦的“電廠化學(xué)”專業(yè)發(fā)展而來,主要面向電力行業(yè)及高效潔凈能源領(lǐng)域(包括超臨界火電、核電、生物質(zhì)能、氫能、新型化學(xué)電源等),培養(yǎng)掌握化學(xué)與化工基礎(chǔ)理論及能源化學(xué)專業(yè)知識和技能的未來行業(yè)發(fā)展的領(lǐng)軍人物。目前,本專業(yè)主要有水處理、材料腐蝕與防護、化學(xué)監(jiān)督與控制、能源化學(xué)四個主要研究方向。為了適應(yīng)學(xué)校對新專業(yè)發(fā)展和一流學(xué)科建設(shè)的要求,2015年在本專業(yè)大三學(xué)生中新增設(shè)了《化工熱力學(xué)》這門化工類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。如何調(diào)動學(xué)生的課堂積極性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,夯實學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ),使他們在54學(xué)時的學(xué)習(xí)過程中理解并掌握本門課程的基本概念,并且將抽象的理論與實際的能源化學(xué)過程聯(lián)系起來是本課程的核心教學(xué)任務(wù)。本文結(jié)合我校能源化學(xué)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標,淺談《化工熱力學(xué)》的教學(xué)體會,著重對教學(xué)方式進行了探索和實踐,為培養(yǎng)能源化學(xué)工程領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物奠定基礎(chǔ)。

1明確教學(xué)內(nèi)容與課程主線

結(jié)合我校《化工熱力學(xué)》課程以工程應(yīng)用為中心、專業(yè)研究方向覆蓋面廣等特點,我們選用了朱自強等編著、化學(xué)工業(yè)出版社出版的《化工熱力學(xué)》作為教材[4],同時,也鼓勵學(xué)生使用部分參考教材(《化工熱力學(xué)》,馮新等編,2008;《化工熱力學(xué)(第二版)》,陳鐘秀等編,2000;《化工熱力學(xué)導(dǎo)論(原著第七版)》,J.M.史密斯等編,劉洪來等譯,2007)[5-7]?;崃W(xué)發(fā)展時間較長,已形成較完整的知識體系,如何在54學(xué)時內(nèi)有效地把關(guān)鍵知識點教授給學(xué)生是本課程教學(xué)實踐的關(guān)鍵。由于本專業(yè)學(xué)生在大二《物理化學(xué)》課程中已經(jīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)了理想氣體相關(guān)的狀態(tài)方程及其應(yīng)用,因此在本課程教學(xué)中不再贅述,而是重點介紹工程實際應(yīng)用較多的二參數(shù)狀態(tài)方程、化工熱力學(xué)分析、溶液熱力學(xué)、流體相平衡和化學(xué)反應(yīng)平衡等。在教學(xué)實踐中,首先,詳細分析《化工熱力學(xué)》教材結(jié)構(gòu),圍繞主線內(nèi)容合理編排知識點;其次,建立好各知識點之間的邏輯關(guān)系,讓學(xué)生在大腦中建立化工熱力學(xué)框架圖;最后,根據(jù)能源化學(xué)工程專業(yè)的需要,適當(dāng)刪減補充了教材內(nèi)容,結(jié)合學(xué)科動態(tài),增強化工熱力學(xué)的應(yīng)用能力,如燃料電池開路電壓的計算、水/二氧化碳共電解制合成氣過程中氣體組成的計算等。

2改變單一課堂教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

化工熱力學(xué)課程設(shè)計的公式多而繁雜,學(xué)生在開始學(xué)習(xí)階段容易產(chǎn)生恐懼厭學(xué)心理,傳統(tǒng)的單一課堂教學(xué)模式具有“教師主導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)”的特點,與本課程“教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)”的教學(xué)目的存在較大偏差。因此,應(yīng)改變傳統(tǒng)單一課堂講授模式,充分采用“啟發(fā)式”和“參與式”相結(jié)合的教學(xué)方法。首先,教師在課前預(yù)習(xí)階段設(shè)疑(提出問題),促使學(xué)生思考,復(fù)習(xí)舊知識,預(yù)習(xí)新知識;其次,教師在教學(xué)實踐過程中采用多媒體和板書相結(jié)合的教學(xué)方式解疑(解決問題),并通過對例題和習(xí)題的講解加深學(xué)生對化工熱力學(xué)原理、方法和應(yīng)用的理解,同時,教學(xué)過程中應(yīng)避免陷于抽象的說教和枯燥的公式推導(dǎo)之中,重點講述化工熱力學(xué)知識點的應(yīng)用條件和物理意義;最后,課堂教學(xué)結(jié)束后,教師主動與學(xué)生面對面交流答疑(探討問題),并設(shè)置思考題讓學(xué)生查閱相關(guān)資料。通過“設(shè)疑—解疑—答疑”的漸進式教學(xué)方法達到對關(guān)鍵知識點舉一反三的目的,同時,吸引學(xué)生注意力,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

3課堂教學(xué)與工程實踐密切結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生初步的工程觀點

化工熱力學(xué)由于理論性較強、基本概念多且抽象,而且本科生在學(xué)習(xí)過程中接觸科研課題及工程實踐的機會較少,將課堂教學(xué)內(nèi)容與科研課題及工程實踐緊密結(jié)合起來,建立“以應(yīng)用為中心”、“探究式”的特色教學(xué)模式,緊密聯(lián)系我校在能源化學(xué)工程領(lǐng)域(特別是超臨界火電、核電、生物質(zhì)能、氫能、新型化學(xué)電源等方面)開發(fā)利用的化學(xué)工程實際問題,把學(xué)科前沿領(lǐng)域的科研成果帶入課堂,可以使他們強化科研思想、激發(fā)聽課興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新能力;同時,可以讓學(xué)生獲取利用化工熱力學(xué)基本原理解決工程實際問題提供思路和方法,培養(yǎng)學(xué)生初步的工程觀點。

4考核方式方法研究

傳統(tǒng)的期末一張考卷為準的考試方式不利于學(xué)生能力的培養(yǎng),也不能全面地體現(xiàn)學(xué)生對所學(xué)知識的掌握程度,為了更加系統(tǒng)全面地評價學(xué)生對課程內(nèi)容的認識情況,我們對課程的考核方式方法進行了改革探索。目前,課程成績總評包括平時成績和期末成績兩部分,其中平時成績包括學(xué)生的課堂綜合表現(xiàn)、課程預(yù)習(xí)、平時作業(yè)三個部分,各占10%;期末考試采用開卷方式考試,考試的題目偏重于對知識點的理解和其在能源化學(xué)過程中的應(yīng)用。然而由于該課程的課程內(nèi)容抽象、計算繁瑣,教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)仍有部分學(xué)生存在畏懼厭學(xué)心理,因此,在今后的教學(xué)實踐中應(yīng)考慮進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強學(xué)生的主觀能動性,在課堂教學(xué)中引入分組討論,開展導(dǎo)向性的專題研究,將課程內(nèi)容與能源化學(xué)過程(特別是學(xué)科動態(tài))相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生查閱資料和分工協(xié)作的能力,為學(xué)生下一步學(xué)習(xí)專業(yè)課程夯實基礎(chǔ)。

5結(jié)束語

在《化工熱力學(xué)》課程的教學(xué)實踐和嘗試中,首先要明確教學(xué)內(nèi)容與主線,打破單一的學(xué)生被動聽講的模式,理論聯(lián)系實際應(yīng)用,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,激發(fā)學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的興趣,并且在教學(xué)的過程中對教學(xué)方法進行改革創(chuàng)新,因材施教,為學(xué)生下一步學(xué)習(xí)更專業(yè)的能源化學(xué)工程知識和從事新能源行業(yè)工作奠定扎實的基礎(chǔ)。

作者:王瑤 劉通 周柏青 單位:武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院

力學(xué)專業(yè)論文:土木工程專業(yè)彈性力學(xué)課程教改

摘要:為提高土木工程專業(yè)彈性力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量和效果,本文分析了土木工程專業(yè)彈性力學(xué)課程的教學(xué)相關(guān)問題,針對相關(guān)問題,探索了土木工程專業(yè)彈性力學(xué)課程的教學(xué)改進方法,為提高其教學(xué)質(zhì)量和效果提供了參考意見。

關(guān)鍵詞:彈性力學(xué);土木工程;教學(xué);探索

彈性力學(xué)是高等學(xué)校土木水利等專業(yè)的一門理論性與應(yīng)用性都很強的基礎(chǔ)課程,目前各高校很多學(xué)科根據(jù)本專業(yè)本科教育培養(yǎng)目標,實現(xiàn)寬口徑、厚基礎(chǔ)的教學(xué)基本要求,減少課時和精簡內(nèi)容。另外,土木類專業(yè)所面臨的現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)設(shè)計問題大多為非桿系的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系,所以許多高等院校要求開設(shè)彈性力學(xué)和有限元課程,其目的是加強土木類本科生對復(fù)雜結(jié)構(gòu)數(shù)值分析能力的培養(yǎng),以提高他們從事科學(xué)研究和現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。然而學(xué)生普遍認為彈性力學(xué)解決實際工程的能力遠不如材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué),而且彈性力學(xué)理論抽象,數(shù)學(xué)推導(dǎo)麻煩,課程枯燥乏味,提不起學(xué)習(xí)興趣。因此在現(xiàn)有的學(xué)時下如何保證教學(xué)的基本要求和基本內(nèi)容,用什么方法和手段達到既增大信息量,減少教學(xué)時數(shù),又能強化學(xué)生能力的培養(yǎng),成為彈性力學(xué)教學(xué)中需要關(guān)注的問題。

一、高校彈性力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

為了提高結(jié)構(gòu)力學(xué)和彈性力學(xué)的相關(guān)教學(xué)水平和研究成果,教育部高等學(xué)校力學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會結(jié)構(gòu)力學(xué)及彈性力學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)小組定期召開工作會議,2006年工作會議在武漢理工大學(xué)召開,2009年工作會議在成都西南交通大學(xué)舉行,2014年10月工作會議在北京工業(yè)大學(xué)舉行,各高校在每次會議中都對彈性力學(xué)的教學(xué)進行了教學(xué)改革成果和經(jīng)驗交流,對教學(xué)實踐、課程建設(shè)和資源積累等問題進行了研討。北京工業(yè)大學(xué)在彈性力學(xué)的教學(xué)中也進行了很多研究和改革,北京工業(yè)大學(xué)彈性力學(xué)課程的設(shè)置和教學(xué)與國內(nèi)其他高校具有類似特點與問題。2006年之前彈性力學(xué)作為土木工程本科專業(yè)的必修或必選課,學(xué)時一般為40學(xué)時左右,使用教材以徐芝綸《彈性力學(xué)簡明教程》為主要教學(xué)參考書。在2007版本科教學(xué)改革之后,彈性力學(xué)在土木工程專業(yè)本科中仍然設(shè)置為學(xué)科基礎(chǔ)必修課,但學(xué)時改為16學(xué)時,考試時采用閉卷考試,對學(xué)生學(xué)習(xí)要求較高,較多學(xué)生仍然認為太偏重于理論,理論抽象,數(shù)學(xué)推導(dǎo)煩瑣難以理解,并且其解決實際工程的能力遠不如結(jié)構(gòu)力學(xué)。在2012版教學(xué)計劃后,課程性質(zhì)以及學(xué)時都沒變,但考試時采用開卷考試,對學(xué)生的公式推導(dǎo)要求降低。改為16學(xué)時時,教師和學(xué)生的感覺都是時間太緊張,學(xué)習(xí)壓力大,所以在剛完成的2015版土木工程本科教學(xué)計劃中,彈性力學(xué)進行了很多變化,首先課程性質(zhì)發(fā)生了改變,由學(xué)科基礎(chǔ)必修課改為學(xué)科基礎(chǔ)選修課,讓學(xué)生有選擇的空間,其次學(xué)時增加為24學(xué)時,讓選修彈性力學(xué)的同學(xué)能真正學(xué)習(xí)到彈性力學(xué)的主要內(nèi)容。所以目前在現(xiàn)有的學(xué)時下,如何保證教學(xué)的基本要求和基本內(nèi)容,用什么方法和手段達到既增大信息量,減少教學(xué)時數(shù),又能強化學(xué)生能力的培養(yǎng),成為教學(xué)中關(guān)注的問題,由此也產(chǎn)生了彈性力學(xué)教學(xué)內(nèi)容多和學(xué)時少的矛盾。許多高校和研究者在彈性力學(xué)課程教學(xué)和研究上進行了教學(xué)改革,取得了較多有益成果,盡管如此,土木工程專業(yè)彈性力學(xué)課程在以下幾方面尚有待研究與改革:

(1)教學(xué)對象上,彈性力學(xué)通常主要在工程力學(xué)專業(yè)開設(shè),需要充分考慮結(jié)合土木工程專業(yè)的特點。

(2)教學(xué)思路上,仍然偏向工程力學(xué)方法,在內(nèi)容選擇上較偏向數(shù)學(xué),主要是理論上的教學(xué),對理論分析和數(shù)值分析結(jié)合對比方面缺少。

(3)講課內(nèi)容中未能充分引入彈性力學(xué)領(lǐng)域的最新進展,尤其是與土木工程結(jié)構(gòu)相關(guān)進展,因此在彈性力學(xué)課程的教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容、考試形式等方面需要進行一些思考和探討,對彈性力學(xué)教學(xué)中的普遍與特殊問題進行研究與實踐,將促進學(xué)校土木工程學(xué)科力學(xué)教學(xué)的發(fā)展。

二、盡可能地提高學(xué)生的“計算分析”理論水平

根據(jù)高等院校土木類專業(yè)本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范以及2015版培養(yǎng)方案規(guī)定的學(xué)時,需要考慮在既有學(xué)時下,使學(xué)生的理論水平能達到當(dāng)今土木類專業(yè)的培養(yǎng)要求。

1.重點突出彈性力學(xué)分析思路和概念。在教學(xué)中,在分析思路上,一般重點講授彈性力學(xué)平面問題的相關(guān)問題,并且對彈性力學(xué)平面問題基本理論采取精講的形式,對空間問題基本理論采取和平面問題基本理論相對比方法進行講解。如果根據(jù)實際,直接從實際工程的三維問題,再到講授二維問題可能更符合思維過程以及實際工程問題,使得思路更加自然,并且能節(jié)省教學(xué)課時。另外,在講授方法思路中應(yīng)突出思路、概念與結(jié)論。如彈性力學(xué)中的概念問題:彈性力學(xué)中應(yīng)力的方向以及正負號的定義,平面應(yīng)力問題和平面應(yīng)變問題的區(qū)分,應(yīng)力邊界條件和位移邊界條件的確定方法,處理局部邊界條件的圣維南原理,等等,這些都是講述平面問題基本理論中要熟練掌握的概念。

2.結(jié)合具體土木工程實例教學(xué),附加一些分析程序和工具的介紹,拓寬學(xué)生分析方面的應(yīng)用能力。在介紹分析思路時,需要結(jié)合有實際工程背景的工程算例來分析,這樣可以明確學(xué)習(xí)目的,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。在理論分析完成后,還可以介紹相應(yīng)的數(shù)值分析方法,介紹Matlab計算程序或有限元分析工具,對理論分析過程數(shù)值化,讓學(xué)生自己操作計算,分析結(jié)果。最后由于土木工程專業(yè)學(xué)生在實際工作中需要學(xué)會運用,可以結(jié)合一些設(shè)計規(guī)范進行學(xué)習(xí),如:公路隧道設(shè)計規(guī)范(JTGD70-2004)建議采用彈性力學(xué)數(shù)值方法—有限元法計算圍巖的隧道支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形等,通過在理論分析結(jié)果和數(shù)值分析對比的同時,還可以通過規(guī)范要求進行驗算。

三、根據(jù)當(dāng)今土木類本科生的培養(yǎng)要求,編寫適合土木工程專業(yè)學(xué)生使用的教材

就目前而言,對于土木類本科生的彈性力學(xué)課程,各高等院校所安排的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)時數(shù)及選用的教材均存有不同。換言之,對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)時數(shù)及教材均沒有統(tǒng)一的指定,仍處在各高校教師根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗進行不斷地探索與總結(jié)。目前已出版的彈性力學(xué)教材有很多種,所使用的教材一般為《彈性力學(xué)簡明教程》,徐芝侖編,高等教育出版社出版。這本教材所涵蓋的內(nèi)容較多、較全面,也比較深刻,對概念思路的解釋較為簡潔,但仍然有需要改進之處:

(1)基本上從平面問題到空間問題最后到板殼一些特殊問題,分析講解思路可以變化,讓學(xué)生更快更容易的理解。

(2)理論講解較多,實際土木工程案例的分析較少。

(3)理論推導(dǎo)比較多,數(shù)值分析對比較少,數(shù)值分析工具的應(yīng)用較少等,另外學(xué)生學(xué)習(xí)的課余指導(dǎo)用書比較少。為此,編寫更加適合土木工程專業(yè)的教材以及教材指導(dǎo)用書是有必要的。

四、改革單一的板書教學(xué)模式,研制《彈性力學(xué)》的CAI電子教案

作為一門強調(diào)理論與應(yīng)用的課程,僅以單一的板書教學(xué)模式明顯不足。例如,本課程中復(fù)雜的理論推導(dǎo)數(shù)學(xué)演示,這些均可通過CAI電子教案的教學(xué)來表述。此項教改工作的目的是在教學(xué)時數(shù)不足的情況下,就如何實現(xiàn)課堂教學(xué)氣氛活躍、高效率地完成教學(xué)內(nèi)容、突出理論聯(lián)系實際等方面而為之。根據(jù)本課程教學(xué)大綱中教學(xué)內(nèi)容的要求及依據(jù)更加豐富的教材,可以編制本門課程的CAI電子教案。在實際教學(xué)中,采用多媒體與板書相結(jié)合的教學(xué)模式,預(yù)期可以達到較好的教學(xué)效果,授課學(xué)生能給出較好的評價。另外,課內(nèi)教學(xué)是本課程的主要任務(wù)。但由于本門課程在土木專業(yè)上的應(yīng)用性較強,學(xué)生的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計均會遇到實際結(jié)構(gòu)問題的數(shù)值分析,對此需要課外指導(dǎo),因此建立教師學(xué)生互動平臺和窗口也是有必要的。

五、結(jié)語

為了提高土木工程專業(yè)彈性力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量和效果,本文分析了土木工程專業(yè)彈性力學(xué)課程的教學(xué)相關(guān)問題,并探索了土木工程專業(yè)彈性力學(xué)課程的教學(xué)改進方法。

1.盡可能地提高學(xué)生的“計算分析”理論水平,使學(xué)生的理論分析水平達到當(dāng)今土木類專業(yè)的培養(yǎng)要求。

2.根據(jù)當(dāng)今土木類本科生的培養(yǎng)要求,編寫適合土木工程專業(yè)學(xué)生使用的教材。

3.改革單一的板書教學(xué)模式,研制《彈性力學(xué)》的CAI電子教案,并建立教師互動平臺和窗口。

作者:陳適才 彭一江 彭凌云 單位:北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院

力學(xué)專業(yè)論文:土木工程專業(yè)材料力學(xué)改革研究

【摘要】結(jié)合土木工程專業(yè)材料力學(xué)課程教學(xué)中存在的問題,從卓越工程師的培養(yǎng)目標出發(fā),把CDIO教學(xué)理念引入到材料力學(xué)教學(xué)體系中,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和方法、考核評價等方面提出來了有效的教學(xué)改革措施,建立了基于CDIO理念的材料力學(xué)教學(xué)模式。該教學(xué)模式對于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐和創(chuàng)新能力有積極意義,是解決目前土木工程專業(yè)在力學(xué)教學(xué)中遇到問題的一個很好的借鑒途徑。

【關(guān)鍵詞】CDIO教育理念;材料力學(xué);教學(xué)改革;課程考核體系

0引言

材料力學(xué)是土木工程專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課,是研究各類工程結(jié)構(gòu)中普遍存在的受力和變形現(xiàn)象的學(xué)科,著重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、分析能力和解決實際問題能力。一直以來,我國大學(xué)中所講授的力學(xué)課程內(nèi)容大多由前蘇聯(lián)引進的內(nèi)容,內(nèi)容陳舊、枯燥、抽象、重理論輕實踐。教學(xué)方法多采用灌輸式教學(xué),造成課堂氣氛死板,有時甚至枯燥無味,大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。這些問題不但加劇了學(xué)生的學(xué)習(xí)惰性,也影響到其它課程的學(xué)習(xí)狀況。針對以上問題,如何為實際工程提供合格的力學(xué)人才;如何在材料力學(xué)教學(xué)中充分調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性;在目前有限的課時下,如何對舊有材料力學(xué)課程體系進行合并、篩選等工作已經(jīng)成為教學(xué)改革工作不可回避的事實。CDIO工程教育理念提倡在實踐中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中實踐,這為該問題的解決提供了一種思路。

1CDIO工程教育模式

CDIO模式以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO模式強調(diào)與社會大環(huán)境相協(xié)調(diào)的綜合的創(chuàng)新能力,同時更關(guān)注工程實踐,加強培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,因此CDIO工程教育模式是提高大學(xué)生的創(chuàng)新和動手能力、推進產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)以及加強學(xué)生參與交流與合作能力的有效途徑。

2基于CDIO模式的材料力學(xué)教學(xué)大綱設(shè)計

CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面,大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個層面達到預(yù)定目標。材料力學(xué)課程既包括專業(yè)知識學(xué)習(xí),又強調(diào)應(yīng)用能力的提升,根據(jù)這一教學(xué)目標設(shè)計的教學(xué)大綱如表1所示。

3改革方案設(shè)計

3.1教學(xué)內(nèi)容的改革

對于傳統(tǒng)教學(xué)中的基本概念、原理和方法,我們在教學(xué)中應(yīng)該重視,可為了拓寬學(xué)生的視野和運用力學(xué)知識建模的能力,我們又應(yīng)該對教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新的理論、新的學(xué)科、新的計算工具和計算方法、新的試驗方法不斷涌現(xiàn),在教學(xué)內(nèi)容中適當(dāng)增加這方面的介紹和練習(xí),可以拓寬和增強學(xué)生系統(tǒng)解決實際工程的能力。此外,學(xué)生普遍對繁瑣的理論推導(dǎo)缺乏熱情,因此有必要在教學(xué)中加入實習(xí)環(huán)節(jié)或模型演示環(huán)節(jié),實現(xiàn)教學(xué)與實踐的結(jié)合,從而提高學(xué)生對力學(xué)課程的興趣。

3.2教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革

如何調(diào)動學(xué)生的主動思考,如何加強學(xué)生獨立解決問題的能力,如何實現(xiàn)“在實踐中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中實踐”?顯然單純的課堂教學(xué)很難實現(xiàn)這些目的。首先,材料力學(xué)應(yīng)把課堂教學(xué)與案例教學(xué)或現(xiàn)場教學(xué)結(jié)合起來,并配合一定形式的課堂討論。這樣學(xué)生就能比較生動地、直觀地去學(xué)習(xí)基本理論,并且可以明確學(xué)習(xí)的目的性。例如:彎曲問題可以在施工現(xiàn)場結(jié)合梁的配筋布設(shè)講解;組合變形可以在實驗室用模具演示教學(xué)等等。另一方面,CDIO教育理念重視個人能力及技能的同時,強調(diào)團隊協(xié)作與交流,因此可以在教學(xué)過程中開展分組專項研討。專項研討任務(wù)以小組為單位,每組3~5人,讓學(xué)生到施工現(xiàn)場進行調(diào)研,結(jié)合工程實際確定材料力學(xué)研討主題,然后針對工程實際問題建立力學(xué)模型,通過小組探討解決工程問題,從而鍛煉學(xué)生收集信息、主動獲取新的知識、解決問題和創(chuàng)新的能力。再一方面,還可以在教學(xué)過程中開展自主實驗設(shè)計,推動學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。在教學(xué)手段上也應(yīng)結(jié)合新技術(shù)、新方法的發(fā)展,在傳統(tǒng)的板書基礎(chǔ)上,融入PPT、Flash動畫、仿真數(shù)值模擬等教學(xué)手段。一方面加強學(xué)生對傳統(tǒng)力學(xué)知識的理解,另一方面,新的教學(xué)手段可以豐富教學(xué)內(nèi)容,貼近工程實踐,拓寬學(xué)生的視野。例如:PPT相對于板書,可以發(fā)揮信息量大的優(yōu)點,讓學(xué)生在有限時間內(nèi)完成更多的課上練習(xí);Flash動畫可以在課堂上展現(xiàn)一些實驗現(xiàn)象或者工程實際現(xiàn)象,這有助于學(xué)生對抽象力學(xué)概念的理解等等。

4課程評價體系改革

課程的考核評價體系和考核方法主導(dǎo)著學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和方向,其改革必須匹配材料力學(xué)課程的CDIO教學(xué)大綱,起到引導(dǎo)學(xué)生有意識開展專業(yè)能力鍛煉的目的。材料力學(xué)課程成績包括三部分:書面理論考試、匯報答辯、實驗報告,權(quán)重為0.4、0.4、0.2。書面理論考試主要以基本概念、基本理論、基本技能為主。匯報答辯要求學(xué)生對小組研討專項做成PPT,圖文并茂的在講臺上向老師和同學(xué)做報告,并回答老師和同學(xué)對改組項目提出的問題,考核重點在:調(diào)研的充分性、CDIO綜合能力的展現(xiàn)性、技術(shù)和理論的結(jié)合度、團隊的協(xié)作能力等方面。實驗報告要體現(xiàn)自主實驗設(shè)計的選題調(diào)研、方案設(shè)計、實物開發(fā)和交流評比等環(huán)節(jié)。

5結(jié)束語

基于CDIO的材料力學(xué)教學(xué)模式著手改革課程體系和教學(xué)模式、創(chuàng)新教學(xué)方法和教學(xué)手段、調(diào)整教學(xué)考核體系,從而調(diào)動學(xué)生的主動思考動力、培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作和交流能力、加強學(xué)生獨立解決問題的能力,讓學(xué)生“在實踐中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中實踐”。

作者:賈磊 單位:石家莊經(jīng)濟學(xué)院勘查技術(shù)與工程學(xué)院

力學(xué)專業(yè)論文:焊接專業(yè)力學(xué)實驗教學(xué)改革

摘要:分析了焊接專業(yè)力學(xué)實驗教學(xué)中存在的不足,針對高校傳統(tǒng)實驗教學(xué)的弊端,結(jié)合我校焊接技術(shù)與工程專業(yè)的教學(xué)實際,提出了焊接專業(yè)力學(xué)實驗教學(xué)改革的思路。

關(guān)鍵詞:力學(xué)實驗;教學(xué)改革;標準化

1概述

在高等教育人才培養(yǎng)中實驗教學(xué)是一個必不可少的環(huán)節(jié)。但一直以來在整個教學(xué)過程中實驗教學(xué)并未受到重視,實驗課與理論課未能有機結(jié)合,教學(xué)任務(wù)的實施局限于傳統(tǒng)的模式,按部就班的實施并不能激發(fā)學(xué)生的積極性,從而導(dǎo)致學(xué)生動手機會少[1]。新的世紀是高等教育的改革和發(fā)展的關(guān)鍵時期。實驗教學(xué)的改革已勢在必行,對教學(xué)質(zhì)量及能力培養(yǎng)提出了新的要求。之前普遍采取的教學(xué)方式跟手段并不能讓學(xué)生從中學(xué)到知識,學(xué)校也不能在競爭中處于有利地位。結(jié)合焊接專業(yè)拉伸力學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題,提出了該課程教學(xué)改革的方法。

2傳統(tǒng)拉伸實驗教學(xué)中存在的問題

對于工科專業(yè)學(xué)生來說,材料力學(xué)性能是必備的基礎(chǔ)課,而材料力學(xué)實驗是這門課程中不可或缺的部分,對學(xué)生獲得知識、提升創(chuàng)新能力有著舉足輕重的作用。材料的力學(xué)性能實驗并不能等同于焊接結(jié)構(gòu)力學(xué)性能實驗,但據(jù)有關(guān)資料,焊接技術(shù)與工程專業(yè)的大學(xué)生畢業(yè)工作后需要花一定的時間才能弄清楚二者之前的區(qū)別。這說明當(dāng)前教學(xué)機制還不夠完善,在對學(xué)生實踐及適應(yīng)能力的培養(yǎng)上存在諸多不足。了解當(dāng)前的狀況是解決這些問題的關(guān)鍵,目前實驗教學(xué)中存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

2.1驗證性實驗多,涉及具體問題少:

實驗內(nèi)容單一、落后,且許多定義與現(xiàn)行相關(guān)國家標準不符,驗證性實驗過多,過于簡單,缺乏思考性,缺乏吸引力。

2.2演示多,動手少:

過去實驗課多為觀察性實驗,老師將實驗做完,學(xué)生在旁觀察,或老師指導(dǎo),少數(shù)同學(xué)動手,其他同學(xué)觀察,這將導(dǎo)致學(xué)生把實驗課當(dāng)作是一門不用動腦筋且可以用來消遣的課,并不能將學(xué)到的理論知識與實際操作結(jié)合起來,對提升學(xué)生對專業(yè)知識的理解也無幫助。

2.3內(nèi)容少,時間短:

多數(shù)實驗課持續(xù)時間短,內(nèi)容簡單死板,學(xué)生重視度低,達不到實驗課應(yīng)有的作用。

3焊接專業(yè)力學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量改革

3.1在實驗教學(xué)過程中標準化問題

標準是對一定范圍內(nèi)的重復(fù)性事物和概念所做的統(tǒng)一規(guī)定,將來無論是從事科研工作還是走上生產(chǎn)崗位,都離不開標準。國家標準對材料力學(xué)性能實驗也有相關(guān)規(guī)定,如金屬材料的室溫拉伸實驗方法(GB/T228-2010)等,在教學(xué)過程中,根據(jù)實驗內(nèi)容提前讓學(xué)生查找相關(guān)標準,加強學(xué)生對標準的了解,讓學(xué)生親自參照標準設(shè)計實驗方案,既能做到有據(jù)可依,又能讓學(xué)生在實際操作中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,對學(xué)生自主思索能力十分有利。雖然現(xiàn)有實驗指導(dǎo)書大都依據(jù)國家標準編寫,但是所涉及的內(nèi)容相對片面,僅僅是為了滿足于實驗教學(xué)的需要。而且,指導(dǎo)書內(nèi)容更新緩慢,如金屬材料的室溫拉伸實驗方法,許多教材依舊采用的是(GB/T228-2002),而在2010年就公布了新標準(GB/T228-2010)。通過引入標準學(xué)習(xí),可使學(xué)生獲取最新的測試標準技術(shù)信息,同時養(yǎng)成操作規(guī)范化的意識。另外,焊接專業(yè)力學(xué)性能實驗要突出焊接專業(yè)的特點,不能按照金屬材料專業(yè)的教學(xué)模式去進行力學(xué)實驗課程的教學(xué)。在實驗過程中應(yīng)結(jié)合焊接接頭力學(xué)性能的相關(guān)國家標準和行業(yè)標準,如焊接接頭拉伸試驗方法(GB/T2651-2008)、焊接接頭沖擊試驗方法(GB/T2650-2008)、焊縫及熔敷金屬拉伸試驗方法(GB/T2652-2008)等等。將金屬材料力學(xué)性能實驗和焊接接頭力學(xué)性能實驗進行比較分析,使學(xué)生能能夠更深入地掌握力學(xué)性能實驗在材料和焊接接頭中的關(guān)鍵之處。

3.2改革材料力學(xué)實驗課的教學(xué)方法

傳統(tǒng)的材料力學(xué)實驗教學(xué)采用的方式多位“固定式”。這種教學(xué)模式,只適合驗證性實驗,雖然這種教學(xué)模式能讓學(xué)生驗證理論教學(xué)的內(nèi)容,但這種教學(xué)方式禁錮了學(xué)生的思想,造成思維不能發(fā)散,缺乏創(chuàng)新性。在教學(xué)過程中教師應(yīng)把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生:采用互動式的基礎(chǔ)實驗教學(xué)方式,通過過程控制、階段考核強化學(xué)生的主體地位;采用開放式的實驗教學(xué)方法,在驗證性實驗的基礎(chǔ)上開放實驗室條件,為學(xué)生提供更多選擇。如開放選修實驗和第二課堂實驗等。開放選修實驗由知道教師提出實驗方向,學(xué)生自主選題、設(shè)計實驗內(nèi)容、獨立完成實驗任務(wù);第二課堂實驗指學(xué)生將在課外遇到的實踐性問題帶到實驗室解決,讓實驗室成為學(xué)生獲取知識的天堂而不是消遣娛樂的地方。

3.3更新實驗設(shè)備,適應(yīng)技術(shù)發(fā)展

技術(shù)的發(fā)展突飛猛進,日新月異,實驗室的設(shè)備與技術(shù)手段也要與我國現(xiàn)行的國家標準和要求、現(xiàn)代工業(yè)實際接軌。

3.4將科研成果應(yīng)用于教學(xué)實驗

將科研成果與工程中的實際問題融入教學(xué)中,能夠使實驗內(nèi)容變得充實,學(xué)生對實驗課也不會感到枯燥乏味。在對企業(yè)服務(wù)的過程中,我們發(fā)現(xiàn)工廠企業(yè)對人才的需求并不局限于課本上的知識,工作與課堂存在差距,這也是多數(shù)學(xué)生出去工作后的感慨。因此,在實驗教學(xué)中,將科研成果與實驗教學(xué)相結(jié)合能夠讓學(xué)生在走出校園之前就對以后的工作內(nèi)容有里一定的人事,這也能激發(fā)學(xué)生對實驗課堂的興趣。

3.5加強實驗隊伍建設(shè)

實驗教學(xué)質(zhì)量與實驗教師與相關(guān)技術(shù)人員有著密切的關(guān)系。實驗教師水平的高低不僅表現(xiàn)在對實驗教學(xué)工作的熱愛度,而且提現(xiàn)在業(yè)務(wù)水平及組織管理能力的高低。因此,實驗教學(xué)改革也要從實驗教師抓起努力提升實驗教師的教學(xué)水平,培養(yǎng)學(xué)術(shù)帶頭人,組建一直認真負責(zé)的教學(xué)團隊。學(xué)校要定期給實驗教師進行培訓(xùn)、考察,組織教師研討會,制定具有激勵性的業(yè)務(wù)考核和晉升制度,使他們熱愛本職工作,對學(xué)生負責(zé),對實驗課引起重視,對自己的教學(xué)和管理水平有著新的要求。

力學(xué)專業(yè)論文:力學(xué)在土木工程專業(yè)的重要性

1概述

力學(xué)是一門基礎(chǔ)科學(xué),它所闡明的規(guī)律帶有普遍的性質(zhì)。力學(xué)又是一門技術(shù)科學(xué),它是許多工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)。土木工程是力學(xué)應(yīng)用最早的工程領(lǐng)域之一[1]。對于土木工程專業(yè)的學(xué)生來說,力學(xué)課程是一類極為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,它不但影響學(xué)生對今后其他專業(yè)課程的理解,還將影響學(xué)生以后解決工程實際問題的能力。所以,對力學(xué)課程在土木工程專業(yè)的重要性進行研究,可以幫助培養(yǎng)出適宜于社會發(fā)展的合格的工程技術(shù)人員。

2土木工程專業(yè)主要設(shè)置的力學(xué)課程

根據(jù)土木工程專業(yè)培養(yǎng)計劃,四年本科期間,8學(xué)期內(nèi),共設(shè)置7門力學(xué)類課程。所以說,除了理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)這“三大力學(xué)”之外,結(jié)合土木工程必須與流體接觸的特點,也設(shè)置了流體力學(xué)這樣的學(xué)科基礎(chǔ)課。另外,考慮到大三之后,土木工程專業(yè)學(xué)生有“建筑工程方向”、“地下工程方向”、“古建筑修復(fù)與保護工程方向(特色方向)”三個不同的發(fā)展方向,也設(shè)置了土力學(xué)、彈性力學(xué)與有限元基礎(chǔ)和巖石力學(xué)基礎(chǔ)這樣三門專業(yè)方向課程。

3各門力學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容及特點

3.1理論力學(xué)

理論力學(xué)是研究物體機械運動一般規(guī)律的科學(xué),是各門力學(xué)的基礎(chǔ)。它忽略一般物體的微小變形,建立在力作用下物體形狀、大小均不改變的剛體模型。主要講授內(nèi)容分三個部分:淤靜力學(xué)部分。主要研究受力物體平衡時作用力所應(yīng)滿足的條件;同時也研究物體受力的分析方法,以及力系簡化的方法等。于運動學(xué)部分。只從幾何的角度來研究物體的運動,而不研究引起物體運動的物理原因。盂動力學(xué)部分。研究受力物體的運動與作用力之間的關(guān)系。

3.2材料力學(xué)

材料力學(xué)以單個桿件作為主要研究對象,并且將其看作均勻、連續(xù)、各向同性的可變性固體。它研究桿件的拉、壓、彎、剪、扭變形特征,并對桿件進行強度、剛度及穩(wěn)定性分析計算。

3.3流體力學(xué)

流體力學(xué)是研究流體的平衡和流動的機械運動規(guī)律及其在工程實際中應(yīng)用的一門學(xué)科。流體力學(xué)研究的對象是流體,包括液體和氣體。

3.4結(jié)構(gòu)力學(xué)

結(jié)構(gòu)力學(xué)以桿件結(jié)構(gòu)(包括梁、拱、桁架、剛架和組合結(jié)構(gòu)等)為主要研究對象;研究在外力和其他外界因素作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形,結(jié)構(gòu)的強度、剛度、穩(wěn)定性和動力反應(yīng),以及結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律。

3.5土力學(xué)

土力學(xué)研究土的本構(gòu)關(guān)系以及土與結(jié)構(gòu)物相互作用的規(guī)律。土的本構(gòu)關(guān)系,即土的應(yīng)力、應(yīng)變、強度和時間這四個變量之間的內(nèi)在關(guān)系。

3.6彈性力學(xué)與有限元基礎(chǔ)

彈性力學(xué)研究彈性體由于受到外力作用或溫度變化以及支座沉陷等原因而發(fā)生的應(yīng)力、變形和位移。它一方面對桿狀物件作進一步的、較精確的分析;另一方面,對板和殼,以及擋土墻、堤壩、地基等實體結(jié)構(gòu),加以研究。

3.7巖石力學(xué)基礎(chǔ)

巖石力學(xué)基礎(chǔ)主要研究巖石和巖體力學(xué)性能的一門學(xué)科,是探究巖石和巖體在其周圍環(huán)境(力場、溫度場、地下水等)發(fā)生變化后,作出響應(yīng)的一門力學(xué)分支。其所研究的巖體,具有不連續(xù)性、各向異性和不均勻性的特征。

4力學(xué)課程在土木工程專業(yè)的重要性

力學(xué)是土木工程專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課,若缺乏對力學(xué)課程基本概念、物理意義和求解方法的深入理解,想真正掌握好相關(guān)專業(yè)課程,做好有關(guān)工程設(shè)計、施工、監(jiān)理乃至進一步的科研工作,是不可想象的。

4.1對本科后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的影響

混凝土結(jié)構(gòu)基本原理、鋼結(jié)構(gòu)基本原理、基礎(chǔ)工程、土木工程施工技術(shù)、房屋砌體與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計、地基處理、深基坑工程、城市軌道交通工程、隧道工程、古建筑設(shè)計與保護技術(shù)等專業(yè)課程,都與力學(xué)課程有關(guān),如不打好力學(xué)基礎(chǔ),將無法真正掌握及應(yīng)用好專業(yè)知識。例如在學(xué)習(xí)“混凝土結(jié)構(gòu)基本原理”課程中受彎構(gòu)件斜截面承載力計算這部分內(nèi)容時,需首先了解斜裂縫出現(xiàn)的原因,這時就需利用材料力學(xué)主應(yīng)力跡線的分析方法,在構(gòu)件上取出微元體,來做截面主應(yīng)力分析等。再如“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程,由于鋼材內(nèi)部組織比較接近于勻質(zhì)和各向同性體,而且在一定的應(yīng)力幅度內(nèi)幾乎是完全彈性的,所以鋼結(jié)構(gòu)的實際受力情況和工程力學(xué)計算結(jié)果比較符合;在課程的學(xué)習(xí)過程中,經(jīng)常會用到材料力學(xué)中的各種計算公式和計算理論等。除了這些專業(yè)課程,對于土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計這個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)來說,力學(xué)知識也是非常重要的。就拿經(jīng)常會出現(xiàn)的“混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計”這種畢業(yè)設(shè)計題目來說,它分為結(jié)構(gòu)布置、計算簡圖框架內(nèi)力計算、框架內(nèi)力組合、框架梁柱截面設(shè)計、現(xiàn)澆樓面板設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計、樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計計算和軟件計算這樣幾個部分。所以說,若不能利用力學(xué)基礎(chǔ)知識先進行結(jié)構(gòu)計算簡圖的簡化和結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計算,后面實際結(jié)構(gòu)設(shè)計部分,均無法完成。

4.2對研究生階段學(xué)習(xí)的影響

畢業(yè)后,若繼續(xù)就讀本專業(yè)研究生,除了在研究生入學(xué)考試中可能會考核到材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)這樣的力學(xué)課程;在讀研期間,也將涉及更多更深入的力學(xué)課程,如應(yīng)用彈塑性力學(xué)、塑性力學(xué)、連續(xù)介質(zhì)力學(xué)、有限單元法、高等結(jié)構(gòu)動力學(xué)等。如在本科階段沒有打下良好的基礎(chǔ),將很難掌握這些課程。

4.3對就業(yè)后解決工程實踐問題的影響

力學(xué)知識在工程設(shè)計工作中的作用是不言而喻的。同樣,力學(xué)知識對于施工或監(jiān)理等工作,也是不可或缺的。如預(yù)制樁在堆放時墊木位置和吊裝時吊點位置的確定,施工腳手架的安裝計算,施工模板拆除順序的確定,施工縫留設(shè)位置的確定,施工中鋼筋放置位置的確定等,都需要通過力學(xué)知識來確定。從事建筑施工或監(jiān)理的工程技術(shù)人員,只有掌握了建筑力學(xué)的基本知識,才能懂得建筑物中各種構(gòu)件的作用、受力情況、傳力途徑以及它們在各種力的作用下在什么條件下會產(chǎn)生什么樣的破壞。這樣,在施工中就能正確理解設(shè)計意圖,制定出合理的安全措施和質(zhì)量保證措施,從而保證建筑施工過程中的絕對安全,確保工程質(zhì)量,避免事故發(fā)生。

5對本科階段力學(xué)課程野教冶與野學(xué)冶兩方面的建議

力學(xué)課程內(nèi)容繁多,概論抽象,在“教”與“學(xué)”兩方面都存在很多問題,容易使教師教起來用時多,任務(wù)緊;學(xué)生學(xué)起來難度大,負擔(dān)重,且容易出現(xiàn)書能看懂而求解問題無從下手的情況。

5.1教學(xué)方法建議

依據(jù)土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標,考慮力學(xué)課程與相關(guān)專業(yè)課程的銜接性,整合力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容。注重工程實踐教育,加強學(xué)科工程背景教學(xué)。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識,開展競賽活動,強化學(xué)生動手能力。引導(dǎo)學(xué)生參與教師科研活動,培養(yǎng)學(xué)生的科研意識。教學(xué)中運用案例教學(xué),趣味教學(xué),啟發(fā)式、探究式、研討式等教學(xué)方法。理論教學(xué)之余,也可簡要介紹結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器、ANSYS、ABAQUS、PKPM等計算軟件,加強學(xué)生在力學(xué)計算方面的綜合能力。

5.2學(xué)習(xí)方法建議

“教”與“學(xué)”相輔相成,無法分離。所以除了教師需運用不同的教學(xué)方法來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣之外,學(xué)生也需掌握合理的學(xué)習(xí)方法,以加強對教師教授知識的理解與滲透。第一,課前做好預(yù)習(xí),課后加強復(fù)習(xí)。有效的預(yù)習(xí),可以使學(xué)生在上課之前,了解自己即將要學(xué)的知識,這樣在課堂學(xué)習(xí)時,就可以對自己所學(xué)的東西做到心中有數(shù);及時的復(fù)習(xí),可以使學(xué)生及時消化課堂所學(xué),以便深入了解所學(xué)知識,深入掌握。第二,善于積累,善于提問。本科教學(xué)不比高中教學(xué),它講授新知識的時間往往多余復(fù)習(xí)舊知識的時間,所以,在學(xué)習(xí)的過程中,不能存在“猴子掰玉米”的現(xiàn)象,學(xué)了新的忘了舊的,而是要不停積累,不停學(xué)習(xí);對于不懂的知識點,要善于提出疑問,問同學(xué),問教師,問網(wǎng)絡(luò),及時解答疑問,及時解決問題。第三,要加強練習(xí)。學(xué)習(xí)力學(xué)知識的過程中,不做一定數(shù)量的習(xí)題,將很難對基本概念和計算方法有深入的理解,也很難培養(yǎng)出好的計算能力,所以,要學(xué)以致用,加強練習(xí)。第四,善于創(chuàng)新,積極參與不同的實踐活動。教師教授的知識是有限的,在學(xué)習(xí)教師教授的方法之后,舉一反三,要自己善于發(fā)現(xiàn)問題,創(chuàng)新思維;積極參與各項社會實踐活動,如省大學(xué)生力學(xué)競賽、省大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽等,將學(xué)到的力學(xué)知識應(yīng)用到實際的大賽活動中,并且從實踐的過程中又學(xué)習(xí)新的力學(xué)知識,循環(huán)往復(fù),提高自身的學(xué)習(xí)積極性;積極參與教師的科研項目,提高自身的研究思路和水平,也是加強自身力學(xué)思維的較好方法。

6結(jié)語

馬克思曾經(jīng)指出:“力學(xué)是大工業(yè)的真正科學(xué)的基礎(chǔ)?!卞X學(xué)森也說過“:不可能設(shè)想,不要現(xiàn)代力學(xué)就能實現(xiàn)現(xiàn)代化。”土木工程專業(yè)工程技術(shù)人員必須具備深厚的力學(xué)知識,必須掌握熟練的力學(xué)分析計算方法,所以,了解力學(xué)課程在土木工程專業(yè)的重要性,對于培養(yǎng)合格的土木工程專業(yè)技術(shù)人員來說,是非常必要的。

作者:段瑋瑋 黃柱 單位:浙江海洋學(xué)院土木工程系

力學(xué)專業(yè)論文:安全工程專業(yè)力學(xué)課程開設(shè)探討

1力學(xué)課程在建筑工程分支研究方向的作用

建筑工程分支(土木類本科專業(yè))專業(yè)除了開設(shè)通識課與技術(shù)基礎(chǔ)課(包括工程制圖、工程力學(xué),流體力學(xué)等)外,還開設(shè)建筑施工設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計等專業(yè)課程。這些專業(yè)課的學(xué)習(xí)和進一步研究總是以力學(xué)類課程為基礎(chǔ)的,主要涉及工程力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土力學(xué)、流體力學(xué)等。如常見的建筑施工過程中的腳手架,其強度和剛度問題都與各部件的可靠安全工作緊密相關(guān)。結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程地質(zhì)等專業(yè)課也都涉及構(gòu)件的強度、剛度及穩(wěn)定性問題,這些正是工程力學(xué)要研究的主要內(nèi)容。

2力學(xué)課程在安全工程專業(yè)建筑工程分支開設(shè)探討

在考慮安全工程專業(yè)建筑工程分支研究方向的力學(xué)類課程設(shè)置時要充分考慮其專業(yè)特征,同時要注意處理好安全學(xué)科與土建學(xué)科的關(guān)系。為深入貫徹落實應(yīng)用型安全工程專業(yè)的發(fā)展思路,切實做好安全工程與土建類專業(yè)在人才培養(yǎng)上的交叉糅合工作,該研究者深入企業(yè)和相關(guān)高校開展了安全工程專業(yè)建筑安全方向人才需求和該領(lǐng)域應(yīng)用型人才培養(yǎng)調(diào)研。從調(diào)研情況來看,隨著安全事業(yè)的發(fā)展,建筑行業(yè)急需安全工程的專業(yè)人才。但在人才培養(yǎng)特別是本科層次人才培養(yǎng)上仍存在一定問題,主要包括:

(1)由于安全工程專業(yè)人才的緊缺,建筑企業(yè)中安全員崗位目前往往不是安全工程專業(yè)畢業(yè)生擔(dān)任,可能是建筑工程相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生在取得安全行業(yè)資格證書后擔(dān)任。這些安全員安全專業(yè)技能缺失,對建筑施工等工程的安全評估缺乏一定的系統(tǒng)性。

(2)從事建筑安全工作的安全工程專業(yè)學(xué)生,雖是安全工程專業(yè)畢業(yè),但缺乏土建類相關(guān)專業(yè)知識。比如施工和結(jié)構(gòu)設(shè)計方面知識的缺乏,對工地現(xiàn)場危險源的判斷與工程安全評估處理就缺乏針對性和有效性。這就需要該類學(xué)生在從事該方面工作時必須補充施工和結(jié)構(gòu)設(shè)計專業(yè)知識,但由于安全工程專業(yè)力學(xué)課程開設(shè)無論從學(xué)時還是深度上都少于土建類本科專業(yè),導(dǎo)致在進行施工和結(jié)構(gòu)方面知識補充時出現(xiàn)了極大的困難。此外,安全工程專業(yè)力學(xué)課程一般不開設(shè)結(jié)構(gòu)力學(xué),而結(jié)構(gòu)力學(xué)是土建類專業(yè)必開課程之一,這也是結(jié)構(gòu)類專業(yè)知識在補充學(xué)習(xí)時出現(xiàn)困難的一個重要原因。目前地方本科院校普遍存在理論課程學(xué)時壓縮的情況,因此在安全工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中全面開設(shè)力學(xué)課程存在一定困難。綜上所述,該研究者認為在安全工程建筑工程分支人才培養(yǎng)方案中,力學(xué)課程的開設(shè)應(yīng)注意針對性,可采用模塊化教學(xué)方式。具體而言,該方向力學(xué)可開成建筑力學(xué)(包括理論力學(xué)模塊、材料力學(xué)模塊和結(jié)構(gòu)力學(xué)模塊),學(xué)時在72~98之間。

3結(jié)語

隨著建筑工程安全問題越來越嚴重,建筑安全方向的安全工程專業(yè)人才培養(yǎng)必將成為社會進一步發(fā)展的主題,作為培養(yǎng)建筑安全類專門人才的高等院校任重而道遠。安全工程專業(yè)建筑工程分支應(yīng)加強力學(xué)課程的開設(shè)力度,鑒于地方本科院校目前理論課程嚴重壓縮的情況,可以對力學(xué)課程采用模塊化教學(xué)方式,將傳統(tǒng)的理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)三大傳統(tǒng)力學(xué)開設(shè)成建筑力學(xué),分為理論力學(xué)模塊、材料力學(xué)模塊和結(jié)構(gòu)力學(xué)模塊三個模塊,學(xué)時在72~98之間,同時優(yōu)化力學(xué)課程知識點,使其更具針對性。

作者:郭遠臣 牟奇建 單位:重慶三峽學(xué)院土木工程學(xué)院

力學(xué)專業(yè)論文:小議土木專業(yè)力學(xué)課程的教學(xué)革新

目前,我校的力學(xué)任課教師都是帶著多媒體課件走上講臺,經(jīng)過多年的多媒體教學(xué)實踐,深深體會到多媒體技術(shù)的應(yīng)用給力學(xué)課程的教學(xué)改革帶來了一片生機。多媒體教學(xué)的優(yōu)點主要表現(xiàn)在:第一可以優(yōu)化教學(xué)過程和教學(xué)內(nèi)容。任課教師在課前將教學(xué)的重要內(nèi)容、重要的文字、圖片、聲像等信息事先編制好,在多媒體教學(xué)過程中做到文、圖、聲、像并茂,生動直觀,產(chǎn)生很大的趣味性,從而豐富學(xué)生的想象力,調(diào)動學(xué)生主動參與教學(xué),使力學(xué)課程不再成為一門枯燥、抽象的純理論課程。第二可以幫助學(xué)生掌握重點和突破難點。多媒體課件把知識的重點和難點或突出以文字,或強調(diào)以色彩,或展示以圖形,對一些抽象的概念或復(fù)雜的關(guān)系,過去使用“千言萬語”和傳統(tǒng)板書也難以精確敘述清楚,現(xiàn)在可用多媒體生動、形象地演示出來,使學(xué)生易懂、易學(xué)。第三可以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。多媒體教學(xué)提供了豐富的多媒體信息和資料,可以充分調(diào)動學(xué)生的眼、耳、口、腦等多種感官,教師在課堂上有足夠的時間與學(xué)生互動、交流,為采用“啟發(fā)式”、“研討式”等教學(xué)方法提供了便利,使學(xué)生好學(xué)樂學(xué),從而增強教學(xué)效果。

一、傳統(tǒng)教學(xué)方法

傳統(tǒng)教學(xué)方法是指教師以黑板+粉筆為主要教學(xué)工具,用精煉生動的語言完成“傳道、授業(yè)、解惑”教學(xué)內(nèi)容。在課堂教學(xué)中,教師站在講臺上親切自然,面帶微笑,手勢動作友好而輕松,再加上隨之而來的親切話語,講起定理,如嘮家常,流暢自如;講起概念,字字珠璣,句句到位,教師處處為學(xué)生著想,循循善誘,學(xué)生與教師同步思維,師生的心理和情感交融在一起,一堂課在緊張熱烈而又輕松愉快的氣氛中結(jié)束。這種教學(xué)方式具有很大的魅力,對學(xué)生產(chǎn)生強烈的感染力,學(xué)生自然聽得津津有味,教師講授的知識內(nèi)容也就點點滴滴落入學(xué)生的心田。當(dāng)然,隨著信息技術(shù)的發(fā)展和教學(xué)改革的深入,傳統(tǒng)教學(xué)的局限性也是顯而易見的,例如僅依靠口述和板書在課堂中難以表達足夠多的信息量,這不符合培養(yǎng)復(fù)合型人才的要求。傳統(tǒng)教學(xué)對圖像的處理功能也較弱,教學(xué)效果還因教師個體差別而有顯著的不同。雖然傳統(tǒng)教學(xué)存在一些不足之處,但由于其簡便易行,因此傳統(tǒng)教學(xué)不可能完全被現(xiàn)代技術(shù)所替代,傳統(tǒng)教學(xué)中的講授、演示、練習(xí)等教學(xué)方法至今仍有強大的生命力。

二、計算機分析法

由于計算機的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,力學(xué)又增加了一種分析方法,即計算機分析法。目前計算機分析法已經(jīng)完全融入力學(xué)研究之中,在理論分析中,人們可以借助于計算機推導(dǎo)那些難于導(dǎo)出的公式,從而求得復(fù)雜的解析解。在實驗研究中,計算機不僅可以整理數(shù)據(jù)、繪制實驗曲線、顯示圖形等,而且可以選用最優(yōu)參數(shù)。特別是隨著有限元理論的逐步成熟及計算機硬件的迅速發(fā)展,現(xiàn)行的CAE(ComputerAidedEngineering)軟件已經(jīng)成熟,CAE軟件成為人們實現(xiàn)工程創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新的得力助手和有效工具。教師在力學(xué)課程教學(xué)中使用CAE軟件對工程問題進行物理力學(xué)性能的分析、模擬、預(yù)測、評價和優(yōu)化,這樣能使學(xué)生不出課堂就可獲得最真實、最全面的信息,極大地拓寬了學(xué)生的知識面,取得最優(yōu)化的教學(xué)效果。

三、工程案例法

力學(xué)課程既是理論性較強又是與工程實踐聯(lián)系密切的學(xué)科,實際工程案例是力學(xué)課堂教學(xué)過程中一項不可缺少的教學(xué)材料。在案例教學(xué)中,教師事先向?qū)W生公布案例討論的題目,指定閱讀材料。學(xué)生利用課后時間學(xué)習(xí)研究案例,進行小組討論交流。在課堂討論中,學(xué)生將所學(xué)理論知識應(yīng)用于案例分析和計算,就案例中的主要問題進行辯論和探討。教師對于討論進程和重點進行指導(dǎo),并總結(jié)提煉必要的理論知識和基本原理。案例素材來源于工程實際,案例教學(xué)促進了理論與實際的結(jié)合,這樣既能幫助學(xué)生很快掌握理論知識,縮短理論與實際的距離,又能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會創(chuàng)新思維方法,全面提高學(xué)生獨立思考、分析問題和解決問題等多方面的能力。

四、多種教學(xué)方法的有機結(jié)合

在教學(xué)過程中,教師是教學(xué)的組織者,起著主導(dǎo)作用。教師在講授力學(xué)課程時,應(yīng)針對本課程的教學(xué)特點,根據(jù)不同章節(jié)的不同內(nèi)容,恰到好處地使用教學(xué)手段,并把各種教學(xué)手段有機地結(jié)合起來,相得益彰,提高課堂教學(xué)質(zhì)量。下面以理論力學(xué)、材料力學(xué)課程為例,介紹根據(jù)課堂教學(xué)內(nèi)容有效發(fā)揮多種教學(xué)方法的優(yōu)勢,盡量做到和諧統(tǒng)一,以取得良好的教學(xué)效果。“緒論”這一章,涉及面較廣,許多內(nèi)容與工程實際聯(lián)系,而學(xué)生又缺乏工程背景知識,教師可運用多媒體技術(shù)將大量的工程實例用動畫演示,還可以在課堂中放映電視錄像教材《力學(xué)在工程中的應(yīng)用》,通過影片介紹力學(xué)在土木、水利、機械、航空航天等工程中的應(yīng)用。這些動畫、錄像資料起到了很好的輔助教學(xué)作用,大大增強了學(xué)生的工程實感和授課的信息量,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性?!包c的合成運動”和“剛體的平面運動”這兩章一直是運動學(xué)教學(xué)中的重點內(nèi)容,對于動點的絕對運動、相對運動、牽連運動三種運動的分析,牽連點概念的理解,以及剛體的平動、定軸轉(zhuǎn)動、平面運動三種運動的判斷是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點。如果采用傳統(tǒng)教學(xué)方式講解具有很大的難度,因為傳統(tǒng)的教學(xué)方法無法向?qū)W生展示機構(gòu)動態(tài)的效果,不利于學(xué)生對知識的理解和掌握。教師可以充分利用多媒體技術(shù)把各構(gòu)件的運動情況演示出來,多媒體動畫的效果和作用是其它教學(xué)手段無法實現(xiàn)的。例如,用動畫演示刨床急回機構(gòu)、凸輪機構(gòu)的運動情況,形象地展示每個構(gòu)件各自的運動以及它們之間運動傳遞的聯(lián)接點,在播放的過程中講解一個點兩個系三種運動,這樣就能讓學(xué)生直觀地感受到動點三種運動的形成過程。在講授剛體平面運動可分解為隨基點的平移和繞基點的轉(zhuǎn)動時,為了解釋說明平移的運動規(guī)律與基點的選擇有關(guān),而轉(zhuǎn)動的運動規(guī)律與基點的選擇無關(guān),可以選擇不同的點作為基點,然后用動畫把運動過程生動的展現(xiàn)出來,學(xué)生自然就一目了然了。

多媒體教學(xué)可以將教師從煩瑣的板書中解脫出來,為互動式、啟發(fā)式等生動活潑的教學(xué)方法提供了方便。這種方式有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,有利于教師知識轉(zhuǎn)化為學(xué)生知識。例如在講“摩擦角與自鎖”時,首先展示一些實際工程中自鎖機構(gòu)的圖片,如千斤頂?shù)?,然后教師引?dǎo)和幫助學(xué)生對自鎖現(xiàn)象和素材進行分析歸納,從這些實例中總結(jié)出抽象化的力學(xué)模型,接著對力學(xué)模型進行受力分析,列出其靜力平衡方程,得出機構(gòu)滿足自鎖條件的結(jié)論,然后用動畫演示摩擦錐的形成過程以及自鎖的條件,最后教師給學(xué)生留有提問題的時間,教師聯(lián)系學(xué)生的問題進行點評,這樣層層深入,啟發(fā)中有互動,互動中有啟發(fā),課堂精彩場面不斷出現(xiàn)。實驗是力學(xué)重要的研究方法之一。它既可以研究力學(xué)的基本理論應(yīng)用于實際問題時的正確性與適用范圍,又可以研究當(dāng)一些基本理論難以解決實際問題時,通過實驗建立合適的簡化模型,為理論分析提供必要的基礎(chǔ)。教師利用動畫模擬演示實驗,形象直觀,可以加強教學(xué)效果。例如,在講解構(gòu)件的四種基本變形的變形特點、材料的力學(xué)性能、沖擊韌性、壓桿穩(wěn)定等內(nèi)容時,都可運用多媒體教學(xué)手段,通過動畫緩慢地演示整個試驗過程,將結(jié)構(gòu)在外力作用下的變形、破壞等方面的特性直觀形象地展現(xiàn)出來,幫助學(xué)生加深理解屈服極限、強度極限、伸長率等重要概念,這明顯要比僅靠言語在課堂上講解實驗的結(jié)論效果要好得多。

隨著力學(xué)課程體系改革的不斷深入,力學(xué)面臨著教學(xué)內(nèi)容要充實更新的迫切要求。因此,教師在多媒體教學(xué)中應(yīng)引入計算機分析這一新方法,這有利于拓寬學(xué)生的知識面。例如,在講述矩形截面梁橫截面上的彎曲應(yīng)力、圣維南原理、應(yīng)力集中等內(nèi)容時,利用目前在計算工程領(lǐng)域中最通用和有效的有限元分析軟件ANSYS進行計算機仿真計算,用多媒體技術(shù)在課堂上向?qū)W生演示ANSYS程序的建模、求解、提取結(jié)果三個基本過程,可以使學(xué)生清晰地觀看到截面上應(yīng)力的變化規(guī)律以及最大應(yīng)力的分布狀況,這不僅對學(xué)生全面掌握課堂教學(xué)內(nèi)容是十分有利的,而且還向?qū)W生介紹了國內(nèi)外有限元技術(shù)的最新科研成果,為將來學(xué)生進行工程設(shè)計計算打下基礎(chǔ)。力學(xué)課程的知識要點繁多,其中有些教學(xué)內(nèi)容并不適合使用多媒體教學(xué)方式,而采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式卻能取得事半功倍的效果。例如,物體的受力分析和構(gòu)件四種基本變形內(nèi)力圖的畫法是學(xué)生必須掌握的基本功,有關(guān)物體平衡、運動學(xué)、動力學(xué)問題以及構(gòu)件強度、剛度、穩(wěn)定性問題的計算方法是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容,學(xué)生只有通過不斷的解題實踐,才能正確理解基本知識和熟練掌握計算方法。因此,對于一些重要的基本概念、基本理論、公式推導(dǎo)以及例題的演算等,都應(yīng)由教師在黑板上親自講解。教師適當(dāng)?shù)卦诤诎迳蠈懗鲆恍┲匾拍?、公式、結(jié)論中的關(guān)鍵詞,不但可以突出重點,加深學(xué)生的印象,而且可以調(diào)節(jié)課堂氣氛,避免學(xué)生由于長時間觀看大屏幕引起的視覺疲勞。在典型例題求解方面,教師更應(yīng)該在黑板上親自去畫、去演示,讓學(xué)生看到老師是怎樣演算的,并讓學(xué)生在課堂上進行同步訓(xùn)練,然后教師總結(jié)解題的思路與方法,這樣就能顯著提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

五、結(jié)束語

課堂教學(xué)的主體是教師,多媒體教學(xué)法、傳統(tǒng)教學(xué)法、計算機分析法、工程案例法等教學(xué)方式都只是教師在課堂教學(xué)過程中輔助的教學(xué)手段,正確的態(tài)度應(yīng)該是對各種教學(xué)方法進行揚長避短地使用,充分發(fā)揮各自的長處,不斷提高教學(xué)質(zhì)量,這才是我們追求的目標。(本文作者:龍志勤、習(xí)會峰、王志剛 單位:廣東石油化工學(xué)院建筑工程學(xué)院)

力學(xué)專業(yè)論文:機械專業(yè)材料力學(xué)課程教學(xué)改革探討

摘要:材料力學(xué)課程是機械專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課,隨著高校人才培養(yǎng)模式的改變,材料力學(xué)教學(xué)改革勢在必行。本文結(jié)合材料力學(xué)教學(xué)實際情況和個人教學(xué)經(jīng)驗,從改變教學(xué)理念、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和改進教學(xué)方法3方面,進行了可行性研究,提出了相應(yīng)實施方案。

關(guān)鍵詞:教學(xué)改革;同伴教學(xué)法;知識拓展;情感投入

1教學(xué)改革的必要性

材料力學(xué)課程是機械專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課,對后續(xù)課程學(xué)習(xí)和未來職業(yè)發(fā)展都相當(dāng)重要。傳統(tǒng)的材料力學(xué)是內(nèi)容豐富、邏輯嚴密和結(jié)構(gòu)完善的封閉體系,隨著高校人才培養(yǎng)模式的重大改變,教學(xué)改革勢在必行。目前機械類本科專業(yè)材料力學(xué)課程課時數(shù)量有限,授課內(nèi)容偏多。這些都是影響教學(xué)質(zhì)量和授課效果的不利因素,如何提高教學(xué)效率,保質(zhì)保量地完成授課目標,是任課教師都應(yīng)該重視的問題。

2改變教學(xué)理念

2.1采用同伴教學(xué)實現(xiàn)課堂互動

同伴教學(xué)法是由哈佛大學(xué)應(yīng)用物理系主任埃里克?馬祖爾教授首先提出并推廣應(yīng)用的創(chuàng)新教學(xué)模式,通過引導(dǎo)學(xué)生參與教學(xué)過程變傳統(tǒng)單一的講授為基于概念剖析的自主學(xué)習(xí)和合作探究,實現(xiàn)學(xué)生互動和師生互動。材料力學(xué)學(xué)時緊,概念多公式多計算量大,單純的課堂講述易降低學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,導(dǎo)致學(xué)生對知識點理解不準記憶不深。當(dāng)前學(xué)生大多是1990年后出生,追求獨立個性,耐性差惰性大,對相對枯燥的教學(xué)內(nèi)容和講授方法易產(chǎn)生逆反心理。采用同伴教學(xué)法實現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn),能夠有效應(yīng)對上述問題[1]。同伴教學(xué)法要求教師事先制定難度適宜的預(yù)習(xí)提綱以及基礎(chǔ)測試題和提高題,學(xué)生參考提綱進行課前預(yù)習(xí),通過閱讀教材和查詢參考資料,自行消化容易理解的知識點。課堂上學(xué)生在教師指導(dǎo)下討論重點和難點,通過個人發(fā)言闡述自己的觀點,通過相互討論傾聽別人的理解,最后由教師進行總結(jié)講解,力求做到真正學(xué)懂并能掌握運用。基于同伴教學(xué)法的課堂教學(xué)能真正實現(xiàn)互動,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與意識,培養(yǎng)出有自主創(chuàng)新意識和良好自學(xué)能力的學(xué)生。

2.2注重知識拓展激發(fā)學(xué)生興趣

材料力學(xué)內(nèi)容豐富涉及面廣,基礎(chǔ)厚口徑寬。課堂教學(xué)中如果只注重課程本身,分析問題常會停留在較窄范圍和較淺層面上。適當(dāng)?shù)闹R拓展有時僅需三言兩語,更寬和更深的知識就展現(xiàn)在學(xué)生面前,引發(fā)學(xué)生的深入思考和討論。向后續(xù)課程方向、向工程實際方向和向交叉學(xué)科方向的知識拓展都能夠極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使課堂教學(xué)變得引人入勝。螺紋受力分析是機械設(shè)計課程中的內(nèi)容,其公式推導(dǎo)屬于材料力學(xué)中雙向應(yīng)力狀態(tài)和強度理論范疇。材料力學(xué)中無明確提及,機械設(shè)計中直接引用,學(xué)生學(xué)到此處時常卡殼。針對此種情況,材料力學(xué)教師在講授這部分內(nèi)容時只需增加和螺紋連接相關(guān)的例題,費時不多效果明顯,讓學(xué)生切實感受到本課程在后續(xù)課程中的應(yīng)用性。和材料力學(xué)相關(guān)的工程實例不勝枚舉,適當(dāng)聯(lián)系對活躍課堂氣氛幫助很大。如講授應(yīng)力集中時可以聯(lián)系1954年英國海外航空公司彗星號大型噴氣式客機失事事件,對飛機殘骸打撈分析發(fā)現(xiàn),失事原因是由于氣密艙窗口處直徑僅為3.175mm的鉚釘孔邊緣微小裂紋發(fā)展所致。力學(xué)公式多涉及發(fā)展史,講述胡克定理時,可以討論牛頓和胡克之間的爭論,讓學(xué)生了解力學(xué)發(fā)展離不開科學(xué)家的爭辯和討論。這些有助于激發(fā)學(xué)生就力學(xué)問題開展爭論的熱情。授課時頗受學(xué)生歡迎。

2.3強調(diào)情感投入引起學(xué)生共鳴

興趣是最好的老師,感興趣就能學(xué)會,癡迷就能學(xué)好,情感能夠左右學(xué)習(xí)結(jié)果是顯而易見的[2]。按照美國教育心理學(xué)家布魯斯的分類體系,情感領(lǐng)域的教學(xué)目標分為接受或注意、反應(yīng)、評價或價值化、組織和價值體系的個性化5個層次。針對材料力學(xué)的基本特點和我校學(xué)生的實際情況,教師可以從前3個層次對學(xué)生進行課程情感的培養(yǎng)。學(xué)生對新課程通常有想知道這門課究竟講什么有什么用的基本心理,在首次上課時教師就明確闡述課程內(nèi)容,聯(lián)系后續(xù)課程和工程實例,讓學(xué)生先入為主地了解到課程的重要性。學(xué)生接受之后會做出相應(yīng)響應(yīng)提出疑問,教師引導(dǎo)學(xué)生逐步找到答案,對具有代表性的問題鼓勵學(xué)生做歸納總結(jié),讓學(xué)生認識到材料力學(xué)好不難。在課程內(nèi)容學(xué)習(xí)到一定階段之后,引導(dǎo)學(xué)生將所掌握的材料力學(xué)規(guī)律和準則應(yīng)用到生活或工程中,使學(xué)生形成利用材料力學(xué)原理評價工程性能的相應(yīng)價值化觀念,潛移默化中將材料力學(xué)融入到學(xué)生的情感評價系統(tǒng)中去。

3優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

材料力學(xué)課程基礎(chǔ)部分包括4大基本變形、應(yīng)力分析與強度理論、組合變形和壓桿穩(wěn)定,授課內(nèi)容不宜做較大改動。結(jié)合我校應(yīng)用性大學(xué)特點,講授中應(yīng)把握重點進行優(yōu)化,減少理論推導(dǎo),添加實踐應(yīng)用,培養(yǎng)出具有較強實用能力和動手能力的學(xué)生。如在講述扭轉(zhuǎn)的平面假設(shè)時,不需要從微觀單元體分析應(yīng)變應(yīng)力的分布情況,只需要通過實驗或軟件讓學(xué)生認識到應(yīng)變應(yīng)力均是轉(zhuǎn)動半徑的線性函數(shù),即可簡單快速地推導(dǎo)出應(yīng)力計算公式。這種直觀清晰的講授方法節(jié)約時間,不需要太深數(shù)學(xué)基礎(chǔ),學(xué)生易接受,課堂效果好。對于部分學(xué)有余力和想要考研深造以后從事研究性工作的學(xué)生,可以在第6學(xué)期開設(shè)材料力學(xué)課程提高部分專業(yè)限選課,進行理論加深,補充交變載荷、動載荷、靜不定結(jié)構(gòu)和能量方法,做到因材施教,最大限度地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

4改進教學(xué)方法

4.1利用試驗裝置進行教學(xué)創(chuàng)新

材料力學(xué)實驗是教學(xué)的重要組成部分,我校機械專業(yè)材料力學(xué)目前開設(shè)4個實驗:低碳鋼和鑄鐵的拉伸和壓縮試驗、扭轉(zhuǎn)試驗、低碳鋼彈性系數(shù)的測定實驗,純彎曲梁的正應(yīng)力測定實驗。這4個實驗均屬于驗證性實驗,缺乏創(chuàng)新性,學(xué)生收獲不大。部分實驗設(shè)備精度不高,有些實驗數(shù)據(jù)不合理,難以達到實驗?zāi)康?,教學(xué)輔助作用有限。近年我院和清華大學(xué)合作研制成立了實驗力學(xué)實驗室,其中光學(xué)數(shù)字散斑技術(shù)(DSCM)在平面應(yīng)力應(yīng)變檢測方面具有全場、實時、非接觸的特點,檢測精度和速度方面均處于國內(nèi)領(lǐng)先水平,完全可以滿足材料力學(xué)相關(guān)實驗的檢測要求,利用先進實驗條件進行材料力學(xué)實驗教學(xué)創(chuàng)新是目前實驗室已研究待結(jié)項的河南省教育廳項目?,F(xiàn)在初步能夠進行的創(chuàng)新實驗包括:材料均勻性、連續(xù)性、各向同性實驗,圓孔板、缺口試樣的應(yīng)力集中拉伸實驗,梁的彎曲實驗等。通過現(xiàn)場試驗讓學(xué)生對構(gòu)件內(nèi)部的應(yīng)力應(yīng)變等力學(xué)指標一目了然,使學(xué)生真實感受到外部荷載對物體的作用效果,教師在授課過程中可以達到事半功倍的效果。

4.2借助相關(guān)軟件培養(yǎng)綜合能力

隨著計算機仿真技術(shù)的發(fā)展,CAE軟件作為輔助教學(xué)手段已被廣泛應(yīng)用。材料力學(xué)以桿件為主要研究對象,桿件的基本變形和組合變形都可以用ANSYS仿真軟件進行建模計算,以云圖的形式給出應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律和數(shù)值結(jié)果,直觀生動地展現(xiàn)在學(xué)生面前[3]?,F(xiàn)有大部分通用仿真軟件用戶界面友好,入門簡單,有興趣的學(xué)生可以自學(xué)。利用計算機軟件進行優(yōu)化設(shè)計是目前機械行業(yè)的發(fā)展趨勢,通用軟件建模和分析思路類似,學(xué)生有一定基礎(chǔ)后,在工作中可以學(xué)習(xí)和掌握其他相關(guān)軟件。

4.3依托網(wǎng)絡(luò)平臺提高教學(xué)質(zhì)量

網(wǎng)上教學(xué)突破了傳統(tǒng)教學(xué)在時間和空間上的限制,運用現(xiàn)代教育技術(shù)手段實現(xiàn)教學(xué)資源共享,師生溝通快捷方便,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了高質(zhì)量的服務(wù)。我校網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺搭建于2010年,使用初期師生的積極性較高,但只有校園IP地址能登陸極大地限制了平臺的使用。材料力學(xué)例圖和公式較多,平臺輸入功能不強,電子版作業(yè)提交缺乏區(qū)分度,部分學(xué)生以復(fù)制粘貼手法應(yīng)付,這些不足之處都極大降低了平臺的資源使用率和活動參與率。將課堂講授和網(wǎng)絡(luò)互動有機結(jié)合起來,才能更好地完成材料力學(xué)的教學(xué)工作。

5結(jié)語

教學(xué)改革的具體有效實施需要相關(guān)部門的支持和任課教師的相互配合,從試點班級逐步擴大,探索更加有利于學(xué)生成長和成才的教學(xué)改革方法。從機械專業(yè)現(xiàn)狀分析,材料力學(xué)教學(xué)改革從卓越工程師班開始推行是比較合適的。

作者:呂純潔 單位:洛陽理工學(xué)院 機械工程學(xué)院

力學(xué)專業(yè)論文:安全工程專業(yè)流體力學(xué)課程教學(xué)探索

摘要為提高安全工程專業(yè)“流體力學(xué)”課程教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生綜合能力的培養(yǎng),提出了基于CDIO教育理念的流體力學(xué)課程教學(xué)改革模式,將CDIO理念融入課程教學(xué)內(nèi)容體系優(yōu)化設(shè)計、教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變及實驗教學(xué)改革中。教學(xué)內(nèi)容結(jié)合專業(yè)需求及與后續(xù)專業(yè)課程之間的關(guān)系進行優(yōu)化設(shè)計,增強了與安全工程專業(yè)的契合度;以問題學(xué)習(xí)的形式開展課堂教學(xué),注重各知識點的銜接及其在專業(yè)中的應(yīng)用與拓展;實驗教學(xué)中通過增加設(shè)計性、綜合性、開放性實驗提高學(xué)生的綜合能力,使學(xué)生在現(xiàn)代工程活動中賴以生存和成長的團隊精神、交流能力及系統(tǒng)掌控能力得到發(fā)展。

關(guān)鍵詞CDIO;流體力學(xué);能力培養(yǎng);教學(xué)改革

1引言

“流體力學(xué)”作為理工科的一門專業(yè)基礎(chǔ)課和必修課,它的重要性是眾所周知的,作為力學(xué)分支,其在安全工程專業(yè)有著廣泛的應(yīng)用,與泄漏、火災(zāi)、爆炸、通風(fēng)等有著密切的關(guān)系,是后續(xù)工業(yè)通風(fēng)、消防工程等專業(yè)課程學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)。近年來流體力學(xué)學(xué)科發(fā)生深刻變化,對流體運動認識加深,測量手段更為先進,對流體運動分析和處理的能力空前強大,與工程應(yīng)用結(jié)合更加緊密。然而“流體力學(xué)”這門課程概念抽象、數(shù)學(xué)公式多,在以往課程教學(xué)過程中更多重視理論知識的傳授,人才培養(yǎng)過程中存在著過分偏重理論知識學(xué)習(xí),缺乏對學(xué)生工程能力的培養(yǎng)等不足之處。因此,本文借鑒國際流行的CDIO工程教育理念,擬對安全工程專業(yè)“流體力學(xué)”課程進行教學(xué)改革,使理論知識服務(wù)于后續(xù)的安全知識學(xué)習(xí)及工作實際,將知識教育和能力培養(yǎng)有機地結(jié)合起來,增強學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,使學(xué)生專業(yè)理論知識的學(xué)習(xí)真正地更好地融入之后的安全工作中。

2CDIO工程教育理念

CDIO是構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實施(Imple-ment)和運行(Operate)的簡稱。“C”構(gòu)思指系統(tǒng)性的構(gòu)想、思考,明確產(chǎn)業(yè)需求?!癉”設(shè)計是把將要被實現(xiàn)的計劃通過視覺的形式描述出來的活動過程;“I”實施是執(zhí)行、施行實際的行為,指把設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過程;“O”運行是指產(chǎn)品實現(xiàn)之后(即實施之后)使用其來達到想要的價值的過程。從構(gòu)思、設(shè)計、實施到運行的全過程就是產(chǎn)品的整個生命周期,用它來代表工程的范疇[1]。CDIO教育模式提倡培養(yǎng)具有較高專業(yè)理論水平和符合產(chǎn)業(yè)需求的綜合性應(yīng)用能力并重的高等工程教育專業(yè)學(xué)生,這種模式在安全工程專業(yè)領(lǐng)域具有一定的借鑒意義[2]。CDIO強調(diào)在系統(tǒng)和產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行的真實工程實踐環(huán)境中培養(yǎng)學(xué)生的工程能力,通過引導(dǎo)學(xué)生以主動的、實踐的、知識之間有機聯(lián)系的方式培養(yǎng)學(xué)生的工程能力,使學(xué)生在創(chuàng)新思維能力、終生學(xué)習(xí)能力、團隊合作能力和工程實踐能力等方面得到全面的訓(xùn)練和提高。

3基于CDIO理念的流體力學(xué)課程實施

3.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

在教學(xué)時,教材的選取是非常重要的,首先要選擇一本好的教材,然后圍繞教材的內(nèi)容,進行全方位的內(nèi)容設(shè)計。湖南工學(xué)院安全工程專業(yè)選用的教材為蔡增基、龍?zhí)煊逯骶幍摹读黧w力學(xué)泵與風(fēng)機》,該教材詳細介紹了流體力學(xué)及泵與風(fēng)機的基礎(chǔ)知識,并配有豐富的習(xí)題供學(xué)生課后練習(xí)鞏固,另圍繞教學(xué)大綱,每章設(shè)置了思考題。但教材內(nèi)容多是從供熱通風(fēng)空調(diào)類專業(yè)角度出發(fā),內(nèi)容較多。按照安全專業(yè)職業(yè)能力與素質(zhì)需求為導(dǎo)向,結(jié)合我校安全工程專業(yè)對該課程課時安排較少,學(xué)生文科生多,理科基礎(chǔ)薄弱的特點、安全工程專業(yè)需求及其與后續(xù)專業(yè)課程之間的關(guān)系,課程教學(xué)內(nèi)容分為四部分:(1)流體靜力學(xué)。掌握流體平衡的規(guī)律,對其中與安全工程關(guān)系不大的小節(jié)進行刪除。(2)流體動力學(xué)。研究流體在運動狀態(tài)時,作用于流體上的力與運動要素之間的關(guān)系,以及流體的運動特征與能量轉(zhuǎn)換等。(3)有關(guān)流體靜力學(xué)和流體動力學(xué)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,如孔口與管嘴恒定流、管道恒定流等。注重與工業(yè)通風(fēng)、消防、安全工程中常見的泄漏等問題相結(jié)合。(4)泵與風(fēng)機工作原理及運行知識,重點掌握如何選擇泵與風(fēng)機。由于課時有限,其他知識可通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)來完成。內(nèi)容設(shè)置注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)能力和分析解決問題的能力,不因課時少而刪除其物理背景、力學(xué)建模和求解過程等方面的學(xué)習(xí),只講授結(jié)果、計算公式、圖表等這種短視的做法培養(yǎng)出來的學(xué)生只是現(xiàn)成公式的計算機器,面對新的問題將束手無策,學(xué)生沒有創(chuàng)新能力,沒有利用所學(xué)知識解決實際問題的能力。只有掌握正確的基本概念和流體運動一般規(guī)律,才能認識特殊規(guī)律,才能有分析實際問題的能力,才能正確應(yīng)用和處理流體力學(xué)商業(yè)軟件。

3.2轉(zhuǎn)變教學(xué)方法

在課堂教學(xué)中注重學(xué)生綜合思維、系統(tǒng)思維和工程能力的培養(yǎng)。結(jié)合傳統(tǒng)的教學(xué)方法,采用以問題學(xué)習(xí)的形式,要求學(xué)生基于問題學(xué)習(xí)。(1)首先要講授該門課程的性質(zhì)及作用,讓學(xué)生掌握該課程在整個專業(yè)培養(yǎng)中的作用以及工程實踐中的具體應(yīng)用價值,以及該課程與其他課程之間的關(guān)系,從而在學(xué)生的整體知識架構(gòu)中建立起清晰的課程邏輯聯(lián)系[3],培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維能力。(2)各知識點的教學(xué)過程采用啟發(fā)式教學(xué)法,先由老師設(shè)置問題,讓學(xué)生帶著問題進行學(xué)習(xí);學(xué)完之后讓學(xué)生思考學(xué)了什么,有什么用;除了基本的教學(xué)過程外,在課程中設(shè)置一些小專題討論,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。(3)傳統(tǒng)的教學(xué)模式由于缺乏對知識的應(yīng)用,學(xué)生通常將通過考試作為學(xué)習(xí)目標而專注于記憶考試內(nèi)容。因此在教學(xué)中注重相應(yīng)知識點的講解的同時,注重對各知識點的應(yīng)用和拓展,各知識點多方面地與安全工程專業(yè)相結(jié)合(如在講述孔口管嘴出留時與危險化學(xué)品物質(zhì)泄漏進而導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸、中毒事故相結(jié)合;講述流動阻力時與工業(yè)通風(fēng)管道設(shè)計、消防水管道設(shè)計相結(jié)合),強調(diào)其對專業(yè)的支撐作用,要求理論知識必須服務(wù)于安全工作實際,將知識教育和工程能力培養(yǎng)有機地結(jié)合起來。

3.3實驗教學(xué)改革

實驗環(huán)節(jié)是CDIO模式下教學(xué)環(huán)節(jié)的非常重要的組成部分,學(xué)生工程能力的培養(yǎng)和綜合應(yīng)用能力的提高,有賴于此環(huán)節(jié)[4]。實驗教學(xué)方面通過建設(shè)流體力學(xué)實驗室,將實踐教學(xué)貫穿于學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程,實現(xiàn)對學(xué)生的動手實踐能力、技術(shù)應(yīng)用能力、研究創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實驗?zāi)K分為基礎(chǔ)驗證類實驗?zāi)K、綜合性實驗?zāi)K和開放性實驗?zāi)K。基礎(chǔ)驗證類實驗主要包括雷諾實驗、能量守恒驗證實驗、沿程阻力實驗、局部阻力實驗、文丘里管實驗、流量計實驗、離心泵實驗等[5]。這些實驗過程簡單,能幫助學(xué)生更好地理解流體力學(xué)的基本原理和定律,但缺乏創(chuàng)造性,沒有與安全工程專業(yè)實際相結(jié)合。綜合性實驗如與工業(yè)通風(fēng)課程相結(jié)合,設(shè)計一個通風(fēng)除塵管道模型,學(xué)生通過流體力學(xué)知識制定實驗方案,使用儀器測量風(fēng)速、壓強等相關(guān)參數(shù)計算通風(fēng)阻力。讓學(xué)生把流體力學(xué)知識更好地與安全工程專業(yè)相結(jié)合,解決專業(yè)實際問題。綜合類型的實驗相對較復(fù)雜,采用團隊協(xié)作的方式,通過互相交流討論解決實驗過程中遇到的問題,發(fā)散思維,實驗結(jié)束后進行匯報,培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力和溝通能力。開放性實驗?zāi)K通過建設(shè)開放性實驗室,為學(xué)生參加各類學(xué)科競賽、科技創(chuàng)新活動、自主實驗、參與大學(xué)生研究性與創(chuàng)新性實驗項目、參與教師科研項目提供實踐平臺。如學(xué)生可進行計算機虛擬流體力學(xué)實驗、利用flunet軟件模擬火災(zāi)發(fā)生時煙氣流動過程。開放性實驗可鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力。

4結(jié)論

1)安全工程專業(yè)“流體力學(xué)”課程作為一門學(xué)科基礎(chǔ)課,其教學(xué)改革應(yīng)以專業(yè)能力需求為導(dǎo)向、學(xué)生能力培養(yǎng)為目標,引入CDIO理念進行教學(xué)改革,可提高學(xué)生創(chuàng)新思維能力、系統(tǒng)思維能力、和工程能力的培養(yǎng),提高學(xué)生的工程意識及大工程觀。2)基于CDIO理念的“流體力學(xué)”課程教學(xué)改革應(yīng)注重學(xué)生主體作用的發(fā)揮,以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo),采用問題學(xué)習(xí)的形式進行教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生用基礎(chǔ)理論分析、解決實際問題的能力。3)在“流體力學(xué)”課程教學(xué)改革中,應(yīng)注重實驗教學(xué)環(huán)節(jié),實驗教學(xué)除了基本的基礎(chǔ)驗證類實驗外,組織學(xué)生做一些綜合性、設(shè)計性、開放性實驗,教學(xué)中注重學(xué)生團隊協(xié)作能力,人際交往能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

作者:易玉枚 王秋衡 黃俊歆 黃宏格 單位:湖南工學(xué)院

力學(xué)專業(yè)論文:土木工程專業(yè)力學(xué)課程教學(xué)改革的思考

摘要:結(jié)合獨立學(xué)院力學(xué)課程的實際教學(xué)情況,從教學(xué)定位、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、作業(yè)形式等方面提出了教學(xué)改革的思路和注意點,并就學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng),強化過程考核兩方面提出了具體措施,以期為相關(guān)課程改革提供參考。

關(guān)鍵詞:獨立學(xué)院;教學(xué)定位;教學(xué)改革;力學(xué)課程

力學(xué)課程是土木、機械、礦山、航空航天等工科專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。土木工程專業(yè)的力學(xué)課程包括理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等。此類課程理論較復(fù)雜,概念較抽象,知識點繁多,與專業(yè)課的知識點聯(lián)系密切,其研究問題和解決問題的方法在實際工程中具有代表性[1-2]。目前,國內(nèi)各獨立學(xué)院開始強化人才培養(yǎng)過程中的重要作用,在調(diào)整專業(yè)教學(xué)計劃過程中,為了增加實踐類課程學(xué)時,不得不刪減理論課時,占專業(yè)總學(xué)時約10%的力學(xué)類課程往往首當(dāng)其沖。在學(xué)時緊張的情況下,若不及時調(diào)整教學(xué)大綱和教學(xué)方法,將會導(dǎo)致“教師不會教,學(xué)生學(xué)不會”的后果,進而影響學(xué)生專業(yè)課的學(xué)習(xí),影響畢業(yè)后的實踐。這與“著力培養(yǎng)信念執(zhí)著、品德優(yōu)良、知識豐富、本領(lǐng)過硬的高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才”[3]背道而馳。

一、明確教學(xué)定位

在聯(lián)合國教科文組織頒布的《世界教育分類標準分類法2011》中,高等教育包括學(xué)術(shù)教育、高級職業(yè)或?qū)I(yè)教育,具體有短線高等教育、學(xué)士或等同水平、碩士或等同水平、博士或等同水平四個級別[4]。從社會生產(chǎn)或活動的目的來分析,現(xiàn)代社會的人才可分為學(xué)術(shù)型、工程型、技術(shù)型和技能型。據(jù)此,區(qū)別于研究型大學(xué),獨立學(xué)院的主要目標是培養(yǎng)合格的應(yīng)用型技術(shù)人才,其培養(yǎng)過程的總體特征是以技術(shù)為主,技能為輔,級別為學(xué)士或等同水平。據(jù)文獻顯示,短線高等教育的課程是基于使用和特定職業(yè),學(xué)生主要進入勞務(wù)市場;學(xué)士或等同水平級別的課程一般以理論為主,但可包括實踐成分,接觸最新的研究或最好的專業(yè)實踐??梢姡c高職高專院校相比,目前獨立學(xué)院的課程設(shè)置一般“以理論為主”,這正是本科教育與??平逃闹匾獏^(qū)別,也是獨立學(xué)院專業(yè)教學(xué)過程中不宜忘卻的。目前,獨立學(xué)院普遍面臨著招生與就業(yè)兩大難題。就用人單位而言,普遍希望應(yīng)屆畢業(yè)生到單位之后就能直接工作,減少培訓(xùn)環(huán)節(jié)。從表面上降低了用人成本,實際卻是用人單位的“短見”。在如此的用人要求壓力之下,部分獨立學(xué)院的專業(yè)教學(xué)模式正趨同于高專院校。若其專業(yè)教學(xué)計劃一味降低理論課程的比例,而不能體現(xiàn)“以理論為主”這一特征,則脫離本科教育范疇。

二、整合教學(xué)內(nèi)容

目前,獨立學(xué)院土木工程專業(yè)的力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容存在以下問題:(1)課程之間的教學(xué)內(nèi)容部分重復(fù)。如理論力學(xué)在運動學(xué)、動力學(xué)部分與大學(xué)物理有重復(fù);桁架部分在理論力學(xué)與結(jié)構(gòu)力學(xué)中均有涉及;材料力學(xué)中梁的內(nèi)力圖、撓曲線方程的積分法計算位移、超靜定梁的計算等部分在結(jié)構(gòu)力學(xué)中有涉及,或有更詳細、更深入的介紹與分析。對于此類情況,有必要統(tǒng)一調(diào)整各門課程的教學(xué)大綱,杜絕重復(fù)講解。(2)重點難點難理解。結(jié)合教學(xué)對象的實際情況,考慮人才培養(yǎng)目標的不同,獨立學(xué)院土木工程專業(yè)的力學(xué)課程的教學(xué)要求與一本、二本院校應(yīng)有所區(qū)別。對于重點難點內(nèi)容,應(yīng)要求學(xué)生“熟練運用”即可,不宜作過高要求。當(dāng)然這一點與課程考核環(huán)節(jié)的考核方式要對應(yīng)。因此,必須在課程教學(xué)大綱的修改環(huán)節(jié)將相關(guān)力學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容進行梳理、整合,避免重復(fù)教學(xué),可將更多學(xué)時用于其他或者更多的教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)針對性。筆者所在的南京理工大學(xué)對三大力學(xué)大綱調(diào)整后的教學(xué)實踐表明,學(xué)生更樂于了解和接觸新的知識,這有利于課堂效率的提高。

三、轉(zhuǎn)變教學(xué)方式

在過去的十幾年中,普遍的教學(xué)模式是“PPT+板書”。與單一板書的模式相比,“PPT+板書”可使教學(xué)過程更加靈活,但教育、教學(xué)信息化的步伐從來沒有停止。隨著,電腦、智能手機、網(wǎng)絡(luò)的普及,更為高效的教學(xué)新模式(微課、翻轉(zhuǎn)課堂、慕課等)和各種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺不斷出現(xiàn)[5]。作為新時期的教師,應(yīng)主動跟上新的趨勢,學(xué)會運用信息化的教學(xué)方法,提高教學(xué)效率。結(jié)合教師隊伍、學(xué)生生源等實際情況,微課模式更適合獨立學(xué)院。以微課為例,教師可結(jié)合教學(xué)進度,提前將課件、自制的微課視頻、課后練習(xí)等教學(xué)資料共享到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,供學(xué)生課前、課后學(xué)習(xí),也可在網(wǎng)絡(luò)上批改作業(yè),交流答疑。由于一般微課資源播放時間較短,通常5~10分鐘,學(xué)習(xí)者可通過手機隨時隨地觀看,學(xué)習(xí)過程中若遇到知識難點,可以反復(fù)學(xué)習(xí)。此外,獨立學(xué)院的自有師生比遠遠低于公辦院校,其教學(xué)班級人數(shù)之多、教學(xué)人員之少,有目共睹。在相同情況下,無論是學(xué)生的課堂紀律,還是教師的授課效率,都無法與公辦本科院校相比。若借助微課模式,任課教師可以在開學(xué)前精心準備,以減小課堂壓力,轉(zhuǎn)而加強課堂討論與交流等互動環(huán)節(jié),既可以活躍課堂氣氛,也有利于教學(xué)效率的提高。已有的實踐表明,新的教學(xué)方式方便了教師的教學(xué),促進了學(xué)生的學(xué)習(xí)和相互交流。當(dāng)然,以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺為基礎(chǔ)的微課模式在實踐中也遇到一些問題。比如,作業(yè)中的客觀題可自動批閱,但主觀題的作答和批閱較麻煩;網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、觀看在線教學(xué)視頻不夠流暢等??梢姡€(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)和可靠的教學(xué)平臺是微課模式的必備條件。

四、調(diào)整作業(yè)形式

力學(xué)課程知識點多,課后作業(yè)量大,學(xué)生普遍反映課后有作業(yè)壓力。但對大部分學(xué)生而言,只有結(jié)合課后作業(yè)環(huán)節(jié),才能更好地強化課堂知識點。建議任課教師提前將課后作業(yè)設(shè)計成習(xí)題集的形式,提前印制。這樣省去了學(xué)生抄寫題目的時間,還可避免畫圖不準確導(dǎo)致的錯誤,與此同時還方便批閱。此外,由于平時犯的錯誤在習(xí)題集上都有體現(xiàn),學(xué)生還可以將其作為考試前的復(fù)習(xí)資料。若結(jié)合微課模式教學(xué),可將客觀題部分布置在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,設(shè)置討論答疑區(qū),及時反饋作業(yè)情況。主觀題部分的批閱建議單獨形成書面習(xí)題集,與網(wǎng)絡(luò)作業(yè)配合使用。五、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣興趣是最好的老師。力學(xué)課程知識點多、理論復(fù)雜,大部分學(xué)生反映對其沒有學(xué)習(xí)興趣。筆者認為這屬正常現(xiàn)象。但若能培養(yǎng)學(xué)生對力學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣,無疑將大大提高教學(xué)效率。

(一)明確課程地位

力學(xué)課程對專業(yè)課的學(xué)習(xí)有較大影響,對于立志考研的學(xué)生更是如此。以建筑工程專業(yè)為例,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、工程結(jié)構(gòu)抗震等課程,以及課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計都與力學(xué)課程息息相關(guān)??梢妼W(xué)好力學(xué),對課程成績、考研和就業(yè)都十分重要。學(xué)生在了解力學(xué)課程重要性后,自然會重視力學(xué)課程的學(xué)習(xí)。

(二)增加課內(nèi)實驗

力學(xué)課程主要以理論授課為主,但同時也要注意課內(nèi)實驗教學(xué)對理論教學(xué)的幫助[6]。在理論學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生難免產(chǎn)生疑惑。一方面可以通過教師答疑解惑,另一方面也可以借助課內(nèi)實驗,結(jié)合實驗設(shè)計、實驗過程、實驗現(xiàn)象等更好地鞏固理論知識。而實際情況是,不少獨立學(xué)院建校不久,在實驗室建設(shè)方面還比較滯后,加之,授課教師多數(shù)為工作不久的青年教師,理論教學(xué)之余,無暇實驗室建設(shè),這對課程的教與學(xué)都很不利。建議理論力學(xué)增設(shè)摩擦系數(shù)測定,實驗法測定重心,轉(zhuǎn)動慣量的測定等實驗項目;材料力學(xué)增設(shè)疊梁、復(fù)合梁正應(yīng)力分布規(guī)律試驗,擺錘沖擊試驗,彈性模量E與泊松比μ測定試驗等。

(三)設(shè)置競賽項目

力學(xué)課程課時較長,可根據(jù)課程知識模塊各自設(shè)置小規(guī)模的理論競賽和結(jié)構(gòu)競賽。1.理論競賽在理論力學(xué)中,分別在靜力學(xué)、運動學(xué)、動力學(xué)三個模塊學(xué)習(xí)之后設(shè)計競賽項目;在材料力學(xué)中設(shè)置外力與內(nèi)力、應(yīng)力與應(yīng)變、變形和位移、強度和剛度四個模塊;在結(jié)構(gòu)力學(xué)中設(shè)置靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力、靜定結(jié)構(gòu)位移、力法(對稱性的利用)、漸近法(框架結(jié)構(gòu))、機動法作影響線五個模塊。具體可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和教學(xué)需要靈活布置。2.結(jié)構(gòu)競賽結(jié)構(gòu)競賽最適合在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)過程中課外設(shè)置??山Y(jié)合省級賽事的要求,通過土木工程結(jié)構(gòu)創(chuàng)新競賽、結(jié)構(gòu)加載競賽提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,鍛煉學(xué)生的動手能力和團結(jié)協(xié)作能力。

六、強化過程考核

學(xué)生對課程成績十分關(guān)注。課程成績的組成對學(xué)生的學(xué)習(xí)有很強的引導(dǎo)作用。在期末考試成績占課程總成績70%~80%的情況下,學(xué)生可能不注重平時的課堂學(xué)習(xí)和課后作業(yè),對期末考試抱有幻想,甚至在考試前一周才開始“發(fā)奮苦讀”,結(jié)果往往自食惡果,悔不當(dāng)初。為此,提出兩點建議。

(一)提高平時成績占比

弱化期末考試成績占課程總成績的比例,明確量化平時成績構(gòu)成和評定標準(參見表1)。以總成績?yōu)?00分為例:平時成績可設(shè)為占總成績的40%~50%,其余為期末考試成績。

(二)多樣化、量化的平時成績組成

1.考勤和隨堂練習(xí)結(jié)合力學(xué)課程一般是大班上課,學(xué)生多,逐一點名浪費時間。擬在課堂上預(yù)留15分鐘進行隨堂練習(xí),同時實現(xiàn)考勤。隨堂練習(xí)的內(nèi)容應(yīng)針對教學(xué)的重點,宜少而精。下課后收齊,教師批改,并記錄成績。期末,取隨堂練習(xí)成績的平均值×相應(yīng)比例,計入平時成績。曠課、遲到均扣分。2.筆記抽查要求學(xué)生必須作課堂筆記,不定期抽查3次。每次抽查按百分制打分,對抽查不合格的要求整改。期末按平均抽查成績×相應(yīng)比例,計入平時成績。3.章節(jié)考核擬在完成每章(或知識模塊)的教學(xué)后,課外進行45分鐘章節(jié)考核(開卷式,學(xué)生可參考筆記,教材),隨堂上交。期末,取章節(jié)測試成績的平均值×相應(yīng)比例,計入平時成績。4.平時作業(yè)平時作業(yè)題目布置于網(wǎng)絡(luò)課程(客觀題)、習(xí)題集(主觀題)。每次作業(yè)均全部批改,批改成績及時登入考勤冊。對未上交作業(yè)的學(xué)生,要求一周內(nèi)補做,否則視為“無成績”。期末,按作業(yè)成績平均值×相應(yīng)比例,計入平時成績。5.實驗操作凡涉及到實驗操作的課程,實驗成績實行一票否決制。期末,取實驗成績的平均值計入平時成績。學(xué)生未全勤參與實驗課,則取消其相應(yīng)力學(xué)課程考試資格,成績核定為不及格?!疤岣咂綍r成績比例”與“多樣化、量化的平時成績組成”兩者相互結(jié)合,其最終目的是實現(xiàn)教學(xué)過程的控制。學(xué)院的實踐表明,學(xué)生對“章節(jié)考核”環(huán)節(jié)尤其重視。學(xué)生普遍反映,該環(huán)節(jié)可更好地了解教學(xué)重點和考點,也能自我檢閱,及時調(diào)整學(xué)習(xí)狀態(tài),更好地繼續(xù)學(xué)習(xí)。

七、結(jié)語

上述觀點和建議是結(jié)合實際教學(xué)過程的一些思考。部分方法已在課程中逐步實施,學(xué)生反映及教學(xué)效果較好。若教師擬在課程中實施類似的改革方案或嘗試,均應(yīng)首先在對應(yīng)的課程教學(xué)大綱中提前詳細明確,做到有計劃,有總結(jié)。對獨立學(xué)院而言,理論學(xué)時總體緊張的趨勢不可避免。作為獨立學(xué)院的力學(xué)課程教師,只有結(jié)合授課對象的實際情況,采取或嘗試合適的改革措施,才能保證力學(xué)課程的授課效率和質(zhì)量,為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和專業(yè)人才的培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。探索的過程可能是曲折的、反復(fù)的,但堅持的心一定是不變的。只有這樣,教師才會在教學(xué)過程中不斷收獲,不斷提高,不斷成長。

作者:李十泉 孟瑋 冷捷 姜毅 單位:南京理工大學(xué)

力學(xué)專業(yè)論文:物理學(xué)專業(yè)電動力學(xué)課程教學(xué)論述

一、課程教學(xué)基本理念

第一,在教學(xué)中要尊重學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性、教師教學(xué)的主導(dǎo)性,全面發(fā)揮學(xué)生的自覺性、主動性、創(chuàng)造性。第二,“電動力學(xué)”課程屬于專業(yè)基礎(chǔ)課程,教學(xué)內(nèi)容安排上除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的基本知識、基本理論、基本思路,與其他物理學(xué)分支也具有共性和個性的關(guān)系。針對這一特點,老師在教學(xué)中要注意引導(dǎo)學(xué)生相似性形象思維。第三,教學(xué)應(yīng)突出探究式教學(xué)方法,改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,把信息技術(shù)與電動力學(xué)課程最大限度地整合,運用多種現(xiàn)代教育手段優(yōu)化教學(xué)過程,推行啟發(fā)式、探究式、討論式、小制作等授課方式,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新理念。

二、在本課程教學(xué)中應(yīng)當(dāng)做到以下幾點

1.講授內(nèi)容應(yīng)理論聯(lián)系實際

“電動力學(xué)”作為一門專業(yè)學(xué)科課程,是師范院校物理專業(yè)的基礎(chǔ)理論課。教學(xué)中要求學(xué)生掌握課程的基本知識、基本理論和基本原理,使學(xué)生加深對所授知識的理解,更可深刻認識電動力學(xué)的實際應(yīng)用價值,達到學(xué)以致用的目的,同時提升學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

2.注重學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性和個體性培養(yǎng)

從課程的設(shè)計到評價各個環(huán)節(jié),在注意發(fā)揮教師在教學(xué)中主導(dǎo)作用的同134教改課改2016年3月時,應(yīng)特別注意體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位,以充分發(fā)揮學(xué)生的積極性和挖掘?qū)W習(xí)潛能。要求學(xué)生能初步分析生產(chǎn)、生活中的電動力學(xué)問題,以提升學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。在電動力學(xué)理論的學(xué)習(xí)中運用數(shù)學(xué)工具處理問題,使學(xué)生認識數(shù)學(xué)和物理的密切關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,重要的不是教內(nèi)容,而是教給學(xué)生學(xué)習(xí)方法。要充分注意學(xué)生的興趣、特長和基礎(chǔ)等方面的個體差異,因材施教,根據(jù)這種差異性來確定學(xué)習(xí)目標和評價方法,并提出相應(yīng)的教學(xué)建議。課程標準在課程設(shè)計、教學(xué)方案、計劃制訂、內(nèi)容選取和教學(xué)評價等環(huán)節(jié)上,為教學(xué)、學(xué)習(xí)提供了選擇余地和發(fā)展的空間。

3.運用多種現(xiàn)代教育手段優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)

充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段,發(fā)揮信息化教學(xué)的優(yōu)勢,增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,進一步強化需要掌握的知識點,拓寬知識面,增強學(xué)生的實踐操作技能,培養(yǎng)科學(xué)的思維方式,這樣學(xué)生能更好地掌握“電動力學(xué)”課程知識所涉及的相關(guān)科學(xué)方法,有效提升其發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

4.具備良好的實驗條件,充分保證實驗和實踐訓(xùn)練質(zhì)量

鼓勵學(xué)生開展科研實踐訓(xùn)練,參加各類科技競賽。實驗課及實踐訓(xùn)練要注意培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、創(chuàng)造性思維,充分利用好物理、電子競賽等創(chuàng)新平臺,促進電動力學(xué)課程的教學(xué)。

三、課程學(xué)習(xí)策略探究

第一,針對“電動力學(xué)”是理論基礎(chǔ)課的特點,學(xué)生必須堅持課前預(yù)習(xí),預(yù)習(xí)過程中有意識地提出問題。課堂教學(xué)主要采用探究式課堂教學(xué)法,即每節(jié)課突出一個主題,講清論透相關(guān)原理知識,每個主題通過師生多種形式的互動,教師及時了解、解決學(xué)生的疑難問題,以增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。第二,將傳統(tǒng)板書、電子課件、網(wǎng)絡(luò)和視頻多種教學(xué)手段相結(jié)合。如課內(nèi)講授與課外討論和制作相結(jié)合、基礎(chǔ)理論教學(xué)與學(xué)科前沿講座結(jié)合、基本理論與科研實踐訓(xùn)練相結(jié)合。第三,鼓勵學(xué)生參加科研實踐訓(xùn)練和各類科技競賽。培養(yǎng)多樣化應(yīng)用型人才,以培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型、技能型人才,增強畢業(yè)生就業(yè)能力,完成本課的預(yù)期目標。第四,電動力學(xué)也是一門實踐性很強的課程,其研究對象是區(qū)別于實物的物質(zhì)形態(tài),具有抽象的特征。為避免課程教學(xué)的數(shù)學(xué)化,我們將充分應(yīng)用當(dāng)代信息技術(shù)的優(yōu)勢,比如說以視頻教學(xué)資料增強學(xué)生的感性認識和動手能力。再次,實驗課及實踐訓(xùn)練要注意培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、創(chuàng)造性思維能力和素質(zhì),充分發(fā)揮學(xué)生的物理思維和物理探究能力。

四、課程教學(xué)方法探究

本課程教學(xué)中應(yīng)注意電動力學(xué)理論與實踐的結(jié)合,尊重學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性,適當(dāng)安排指導(dǎo)性自習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。加強對學(xué)生課前、課后的答疑輔導(dǎo),注重學(xué)生能力的培養(yǎng),使學(xué)生通過對電動力學(xué)中基本理論的理解,認識和掌握電動力學(xué)原理的研究規(guī)律,開拓思路,初步培養(yǎng)學(xué)生的科研思維。

1.“雙邊反饋式”教學(xué)法

這種教學(xué)法由“自學(xué)”和“反饋”兩部分構(gòu)成,其著眼點是學(xué)生在教師指導(dǎo)下的自學(xué)和教師由反饋來的信息而進行的有重點的講解,使學(xué)生的能力在反復(fù)訓(xùn)練中得到鍛煉。“自學(xué)”和“反饋”體現(xiàn)了學(xué)生和教師的相互聯(lián)系、相互配合、相互作用的訓(xùn)練過程。

2.以問題為中心,開展課堂討論

式教學(xué)法建議課堂教學(xué)中遵循科學(xué)性、主體性、發(fā)展性原則,采用以學(xué)生為主體的小組討論式的方法,從提出問題入手,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,讓學(xué)生有針對性地去探索并運用理論知識解決實際問題;也可以針對教研室科研工作中遇到的問題設(shè)計討論或思考題,以啟發(fā)學(xué)生分析、討論有關(guān)電動力學(xué)問題,學(xué)習(xí)并鞏固電動力學(xué)知識,開拓思路,培養(yǎng)科研思維。

3.提倡學(xué)導(dǎo)式的教學(xué)方式

在教師指導(dǎo)下,學(xué)生進行自學(xué)、自練,教師把學(xué)生在教學(xué)過程中的認知活動視為教學(xué)活動的主體,讓學(xué)生主動地去獲取知識,發(fā)展各自能力,從而達到在充分發(fā)揮學(xué)生主動性的基礎(chǔ)上,滲入教師的正確引導(dǎo),使教學(xué)雙方各盡其能,各得其所。

4.多開展課外實踐活動

課外實踐訓(xùn)練中,要注意培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、創(chuàng)造性思維能力和素質(zhì)。鼓勵和指導(dǎo)有能力的學(xué)生進入科研實踐訓(xùn)練,參加各類科技競賽。將學(xué)生撰寫的課程小論文融入教學(xué)全過程,從中選出有質(zhì)量的項目進入科研實踐訓(xùn)練。充分利用好物理、電子競賽等創(chuàng)新平臺,促進電動力學(xué)課程的教學(xué),培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型、技能型人才,增強畢業(yè)生就業(yè)能力?!半妱恿W(xué)”作為一門探究性課程,在課堂教學(xué)中,要突出學(xué)生的參與性,使他們主動獲取而不是被動接受科學(xué)結(jié)論,互動思維使學(xué)生感覺電動力學(xué)發(fā)人深思,不難入門?!半妱恿W(xué)”與其他物理學(xué)分支具有“共性”和“個性”的關(guān)系。為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,可以經(jīng)常采用課堂討論形式,由學(xué)生提問,在教師引導(dǎo)下大家討論,總結(jié)得出正確結(jié)論。由于分析“電動力學(xué)”需要運用抽象思維,所以課堂教學(xué)應(yīng)充分使用多媒體,盡量使用圖像和色彩搭配,使學(xué)生建立正確的物理圖像。注意“信息技術(shù)”與“電動力學(xué)”課程的有效整合,這對于整體優(yōu)化教學(xué)過程,提高學(xué)生的專業(yè)知識學(xué)習(xí)效果、提高學(xué)生的信息技術(shù)能力、培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和創(chuàng)新精神均具有重大的現(xiàn)實意義。同時,可將教學(xué)理論應(yīng)用到創(chuàng)新實踐能力訓(xùn)練中,應(yīng)用到物理、電子等各類競賽中。

作者:鄧洪亮 曾愛華 袁琳 單位:邵陽學(xué)院