時(shí)間：2024-02-21 16:51:51
導(dǎo)語(yǔ)：在工程力學(xué)與理論力學(xué)的區(qū)別的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞 工程力學(xué) 理論研究 發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào)：U172 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
由于相關(guān)行業(yè)的發(fā)展與國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展同步，使得力學(xué)在其中多項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展中起著重要的甚至是關(guān)鍵的作用。力學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生既可以從事力學(xué)教育與研究工作，又可以從事與力學(xué)相關(guān)的機(jī)械、土木、航空航天、交通、能源、化工等工程專業(yè)的設(shè)計(jì)與研究工作，還可以從事數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、天文、地球或生命等基礎(chǔ)學(xué)科的教育與研究工作。從這個(gè)意義上講，力學(xué)專業(yè)培養(yǎng)人才的對(duì)口是非常寬的，社會(huì)對(duì)力學(xué)人才的需求也是很多的。
隨著力學(xué)學(xué)科的發(fā)展，在本世紀(jì)將產(chǎn)生一些新的學(xué)科結(jié)合點(diǎn)，如生物醫(yī)學(xué)工程、環(huán)境與資源、數(shù)字化信息等。經(jīng)典力學(xué)與納米科技一起孕育了微納米力學(xué)將力學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生物領(lǐng)域產(chǎn)生了生物力學(xué)和仿生力學(xué)；這些都是近年來(lái)力學(xué)學(xué)科發(fā)展的亮點(diǎn)?？梢灶A(yù)料，隨著社會(huì)的發(fā)展，力學(xué)學(xué)科與環(huán)境和人居工程等專業(yè)的學(xué)科交叉也將會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)。
1工程力學(xué)研究方向
主要學(xué)習(xí)力學(xué)、數(shù)學(xué)基本理論和知識(shí)，受到必要的工程技能訓(xùn)練，具有應(yīng)用計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段解決與力學(xué)有關(guān)的工程問(wèn)題的基本能力。畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的知識(shí)與能力：
（1）具有較扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)，較好的人文、藝術(shù)和社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)及正確運(yùn)用本國(guó)語(yǔ)言、文字的表達(dá)能力；
（2）較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域?qū)拸V的技術(shù)理論基礎(chǔ)知識(shí)，主要包括固體力學(xué)、流體力學(xué)、電工與電子技術(shù)、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)及企業(yè)管理等基礎(chǔ)知識(shí)；
（3）具有較強(qiáng)的解決與力學(xué)有關(guān)的工程技術(shù)問(wèn)題的理論分析能力與實(shí)驗(yàn)技能；
（4）具有較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)和外語(yǔ)應(yīng)用能力；
（5）具有較強(qiáng)的自學(xué)能力、創(chuàng)新意識(shí)和較高的綜合素質(zhì)。
主干學(xué)科：力學(xué)。主要課程：理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)、流體力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、電工與電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)及程序設(shè)計(jì)。
2工程力學(xué)發(fā)展趨勢(shì)與學(xué)科交叉
（1）固體力學(xué)方面：
經(jīng)典的連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的模型和體系可能被突破，它們可能將包括某些對(duì)宏觀力學(xué)行為起敏感作用的細(xì)觀和微觀因素，以及它們的演化，從而使復(fù)合材料的強(qiáng)化、韌化和功能化立足于科學(xué)的認(rèn)識(shí)之上。固體力學(xué)的發(fā)展，必將推動(dòng)科學(xué)和工程技術(shù)的巨大進(jìn)步。
（2）流體力學(xué)方面：
為了盡可能多地開采地下油氣，需要深入研究滲流機(jī)理并定量化。它的研究還有助于了解各種新陳代謝的宏觀機(jī)制。
化工流程的設(shè)計(jì)，很大程度上歸結(jié)為流體運(yùn)動(dòng)的計(jì)算問(wèn)題。由于流動(dòng)的復(fù)雜性，針對(duì)若干典型化工設(shè)備進(jìn)行深入的研究，將為化工設(shè)計(jì)和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化等提供新方法和基礎(chǔ)。而復(fù)雜流場(chǎng)計(jì)算需要各種計(jì)算方法和理論，必須發(fā)展新的計(jì)算機(jī)軟硬件，這就必須在計(jì)算流體力學(xué)上投入更大的力量。
（3）一般力學(xué)方面：
隨著技術(shù)的發(fā)展，諸如機(jī)器人、人造衛(wèi)星和高速列車等等領(lǐng)域的發(fā)展，亟需解決多體系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和控制、大尺度柔性部件和液體的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性、車輛與軌道作一個(gè)高度復(fù)雜非線性系統(tǒng)等的建模，求解理論和方法等的研究分析。
一般力學(xué)近來(lái)已經(jīng)進(jìn)入生物體運(yùn)動(dòng)的研究，例如研究人和動(dòng)物行走、奔跑及跳躍中的力學(xué)問(wèn)題。其研究結(jié)果可提供生物進(jìn)化論方向的理性認(rèn)識(shí)，也可為提高某些機(jī)構(gòu)、機(jī)械的性能提供指導(dǎo)。
（4）力學(xué)與其他學(xué)科的交叉：
所為學(xué)科的交叉可分三類：學(xué)科內(nèi)部不同分支交叉，例如流體彈性力學(xué)；兩種不同學(xué)科間的交叉，例如物理力學(xué)；兼有前兩者的特點(diǎn)，例如爆炸力學(xué)、物理化學(xué)滲流、生物力學(xué)等。
交叉學(xué)科并非兩個(gè)學(xué)科或分支學(xué)科的簡(jiǎn)單加合，它基于源學(xué)科又有區(qū)別，它的發(fā)展有利于發(fā)展新學(xué)科并促進(jìn)源學(xué)科的發(fā)展。
20世紀(jì)力學(xué)已經(jīng)與工程交叉產(chǎn)生了工程力學(xué)，與地學(xué)結(jié)合產(chǎn)生了地球流體力學(xué)，與生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)結(jié)合產(chǎn)生了生物力學(xué)等等。
3工程力學(xué)學(xué)習(xí)技巧與方法
工程力學(xué)主要課題是研究材料的力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性問(wèn)題。所涉及材料的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)的剛度及穩(wěn)定性、疲勞斷裂問(wèn)題。通過(guò)力學(xué)分析，確定材料是否安全以及安全系數(shù)，為工程設(shè)計(jì)等做基礎(chǔ)。先學(xué)好理論力學(xué)，學(xué)會(huì)在二維、三維情況下對(duì)物系正確的受力、力矩分析。然后逐漸掌握最基本的四種形式：軸向拉伸與壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲。掌握好處理四種形式的分析方法，最后學(xué)會(huì)強(qiáng)度、剛度校核。其中最關(guān)鍵的是要能準(zhǔn)確并正確的認(rèn)知其受力狀況。
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)。“多媒體+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)?！豆こ塘W(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，老師邊板書邊解講，學(xué)生邊聽課邊思考，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，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)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞：卓越計(jì)劃 教學(xué)改革 力學(xué)課程 實(shí)踐教學(xué)
“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（以下簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”）是我國(guó)未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)高等工程教育改革的重大舉措，是促進(jìn)高校培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的專業(yè)人才的一項(xiàng)質(zhì)量工程。其主要目標(biāo)是培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才。
“卓越計(jì)劃”圍繞工程能力這一核心問(wèn)題，對(duì)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行全方位改革。在校內(nèi)學(xué)習(xí)階段，高校要在加強(qiáng)科學(xué)文化基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，以強(qiáng)化工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力與工程創(chuàng)新能力為核心，重構(gòu)課程體系和教學(xué)內(nèi)容，著力推動(dòng)研究性學(xué)習(xí)方法，加強(qiáng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的訓(xùn)練，加強(qiáng)跨專業(yè)、跨學(xué)科復(fù)合型人才的培養(yǎng)[1]。
工程力學(xué)課程整合了理論力學(xué)和材料力學(xué)兩門課的內(nèi)容。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可掌握工程力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，具備運(yùn)用力學(xué)方法解決實(shí)際工程實(shí)施中所遇到的力學(xué)問(wèn)題。為適應(yīng)新時(shí)期經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及“卓越計(jì)劃”的要求，工程力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容需要進(jìn)行一些調(diào)整，同時(shí)，教學(xué)手段、教學(xué)要求和實(shí)踐教學(xué)等方面也需要做相應(yīng)改進(jìn)。
1 改革教學(xué)內(nèi)容
按照“卓越計(jì)劃”的目的和培養(yǎng)要求，工程力學(xué)課程在內(nèi)容上應(yīng)適當(dāng)增加有工程背景的材料，涉及的例題、思考題應(yīng)與工程實(shí)際相結(jié)合。例如講授靜力學(xué)受力分析內(nèi)容時(shí)，應(yīng)多選取工程實(shí)踐上常見的建筑結(jié)構(gòu)或機(jī)械裝置作為例題，如橋梁、房屋的橫梁和地基、連桿機(jī)構(gòu)等。在講授彎曲變形時(shí)，可介紹橋式起重機(jī)大梁、跳水運(yùn)動(dòng)員站立的跳板、陽(yáng)臺(tái)挑梁等生活實(shí)例。一方面，可讓學(xué)生了解工程力學(xué)這門課程的實(shí)際應(yīng)用，另一方面，與實(shí)踐相結(jié)合，讓學(xué)生感受工程力學(xué)這門課程并不抽象難懂，而是看得見摸得著的，同時(shí)也可培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力和力學(xué)建模能力。
針對(duì)卓越工程師培養(yǎng)的教學(xué)大綱，我們重新制訂了教學(xué)計(jì)劃，精選了教學(xué)內(nèi)容。對(duì)不同學(xué)時(shí)，教學(xué)內(nèi)容也有所區(qū)別。例如，當(dāng)學(xué)時(shí)較少時(shí)，可以只講授靜力學(xué)和材料力學(xué)，當(dāng)學(xué)時(shí)較多時(shí)，可以適當(dāng)增加動(dòng)力學(xué)的部分內(nèi)容。在保證基礎(chǔ)理論內(nèi)容的同時(shí)，參考工程實(shí)際的需求將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，形成符合卓越工程師培養(yǎng)的課程體系。首先，將內(nèi)容相近、有一定類比性的知識(shí)點(diǎn)編排在一起講授，將知識(shí)點(diǎn)通過(guò)邏輯關(guān)聯(lián)整合成完整的邏輯鏈圖，使學(xué)生更直觀地建立起知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，起到事半功倍的效果。其次，由于學(xué)時(shí)的縮減，理論部分務(wù)必要求少而精，將與工程實(shí)踐相結(jié)合的、原本屬于理論學(xué)時(shí)內(nèi)容的部分轉(zhuǎn)為學(xué)生實(shí)踐教學(xué)部分。加強(qiáng)實(shí)踐，讓學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)、完成力學(xué)實(shí)驗(yàn)，也可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，帶學(xué)生到工程實(shí)地考察各種機(jī)械裝置、機(jī)構(gòu)及一些約束形式，使學(xué)生認(rèn)識(shí)力學(xué)與工程之間的關(guān)系。通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)他們對(duì)工程實(shí)際問(wèn)題的分析能力和解決能力。
2 優(yōu)化教學(xué)手段
多媒體這一現(xiàn)代化教育教學(xué)手段已廣泛應(yīng)用到各學(xué)科的教學(xué)中。通過(guò)圖片和動(dòng)畫的生動(dòng)演示，可將教材上死板的插圖或者文字，變成栩栩如生的動(dòng)態(tài)顯示，以吸引學(xué)生注意力，加深理解，提高學(xué)習(xí)興趣。多媒體教學(xué)手段的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)于在理論學(xué)時(shí)普遍削減的情況下，節(jié)省了板書過(guò)程花費(fèi)的大量時(shí)間。但采用多媒體教學(xué)也需要掌握度，因?yàn)槎嗝襟w課件的信息量大，屏幕翻頁(yè)速度快，若過(guò)多采用多媒體，易使學(xué)生跟不上授課節(jié)奏而徹底放棄聽課，導(dǎo)致走神，從而影響教學(xué)效果[2]。
對(duì)于一些理論推導(dǎo)或需要循序漸進(jìn)講解的教學(xué)內(nèi)容，黑板板書的常規(guī)教學(xué)方法則凸顯優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榘鍟鴷r(shí)速度較慢，學(xué)生有較充裕的時(shí)間跟進(jìn)、消化理解和掌握，有利于加深理解，而多媒體教學(xué)往往因?yàn)橹v得太快教學(xué)效果不佳。因此，應(yīng)根據(jù)課程內(nèi)容選擇合適的教學(xué)手段。
此外，有同行也曾討論過(guò)，在講解受力分析等需要一步一步分解動(dòng)作的內(nèi)容時(shí)，需與板書相結(jié)合，筆者建議可利用PPT“自定義動(dòng)畫”的“添加效果”功能，例如使用“擦除”，方向選擇“自左方”的效果，調(diào)整合適的速度，也可達(dá)到手寫板書的效果。這種將板書用多媒體方式表現(xiàn)出來(lái)的形式，既利用了多媒體速度快的便利性，也避免了板書過(guò)程中無(wú)謂等待的時(shí)間浪費(fèi)，達(dá)到揚(yáng)長(zhǎng)避短、有機(jī)結(jié)合的最佳效果。
總之，多媒體教學(xué)手段應(yīng)與板書相輔相成，既不能僅僅用多媒體，也不能摒棄板書這種傳統(tǒng)方式。尋找這兩種教學(xué)方法的最佳平衡點(diǎn)，讓二者相得益彰，才能達(dá)到良好的教學(xué)效果。
3 調(diào)整教學(xué)要求
根據(jù)“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)不同專業(yè)制訂適應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)的培養(yǎng)計(jì)劃。對(duì)于工程力學(xué)這門課程，不同學(xué)科專業(yè)學(xué)生的力學(xué)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力有很大差異。如對(duì)于土建類和機(jī)械類專業(yè)來(lái)說(shuō)，工程力學(xué)是該專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課程，在整個(gè)專業(yè)培養(yǎng)中占有非常重要的地位，且為了增加學(xué)生的工程實(shí)踐同時(shí)開設(shè)有課程實(shí)驗(yàn)、金工實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，因此學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性也相對(duì)較高，投入的時(shí)間和精力也相應(yīng)地較多；而對(duì)于能源工程類、設(shè)施類或環(huán)境工程類等與力學(xué)關(guān)系不太密切的專業(yè)，由于該課程在專業(yè)能力培養(yǎng)中不占主導(dǎo)地位，所以很多學(xué)生不愿意花費(fèi)太多的時(shí)間和精力，學(xué)生普遍反映該課程難學(xué)，考試不及格率也較高，學(xué)習(xí)效果較差。因此專業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)要有利于促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，促進(jìn)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。教師也要靈活應(yīng)變，調(diào)整相應(yīng)的課程內(nèi)容以及教學(xué)要求，采取不同的教學(xué)方法，努力為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)愉快的學(xué)習(xí)氛圍，最終達(dá)到掌握知識(shí)的目的。同時(shí)，“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)以強(qiáng)化工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力與工程創(chuàng)新能力為核心，為此可根據(jù)專業(yè)需要重構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容。重構(gòu)的主要思路應(yīng)恰當(dāng)選擇基本概念和定理，適當(dāng)刪減公式的推理和解析過(guò)程，在內(nèi)容上增加有工程背景的材料，體現(xiàn)簡(jiǎn)單力學(xué)原理在工程實(shí)際中的應(yīng)用，涉及的例題、思考題應(yīng)與工程實(shí)際相結(jié)合[3]。
4 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)
工程力學(xué)教材中的例題和習(xí)題大部分是理想化、抽象化的力學(xué)模型，很少引入對(duì)工程背景的介紹，使得學(xué)生難以將工程力學(xué)與工程實(shí)際結(jié)合起來(lái)。例如在講授約束類型時(shí)，大部分學(xué)生缺乏工程實(shí)踐，對(duì)于各種支座的實(shí)物形式毫無(wú)概念，此時(shí)，如果有機(jī)會(huì)讓學(xué)生實(shí)地考察各種機(jī)械裝置、機(jī)構(gòu)及一些約束形式，形象直觀地讓學(xué)生了解約束的結(jié)構(gòu)和類型[4]，能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，對(duì)學(xué)生的力學(xué)建模、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)和提高有很大的促進(jìn)作用。
“卓越計(jì)劃”背景下，由于理論學(xué)時(shí)的調(diào)整，更多學(xué)時(shí)劃歸為實(shí)踐教學(xué)。實(shí)踐教學(xué)給學(xué)生提供一個(gè)獨(dú)立自主的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在教師的啟發(fā)和指導(dǎo)下，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，由學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。這種方式能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、科學(xué)研究能力、觀察能力、解決實(shí)際問(wèn)題能力起作重要作用。
此外，對(duì)于基礎(chǔ)扎實(shí)、學(xué)有余力的學(xué)生，鼓勵(lì)他們積極參加各類力學(xué)競(jìng)賽，例如紙橋大賽、全國(guó)周培源大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽等。力學(xué)競(jìng)賽的基礎(chǔ)知識(shí)覆蓋理論力學(xué)與材料力學(xué)兩門課程的理論和實(shí)驗(yàn)，著重考核靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)、分析和解決問(wèn)題的能力。這些競(jìng)賽已舉辦多屆，近年來(lái)，在競(jìng)賽內(nèi)容和方法上作了調(diào)整，更加注重學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作創(chuàng)新精神的鍛煉。這與“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)高度一致。
5 結(jié)束語(yǔ)
“卓越計(jì)劃”是推進(jìn)高校教育發(fā)展的重要契機(jī)，是對(duì)高校教學(xué)的一次重要調(diào)整過(guò)程。筆者根據(jù)“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)需求，討論了力學(xué)課程教學(xué)改革內(nèi)容、優(yōu)化教學(xué)手段、調(diào)整教學(xué)要求、開展實(shí)踐性教學(xué)活動(dòng)等改革措施。在今后的教學(xué)中，我們將進(jìn)一步探索，提高教學(xué)質(zhì)量，為社會(huì)培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力、適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：理論力學(xué) 教學(xué)方法 興趣 教學(xué)效果
中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）10（c）-0097-01
作為一門理論性較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，理論力學(xué)是工科高等院校中許多專業(yè)的主干課程。它不僅是專業(yè)后續(xù)課程的重要理論基礎(chǔ)，又是一門不斷發(fā)展的創(chuàng)新性學(xué)科，并且在許多工程技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用[1]，另外它還是培養(yǎng)工科相關(guān)專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力的重要基礎(chǔ)學(xué)科[2]。所以作為該課程的教師就需要深入研究如何講好理論力學(xué)課程，提高教學(xué)效果，使學(xué)生能切實(shí)掌握理論力學(xué)相關(guān)理論基礎(chǔ)，并培養(yǎng)其分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考和研究的興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和能力，從而達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。
1 講好緒論課
理論力學(xué)的第一節(jié)緒論課在整個(gè)教學(xué)中占有重要地位，應(yīng)該給予足夠的重視并做好教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)。通過(guò)緒論課，可以使學(xué)生了解理論力學(xué)在學(xué)科中的地位和作用，了解理論力學(xué)的研究對(duì)象、內(nèi)容和方法[3]。通過(guò)列舉一些生動(dòng)的力學(xué)例子，讓學(xué)生去思考其中的道理，課堂上不要告訴學(xué)生其中的力學(xué)原理，先讓學(xué)生自己去想，使學(xué)生產(chǎn)生一種好奇感，感到理論力學(xué)內(nèi)容豐富而且有東西要學(xué)，初步培養(yǎng)起學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)理論力學(xué)的興趣，使之產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望，并通過(guò)調(diào)節(jié)課堂氣氛建立良好的師生關(guān)系，為今后的教學(xué)打下良好的基礎(chǔ)。另外緒論課也要著重介紹理論力學(xué)課程與以前所學(xué)知識(shí)的聯(lián)系，課程主要內(nèi)容以及各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的相互關(guān)系，課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，使學(xué)生對(duì)這門課程有一個(gè)清晰的框架并建立起學(xué)好理論力學(xué)的信心。
2 做好教學(xué)內(nèi)容的組織
理論力學(xué)內(nèi)容多，包括靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)普遍定理、達(dá)朗貝爾原理及虛位移原理等[4]，但是一般課時(shí)安排為64學(xué)時(shí)，要在這么有限的課時(shí)內(nèi)把所有的知識(shí)點(diǎn)講透，講細(xì)，對(duì)任課老師是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。所以在理論力學(xué)的教學(xué)中，一定要重視教學(xué)內(nèi)容的組織和安排，突出并強(qiáng)化重點(diǎn)。靜力學(xué)部分重點(diǎn)是平面任意力系，借助平面任意力學(xué)的分析講解，使學(xué)生掌握靜力學(xué)分析基本方法的基礎(chǔ)上，更深入地理解和掌握靜力學(xué)基本概念、定理等基本知識(shí);運(yùn)動(dòng)學(xué)是點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)和剛體的平面運(yùn)動(dòng)，重點(diǎn)掌握運(yùn)動(dòng)分析的步驟和方法以及兩種運(yùn)動(dòng)的區(qū)別和聯(lián)系;動(dòng)力學(xué)部分是三大定理以及達(dá)朗貝爾原理，重點(diǎn)是掌握分析具體工程實(shí)踐力學(xué)模型的動(dòng)力學(xué)分析求解方法。另外，在突出重點(diǎn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上還要注意前后知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)，以及區(qū)別和大學(xué)物理相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的區(qū)別分析，避免學(xué)生因知識(shí)點(diǎn)似曾相識(shí)，學(xué)習(xí)時(shí)不認(rèn)真，眼高手低，而到最后對(duì)基本的力學(xué)分析都無(wú)從下手，從而學(xué)習(xí)效果不理想的現(xiàn)象。
3 板書與多媒體相結(jié)合
多媒體教學(xué)因其生動(dòng)、直觀、信息量大等優(yōu)點(diǎn)在各學(xué)科的教學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是理論力學(xué)中公式、定理較多，邏輯推理性較強(qiáng)，如果把所有的內(nèi)容都用多媒體來(lái)呈現(xiàn)，就會(huì)出現(xiàn)學(xué)生思考空間不夠而很難跟上的現(xiàn)象[5]，或者即使跟上了多媒體播放的速度，但是下課再做題目還是很困難，而需要再返回翻找教材而效率較低的問(wèn)題。所以理論力學(xué)的教學(xué)中不能全部依靠多媒體，而應(yīng)把傳統(tǒng)的板書與多媒體相結(jié)合，合理安排權(quán)重，才能取得好的教學(xué)效果。對(duì)基本概念和基本公式的講解和推導(dǎo)，課堂的引導(dǎo)與總結(jié)等亮點(diǎn)內(nèi)容應(yīng)該用板書，這樣可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)公式的理解以及吸引學(xué)生注意力，引導(dǎo)學(xué)生自己思考，建立清晰的知識(shí)構(gòu)架，從而可以靈活運(yùn)用到實(shí)際問(wèn)題的分析求解中。
4 例題的選擇與講解
目的明確，有針對(duì)性，針對(duì)知識(shí)點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)或選擇例題，通過(guò)例題的講解可以讓學(xué)生掌握對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)。在課程的重點(diǎn)講解部分，盡量采用一些有代表性的、綜合的題目來(lái)分析，使學(xué)生在掌握分析方法的同時(shí)，又能進(jìn)一步鞏固所涉及到的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，達(dá)到一箭雙雕的效果。
講解例題時(shí)盡量采用啟發(fā)式教學(xué)，在例題的講解過(guò)程中，通過(guò)不斷提出問(wèn)題，留出一定的時(shí)間讓學(xué)生思考或者討論，然后和學(xué)生一起解決問(wèn)題，這樣既能讓學(xué)生緊跟教師的進(jìn)度和思路，又提高學(xué)生學(xué)習(xí)的信心和主動(dòng)性，取得好的教學(xué)效果。
5 增加課堂的趣味性
理論力學(xué)課程理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象、公式繁多，所以學(xué)生普遍感覺(jué)課程難學(xué)，枯燥無(wú)味，處于一種被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)[6]。所以，教師平時(shí)應(yīng)注意搜集和積累一些與理論力學(xué)有關(guān)的故事和實(shí)例，在講解基本理論前或講解后通過(guò)穿插聯(lián)系這些生動(dòng)貼切的生活和工程實(shí)例，可以增加課堂教學(xué)的趣味性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)基本理論的興趣，使學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)，能對(duì)身邊的力學(xué)問(wèn)題深入思考，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)提高教學(xué)效果。此外，如果教師有能力和精力，把這些小故事可以做成FLASH動(dòng)畫給學(xué)生展示，配以幽默詼諧的聲音，不僅增加趣味性，而且可以更直觀地展示基本理論，就會(huì)取得更佳的效果。
總之，理論力學(xué)是理工科專業(yè)學(xué)生必須學(xué)好的專業(yè)基礎(chǔ)課程，教師也應(yīng)該通過(guò)學(xué)習(xí)、實(shí)踐和總結(jié)教學(xué)方法，提高自身素質(zhì)，做這門課程的合格授業(yè)者。筆者根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從五個(gè)方面總結(jié)了提高教學(xué)質(zhì)量和效果的初步想法，以期更進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果。當(dāng)然，理論力學(xué)教學(xué)質(zhì)量的高低還涉及到其它很多方面的因素，在科技高速發(fā)展的當(dāng)代，要想緊跟學(xué)科發(fā)展前沿，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容和方法，還需要我們廣大的科技教育同行進(jìn)行更多的研究、探討和交流。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵字]巖石 地質(zhì)本質(zhì)性 石力學(xué)
[中圖分類號(hào)]P5 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2013）-2-27-2
0引言
巖石是一種經(jīng)過(guò)了漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史和多種地球動(dòng)力作用而形成的一種自然造物，并因此具有了其特殊的本質(zhì)性。本文先對(duì)巖石力學(xué)與地質(zhì)學(xué)的關(guān)系、巖石的地質(zhì)本質(zhì)性進(jìn)行了相關(guān)分析，再對(duì)巖石力學(xué)本構(gòu)性作了闡述，以期為巖石力學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展提供有利依據(jù)。
1 巖石力學(xué)和地質(zhì)學(xué)的相關(guān)分析
1.1巖石力學(xué)和地質(zhì)學(xué)的學(xué)科關(guān)系分析
巖石力學(xué)該門學(xué)科發(fā)展的研究目標(biāo)是力學(xué)理論，其研究對(duì)象則是巖石。巖石屬于地質(zhì)產(chǎn)物，又稱地質(zhì)體[1]。從廣義上理解巖石力學(xué)，巖石力學(xué)實(shí)質(zhì)是力學(xué)和地質(zhì)學(xué)結(jié)合而成的交叉學(xué)科，若從側(cè)重點(diǎn)的角度看，巖石力學(xué)更側(cè)重于力學(xué)和巖石地質(zhì)的結(jié)合。巖石力學(xué)是一門應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科，其研究任務(wù)主要是巖石的工程建設(shè)及地質(zhì)資源的開發(fā)工程。從巖石力學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)看，更具深度與廣度的力學(xué)、地質(zhì)學(xué)勢(shì)必會(huì)和和工程學(xué)科相結(jié)合。所以，地質(zhì)學(xué)一定會(huì)變?yōu)閹r石力學(xué)和巖石工程學(xué)科的一門支柱性基礎(chǔ)學(xué)科。
1.2地質(zhì)學(xué)的相關(guān)分析
地質(zhì)學(xué)以地球?yàn)檠芯繉?duì)象，特別是對(duì)地殼的研究，主要研究任務(wù)是對(duì)其物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)、形成、演化的地質(zhì)動(dòng)力作用及其過(guò)程進(jìn)行研究，而地質(zhì)學(xué)的核心研究思路則是地質(zhì)歷史的時(shí)空重建，通過(guò)以層序與構(gòu)造分析為基礎(chǔ)，采用一些現(xiàn)代的物理化科學(xué)方法、技術(shù)方法，使傳統(tǒng)的地質(zhì)學(xué)科進(jìn)入到了現(xiàn)代科學(xué)行列[2]。
1.3工程地質(zhì)學(xué)的相關(guān)分析
工程地質(zhì)學(xué)該門學(xué)科的應(yīng)用性較強(qiáng)，主要研究任務(wù)對(duì)工程建設(shè)的地質(zhì)條件、出現(xiàn)的問(wèn)題及治理措施進(jìn)行研究，重點(diǎn)是對(duì)工程的地質(zhì)作用進(jìn)行研究，包括人類工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境之間的相互作用與制約。工程地質(zhì)學(xué)的主要學(xué)科領(lǐng)域包括工程地質(zhì)力學(xué)、工程巖土學(xué)、工程環(huán)境地質(zhì)學(xué)、地質(zhì)災(zāi)害學(xué)、資源地質(zhì)工程學(xué)等[3]。
2 巖石的地質(zhì)本質(zhì)性分析
物體的本質(zhì)性指的是物體本身的物理特性及結(jié)構(gòu)而形成的內(nèi)在本性。許多巖石力學(xué)家都認(rèn)為巖石屬于一種較特殊的材料，而其特殊性主要決定于地質(zhì)本質(zhì)性，同時(shí)，巖石還具有演化性。
2.1巖石的物質(zhì)性分析
巖石屬于礦物的結(jié)合體，是由礦物組合而成，而其物質(zhì)性主要由成巖及其演化過(guò)程中所形成的礦物組合情況決定。
2.1.1原巖物質(zhì)的相關(guān)分析
巖漿巖屬于原始巖類，而其物質(zhì)組成部分主要是由巖漿的成分決定；同時(shí)，因?yàn)樽冑|(zhì)巖與沉積巖都是次生巖類，所以巖漿巖也是地殼巖石的基本組成物質(zhì)，常見的造巖礦物包括石英、云母、長(zhǎng)石等暗色的礦物，這些造巖礦物的力學(xué)硬度與強(qiáng)度差異較大，其中以石英的強(qiáng)度最高、長(zhǎng)石次之，那些暗色且呈鱗片狀或者針狀的礦物，不僅剛度小，強(qiáng)度也較低。礦物力學(xué)特性的差異會(huì)對(duì)巖石力學(xué)性能造成直接的影響。
在巖石中，較典型的巖漿巖則為花崗巖，該巖石一般含有較多的長(zhǎng)石與石英，所占的比例約分別為40%～50%，但暗色礦物一般只占15%左右。不同巖類的礦物由于比例不相同及所含的礦物成分也不盡相同，因此使巖石具有多樣性。沉積巖是次生巖類，其礦物組成是對(duì)原巖次生變化以及在沉積前發(fā)生于地面和水面的變化的反映。除了較典型的造巖物以外，巖石中還包括大量的巖類、黏土以及次生蝕變礦物等?；瘜W(xué)沉積巖則主要是碳酸鹽或者其他的巖類組成。同時(shí)，變質(zhì)巖也是次生巖類，而淺變質(zhì)巖的組成基本還和原巖一樣，且原巖經(jīng)過(guò)高溫作用會(huì)出現(xiàn)熔融與再結(jié)晶的現(xiàn)象，最終形成深變質(zhì)巖，常見的如花崗片麻巖。
在巖石的構(gòu)成中，礦物晶體或者原巖顆粒之間一般是由基質(zhì)充填；在結(jié)晶中，其物質(zhì)組成與顆粒相似，但主要是以隱晶或者非晶質(zhì)的物態(tài)呈現(xiàn)出來(lái)。在沉積巖中，其充填物主要是泥質(zhì)、硅質(zhì)與鈣質(zhì)，尤以硅質(zhì)最強(qiáng)，泥質(zhì)最軟弱，其中硅質(zhì)與鈣質(zhì)都是堅(jiān)硬充填物。
因此，巖石在成巖之后其力學(xué)強(qiáng)度便會(huì)具有顯著差異，軟弱組分主要是降低巖石的強(qiáng)度，并增大巖石的環(huán)境敏感性，在后期的演化中容易發(fā)生變異。
2.1.2關(guān)于次生演化的相關(guān)分析
在后期的演化過(guò)程中，巖石會(huì)出現(xiàn)兩種轉(zhuǎn)化情況：①由堅(jiān)硬組分向軟弱物質(zhì)轉(zhuǎn)化；②由軟弱組分向堅(jiān)硬物質(zhì)轉(zhuǎn)化，兩者皆屬于原生礦物向次生礦物轉(zhuǎn)化。從巖石工程力學(xué)性能的角度看，重點(diǎn)的考察對(duì)象則是巖石軟化。
由上述可知，巖石的物質(zhì)性主要包括礦物的組成與變異。盡管造巖礦物居于主導(dǎo)地位，但從巖石力學(xué)與工程研究的角度看，重點(diǎn)是研究軟弱組分，特別是對(duì)粘土化的判定，其中以高嶺石化與蒙脫石化的測(cè)定最為重要，而在某些時(shí)候，當(dāng)巖石出現(xiàn)粘土化時(shí)，不僅會(huì)降低力學(xué)參數(shù)，還會(huì)對(duì)其均一性造成影響，甚至?xí)淖兞W(xué)的本構(gòu)模型。
2.2巖石結(jié)構(gòu)性的相關(guān)分析
巖石結(jié)構(gòu)性指的是尺度不同的結(jié)構(gòu)體其形態(tài)、排列及相互間的連接特征，是其對(duì)巖石力學(xué)特性的影響作出的一種反映[4]。巖石的結(jié)構(gòu)是隨著成巖而形成的，且會(huì)在后期的構(gòu)造作用及次生演化中得到強(qiáng)化與確立。巖石的結(jié)構(gòu)一般有原生結(jié)構(gòu)與次生結(jié)構(gòu)之分，而兩種結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點(diǎn)有著較大的區(qū)別，并在后期的演化過(guò)程中發(fā)揮著不同的作用。
3關(guān)于巖石力學(xué)本構(gòu)性分析
可以通過(guò)兩個(gè)不同類型觀點(diǎn)幫助認(rèn)識(shí)巖石本構(gòu)性：其中一個(gè)就是不連續(xù)力學(xué)觀點(diǎn)，另外一個(gè)是連續(xù)力學(xué)觀點(diǎn)。如果從使用目的方面而言，通常采用斷續(xù)性觀點(diǎn)，因?yàn)檫@一觀點(diǎn)能滿足實(shí)際地質(zhì)具有的屬性及本質(zhì)。但是在研究普適性的相關(guān)方法及理論知識(shí)方面做得不夠，需要進(jìn)行深入了解。本文認(rèn)為從巖石地質(zhì)本質(zhì)性角度進(jìn)行分析，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此可以選用多元耦合力學(xué)模型幫助表示。在實(shí)際中，大部分已有巖石力學(xué)本構(gòu)模型也在不斷嘗試在某一類已有模型前提下將另外一類模型要素添加進(jìn)來(lái)，以便獲得滿足實(shí)際需求。
不同巖石，即便是小型的手標(biāo)本巖石，也會(huì)存在差異。對(duì)于含有較軟弱的膠結(jié)物，或者是脆性較強(qiáng)的巖質(zhì)顆粒的巖石，在處于風(fēng)化作用或局部蝕變作用下也可含有軟弱性較強(qiáng)的蒙脫石和伊利石等黏土礦物。在應(yīng)變以及應(yīng)力不斷發(fā)展中，該類物質(zhì)結(jié)構(gòu)要素在這一階段中體現(xiàn)出應(yīng)力分布情況不均勻，在出現(xiàn)三個(gè)方向的外荷載作用下也會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力以及偏應(yīng)力。若外荷載三個(gè)方向不等壓情況時(shí)，在巖石中出現(xiàn)拉應(yīng)力、局部偏應(yīng)力強(qiáng)度也會(huì)增大。如果外荷載作用達(dá)到一定程度時(shí)，可以使巖石中一些成分材料出現(xiàn)屈服，導(dǎo)致某部分裂面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滑移、張開情況，此時(shí)結(jié)束了全部彈性變形情況。
4 分析巖石物質(zhì)結(jié)構(gòu)情況以及巖石具備的工程力學(xué)性能情況
對(duì)巖石形成及演變過(guò)程進(jìn)行綜合分析，并結(jié)合主要形成物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和成分，以及其工程特性，能將工程巖體類型分成3種：層狀巖體類型、節(jié)理狀巖體類型以及碎裂巖體類型[5]。
4.1層狀巖體類型
其是主要表現(xiàn)是層狀沉積巖，組成成分是巖質(zhì)顆粒，因?yàn)槟噘|(zhì)膠結(jié)物質(zhì)含有大量黏土物，所以存在膠結(jié)連接。黏土物質(zhì)分布情況是按照層進(jìn)行分布，而薄層軟巖則共同組成了軟弱層巖體。其在構(gòu)造作用下會(huì)出現(xiàn)褶皺現(xiàn)象，并在已有裂縫情況下繼續(xù)演變，然后出現(xiàn)構(gòu)造斷裂現(xiàn)象，一般為場(chǎng)地的第三和第四級(jí)別結(jié)構(gòu)面。很少出現(xiàn)貫穿第一和第二級(jí)軟弱結(jié)構(gòu)或是斷裂結(jié)構(gòu)面情況。
4.2節(jié)理狀巖體類型
其主要是結(jié)晶巖類型，組成成分是造巖礦物，存在結(jié)晶連接，具有的軟弱片狀礦物質(zhì)相對(duì)比較少，黏土物質(zhì)也比較少。已有裂縫也會(huì)在一定基礎(chǔ)情況下繼續(xù)發(fā)展，然后承受一定構(gòu)造作用，并出現(xiàn)小斷層、節(jié)理裂隙情況等，一般為場(chǎng)地的第三、四級(jí)結(jié)構(gòu)面，穿過(guò)場(chǎng)地的第一、第二級(jí)斷裂結(jié)構(gòu)、軟弱面情況比較少，出現(xiàn)淺層演化以及次生演化不強(qiáng)。
4.3碎裂巖體類型
給類型巖體是由層狀巖體、原生塊狀巖體遭受嚴(yán)重構(gòu)造作用，或者是遇到嚴(yán)重淺層、次生演變情況，從而出現(xiàn)嚴(yán)重碎裂情況以及變形現(xiàn)象，使巖石松弛而造成裂隙情況。
5結(jié)論
總之，巖石具備的三大屬性分別是：①物理本屬性；②地質(zhì)本質(zhì)性；③力學(xué)本構(gòu)性。三種屬性類型共同發(fā)揮作用可以幫助更好的深入了解巖石力學(xué)知識(shí)，提高工程研究水平。理論上認(rèn)為巖石力學(xué)學(xué)科屬于一門多種學(xué)科知識(shí)相互交叉分布，不僅有合作，還具有分工工作的學(xué)科。因此，地質(zhì)學(xué)者需要重視巖石具有的地質(zhì)本質(zhì)性方面內(nèi)容，另一方面也不能忽視物理本屬性以及力學(xué)本構(gòu)性方面內(nèi)容的研究。如果巖石力學(xué)研究者可以了解及掌握更多巖石地質(zhì)特征知識(shí)，并進(jìn)行綜合分析，能幫組更好建立本構(gòu)模型，以及進(jìn)行力學(xué)參數(shù)的選擇工作，以便達(dá)到符合工程需要的相關(guān)要求。在自然資源開發(fā)工作中以及基礎(chǔ)工程建設(shè)施工中都會(huì)應(yīng)用到巖石力學(xué)，所以其需要融匯多種不同學(xué)科知識(shí)才能很好的完成整個(gè)工作流程。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞 土力學(xué) 學(xué)習(xí)興趣 本科教學(xué)
中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
Thinking Of the Learning Interest in Soil Mechanics Teaching
JIANG Qiuxiang， WANG Zilong， LIU Dong
（School Of Water Conservancy and Architectural， Northeast Agricultural University， Harbin， Heilongjiang150030）
Abstract Soil mechanics is an important professional basic course in civil engineering， water conservancy project， and other specialty. It has own unique characteristics in several ways， like the object of study， research method， theory system and the way of thinking. With the characteristics of soil mechanics curriculum， and some problems that at present colleges and universities students are low interest in learning soil mechanics course， have the beneficial thinking and discussion on the strategy to improve students' interest in learning.
Key words soil mechanics； learning interest； teaching of undergraduate course
土力學(xué)作為工程力學(xué)的一個(gè)分支，是一門研究土的力學(xué)性質(zhì)以及與之相關(guān)的工程技術(shù)問(wèn)題的學(xué)科。土力學(xué)是在大量的理論推導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)資料和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展和形成的一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的科學(xué)。①土力學(xué)課程是水利、土木、建筑、交通、港口、地質(zhì)、環(huán)境工程等專業(yè)本科生的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，不僅是構(gòu)筑專業(yè)課程結(jié)構(gòu)與知識(shí)體系的核心課程，而且是學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)后續(xù)課程和專業(yè)課程的重要基礎(chǔ)，對(duì)夯實(shí)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)具有重要意義。近年來(lái)土力學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀不容樂(lè)觀，因此，如何做好土力學(xué)的教學(xué)工作，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情、提高教學(xué)質(zhì)量，是值得深思和探索的問(wèn)題。
1 土力學(xué)課程特點(diǎn)
土力學(xué)的研究對(duì)象是土。土是地殼巖石經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)風(fēng)化后所產(chǎn)生的碎散礦物集合體，是地質(zhì)歷史的產(chǎn)物。不同地區(qū)、不同地點(diǎn)、不同深度土的工程性質(zhì)千差萬(wàn)別，導(dǎo)致土的復(fù)雜性、空間變異性。土是多孔、多相不連續(xù)的介質(zhì)，不同歷史條件下形成的土，其固、液、氣三相之間不同的比例關(guān)系及其相互作用導(dǎo)致了土具有極其復(fù)雜的物理力學(xué)性質(zhì)。因此，土的碎散性、多相性和變異性是土區(qū)別于其他介質(zhì)的三個(gè)重要特性。②
土力學(xué)的獨(dú)有特點(diǎn)使之對(duì)土力學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程產(chǎn)生諸多影響，如土力學(xué)的先期課程高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)及彈性力學(xué)均具有較嚴(yán)密的理論體系，而土力學(xué)無(wú)論在知識(shí)點(diǎn)結(jié)構(gòu)上還是在思維方法上都有較大不同，學(xué)生常常會(huì)不知所措，這也是導(dǎo)致教學(xué)過(guò)程中學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高的重要原因。
2 學(xué)習(xí)興趣對(duì)學(xué)習(xí)的影響
所謂興趣是個(gè)體在與環(huán)境相互作用中渴求并獲得信息，以促進(jìn)心理目標(biāo)形成、演化和發(fā)展的心理過(guò)程。③學(xué)習(xí)興趣是主動(dòng)學(xué)習(xí)的源動(dòng)力，古代大教育家孔子曾說(shuō)過(guò)“知之者不如好之者，好之者不如樂(lè)之者”，可見學(xué)習(xí)興趣在學(xué)習(xí)中占有何其重要的地位。
學(xué)習(xí)興趣對(duì)學(xué)習(xí)影響主要集中在兩個(gè)方面。一方面，學(xué)習(xí)興趣可提高學(xué)習(xí)任務(wù)的完成質(zhì)量，教育心理學(xué)研究證實(shí)學(xué)習(xí)主體的個(gè)人興趣和情境興趣均能提高對(duì)既定任務(wù)的理解和學(xué)習(xí)，研究者發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)興趣能解釋學(xué)習(xí)內(nèi)容文本回憶中十分之一的變異量，并且學(xué)習(xí)主體對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)的興趣越高，所能記憶的信息就越多。另一方面，學(xué)習(xí)興趣能改進(jìn)學(xué)習(xí)的類型和方式，學(xué)習(xí)興趣對(duì)加工信息的方法具有重要影響，可激發(fā)學(xué)習(xí)主體超越文本的表面結(jié)構(gòu)，而集中在主題思想和基本意義的理解上，對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容有更精細(xì)化和更深層的加工。④
總之，學(xué)習(xí)興趣既能影響學(xué)習(xí)質(zhì)量又能影響學(xué)習(xí)模式，因此，必須探討如何提高學(xué)習(xí)興趣的策略和方法，在教學(xué)過(guò)程中創(chuàng)建情景興趣、引導(dǎo)個(gè)人興趣，提高課堂教學(xué)質(zhì)量和效果。
3 土力學(xué)學(xué)習(xí)興趣提高策略
3.1 提升教師教學(xué)能力激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
在教學(xué)過(guò)程中，教師是教育的主體，是創(chuàng)建學(xué)習(xí)情境和改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施者，教師的教學(xué)態(tài)度、講解能力和教學(xué)方法嚴(yán)重影響課堂教學(xué)氛圍和學(xué)生注意力，因此，提高教師的教育教學(xué)能力是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的首要因素。
教師的教學(xué)態(tài)度對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣起著誘導(dǎo)性的作用。教學(xué)過(guò)程中，教師的精神飽滿、儀態(tài)灑脫端莊、表情輕松愉快、目光親切、表達(dá)清楚流利、輔導(dǎo)學(xué)生熱情耐心，就能創(chuàng)造良好的課堂情緒環(huán)境，感染學(xué)生心理狀態(tài)，從而促進(jìn)學(xué)生的積極情緒上升、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。因此，教師應(yīng)以高度的責(zé)任感和事業(yè)心去教書育人，以飽滿的熱情完成教學(xué)過(guò)程。
教師的講解生動(dòng)，條理清晰，風(fēng)趣幽默，把抽象的、晦澀難懂的理論講解轉(zhuǎn)化為形象的實(shí)例或比喻，使課程易懂而有趣，吸引學(xué)生注意力，使學(xué)生快速領(lǐng)會(huì)課堂知識(shí)。（下轉(zhuǎn)第195頁(yè)）（上接第167頁(yè)）比如在講解重力式擋土墻的三種常見形式（俯斜式、直立式、仰斜式）時(shí)，可將教師的腳和背比喻成擋土墻的墻趾、墻踵和墻背，用后背的前傾、直立和后傾分別演示擋土墻的三種形式，既形象生動(dòng)又活躍氣氛。
在土力學(xué)教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)方法的合理應(yīng)用是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要途徑。土力學(xué)課堂授課知識(shí)密度高、強(qiáng)度大，長(zhǎng)時(shí)間的理論分析和講解容易引起學(xué)生的疲勞感和厭學(xué)心理，隨著課堂教學(xué)的推移注意力呈快速衰減趨勢(shì)，導(dǎo)致對(duì)知識(shí)理解不深、易遺忘等現(xiàn)象。因此，土力學(xué)的教學(xué)方法必須既能完成既定的教學(xué)任務(wù)，又能引起學(xué)生的注意力、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
3.2 優(yōu)化課程內(nèi)容體系保持學(xué)習(xí)興趣
土力學(xué)課程內(nèi)容雖然多而雜，但也具系統(tǒng)性。針對(duì)這種特點(diǎn)，課堂教學(xué)中應(yīng)注重把握理論知識(shí)體系，形成清晰的知識(shí)脈絡(luò)，用知識(shí)主線將課程內(nèi)容緊密串聯(lián)起來(lái)。不僅要在課程緒論中展示土力學(xué)知識(shí)脈絡(luò)主線，使學(xué)生不斷加深對(duì)土力學(xué)知識(shí)體系的認(rèn)識(shí)和理解；而且在每章開頭均可再次展示該主線，使學(xué)生明晰各章學(xué)習(xí)內(nèi)容之間的關(guān)系。在大的知識(shí)框架下學(xué)習(xí)知識(shí)細(xì)節(jié)，能夠使學(xué)生掌握課程精髓，提高學(xué)生總結(jié)和分析知識(shí)的能力，促使學(xué)生對(duì)土力學(xué)課程產(chǎn)生整體把握感，從而保持學(xué)習(xí)興趣。
土力學(xué)的課程內(nèi)容可概括為：一條主線和一個(gè)框架。一條主線是指有效應(yīng)力原理貫穿于整個(gè)土力學(xué)。有效應(yīng)力原理是土力學(xué)的基石，在幾乎所有的土力學(xué)理論中，都包含有效應(yīng)力原理的應(yīng)用，例如：太沙基一維滲流固結(jié)理論、孔隙水壓力系數(shù)、水下土體自重應(yīng)力與附加應(yīng)力的計(jì)算、滲透變形、極限平衡法的邊坡穩(wěn)定分析等。一個(gè)框架是指土力學(xué)三大理論和三類工程技術(shù)問(wèn)題構(gòu)成的課程內(nèi)容框架。
3.3 引導(dǎo)學(xué)生主觀目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣
前文所述，無(wú)論是教師創(chuàng)建良好的課堂情境還是優(yōu)化課程內(nèi)容、明晰脈絡(luò)框架，目的都是提高學(xué)生在課堂教學(xué)中的情景興趣，對(duì)于持續(xù)長(zhǎng)久、主觀愿望強(qiáng)烈的個(gè)人興趣的提升作用不大。因此，若要從根本上培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還需從學(xué)生自身入手，通過(guò)潛移默化和正確引導(dǎo)，在學(xué)生的個(gè)人興趣中培養(yǎng)出對(duì)土力學(xué)課程學(xué)習(xí)的源動(dòng)力。
由于學(xué)生氣質(zhì)和性格上的差異較大，因此，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的個(gè)人興趣需要分層次、多目標(biāo)和區(qū)別對(duì)待，以引導(dǎo)、幫助每位學(xué)生培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。在這一過(guò)程中最有效的方法是目標(biāo)法，該方法通過(guò)設(shè)定遠(yuǎn)期和近期目標(biāo)，使學(xué)生在建立和完成目標(biāo)的過(guò)程中不斷獲得滿足感和源動(dòng)力，激發(fā)學(xué)生自身學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生主觀目標(biāo)的引導(dǎo)和個(gè)人興趣的培養(yǎng)非一日之功，需要時(shí)間和過(guò)程，因此，特別需要教師的耐心和恒心。
4 結(jié)論
高等學(xué)校學(xué)生學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)是關(guān)乎學(xué)生專業(yè)素質(zhì)、教師教學(xué)效果以及學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量的大事，應(yīng)引起教師和學(xué)校的高度重視。要提高土力學(xué)學(xué)習(xí)興趣，就要把握好土力學(xué)課程自身的特點(diǎn)，將繁雜內(nèi)容系統(tǒng)化、條理化，將理論推導(dǎo)思路清晰化，將土力學(xué)的理論與實(shí)踐緊密結(jié)合。
總之，只要針對(duì)土力學(xué)課程特點(diǎn)，不斷完善教學(xué)方法，精心備課，生動(dòng)授課，必定能將學(xué)生從枯燥的課程學(xué)習(xí)中解放出來(lái)，提升學(xué)習(xí)興趣，從而提高學(xué)生的土力學(xué)學(xué)習(xí)效果。
基金項(xiàng)目：黑龍江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目“水利類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐”；東北農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生創(chuàng)新人才教學(xué)改革項(xiàng)目“農(nóng)業(yè)水土工程學(xué)科研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式研究”（neau2113-07）
注釋
① 劉東.土力學(xué)與地基基礎(chǔ)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2011.
② 賀瑞霞，張國(guó)強(qiáng).土力學(xué)課程特點(diǎn)及其教學(xué)方法的探討[J].高等建筑教育，2007.16（2）：92-94.
【關(guān)鍵詞】多體動(dòng)力學(xué)，機(jī)械工程，航天器，機(jī)器人
多體力學(xué)是一門綜合性質(zhì)的學(xué)科，這門學(xué)科中包含了計(jì)算力學(xué)與工程力學(xué)等很多學(xué)科，是推動(dòng)機(jī)械工程產(chǎn)業(yè)的重要支撐學(xué)科之一。一般機(jī)械系統(tǒng)能夠通過(guò)多體系統(tǒng)獲得較為全面的以及完整抽象的有效描述與高度概括，在對(duì)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行研究與分析時(shí)，是一個(gè)最優(yōu)模型形式。在當(dāng)前先進(jìn)的航空航天也、技術(shù)制造也以及人體與假肢等高科技領(lǐng)域中，多體系統(tǒng)這門高新學(xué)科得到了廣泛的推動(dòng)與發(fā)展。在機(jī)械工程領(lǐng)域，多體力學(xué)有著十分重要的作用，并且逐漸的也引起了人們的重視。
一、對(duì)多體力學(xué)進(jìn)行模型構(gòu)建
機(jī)械多體系統(tǒng)是由很多不同的部件進(jìn)行連接進(jìn)而構(gòu)建而成的，機(jī)械裝置中的每個(gè)部件都會(huì)在機(jī)械設(shè)備進(jìn)行運(yùn)作時(shí)發(fā)生位移、更改速度以及其它方面的作用力參數(shù)。在對(duì)多體力學(xué)系統(tǒng)實(shí)施建模的過(guò)程中，一般需要構(gòu)建出系統(tǒng)中的坐標(biāo)系、構(gòu)建系統(tǒng)中各個(gè)部件的模型并且還要對(duì)一些相關(guān)的約束以及力偶進(jìn)行定義。在對(duì)多體動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究的過(guò)程中，最為主要的兩個(gè)方向就是動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)。同經(jīng)典力學(xué)相比較而言，使用多體力學(xué)來(lái)研究出的系統(tǒng)一般都會(huì)較為復(fù)雜，同時(shí)每個(gè)部件在自由度方面都會(huì)存在著不同程度的區(qū)別，并且各個(gè)部件在相對(duì)位移上也會(huì)發(fā)生很大的變化。故此，建立與求解運(yùn)動(dòng)微分方程的過(guò)程都是十分復(fù)雜的，并且想要準(zhǔn)確的對(duì)運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行求解還需要計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助。
（一）多體動(dòng)力學(xué)模型在表述上的分析。機(jī)械系統(tǒng)中的基礎(chǔ)構(gòu)件就是多體動(dòng)力學(xué)中的各個(gè)部件，這些部件會(huì)承受來(lái)自于系統(tǒng)內(nèi)外其他部件施加的約束作用，在對(duì)多體動(dòng)力學(xué)進(jìn)行機(jī)械設(shè)備模型的構(gòu)建時(shí)，就會(huì)涉及到對(duì)各個(gè)部件的定義。力元：就是指多體力學(xué)環(huán)境中各個(gè)部件之間的相互作用。理想的力元可以等效成彈簧（扭轉(zhuǎn)彈簧）或-阻尼器-致動(dòng)器。鉸：是機(jī)械設(shè)備中的運(yùn)動(dòng)副，會(huì)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，稱多體力學(xué)中每個(gè)部件之間產(chǎn)生的約束叫做鉸。外力偶：是多體系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)部件所承受的外力作用。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：系統(tǒng)以及系統(tǒng)內(nèi)部中的所有構(gòu)件間存在相互關(guān)系以及鏈接的方式。
（二）模型和模型元素。以上描述的部件、力元以及約束等各種要素構(gòu)成的這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)都涵蓋在多體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)中動(dòng)力學(xué)模型內(nèi)。針對(duì)機(jī)械設(shè)備而言，在機(jī)械設(shè)備中的力元、鉸、力偶以及部件等這些要素有著很多的種類。故此，想要方便對(duì)機(jī)械件各個(gè)要素進(jìn)行更好地管理，可以將其按照不同的屬性歸類處理，一般 可以劃分成約束模型約束、分析力模型元素、力模型約束以及部件模型約束。
（三）參考框架與坐標(biāo)系。我們稱機(jī)械運(yùn)動(dòng)中能夠在兩者之間永久保持不變距離的物理為剛體。任一選擇剛體上的一點(diǎn)A構(gòu)建出一個(gè)空間三角坐標(biāo)系將剛體固定住，并且將A點(diǎn)視為該坐標(biāo)系中的原點(diǎn)，這個(gè)坐標(biāo)系對(duì)于剛體而言是連體基，也可以將其稱作是局部坐標(biāo)系。連體基需要全部固定與機(jī)械的部件上，一旦部件發(fā)生運(yùn)動(dòng)，連體基就相應(yīng)的隨之運(yùn)動(dòng)，并且連體基也不會(huì)由于剛體發(fā)生了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化就隨之發(fā)生變化。這樣說(shuō)來(lái)，只要是連體基的位置確定了，也就能夠?qū)傮w中任意一點(diǎn)的位置進(jìn)行確定了。通常用地面坐標(biāo)系作為連體基的參考對(duì)象，地面坐標(biāo)系可以看成是全局坐標(biāo)中的一個(gè)固定值。剛體與柔體在多體系統(tǒng)中的坐標(biāo)定義是存在一定差異的，在對(duì)剛體坐標(biāo)進(jìn)行定義時(shí)，可以選擇固定的坐標(biāo)定義，這樣一來(lái)，當(dāng)剛體在狀態(tài)上發(fā)生變化時(shí)，其坐標(biāo)不會(huì)跟著發(fā)生變化。在對(duì)柔體進(jìn)行定義時(shí)，需要選擇浮動(dòng)的坐標(biāo)進(jìn)行定義，這樣一來(lái)柔性性的變化就會(huì)使坐標(biāo)系發(fā)生線與角的位移，還能將柔體在局部發(fā)生的變化清晰的表現(xiàn)出來(lái)。
二、機(jī)械領(lǐng)域中對(duì)多體力學(xué)的實(shí)際應(yīng)用
（一）柔性機(jī)械臂實(shí)施振動(dòng)控制。作為一種精度較高的航天技術(shù)設(shè)備，輕質(zhì)重載航天機(jī)械臂在端點(diǎn)處需要完成高精度大范圍的位置跟蹤任務(wù)，故此，需要對(duì)該機(jī)械臂在振動(dòng)情況上實(shí)施必要的控制。對(duì)于那些需要在很大范圍內(nèi)進(jìn)行運(yùn)行的柔性臂，想要對(duì)其端點(diǎn)的振動(dòng)進(jìn)行關(guān)鍵性的抑制需要選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間并在設(shè)備的端頭出施加一個(gè)制動(dòng)力。應(yīng)當(dāng)注意的是，這個(gè)時(shí)間點(diǎn)同柔性臂固有頻率與固有阻尼之間存在著密切的關(guān)聯(lián)。此外，想要實(shí)施有效的控制，還需要對(duì)伺服系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)特征上進(jìn)行周全的考慮。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，最佳的效果就是實(shí)施柔性臂端點(diǎn)變形進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)反饋，可以令機(jī)械臂的振幅控制在一定數(shù)量級(jí)內(nèi)。
（二）工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用。多體動(dòng)力學(xué)中，工業(yè)機(jī)器人是十分經(jīng)典的模型，其構(gòu)成為一個(gè)分支、六個(gè)自由度，由鉸對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行銜接。以PUMA760這一常用的機(jī)器人為例進(jìn)行分析，從時(shí)間域以及頻率域進(jìn)行考慮，使用高速攝像儀對(duì)設(shè)備的一些相關(guān)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，并且將獲得的電樞電流值向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行轉(zhuǎn)化，大臂值為7.1N?m/A。把已經(jīng)擬合好的模態(tài)參數(shù)向物理參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，能夠?qū)I(yè)機(jī)器人在當(dāng)前的阻尼系數(shù)還有剛度系數(shù)進(jìn)行識(shí)別。對(duì)于機(jī)器人在關(guān)節(jié)上的特性研究來(lái)說(shuō)，多體力學(xué)的應(yīng)用是十分有意義的。
結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，多體動(dòng)力學(xué)能夠?yàn)闄C(jī)械航空領(lǐng)域、機(jī)器人領(lǐng)域以及兵器領(lǐng)域提供有利的理論工具以及技術(shù)支撐。一般機(jī)械系統(tǒng)能夠通過(guò)多體系統(tǒng)獲得較為全面的以及完整抽象的有效描述與高度概括，在對(duì)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行研究與分析時(shí)，是一個(gè)最優(yōu)模型形式。對(duì)于多體力學(xué)在機(jī)械工程方面的研究，我們應(yīng)該投入更大的精力，進(jìn)而使機(jī)械工程能夠得到更好的發(fā)展，最終為人們提供更加便捷的服務(wù)。
參考文獻(xiàn)：
[1]產(chǎn)文兵.球軸承―齒輪系統(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)建模與仿真分析[D].昆明理工大學(xué)，2014.
[2]吳春峰.機(jī)械工程中的多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題研究[J]. 中華民居（下旬刊），2014，02：171-174.
關(guān)鍵詞：過(guò)程設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)；教學(xué)目標(biāo)；教學(xué)改革
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）42-0020-02
一、引言
過(guò)程工業(yè)屬于流程性工業(yè)，單臺(tái)設(shè)備是無(wú)法發(fā)揮作用的，而必須將多種設(shè)備通過(guò)管道將其連接起來(lái)形成裝備才能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。同時(shí)區(qū)別于一般機(jī)械設(shè)備，過(guò)程設(shè)備內(nèi)的工作環(huán)境通常具有高溫、高壓和強(qiáng)腐蝕性的特點(diǎn)，設(shè)備的安全運(yùn)行是至關(guān)重要的，一臺(tái)過(guò)程設(shè)備一旦出現(xiàn)事故就會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)、整個(gè)工廠以至整座城市。因此，從事設(shè)備維修的技術(shù)人員就應(yīng)該掌握與過(guò)程設(shè)備相關(guān)的知識(shí)，這些知識(shí)包括工程力學(xué)、機(jī)械傳動(dòng)、壓力容器、過(guò)程設(shè)備和壓力管道等內(nèi)容。[1]而《過(guò)程設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》就是有關(guān)上述知識(shí)的課程，但是課程的重要性與學(xué)生學(xué)習(xí)的被動(dòng)性往往產(chǎn)生了很大的矛盾，因此，如何把握教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，就成了本課程亟待解決的問(wèn)題。本文從教學(xué)內(nèi)容、課程特點(diǎn)、學(xué)生生源等方面進(jìn)行了分析，在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)手段及考核方式上對(duì)課程進(jìn)行了一些改革。
二、教學(xué)現(xiàn)狀及問(wèn)題
1.教學(xué)內(nèi)容多，涉及面廣?！哆^(guò)程設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》課程與靜力學(xué)、材料力學(xué)、金屬學(xué)、化工容器與設(shè)備和機(jī)械傳動(dòng)知識(shí)聯(lián)系緊密，具有涉及內(nèi)容多、范圍廣等特點(diǎn)，如果按部就班的按照課本內(nèi)容講解，很難在有限的教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi)使學(xué)生對(duì)化工設(shè)備有深入的理解與全面的把握。因此，必須對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行精選，深入講解并分析總結(jié)。[2]
2.理論性強(qiáng)。比如工程力學(xué)部分，對(duì)強(qiáng)度計(jì)算和剛度計(jì)算公式；壓力容器部分有關(guān)內(nèi)壓、外壓薄壁容器的設(shè)計(jì)計(jì)算，都涉及理論推導(dǎo)和繁瑣計(jì)算。雖然這些知識(shí)有助于很好地去分析解決工程實(shí)際問(wèn)題，但是由于學(xué)生底子較差，在學(xué)習(xí)時(shí)遇到的難度也可想而知，極大地影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也使學(xué)生對(duì)以后課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了很大的畏難情緒。
3.教學(xué)目標(biāo)不明確。雖然課程是《過(guò)程設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》，強(qiáng)調(diào)的是過(guò)程設(shè)備，實(shí)際內(nèi)容除了機(jī)械基礎(chǔ)，加上了過(guò)程設(shè)備的相關(guān)知識(shí)。這就造成課程與專業(yè)的契合點(diǎn)不突出，缺乏側(cè)重點(diǎn)，知識(shí)點(diǎn)之間也無(wú)連貫性，不符合目前高職高專的培養(yǎng)目標(biāo)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)存在很大的盲目性，降低了學(xué)生對(duì)該課程的重視程度，極大地影響了授課效果。
4.教學(xué)內(nèi)容需要及時(shí)更新。隨著化工科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，化工設(shè)備技術(shù)不斷發(fā)展和改進(jìn)，教材內(nèi)容的更新落后于生產(chǎn)技術(shù)革新的步伐。如在過(guò)程設(shè)備零部件及典型設(shè)備部分，教材給出的都是基本知識(shí)、標(biāo)準(zhǔn)零部件和典型設(shè)備，而目前企業(yè)采用的是改進(jìn)后的設(shè)備，這就需要在授課過(guò)程中及時(shí)調(diào)整授課內(nèi)容，剔除已淘汰或不常用的，加入學(xué)科的最新發(fā)展。
5.學(xué)生生源參差不齊。學(xué)生生源質(zhì)量的參差不齊，也是困擾我們的一個(gè)難題?；A(chǔ)好的學(xué)生接受能力強(qiáng)，還能較快掌握所學(xué)知識(shí)，而基礎(chǔ)差的學(xué)生常常就會(huì)因?yàn)槁牪欢餍宰约壕头湃巫粤?。教師在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中都在試圖平衡這種關(guān)系，難度很大。
6.教學(xué)過(guò)程缺乏直觀性。由于該課程特有的性質(zhì)，工程性的特點(diǎn)很強(qiáng)，學(xué)生從來(lái)沒(méi)有接觸過(guò)這些內(nèi)容，比如壓力容器、齒輪、軸承、聯(lián)軸器等，這些內(nèi)容的講授，如果能為其提供配套的實(shí)物模型尤為重要。學(xué)校雖然有設(shè)備，但缺乏針對(duì)性。
三、教學(xué)改革與實(shí)踐
1.加強(qiáng)思想教育，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。一是加強(qiáng)專業(yè)思想的教育，比如在緒論，以及后續(xù)的課程中不斷滲入有關(guān)化工設(shè)備維修技術(shù)的前景展望、發(fā)展?fàn)顩r、本行業(yè)與其他行業(yè)的區(qū)別和優(yōu)勢(shì)、行業(yè)特點(diǎn)及就業(yè)范圍、就業(yè)前景等內(nèi)容，使學(xué)生從大方向上清楚自己的發(fā)展方向，確立學(xué)習(xí)的目的性。二是加強(qiáng)與學(xué)生日常的溝通，比如，有些學(xué)生可能是調(diào)劑來(lái)的、有些是父母的意愿、有些根本就不了解專業(yè)，這樣的學(xué)生從心底不會(huì)喜歡或不會(huì)對(duì)專業(yè)感興趣，沒(méi)有學(xué)習(xí)的熱情，極大地影響了授課效果。因此，課后積極與這些學(xué)生談心、溝通，使之明白即使我們走了一條我們不喜歡的道路，但是在找到適合的、自己喜歡的道路之前，還得腳踏實(shí)地地走好現(xiàn)在的路。只有做好現(xiàn)在，才有可能有未來(lái)。
2.明晰教學(xué)目標(biāo)。由于該課程針對(duì)的是化工設(shè)備維修技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，所需的主要是化工設(shè)備的維修角度所需的知識(shí)。因此，我們把教學(xué)重點(diǎn)放在了培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用這些理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，弱化了公式的推導(dǎo)過(guò)程，強(qiáng)化如何通過(guò)公式解決實(shí)際問(wèn)題。例如，把工程力學(xué)中桿件受力分析部分與桿件變形融合在一起，只講需要的；而桿件的幾種變形，簡(jiǎn)化了各公式的推導(dǎo)，重點(diǎn)講解公式的應(yīng)用及如何提高桿件強(qiáng)度的措施等；機(jī)械傳動(dòng)等教學(xué)內(nèi)容，只做簡(jiǎn)要的、概述性的介紹，具體內(nèi)容由學(xué)生閱讀學(xué)習(xí)，并提出一些問(wèn)題供學(xué)生分析思考。這樣可以將教師的重點(diǎn)講授與學(xué)生的閱讀學(xué)習(xí)相配合，實(shí)現(xiàn)教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”相輔相成，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[2]。
3.多種教學(xué)方式同時(shí)采用。在教學(xué)方式上，一是為了提高授課的效果，另外也是為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。我們采用了多種的教學(xué)方式：多媒體教學(xué)，這是目前廣為使用的一種教學(xué)手段。它能以很少的學(xué)時(shí)盡可能多地給學(xué)生展示各種圖片、立體模型，增加直觀性，彌補(bǔ)黑板教學(xué)的不足。我們?cè)诰W(wǎng)上下載一些運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，如帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等播放給學(xué)生觀看，加深學(xué)生對(duì)機(jī)械傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的理解；下載化工設(shè)備內(nèi)部工作情況，使學(xué)生能更好地理解其工作原理，彌補(bǔ)實(shí)訓(xùn)車間無(wú)法直視設(shè)備內(nèi)部操作情況。其次，實(shí)訓(xùn)車間教學(xué)，也是我們教學(xué)改革的一種方式。例如，在講解化工設(shè)備結(jié)構(gòu)及零部件時(shí)，在實(shí)訓(xùn)車間學(xué)生可以零距離接觸這些設(shè)備，并且就書本上的標(biāo)準(zhǔn)零部件與實(shí)際安裝在設(shè)備上的零部件進(jìn)行比對(duì)；還可以動(dòng)手拆裝設(shè)備，加深設(shè)備結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)。期間，對(duì)學(xué)生分組，先讓學(xué)生自己拆裝，記下拆卸和裝配過(guò)程，然后組與組之間進(jìn)行討論、評(píng)分，最后教師總結(jié)歸納。只要?jiǎng)邮植鹧b一遍之后，學(xué)生都能很流利地說(shuō)出該設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理。我們的學(xué)生不太喜歡課堂教學(xué)，動(dòng)手操作卻興趣盎然，這樣課堂氣氛被調(diào)動(dòng)起來(lái)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也增加了不少，教學(xué)效果也大大提高了。
4.改革考核方式。在考核的方法上，采用過(guò)程性考核和期末考核，理論考核和實(shí)踐考核相結(jié)合。每完成一個(gè)訓(xùn)練就進(jìn)行一次考核，考核內(nèi)容和方式視具體章節(jié)內(nèi)容而定。比如壓力容器部分，會(huì)有理論考核、也有現(xiàn)場(chǎng)考核，現(xiàn)場(chǎng)考核主要考察學(xué)生對(duì)壓力容器零部件的名稱、結(jié)構(gòu)、用途的掌握程度。
四、結(jié)語(yǔ)
化工行業(yè)是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要體現(xiàn)。雖然我國(guó)近年來(lái)化工行業(yè)取得了較大發(fā)展，但高級(jí)操作維修人員始終都有一定缺口。如何培養(yǎng)具有高素質(zhì)高技能的專業(yè)技術(shù)人員，是職業(yè)技術(shù)教育的長(zhǎng)期目標(biāo)?！哆^(guò)程設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，涵蓋諸多行業(yè)的基本知識(shí)，是進(jìn)一步培養(yǎng)具有高級(jí)技術(shù)人才的必備基礎(chǔ)。所以，加強(qiáng)《過(guò)程設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》課程的改革探索，對(duì)提升教學(xué)質(zhì)量和水平非常重要。我們近幾年對(duì)“過(guò)程設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)”課程教學(xué)的一些改革和體會(huì)，取得了一些成績(jī)，但還需要不斷地探討和改進(jìn)，才能與時(shí)俱進(jìn)，才能培養(yǎng)緊跟時(shí)展的高素質(zhì)人才。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：力學(xué)教學(xué);層次教學(xué);閉環(huán)反饋機(jī)制
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）42-0107-02
一、現(xiàn)狀及問(wèn)題
力學(xué)課程是高校機(jī)械工程和土木工程等工科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，由于課程內(nèi)容理論性較強(qiáng)，知識(shí)相對(duì)枯燥，且難度較大，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主動(dòng)性較弱，而該課程在專業(yè)中所具有的地位以及對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的影響卻舉足輕重。因此，工科類院校內(nèi)也一直存在該類課程的教學(xué)研討，如何實(shí)現(xiàn)力學(xué)課程在教學(xué)中的創(chuàng)新和突破一直是從事力學(xué)教學(xué)的高校一線教師最為關(guān)注也亟待解決的難題。
近年來(lái)，隨著獨(dú)立學(xué)院的發(fā)展壯大，已有不少任職于此類院校的一線力學(xué)教師不斷在探討力學(xué)的教學(xué)改革模式，如：簡(jiǎn)化教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程中的工程應(yīng)用舉例來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才目標(biāo)的培養(yǎng)[1];從學(xué)生的學(xué)習(xí)模式和特定人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新來(lái)提高力學(xué)教學(xué)效果[2];針對(duì)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生和師生存在的問(wèn)題以及力學(xué)課程的特點(diǎn)提出多種教學(xué)模式的組合以及組織參加力學(xué)競(jìng)賽等來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[3];從課堂教學(xué)的概念講解與考核方式的改革等方面來(lái)實(shí)現(xiàn)理論力學(xué)的教學(xué)目標(biāo)[4];從實(shí)驗(yàn)教學(xué)的角度來(lái)分析學(xué)生綜合素質(zhì)的提高策略[5]。雖然幾乎大多數(shù)高校在力學(xué)的基礎(chǔ)教學(xué)中都在努力嘗試不同方式的教學(xué)改革，并在不同程度上取得一定的效果[6]，但其改革措施往往還存在著諸如推廣難、實(shí)施難、持久難等特征，這些難題除了與各個(gè)院校的學(xué)生特點(diǎn)、培養(yǎng)目標(biāo)、教師水平等存在關(guān)系之外，還與改革的目標(biāo)不符合課程的教學(xué)要求，超越學(xué)生的實(shí)際能力，實(shí)際操作的可行性沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)際教學(xué)效果檢驗(yàn)等有關(guān)。另外，獨(dú)立院校的一本招生剛剛起步，在培養(yǎng)目標(biāo)的定位及教師的課堂教學(xué)方法等方面都還處于探索階段，而對(duì)于長(zhǎng)期面對(duì)三本生源基本形成相對(duì)成熟的教學(xué)模式后如何快速改變教學(xué)方法或者如何在同時(shí)面對(duì)一本和三本生源時(shí)快速轉(zhuǎn)變教學(xué)風(fēng)格都是亟待解決的問(wèn)題。
基于上述現(xiàn)狀和問(wèn)題分析，本文將對(duì)以下內(nèi)容做出討論：（1）如何通過(guò)教學(xué)過(guò)程分析，總結(jié)不同群體的學(xué)生特點(diǎn);（2）如何針對(duì)學(xué)生特色制定基本教學(xué)目標(biāo)和可選教學(xué)目標(biāo);（3）如何通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷與座談形式對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行反饋;（4）如何將反饋結(jié)果再次付諸實(shí)踐;（5）如何評(píng)價(jià)教學(xué)方法改革的有效性。
二、學(xué)情分析
同時(shí)面對(duì)一本和三本的不同層次的學(xué)生群體，常見問(wèn)題如下：（1）教學(xué)大綱、教學(xué)目標(biāo)以及教學(xué)方法相同，同樣的講解方法得到的學(xué)生響應(yīng)完全不同;（2）學(xué)生素養(yǎng)不同，課堂氣氛不同，但僅從課堂響應(yīng)短時(shí)間內(nèi)無(wú)法判斷教學(xué)效果;（3）僅各自獨(dú)立地借鑒一本和三本的力學(xué)教學(xué)方法分別進(jìn)行實(shí)施的效果不夠明顯。因此，教學(xué)過(guò)程中如何得到真實(shí)的學(xué)情分析是解決后續(xù)課堂教學(xué)效果的前提和基礎(chǔ)。
教學(xué)是教與學(xué)的互動(dòng)過(guò)程，但互動(dòng)的前提仍建立在學(xué)生這一教學(xué)主體之上，主體的特點(diǎn)既依賴于自身素養(yǎng)，又與教師的有效激發(fā)密切相關(guān)。在教學(xué)之前盲目地采用某種既定的教學(xué)模式往往難有成效，比如課堂提問(wèn)、章節(jié)測(cè)驗(yàn)、課外實(shí)驗(yàn)都有可能被學(xué)生認(rèn)為是負(fù)擔(dān)從而影響學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)的積極性和主動(dòng)性。因此教學(xué)過(guò)程中不應(yīng)以教師“事前準(zhǔn)備”的教案和教學(xué)方法“有條不紊”的實(shí)施，而應(yīng)時(shí)刻觀察所采取的教學(xué)方法得到的實(shí)時(shí)反饋，并能根據(jù)反饋快速調(diào)整教學(xué)方法以推進(jìn)教學(xué)進(jìn)程的同時(shí)不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
通過(guò)前期教學(xué)過(guò)程觀察，三本學(xué)生課堂氣氛活躍，學(xué)生敢想敢說(shuō)，對(duì)于教師提出的問(wèn)題積極響應(yīng)，課間愿意主動(dòng)與教師交流;而一本學(xué)生雖聽課態(tài)度認(rèn)真，但對(duì)教師提出的問(wèn)題往往考慮謹(jǐn)慎而不予快速回答形成了課堂氣氛的相對(duì)沉悶，隨著教學(xué)過(guò)程的推進(jìn)，通過(guò)教師的主動(dòng)交流、作業(yè)和期中考試發(fā)現(xiàn)：三本學(xué)生對(duì)力學(xué)學(xué)習(xí)的熱情隨著后續(xù)章節(jié)難度的增加開始降低，而一本學(xué)生的課堂狀態(tài)逐步回升，隨著力學(xué)課程解決問(wèn)題的實(shí)際能力和難度的增加，學(xué)習(xí)興趣逐漸激發(fā)。從作業(yè)和期中考試的結(jié)果分析來(lái)看一本生源對(duì)課堂知識(shí)的吸收和消化明顯優(yōu)于三本生源，這與課堂氛圍所表現(xiàn)出來(lái)的表象形成反差，意味著短期的課堂響應(yīng)無(wú)法準(zhǔn)確判定真實(shí)的教學(xué)效果。
上述現(xiàn)象的分析得到的啟發(fā)：（1）一本生源對(duì)教師互動(dòng)的響應(yīng)較慢，需要教師通過(guò)持續(xù)的情感交流和鼓勵(lì)完成課上氛圍的調(diào)動(dòng)，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的持續(xù)性;（2）三本生源的課堂氛圍良好，但對(duì)力學(xué)內(nèi)容的吸收和消化能力較弱，應(yīng)在良好的課堂氛圍下精煉和簡(jiǎn)化教學(xué)內(nèi)容，注重知識(shí)的應(yīng)用;（3）一本生源在對(duì)待課下作業(yè)的態(tài)度上明顯優(yōu)于三本生源，但兩個(gè)群體對(duì)課外作業(yè)（如大作業(yè)、小論文、測(cè)驗(yàn)等）的興趣和積極性差別不大，均只有少部分同學(xué)愿意花費(fèi)額外的時(shí)間從事力學(xué)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)。
三、對(duì)策與方法
“學(xué)情―師情―學(xué)情”的快速閉環(huán)反饋機(jī)制是因材施教的具象體現(xiàn)。反饋機(jī)制中的師情分析是個(gè)“準(zhǔn)靜態(tài)”過(guò)程，相比學(xué)生群體的多樣性和流動(dòng)性，教師的個(gè)人風(fēng)格具有相對(duì)穩(wěn)定性，而穩(wěn)定的個(gè)人風(fēng)格往往難以適應(yīng)變化的學(xué)生群體，因此需要豐富的教學(xué)方法加以輔助，而教學(xué)方法的實(shí)施又與學(xué)情形成了循環(huán)往復(fù)式的閉環(huán)反饋系統(tǒng)。
在具體的實(shí)施策略中，通過(guò)教師間的研討交流，確定建立在學(xué)情基礎(chǔ)上的有層次的教學(xué)目標(biāo)以適應(yīng)不同群體的學(xué)生需求，根據(jù)學(xué)情分析制定不同的激勵(lì)和評(píng)價(jià)機(jī)制，如三本生源難以形成對(duì)力學(xué)知識(shí)的深入和拓展，對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)的熱情不足，缺乏維持長(zhǎng)效學(xué)習(xí)的持續(xù)性。對(duì)此，教師應(yīng)注重課堂內(nèi)容的深度和作業(yè)難度的降低，注重分析案例的實(shí)用性，強(qiáng)調(diào)力學(xué)公式的應(yīng)用，弱化推導(dǎo)過(guò)程，提出一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題不斷刺激學(xué)生參與課堂互動(dòng)的熱情，重要的知識(shí)點(diǎn)要詢是否聽得懂，對(duì)于聽不懂的問(wèn)題應(yīng)耐心反復(fù)講解，不斷聽取他們對(duì)課堂的教學(xué)意見，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法。而一本生源基礎(chǔ)好，鑒于大學(xué)力學(xué)課程與大學(xué)物理有部分重復(fù)內(nèi)容，他們對(duì)于某些基礎(chǔ)知識(shí)的理解遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于三本生源，因此在授課過(guò)程中可以考慮重要力學(xué)公式的簡(jiǎn)單推導(dǎo)，講授案例的同時(shí)分析構(gòu)件的基本工作原理，鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研課題，讓學(xué)生自己在課堂上總結(jié)知識(shí)，分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。
四、實(shí)踐分析
在機(jī)械制造2個(gè)一本班級(jí)和機(jī)械電子4個(gè)三本班級(jí)的層次教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，授課伊始所看到的課堂氛圍的差別逐漸縮小，三本生源課堂氛圍在簡(jiǎn)化課程內(nèi)容、降低課堂難度、以簡(jiǎn)單問(wèn)題刺激課堂互動(dòng)的推進(jìn)中一直維持較好的課堂氣氛。一本生源隨著對(duì)教師個(gè)人風(fēng)格的熟悉和認(rèn)可，逐漸把課堂互動(dòng)當(dāng)成了慣例，對(duì)問(wèn)題的理解更具有深度，與教師之間的深入討論也變成了慣例，并且愿意走到講臺(tái)把學(xué)過(guò)的章節(jié)像教師一樣講解以此分享個(gè)人學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)期末學(xué)生對(duì)教師的個(gè)人課堂教學(xué)評(píng)價(jià)優(yōu)秀，學(xué)生的力學(xué)期末考試卷面成績(jī)列其他專業(yè)和班級(jí)之前。
在眾多力學(xué)課堂教學(xué)法的研究中，課外手段的刺激仍以激發(fā)學(xué)生對(duì)力學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力為目的，但知識(shí)的考核卻從側(cè)面反映了各種激勵(lì)機(jī)制的有效性。即學(xué)生對(duì)力學(xué)的感知和認(rèn)可不但要能動(dòng)手也能解題。當(dāng)然，以考試成績(jī)衡量教學(xué)效果并非全面，但這一能夠在短時(shí)間內(nèi)量化的指標(biāo)仍反映了學(xué)生對(duì)該課程的接受程度。
在“學(xué)情-師情-學(xué)情”的閉環(huán)反饋實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)教師的個(gè)人魅力和長(zhǎng)期積累的口碑等主觀因素對(duì)課堂效果的影響較大，先入為主的教師形象對(duì)能否上好力學(xué)課程以及能否順利實(shí)施層次教學(xué)具有難以量化的直接影響。因此建議從事力學(xué)教學(xué)的教師應(yīng)注重人生第一次課堂的重要性，切勿因經(jīng)驗(yàn)不足、準(zhǔn)備不充分或科研壓力而忽視教學(xué)給個(gè)人帶來(lái)的后續(xù)累積影響。
五、結(jié)論
任何教學(xué)過(guò)程都是動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)反饋過(guò)程，反饋的速度越快，教學(xué)效果越明顯。而力學(xué)課程在工科專業(yè)中的重要地位決定了從事力學(xué)教學(xué)的教師更應(yīng)該具備這種快速反饋并及時(shí)改變教學(xué)方法的能力。而且同一種教學(xué)方法因?qū)W生群體和教師個(gè)人風(fēng)格的不同，其實(shí)施的效果也會(huì)發(fā)生本質(zhì)區(qū)別，因此，教學(xué)方法的引入不可按部就班的推進(jìn)，而應(yīng)變成動(dòng)態(tài)循環(huán)的閉環(huán)系統(tǒng)。
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