理论力学教学改革研究

2025-02-01

理论力学教学改革研究(精选12篇)

理论力学教学改革研究 篇1

理论力学是研究力学中最普遍、最基本的规律。很多工程专业的课程, 例如材料力学、结构力学、机械原理、机械设计、弹塑性力学、流体力学、振动理论、断裂力学以及许多专业课程等, 都要以理论力学为基础, 所以学好理论力学是学习一系列后续课程的重要基础。理论力学教学内容较多, 包含了静力学 (静力学公理与物体的受力分析、平面力系、空间力系、摩擦) 、运动学 (点的运动学、刚体的简单运动、点的合成运动、刚体的平面运动) 、动力学 (质点动力学的基本方程、动量定理、动量矩定理、动能定理、达朗贝尔原理、虚位移原理) , 而课堂教学只有64学时, 由于南通大学每节课只有40分钟, 所以相对其他高校的每节课45分钟或50分钟, 学时还是比较少的。要在有限的时间将全部内容讲授给学生, 对老师和学生都提出了新的要求。对近三年的理论力学考试情况进行了分析, 发现理论力学考试不及格率偏高 (32.65%) , 90分以上的偏少 (8.25%) , 通过与学生的交流, 学生普遍反映理论力学听起来简单, 做题难。针对上述现象, 极有必要对理论力学课程教学进行改革, 改革需分别从教师角度和学生角度进行分析。

一、教师改革措施分析

对老师而言, 应该做好以下几个方面:

1.上好第一堂课。第一堂课显得尤为重要, 在第一堂课, 应告诉学生学习理论力学这门课程的意义, 对自己后续课程、专业课程的影响, 首先得让学生对这门课的重要性有所认识, 学生才会对课程加以重视。理论力学课程基本上都是大一下学期和大二上学期开设, 所以还应告诉学生这门课的学习方法, 与高中课程学习的不同之处, 特别是跟大学物理的区别和联系。上课时, 要求学生勤做笔记, 积极开动思维, 不要被动思维, 更不能拒绝思维。在第一堂课, 还应将授课计划书交给每位学生, 让学生清楚知道这门课程的教学进度, 以便提前做好预复习工作。同时还应告诉学生平时成绩是如何组成的, 一般包括课堂提问、平时作业、课后答疑情况等, 以及平时成绩占总成绩的比重, 让学生做到心中有数。

2.理论教学与工程实际相结合。由于理论力学都是简化的力学模型, 而学生在这一阶段还未涉及到专业课程以及专业实例, 因而感觉学习起来比较抽象, 很难与工程实际结合起来, 这就需要在上课时多讲一些工程实例, 讲解如何将一个工程实际问题简化为力学模型, 以培养学生的学习兴趣, 不然学生觉得学习理论力学太枯燥, 与自己的专业没联系, 就会失去学习的兴趣和动力。

3.传统板书与多媒体的有效结合。由于理论力学学时少, 内容多, 用传统的板书教学显然已不能满足现代化教育的需求。但也不能用多媒体完全取代板书, 两者应有机结合。譬如在讲公式推导时, 就倾向于用板书一步一步推导, 在公式推导过程中应用的数学理论、已有的力学知识点、公式的适用条件等都应给学生交代清楚, 让学生对公式的应用有所理解, 而不是只记得公式本身, 在讲授过程中要注意理论力学课程理论的逻辑性、严密性, 以培养学生的逻辑思维能力。在讲复习讨论课时, 也应用板书, 可以请学生到黑板做题, 以检测学生的学习情况, 发现存在问题, 适时调节教学进度。譬如在讲运动学和动力学时, 要运用到机构的运动, 这时就可以应用多媒体辅助教学, 播放一些动画, 提高学生学习兴趣。

4.抓住重点, 进行强化。理论力学虽然内容较多, 但根据教学大纲要求, 有些内容需要精讲, 有些内容就可以一带而过, 应合理分配学时。譬如对于平面力系这一章, 应重点讲解物体系统平面任意力系的平衡问题, 对于平面汇交力系、平面力偶系就不需要讲很多习题, 因为学生掌握了平面任意力系, 自然也就掌握了平面汇交力系和力偶系。对于运动学部分, 点的运动学和刚体的简单运动就可以简单讲, 因为这部分知识点学生在大学物理课程中已经学过, 运动学中要重点讲点的合成运动和刚体的平面运动。对于动力学的三大定理—动量定理、动量矩定理和动能定理, 应对每个定理进行详尽推导, 在推导过程中阐明三大定理的适用条件, 并通过大量例题对这部分内容进行归纳总结, 也就是什么情况下用什么定理。

5.增强趣味性教学。由于现在周培源大学生力学竞赛只考5道题, 每道题都有一定的趣味性, 在课堂教学中可以增加趣味性教学, 如给学生观看中央电视台《异想天开》节目, 分析其中的力学问题, 增加学生的学习兴趣。对于学习好的学生, 鼓励学生参与力学竞赛、结构创新大赛等, 使其在竞赛中不断提升自己。

6.综合应用各种考核方式。学完理论力学这门课, 要对课程进行考核。考核的目的是了解学生对理论力学知识点的掌握、贯通、应用能力。传统的理论力学考试是期末闭卷考试 (占总成绩的70%) 与平时作业 (占总成绩的30%) 相结合, 这种考试方式只能考查学生对知识点的掌握情况, 部分学生容易忽略平时课堂学习, 平时作业大多数以抄袭为主, 以混个平时成绩高分, 考前进行大突击, 临时抱佛脚, 缺乏对知识点的融会贯通, 也容易产生高分低能现象, 所以选拔期末考试高分的同学参加全国大学生周培源力学竞赛有时并不能取得很好的成绩, 要综合考核理论力学的学习效果, 应对考试方式进行改革。传统的期末大考试还是有必要的, 该考试可以采取开卷、闭卷、半开半闭卷相结合的方式, 主要考查理论力学的基本概念、基本知识点、基本应用等情况, 该部分占总成绩的50%左右。为了加强学生对每个知识点的理解和融会贯通, 应加强平时过程管理。每个星期都进行一次随堂小测验, 时间控制在10~15分钟, 这样学生课后就会做好预复习功课, 随堂小测验占总成绩的30%左右。为了充分发挥学生学习的主观能动性, 应用力学知识解决实际问题, 可以让学生写一个小论文。即如何对实际问题进行力学模型简化, 并进行分析、求解。小论文对学生的要求比较高, 对于差一些的学生可以写个学习报告或是学习心得。通过与学生交流, 学生觉得综合考试效果较好, 特别是加强了平时学习, 也拉开了好差学生的分数, 弥补了传统考核的一些缺点。

7.积极申报科研项目, 科研反哺教学。教师应积极申报各级各类课题, 有条件的话让学生参与到自己的课题中去, 使学生尽早接触科学研究。现在各高校基本上每年都有大学生实践创新训练计划, 力学老师可以担任指导老师, 鼓励学生积极申报, 挖掘现实工程中的力学问题并加以研究。这里所讲的科研既指自然科研项目研究, 也包括教学研究, 比如用几种不同的方法研究某一道动力学问题, 对各种方法加以比较分析等, 有可能的话在一些期刊, 如《力学与实践》上发表论文, 如此一来, 学生学习积极性大有提高, 科研也就反哺了教学。

二、学生改革措施分析

教育学者认为, 所有知识只有通过学生的再创造, 才能成为一个有效的知识, 所以我们在教学过程中, 要充分发挥学生的主观能动性, 使其积极参与到课堂教学中。对于学生而言, 应做好几方面:

1.课后做好预复习工作。现在很多高校理论力学学时大幅减少, 但对理论力学要求却没有降低。所有知识点都要通过教师课堂上精讲、细讲显然是不太现实的, 这就需要学生做好预复习功课。对于比较简单的知识点, 教师布置好预习题目, 由学生自己课后预习, 教师上课归纳总结即可。对于较难或是比较重要的知识点, 要求学生在预习过程中掌握基本概念, 并带着问题进入课堂, 有目的地进行听课, 这比没有进行预习就进行讲授, 效果明显提高很多。

2.端正坐姿, 勤做笔记。很多学生上课时喜欢趴在桌上听老师讲课, 听着听着就睡着了, 或者低着头在桌子底下玩手机, 要求上课时学生要端正坐姿, 手机处于关闭状态并放在桌子里, 事实上, 苏州大学已经在试行无手机课堂, 学生反映较好。学生应以饱满的热情听课, 教室毕竟不是茶馆, 不能随心所欲。因为理论力学每讲一章, 基本上都会补充习题讨论课, 所以要求学生勤做笔记, 需要学生做笔记的知识点, 教师应适当放缓教学进度, 以留给学生时间进行笔记的记录, 并不定时抽查笔记。

3.加强点名制度, 确保出席率。在点名这一方面, 做学生工作的辅导员和班主任给予了积极的配合, 一般上课前5分钟, 辅导员会去教室进行随机点名, 并制定了缺课的惩罚措施, 这在一定程度上提高了学生的出勤率。

4.敦促作业独立完成。要求学生作业独立完成, 不能抄袭。出现抄袭现象, 平时成绩给予扣分。要跟学生讲清楚, 做作业是对所学内容的检验, 而不是一项差事。通过学生的作业情况, 教师可以了解学生对所学内容的掌握程度, 适时调节上课进度。

5.鼓励学生一题多解。由于理论力学很多题的解题方法并不唯一, 譬如平面汇交力系的平衡问题, 可以用几何法, 也可以用解析法。在动力学中, 一道题可以用动量矩定理, 可以用动能定理, 还可以用达朗贝尔原理, 鼓励学生一题多解, 但用不同方法解答以后应对各种方法加以归纳、总结, 找出最快捷、最有效的方法。

6.积极参与生产实践。鼓励学生参与生产实践, 从实际工程中发现理论力学问题, 并简化为力学模型, 增强学生用力学知识解决实际问题的能力, 同时增强学习力学的兴趣。

在教学过程中, 教师和学生两方面的配合缺一不可, 教师如同自行车的前轮, 起主导作用, 学生则是自行车的后轮, 产生动力。作为教师, 应精心设计每个教学环节, 充分发挥学生的主观能动性。相信通过教师和学生的共同努力, 一定能将理论力学课程教学提高一个新高度。

参考文献

[1]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].北京:高等教育出版社, 2009.

[2]金江.理论力学[M].南京:东南大学出版社, 2013.

理论力学教学改革研究 篇2

钦亚洲,朱建民,崔延松

(南通大学交通学院,江苏南通226019)

摘要:为提高学生学习《理论力学》的兴趣,改变目前学生普遍厌学的情况,本文探讨了一种新的教学形式,可表述为“学生小组讨论—课堂释疑及点评—效果巩固及检查”三个流程,由五个教学环节实施。通过教学效果检验本教学模式可以有效提高学生对《理论力学》的学习兴趣,激发学生学习的主动性。

关键词:《理论力学》;教学形式;小组讨论;学习兴趣

一、概述

《理论力学》是高等院校机械、土木、交通工程等相关专业的一门重要专业基础课,要求学生掌握建立力学模型的原理和方法以及相应的力学概念和公式,进而掌握分析问题和解决实际工程问题的能力,并为后续课程如材料力学、结构力学等专业课打下良好的专业基础。然而,由于《理论力学》课程自身内容繁多、理论抽象、公式枯燥,导致学生在学习中普遍感到厌倦,缺乏学习兴趣和动力。要想提高学生学习《理论力学》的兴趣,就要改变传统的以教师为主体的“满堂灌”的教学模式。本文探讨了一种教学模式可表述为“学生小组讨论—课堂释疑及点评—效果巩固及检查”三个流程,实现以学生为主体、教师为主导的《理论力学》教学过程,提高并激发学生独立思考问题的能力及学习兴趣,改变目前学生厌学的普遍现象,达到《理论力学》大纲的教学要求。从目前实施情况来看,这种教学形式取得了较为满意的效果。本教学模式包括五个环节,将在下文中展开阐述。

二、本教学改革实践环节

1.选定小组讨论内容。学生小组讨论内容的选择主要由教师确定。教师在选定学生小组讨论内容前要准备充分,结合目前学生知识掌握的实际水平情况,选择难易适中的章节内容作为学生小组讨论的内容。若教师选择小组讨论内容偏难,可能由于学生的理论知识不够,会感到无从下手,产生挫败感,影响学生对本课程的学习兴趣。因此,教师应选择难易适中的知识内容作为小组讨论的.主题。目前《理论力学》教材一般包括三方面知识:静力学、运动学和动力学,每部分内容又分若干小节,每个小节的知识内容难易程度各不相同。如在静力学部分,包含的知识点有静力学概念及公理、力系的等效及简化、力系的平衡、桁架静力分析与摩擦平衡分析等内容。静力学部分选择学生小组讨论内容时,教师尽可能避开“力系的等效及简化”这部分内容,这是由于此部分内容理论知识较多,不经教师讲解学生难以自行理解掌握。同时这部分知识内容包含的公式推导也较多,没有一定相关知识积累不易理解,所以这部分内容不适合学生小组讨论学习。在静力学这部分内容中,教师可选择“平面静定桁架的静力分析”这一小节作为学生的小组讨论内容。这是因为平面静定桁架的静力分析主要应用前面所学过的刚体系统的平衡知识,同时这部分内容相对来说公式推导比较少。在学习过刚体系统的平衡问题相关知识后,学生完全可以将所学平衡问题分析的相关理论知识应用到静定桁架分析和计算中去,所以静力学选择这部分内容作为学生小组讨论内容是合适的。再如,在《理论力学》课程运动学这一部分内容中,教师最好不要选择点的速度合成及加速度合成知识内容作为学生小组讨论的内容。这是因为点的速度合成及加速度合成知识与前面所学知识内容关联不多,对学生而言,几乎是新的知识点。此外,这一部分知识内容也非常重要,是运动学部分的重点和难点。点的速度合成及加速度合成内容理论多、概念多,并且知识点内容相对抽象,不适合学生分组讨论学习。对于运动学部分,教师可以选择“平面图形上各点的速度分析”作为学生小组讨论的内容,因为这部分内容主要以点的速度合成知识为基础,是点的速度合成知识在刚体运动中的应用,所以选作学生小组讨论的内容是合适的。对于《理论力学》的动力学部分,教师可以选择“质点系的动能与刚体的动能”这一节作为学生小组讨论的内容,这是因为这部分内容在《大学物理》这门课程中已经初步学习过,学生相对而言比较熟悉,且这一小节涉及到的理论知识相对较少,所以比较适合学生小组讨论学习。

2.分组讨论。将学生按学号进行分组,并至少提前一周将所讨论章节内容告知学生,这样学生可以在课余时间准备所讨论章节的知识内容。小组讨论环节主要由学生自主完成。为保证小组讨论过程的质量,可采取组长负责制,组长可由班长或学习委员担任。在进行学生小组讨论前,要求组长制订小组讨论的详细计划,包括小组讨论的时间、地点、次数,以及每次讨论的主要问题等,这样便于教师进行抽查和指导,保证学生小组讨论的质量。除此以外,由于学生小组讨论环节在课余时间完成,为确保每个学生都能积极参加,教师应对学生小组讨论成果提出要求。例如,教师可要求组长提供小组讨论过程中的有关资料,如小组讨论时的照片、讨论记录等。小组讨论环节主要目的在于改变传统的“填鸭式”教学模式,使每个学生都能主动去学习和思考问题,并增加学生在学习中的趣味性,提高学生之间的沟通交流能力。小组讨论后学生要形成对所讨论章节知识内容的理解和认识以及讨论中发现的问题。讨论环节完成后,针对讨论主题,小组要形成完备的PPT文件,并推选出小组讨论汇报人,以便课堂上向其他学生汇报讲解本小组的讨论成果。

3.学生汇报。在学生小组讨论环节完成后,教师合理安排课堂时间,按照小组讨论章节内容的难易程度,进行小组讨论成果的课堂汇报讲解环节。在学生课堂汇报讲解前,教师应对学生小组讨论后提交的PPT成果进行审查和把关。教师课前要与学生汇报人进行沟通和探讨,帮助学生汇报人理清思路,掌握学生课堂汇报讲解时间,从而提高学生课堂上讲解和汇报的效率。

例如在静力学“平面静定桁架的静力分析”部分,我们安排每小组汇报讲解20分钟。这样按照我校一节课40分钟,可以安排两个小组进行汇报讲解。学生汇报讲解的内容包括小组讨论中所形成的章节知识要点、例题及存在的难点等。

4.释疑点评。学生讲解汇报完成后,教师对学生课堂讲解章节内容释疑和点评是本教学模式的重要环节。学生在经过小组讨论后,可能对所讨论章节知识点仍存有疑问,或是对所讨论知识点的重点归纳有所疏漏。此时,教师应在学生课堂讲解汇报环节结束后,及时对学生讲解汇报中存在的疑难问题进行释疑。对于学生疏漏的知识点,及时进行补充和强调。在这个环节中,应充分发挥教师的主导作用。例如,对“平面静定桁架的静力分析”这部分的章节内容,在学生课堂讲解汇报环节中发现,学生对零力杆的判定这一部分内容存有疑问,理解深度不够,有一个小组在汇报中甚至未提到零力杆的判定问题。而零力杆的判定是进行平面静定桁架静力分析的首要环节和关键环节,对于简化平面静定桁架静力分析计算过程起到重要作用,这部分知识内容不能忽略。因此在学生讲解完成后,教师应及时对零力杆判定内容进行释疑和重点讲解。通过这种学生课下小组讨论、课堂讲解汇报的形式,教师可以及时发现学生在学习过程中所遇到的问题,从而在课堂上能够对学生学习中的不足和疑惑及时点评。由于具有针对性,因此教师的讲解可以做到有的放矢,同时也使学生对这一知识点的理解更加深刻。

5.巩固、检查及考评。此环节为本教学模式改革的最后一个环节。巩固、检查以课后作业为主。对学生课后作业进行批阅,了解学生对所学知识的掌握情况,并可以检验这种教学改革模式的效果。通过对学生作业完成情况统计对比发现,学生对于进行新的教学形式讲授的章节内容,即进行了“学生小组讨论—课堂讲解汇报—教师释疑教学”环节后,学生作业完成情况明显好于其他章节。同时,对参与小组讨论活动的学生进行考评,考评结果计入平时成绩。按照学校要求,《理论力学》课程最后总成绩由两部分构成:一是期末闭卷考试成绩(占总成绩的70%);二是平时课程成绩(包括课后作业、平时小测试、课堂出勤、课堂回答问题及小组讨论等,占总成绩的30%)。通过对参与小组讨论活动学生进行考评,充分调动学生参与小组讨论、课堂讲解汇报的积极性,促使本教学改革实践活动更好的开展。

三、结语

《理论力学》是多数工科院校的一门重要专业基础课。对于土木、机械、交通工程等专业的学生来说,这门课程学习的好坏,将直接影响后续专业课的学习,是不可忽视的重要课程。然而,由于《理论力学》课程本身偏难、知识点多,造成目前学生普遍厌学,学习兴趣不足。基于此,本文提出一种新的教学形式,即学生小组讨论—课堂释疑及点评—效果巩固及检查,并积极进行了新的教学模式的尝试和检验。经过本教学改革实践活动发现,这种教学模式能够有效提高学生的学习兴趣,激发学生学习的主观能动性,提高学生的学习效率和学习成绩。

参考文献:

[1]范钦珊,陈建平。理论力学[M].北京:高等教育出版社,.

[2]苏禾。对学生进行科学方法教学的几点体会———在理论力学教学中[J].力学与实践,,34(3):78-80,94.

[3]宋少云。在理论力学教学中采用协作学习的改革实践研究[J].力学与实践,,35(3):85-86.

[4]盛国刚,邓军,李学罡。理论力学素质教育的探讨与实践[J].大学教育,,(3):113-114.

[5]徐小丽,金春花。理论力学教学改革研究[J].教育教学论坛,2015,(2):97-98.

[6]余为。提高理论力学课程学习兴趣的几点思考[J].教育教学论坛,2015,(2):163-164.

地方高校理论力学教学探索 篇3

关键词:地方高校;理论力学;调查问卷;教学内容及方法

中图分类号:O31-4

为了增加地方高校学生的实践环节,我们机械及相关专业的理论力学课程,根据需求在教学内容和学时上进行了调整。目前理论力学总体来说分三部分:静力学、运动学和动力学,地方高校学生的理论基础相对较弱,因此我们把重点放在静力学和运动学部分,对于动力学部分,进行了适当调整,对该专业目前涉及较少的方面,未规划在教学大纲,或者适当简化。作者讲述理论力学的时间不长,为了解学生对课程的认识、学习态度和教学效果,对已经学过的大三学生和正在学的大二学生分别进行了问卷调查,结合问卷调查的结果,找出当前课程教学中存在的一些问题,并在此基础上探索新的教学方式。本次问卷主要侧重课堂授课方式、教学资源、学生学习态度和考核方式等几个方面的相关问题。

1、授课方式

现有的授课方式主要是课堂PPT,结合一些板书推导和动画演示,对该方式的满意度进行调查,结果显示已学过理论力学的大三学生约12%的表示不满意,当前正在学习的大二学生约5%不满意。同时两届学生均有约20%认为老师的课堂提问和课外答疑很有帮助,而且大部分学生对“课前自主学习-课堂分组讨论”、互动式教学、微课、幕课等翻转课堂的一些教学方法比较感兴趣[1],另外有些学生提出聘请校外名师进行专题讲学等。由此看来,今后在教学中有必要逐步引入翻转课堂,让学生课下先自主学习,课上有针对性地分组讨论,老师对重点、难点进行讲解和归纳,在讲授过程中穿插课堂提问,对于重点内容和例题,多与专业相关的实际工程、后续课程或实体模型结合起来进行讲解,并适当利用网络名师教学资源,增加课外答疑、网络答疑等相關辅导教学环节[2]。

2、教学资源方面

目前在教学过程中,除了PPT课件,还有理论力学BB教学平台中一些网络资源,老师把课件、作业及讲评等基本资源,按进度要求共享到平台,学生可在平台上进行简单的每章自我测试。调查发现,有约40%的学生需要其他网络学习资源,这可以在校级理论力学精品资源共享课的建设过程中,根据理论力学课程建设的指导思想[3],在BB平台基础上,增设学生提出的教学录像、教学动画、工程实例、微课及师生沟通等模块,充分建设好精品课网站,进一步为翻转课堂教学提供资源。

3、学生学习态度

理论力学课程理论体系严谨,逻辑性强,范例和习题多以抽象力学模型为主,一般学生在学习时没有明显的学习方向和兴趣[4]。为了调了解学生对理论力学课程的认识和兴趣,对两届学生进行了相关的调查统计,结果表明,大二正在学习理论力学的学生仅50%的学生有兴趣,44%的学生没有兴趣,但鉴于专业要求的课程也希望学好,其余学生纯粹是为了应付考试。已经考过理论力学的大三学生,对理论力学感兴趣的仅有34%,48%的学生没兴趣,但希望学好,有18%的学生根本没有兴趣。对于考试前的准备,平均有46%的学生靠平时积累,44%的学生是突击复习,死记硬背,还有约10%的学生只是随便复习一下。由此看来,老师必须采取一定的措施,让学生充分认识到理论力学课程的重要性和实际应用价值,提高学生对理论力学课程的学习兴趣和学习效果,为后续课程和应用打好理论基础。

4、第二课堂教学

为了进一步培养学生对理论力学的学习兴趣和对知识的灵活应用,拟在后续的教学过程中,尽量多组织学生参加相关的竞赛及实践活动,在调查问卷中设置了一些和理论力学应用有关的问题,如“是否愿意参加相关的力学竞赛”、“是否愿意用一些软件来模拟课程中的模型及动画”等,统计结果显示,两届中均有80%以上的学生愿意对力学问题进行建模,并参加相关的竞赛。已学过理论力学有73%的学生认为可开设一些力学教学实验,让学生了解机构运动实际情况,更有利于基础理论的学习。为此,与我校环建学院的师生一起,参加了2015年全国周培源力学竞赛,机械专业学生取得了一定的成绩,标志着我们理论力学课程改革迈开了崭新的一步,今后还要进一步加强这方面的培养和教学,通过第二课堂,提高学生的学习兴趣和学习效果。

5、考核机制

从2012年开始,理论力学实行了教考分离的考试形式,考前教师并不知道具体的考试题目,一定程度了增加了复习的难度,为此,我们的最终成绩由平时成绩和期末考试两部分组成。调查发现,约50%学生对当前的考核方式和只记录出勤和作业的平时成绩不太满意,约64%的学生提出应将课堂提问、小测验及读书报告等相关平时表现记录为平时成绩。因此,在后续的授课中,会考虑在课堂上适当提出一些问题,让学生主动回答,对于课程中重要的章节设置一些小测验或读书报告,让学生课下动手自己查阅相关的知识,同时开设部分实践教学环节,以提高学生的学习积极性和实践能力,这些均可按比例记录为平时成绩。

总之,经过这次调查问卷研究,发现在理论力学授课过程应对大学物理中已学过的内容简要复习,重点讲解新的、重要的和工程实际及后续课程结合紧密的、应用性强的知识点。同时重要的习题和例题一定要与实际相结合,并要注重学习和借鉴各级精品课和名师的优点,吸收国外此类课程的教学方法和模式,开展互动式教学,充分提高学生的学习兴趣和主动性,为后续课程和实际应用打下坚实的理论基础。

参考文献

工科理论力学教学改革研究探索 篇4

1工科理论力学课程目前存在的问题

(1) 与计算机技术脱节。计算机技术的发展为大规模复杂问题的求解提供了可能, 尤其是近半个多世纪以来有限元方法的应用。但是, 很多理论力学书籍甚至已经出到第七版了, 还是与现代计算机技术出现脱节, 主要体现在以下三个方面:1矩阵是高等数学中常见的一种工具, 可以十分方便地对多维数据进行处理, 便于计算机技术的实现。但在传统理论力学中一直没有得到广泛的应用。2刚体的位形坐标是刚体系运动的一种共性表述, 是建立程式化方程来解决大型复杂问题的一个思路, 而在传统理论力学中很少有提到这部分内容的。3拉格朗日第一类方程讲述较少, 很多高校仍然偏重于拉格朗日第二类方程的讲述。事实上, 拉格朗日第一类方程具有很强的程式化特点, 便于计算机的实现, 目前许多的多体系统动力学仿真软件的算法基础正是拉格朗日第一类方程。尽管广大教师采用计算机技术方法和手段, 但大多数都是在建立运动学方程和动力学方程的基础上来进行的仿真与可视化[2,3,4]。事实上, 建立运动学和动力学方程才是关键。

(2) 授课学时偏少。随着学科门类的细化和多媒体技术的发展, 在授课学习上给了工科理论力学很大的挑战。授课学时从原来的96个学时, 压缩到64个学时, 再到目前的42个学时。据了解, 42学时的理论力学授课, 后面内容根本就没有时间来讲, 很多高校采取的方法是虚位移原理、达朗贝尔原理和拉格朗日第一类方程基本上就不再讲解。事实上, 拉格朗日第一类方程正是大多数动力学仿真软件算法设计的基础。

(3) 缺少时间历程分析。刚体作为特殊的质点系, 传统的理论力学课程仍然只能针对刚体和刚体系统做瞬时分析, 教材的例题习题普遍都是求解某些特定时刻或位置刚体系的运动规律。特别是理论力学的运动学部分, 很少有理论力学书籍介绍如何利用理论和方法来对运动学进行时间历程分析。显然, 这难以满足工程实际问题分析的需要。当然, 这很大程度上还得归结为传统理论力学与计算机技术不相适应的原因。

(4) 过分依赖技巧。传统理论力学教材中有很多题目都讲求一定的技巧来解题, 学生普遍反映难学, 不少学生反映:“我已经做了很多题目, 但如果遇到以前没有做过的问题, 我仍然感觉到困难。在我看来似乎很多题目类型都不一样, 没有一种通用普适性的方法解答”。传统理论力学将点的运动与刚体上点的运动“分离”, 将动系抽象化, 以至在处理点的速度与角速度的分析上过多依赖于技巧解题[5]。过分地讲究技巧解题显然不是在计算机技术飞速发展下的趋势, 对学生能力的培养显然也欠妥。

(5) 算法实现较少。要进行刚体系运动的时间历程分析, 必须借助计算机语言设计相应的算法来实现。据了解, 大多数高校的学生大一下学期就已经学完了C语言程序设计这门课程, 笔者认为在理论力学课程中的静力学、运动学和动力学分析正是他们 “大展拳脚”的机会。比如, 理论力学运动学分析的数学模型是非线性代数方程组, 其运动学分析就转化为了对该非线性代数方程组进行求解; 而动力学分析的数学模型大多数情况下是微分— 代数方程组, 其动力学分析就转化为了该微分—代数方程的求解组。通过利用计算机语言来设计理论力学的算法可以调动学生对课程学习的积极性, 激发学生的学习兴趣。

(6) 工程应用困难。传统工科理论力学课程强调瞬时分析能力的培养和技巧解题的方法, 用于建立复杂工程问题运动学和动力学方程并不实用。这使得学生很难利用所学理论力学的原理方法解决工程中所面临的实际问题。随着计算机技术的发展, 多体系统动力学仿真分析软件 (ADAMS、Simpack、Recurdyn、 CADAMB等) 相继出现, 在航空航天, 机器人, 车辆等领域发挥了十分重要的作用。然而, 大多数学生在学习或使用这类软件的时候显得比较吃力, 相当大一部分原因是理论力学课程与这类软件没有形成很好地衔接关系。

2工科理论力学课程的改革方向

从现代力学的观点来看, 工科理论力学课程需要紧密结合现代计算机技术、面向工程实际应用等方面来进行改革。课程需采用先进的数学工具, 以适用于计算机技术来建模与求解。

(1) 以刚体和刚体系为课程的主要研究对象, 培养学生正确合理地将工程对象定义为刚体系力学模型的能力。这部分内容一方面要求课程中有许多来自于工程实际的案例;另一方面需要教师深入地剖析工程实际问题向力学模型简化的原则和思路, 如何做到正确合理的简化。

(2) 描述刚体的运动以刚体位形为出发点, 贯穿理论力学课程的始末。刚体的位形坐标 (还包括速度和加速度位形坐标) 确定以后, 刚体上任意点的运动也就确定了, 整个刚体系的运动规律就确定了。从位形坐标角度出发, 具有很强的普适性和本质性, 不仅能用于平面刚体系的运动分析, 还能推广到空间刚体系统的运动分析。

(3) 引入矩阵工具, 将带有方向的矢量运算转化为矩阵 (标量) 之间的代数运算。通过利用矩阵运算来推导理论力学中的定理, 使理论力学基本概念的数学描述变得简洁, 且具有更为一般的规律。另外, 矩阵形式的力学定理不仅便于大型复杂问题程式化方程的实现, 还便于数值分析算法的求解。

(4) 矢量力学从动量定理和动量矩定理出发引出处理动力学问题的一般方法和独立坐标方法。分析力学通过达朗贝尔原理和虚位移原理引出拉格朗日第一类方程, 从理想约束的角度出发导出拉格朗日第二类方程。通过矢量力学和分析力学的学习使学生掌握运动学和动力学瞬时和过程分析的基本概念和方法, 培养他们判断与分析运动学与动力现象的能力。

(5) 结合现代计算机技术的特点, 注重程式化数学模型的建立。运动学通过分析刚体间的连接关系以约束方程为主线来建立通用数学模型, 动力学通过附加运动学约束方程以第一类拉格朗日方程为主线, 实现运动学和动力学的相互贯通。运动学和动力学都以求解刚体系的位形坐标为出发点, 通过理论力学的原理和方法来建立以位形坐标为待求变量的方程组。统一的建模与求解思路有助于计算机的实现。

(6) 适当地讲述理论力学中静力学、运动学和动力学分析数学模型的求解方法。其中, 理论力学运动学的数学模型是代数方程组, 大多数情况下是非线性代数方程组, 因此运动学分析主要就是求解该非线性代数方程组;而理论力学动力学的数学模型是微分方程组, 大多数情况下是代数—微分方程组, 因此动力学分析主要就是求解该微分方程或者是微分代数方程组。通过利用数值计算方法来求解这两类方程, 不仅能够使学生理解瞬时和过程分析的概念, 还有助于学生理解当前国际上先进的计算机辅助分析软件的基本原理和程序算法。

(7) 各科课程的有机结合。做好中学物理、大学物理到理论力学课程的正确过渡。以理论力学课程为中心, 将数值分析, 矩阵理论, 高等数学和计算机编程的理论和方法, 真正地应用到理论力学中来, 为工程设计服务。让学生真正感受到数学理论对他们而言是真正有用的, 已经不是单纯地在学数学, 而是真正地在用数学, 是可以用它来解决当前所面临实际问题的。当学生认识到以往学习的知识能够用来解决工程问题时, 能在很大程度上提高他们的学习兴趣, 还能有助于其他课程学习和提高。

3工科理论力学课程学习的目的

无论采用哪种教学手段、教学方法和考试方式, 都应该注重培养学生能力这一落脚点。工科学生在完成理论力学课程学习后, 应当具备五位一体的综合能力, 即简化、分析、求解、判断和运用的能力。

(1) 具备合理简化工程问题的能力, 即正确地建立工程问题的力学模型, 使该问题能够运用理论力学的原理和方法来进行求解。

(2) 利用理论力学的原理和方法, 对所建立的刚体力学模型进行静力学, 运动学和动力学分析的能力。

(3) 利用矩阵理论、数值计算方法等理论方法来求解刚体系运动规律的能力。

(4) 利用理论力学的基本概念, 定性地分析判断结果正确与否的能力。

(5) 利用理论力学的原理和方法, 掌握一门多体系统动力学仿真分析软件, 并且能够利用这类软件来进行刚体系的静力学、运动学和动力学分析。工科理论力学的学习应当与当前先进的动力学仿真软件相接轨, 形成很好地衔接作用。通过这类软件的学习和使用来巩固学生所学的知识, 培养学生分析问题、解决问题的能力。与此同时, 学生通过这类软件的仿真计算来验证手工计算的结果, 可以在一定程度上提高他们学习的积极性。

工科学生理论力学课程学习最重要的目的就是两点:一是能够合理地简化工程问题, 建立其力学模型;二是能够根据力学模型建立数学模型, 即建立运动学和动力学方程 (静力学是动力学的一种特殊情况) 。学生在建立实际问题的数学模型后, 通过后续课程的学习, 便可以建立控制模型、优化模型等进行求解, 最终以提高、改进产品的综合性能为目的。因此, 工科理论力学是一门十分基础的课程, 是解决大规模复杂力学问题的基础, 各大高校应该引起足够的重视。

4结语

理论力学课程的改革是一项长期而又艰巨的工程, 需要各大高校和广大教师坚持不懈的努力, 运用科学发展的眼光来对待, 与时俱进, 取长补短, 相互交流, 逐步完善理论力学课程内容和体系, 以适应新形势下社会发展和人才培养的需要。应该指出, 以培养学生简化、分析、求解、判断和运用五大能力为工科理论力学课程的目标是该课程改革发展的一种趋势。

摘要:随着工程问题的日益复杂, 传统工科理论力学课程由于了脱离计算机技术, 难以满足大规模复杂问题运动学, 动力学和静力学性态分析及优化的要求。对此, 该文结合计算机技术的发展和工程实际应用的需要, 讲述了传统工科理论力学课程存在的问题, 提出了工科理论力学课程改革的方向和目的。工科理论力学课程应当以培养学生能力为落脚点, 培养学生简化、分析、求解、判断和运用五位一体的综合能力, 最终形成学生分析问题、解决问题的基本工程素养。

关键词:工科,理论力学,教学改革,计算机技术

参考文献

[1]洪嘉振, 杨长俊.理论力学[M].3版.高等教育出版社, 2008.

[2]邓旭辉, 张平, 肖攀.MATLAB在理论力学教学中的应用[J].力学与实践, 2006, 28 (5) :82-83.

[3]宋海珍, 卢成, 张鸿军.基于Maple的理论力学教学实践[J].实验室研究与探索, 2011, 30 (7) :11-14.

[4]敖文刚, 李勤, 王歆.基于Matlab的理论力学计算机辅助教学[J].力学与实践, 2013, 35 (1) :83-86.

理论力学教学改革研究 篇5

考试复习大纲

理论力学是一门理论性较强的技术基础课,随着科学技术的发展,工程专业中许多课程均以理论力学为基础。本课程的理论和方法对于解决现代工程问题具有重要意义。

理论力学课程内容:

静力学基本公理,约束与约束力,平面任意力系的简化与平衡,物体系的平衡,平面简单桁架内力计算方法,静定与超静定的概念,空间力系的简化与平衡,滑动摩擦与滚动摩擦。

运动学点的运动合成,科氏加速度,刚体平面运动的速度分析方法,刚体平面运动的加速度分析方法。

动力学基本概念,动量定理,质心运动定理,刚体对于定点的动量矩定理,刚体对于质心的动量矩定理,刚体平面运动微分方程,动能、势能、动能定理,达朗贝尔原理,虚位移原理及其在静力分析中的应用。单自由度系统振动方程与振动特征量。

理论力学教学改革研究 篇6

摘要:《理论力学》是高等院校工科专业的一门专业基础课程,对于初学者来说学习难度较大,所以深入研究本课程的教学目的、教学现状、教学方法和考评方法等内容,有助于更好地实现教学目的,培养学生科学的思维方式和分析、解决工程实际问题的能力。

关键词:理论力学;教学目的;教学方法:教学探索

《理论力学》对于初学者来说学习难度较大,各种基本理论、基本概念比较抽象,练习题又极具系统性,在学习过程中稍有落差就很难跟上下一阶段的学习。所以,《理论力学》的学习要具备联系性、系统性的特点。然而,《理论力学》作为高等院校工科专业的重要基础课程,是材料力学、流体力学、机械原理等一系列工科课程的基础课程。学不好基础,专业课也会难以理解,或者只能死记硬背一些公式、定理,只能知其然不知其所以然。所以深入研究本课程的教学内容、教学方法和考核方式等,有助于更好地实现教学目的,培养学生科学的思维方式和分析、解决工程实际问题的能力。

一、《理论力学》的基本教学要求

《理论力学》是高等院校工科专业重要的专业基础课程,其任务是使学生掌握质点、质点系、刚体和刚体系机械运动(包括平衡)的基本规律和研究方法,为学习相关的后续课程以及将来学习和掌握新的科学技术打好必要的基础;使学生初步学会应用《理论力学》的理论和方法分析、解决一些简单的工程实际问题;结合本课程的特点,培养学生科学的思维方式和正确的世界观,培养学生的相关能力。

力学教学指导委员会力学基础课程教学指导分委员会对学生能力培养的要求:第一,建模能力。具有将简单实际问题抽象成为质点、质点系、刚体或刚体系力学模型的能力,并具有根据力学基本原理建立相应数学模型的能力。第二,分析能力。具有对力学模型的静力学、运动学与动力学性态进行定性与定量分析的能力。第三,自学能力。具有借助《理论力学》教材与相关参考资料自主学习本课程相关知识的能力。

二、理论力学课程特点及教学现状

理论力学课程头续繁多,内容繁杂。在与学生的交流中,还经常有学生反映听课容易,做题难。这主要是因为理论力学的好多概念和基本定律在中学物理和大学物理中已经学过,听起课来比较容易接受,但等到做题时又很难将理论和实际运用结合起来,这就经常出现做题时要么无从下手,要么概念混淆出现错误的情况。更有一部分学生由于前一部分内容或者数学与物理基础比较薄弱,跟不上课程进度,导致一步跟不上,步步落后的局面。

《理论力学》概念抽象,学生理解难度大,与实际结合较为困难。随着教学改革的推进,其教学大纲也有所变动,在旧版基本要求中,理论力学课程按学时分成3类,100~110学时、70~80学时和50~60学时。由于大学本科阶段总教学时数减少等因素,目前各高校的《理论力学》教学时数均有所下降,很少有学校能达到100学时。在这种背景下,新版基本要求把理论力学课程分成两类,建议课时分别为80学时(基本部分64学时)的A类和64学时(基本部分56学时)的B类。需要注意的是,两类课程的差别主要在教学内容的多少方面,而对共同教学内容的程度要求完全相同。

三、教学方法运用研究

好的教学方法是达到教学目的的必要途径,特别是像《理论力学》这种难以理解、教授难度大的课程,更是要不断探索好的教学方法,以更好地实现教学目的。结合郑州轻工业学院实际,笔者现对教学改革实践过程中的有关思考和取得的成效加以整理。

(一)做好趣味引导,激发学生的学习动力

学习课程之前,首先要让学生知道将要学习的是什么,为什么要学,有什么用,列举一些理论力学方面的应用实例。例如:陀螺的旋转、塔吊配重等,证明其存在的价值所在,充分调动学生的求知欲和学习兴趣。学生有了学习兴趣,才能有一个积极的心态去对待学习的内容。事实证明,学生之所以产生厌学情绪,甚至对理论力学课程的学习采取敬而远之的态度,最关键的一点,是缺乏学习的兴趣和热情。

(二)抛砖引玉式教学,调动学生积极探索的主动性

以往的教学特别是初等教育往往是“填鸭式”教学,学生只能被动接受,很难发挥学习的主动性,也就不容易深入理解课程的内涵,而是浮于表面死记硬背一些东西,对课程的印象也是粗枝大叶。笔者建议,教师在教学的过程中,可以抛出概念、提出问题,运用启发式教学法,让学生的脑子动起来,让他们自己悟出其中的道理,着重引导学生学会总结规律性的东西,培养学生科学的思维方法,提高学生分析和解决问题的能力。

(三)理论联系实际,培养工程需要的实用型人才

实用型人才的培养必须让课堂上的理论运用到实践中去。只有理论与实践有机结合起来,用理论指导实践,用实践来加深甚至修正一些理论,形成闭环回路,才能不断在循环中提高理论与实践能力。具体实施起来有以下建议:一是通过启发式的课堂教学,引导学生牢固掌握理论基础,并初步了解一些生活中的应用实例。二是增加《理论力学》实验教学。通过实验,学生可加深对知识的理解。三是让学生尝试使用科学计算软件模拟理论力学问题,如运用现在常用的solidworks建模软件、ansys分析软件运算等,通过受力图谱直观再现力学中的一些问题,以培养学生从事科学研究的基本能力。

(四)重建考核结构,对学生进行全方位评价

通过各个阶段的学习,其目的无非是使学生达到预期的学习效果,然而能否达到预期的教学目的,还要有良好的考核体系作为试金石。以往的闭卷考核在很大程度上仅仅是考核了学生在本课程上的记忆能力,对学生理解能力的考核不够。笔者认为,首先应该在试卷的考核上增加应用题型,加大试卷难度,同时采取开卷考核,只要知道这种实践运用到什么理论,这种理论运用到什么公式,具体公式是什么不要去背诵记忆,只要知道在哪里能检索到就足够了,教师要引导学生把更多的精力投入到对课程的理解上,而非公式的记忆中。其次,还可以在平时的教学中布置一些小论文、专题讨论、实验设计等,考查学生的基本科研和动手能力等。

课题针对理论力学课程的特点和学习现状,对理论力学课程的教学要求、教学特点进行了论述,对现阶段教学方法运用进行了研究,在教学方法运用的研究中,着重对做好趣味引导,激发大家学习动力;抛砖引玉式教学,调动积极探索的主动性;理论联系实际,培养工程需要的实用型人才;重建考核结构,对学生进行全方位评价等方面进行了研究。作为一门重要的专业基础课程,《理论力学》教学改革是一项长期的工作,需要不断地探索与实践。

理论力学课程教学革新 篇7

理论力学课程教学的目的, 是为了让学生牢固掌握静力学、运动学等方面的原理, 为后续的机械专业类课程, 奠定理论基础。课程的基本性质是基础必修, 最大的特点是理论性较强。传统的教学过程中, 通常采用的方法是, 先将工程实际的模型抽象出来, 再进行一系列的理论分析。如此一来, 抽象的公式推导和计算贯穿于整个教学过程, 导致的结果是学生会觉得该课程教学非常枯燥, 知识点理解困难, 继而学习兴趣降低。由于基础知识掌握的深度不够, 在后续相关专业基础课程学习中, 以《机械原理》为例, 对平面连杆机构的运动学分析, 便无法开展。

大量的教学案例表明, 引入CDIO工程教育理念, 在加强学生的主动学习参与度、构建系统的课程知识体系以及激发学习兴趣等方面, 都是行之有效的。

1 教学课程体系的再梳理

课程的内容主要分为三部分:静力学、运动学以及动力学。对于机械设计制造及自动化专业的学生而言, 动力学的应用相对较少。故在教学过程中, 拟将这三部分的学习内容进行划分, 即静力学与运动学作为课程主体必修内容, 而运动学部分整合为选修内容。同时, 结合CDIO的工程教育理念, 将项目制引入至课程中, 及课程总体项目类别为三级, 涉及到的细节知识点, 再辅之以针对性的小项目, 让学生以团队形式进行训练。以达到提升学生工程实践能力, 促使教学质量提高的目的。

2 剧本式教案的再定义

教授课程的前期工作, 是在现有课程教案的基础上制定完善详尽的剧本式教案。

剧本式教案的本质, 是教师作为导演, 将整个课程的所有任务安排, 细致到每一节小课时。即当课程进展到某个课时时, 具体的对应学习内容, 都应该在前期做好妥善布置。

对于学习者来说, 在整门课程详细到每节课程的学习过程中, 在剧本式教案的引导下, 作为主体来进行, 进行参与与演绎。在教学过程中, 如果学生可以参与, 可以融入课堂, 而不是在课堂中游离, 则这门课程的讲授必是成功的。

3 教学手段的再改进

(1) 项目制为主体, 引导课程板块的学习。工程案例为辅, 详尽到每一部分知识点的学习, 贯穿整个课程的学习过程中去, 从而锻炼学生的工程理念, 工程意识, 以及解决工程实际的能力。提高学生在社会环境下构思、设计、实现、运行系统的能力, 提高学生的团队合作能力, 认知能力和研究能力。同时, 可以培养学生的创新意识和创新能力。

(2) 高数应用软件matlab的引用, 解决学生在静力学部分, 由于分析物体系统的平衡过程中所必需的大量方程的求解懈怠问题。

(3) 运动仿真软件solidworks motion的引入。理论力学教学传统学习过程中, 一般教科书中, 直接给出了机构运动简图, 很多同学没有办法理解其机构运动过程, 因此给出的问题多半比较抽象, 根据Solidworks的插件motion可以将各个常用机构以及例题做出运动仿真模型, 化抽象为具体, 印象深刻, 学生能够实实在在的看到其整个运动过程, 便于分析其工作原理。

(4) 网络课堂结合微课堂, 开拓一条学生自主学习的便捷途径。在学院网络学堂平台下, 提供学习理论力学的相关知识资料, 微课堂视频资料等等。学习在任何需要的时候都可以进行在线学习。

4 评价体系的再融合

综合评价体系的引入。将CDIO工程教育模式应用于理论力学课程教学, 注重学生的工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四方面能力的培养, 则考核体系应注重学生动手能力和在实践中分析问题、解决问题能力的考核, 全面综合评价学生能力。

阶段评价反馈体系的引入。由于项目制的引入, 课程各板块均设置有课程小项目, 最终还有课程三级项目, 则在每一板块均设置评价内容, 而且在每一阶段之后要把成绩反馈给学生, 从而督促其在下一阶段对应的对于个人在各方面表现进行调整。

5 案例分析

以本院2013 级机械设计制造及其自动化专业的两个班级为研究对象, 分别将其定义为1 班和2 班。在教学试验中, 1 班采用传统的理论教学法, 2 班则引入CDIO的教育理念进行改革教学, 即教学环节让学生以团队形式参与各级项目。最终, 分别在两个班级随机选择10 名学生, 进行匿名问卷调查, 检验学习效果。调查问题包括:

(1) 对本课程的学习兴趣如何?

(2) 对课程中的基本理论知识掌握程度如何?

(3) 完成该课程学习后, 实践动手能力是否提高?

(4) 能否独立完成简单的理论力学案例分析?调查结果, 如表1 所示。

从表1 所示结果来看, 引入CDIO教学模式之后的2 班, 从整体学习质量来看, 要高于传统教学模式下的1 班。由此可见, CDIO的工程教育模式, 适用于理论力学的课程教学改革。

6 结论

(1) 以公开课形式展示教学成果。进行了教学改革之后, 理论力学改革课程首先以公开课的形式在全系教师中展开, 各位教师对于这门课程的教改内容, 教改方式, 教改措施各方面都提出了宝贵的意见, 总体对于课程的教改方向比较赞赏。

(2) 教改内容在往届机械专业学生中试讲授。这门课程的教改在往届机械专业年级中进行了试行讲授, 概年级学生大部分都认为新的教学模式, 相比于之前传统的理论教学, 更能够激发他们的学习兴趣, 更能够吸引他们参与到课堂中去。

摘要:针对“理论力学”课程的特点及教学中存在的问题, 本文阐述了将CDIO工程教育概念引入到课程教学改革过程, 优化课程体系, 编写剧本式教案, 增设多种教学手段, 改善教学评价体系。实践证明, 基于CDIO模式的理论力学课程教学改革模式取得了良好的教学效果。

关键词:CDIO,三级项目,教学手段,评价体系

参考文献

[1]王旭.《电机与拖动基础》课程教学研究[J].机电技术, 2013, (4) .

[2]韩小平, 张劲夫, 和兴锁.在新形势下理论力学教学改革的几点思考[J].西北工业大学学报, 2002, (1) .

[3]马志强, 刘利民, 刘志强, 田永红, 李雷孝.基于CDIO教育理念的“web课程设计”课程教学改革[J].内蒙古工业大学学报, 2010, (1) .

理论力学教学方法探讨 篇8

现阶段, 授课方式仍然为课堂讲授为主, 如何采用多种教学手段和方法, 使学生牢牢掌握知识点, 一直都是一个难题。在导入阶段, 生动的导入演示能使学生尽快了解本节课要学习的内容。再进行重点公式的理论推导, 使学生能够通过理论推导过程更好地对本学科的理论问题进行基本的掌握和领悟, 为将理论转化为实践奠定基础。力学习题在理论力学的学习中具有重要的地位, 在学生对理论和公式有一定认识后, 为了避免学生上课时感觉听懂了, 但下课做题时依然不会, 教师必须加强对例题的讲解, 培养学生初步建立完整的解题思路与过程, 建立解决此类问题的一般流程和模式, 再根据一些具体的案例抽象出来的习题进行复习, 又使理论成为解决实际问题的钥匙。

2. 授课有亲和力

教师授课要有亲和力。首先要认同和尊重学生, 平等对待学生。课堂讲授时, 要注意观察每个学生的眼神、表情和正在做的事情;做练习题时, 要注意每位学生的做题速度、习惯和准确性, 要及时纠正错误。课堂中让每一位学生感受到教师对他的关注。有了一些网络联系工具, 不仅可以方便与学生进行联系, 更可以这些自媒体为纽带, 通过每个人发布的动态图互相了解和沟通。这种双向的认同使得教师的授课更具有亲和力, 学生更易接受课堂内容。

3. 内容有吸引力

力学类课程内容一般比较抽象, 但逻辑性强, 公式的推导和应用非常系统。在课堂中进行理论知识的授课, 现阶段基本的模式为教师将理论知识和解题方法传授给学生;但如何提高学生的抬头率, 使更多的学生将被动学习转变为由兴趣激发的自觉学习是教师尤其是力学教师需要考虑的一个重要问题。现阶段学生的知识面很广, 对于一些电影作品和现代知名的大型工程都比较感兴趣。在授课过程中, 可从经典电影和现代知名工程的纪录片中截取部分片段, 分类整理, 与学生一起研究这些案例, 与“理论力学”知识点建立联系。通过学习这门课程, 使学生善于将理论和公式转化为解决实际问题的方法。

4. 学生有主动力

德国教育家第斯多惠说过:“教学的艺术, 不在于传授本领而在于激励、唤醒、鼓舞。”面对这种情况, 要深刻分析学生的年龄和心理特点, 在授课的过程中, 注意与学生进行多种形式的互动, 使学生能够感受到这门课自己还是可以很好地掌握, 自己也能够正确地解题, 甚至可以进行一些小的创新活动。在准备问题的过程中, 要注意循序渐进, 根据之前的课堂教学经验并结合课程内容, 分层次设计问题。通过这些问题, 使学生产生满足感和成就感, 从内心感受到本节课的内容“我会, 我能行”, 激发内心的学习动力。心理学家卡伦·霍妮说过:“只有人类本身才能开发出自己所具有的潜能。”从而使学生的被动学习成为自觉学习。

5. 教师有驱动力

从内部驱动力来讲, 教师自己首先要非常热爱这门课, 平时对自然科学、物理和力学的知识非常喜爱, 在日常的教学、生活以及科研工作中, 注意收集和整理与课程相关的内容。要给学生一滴水, 教师要有一桶水。这里的水应该是课程的知识, 更应该是学习这门课的热情。对于课堂知识来讲, 应该做到教科书的内容标准准确, 有深度;生活案例和工程实例要丰富, 有代表性;启发问题有创新性, 激发创造性思维。这些案例可以有经典案例, 也更需要贴近学生生活的最新案例。从外部驱动力来讲, 教师讲课时激情四射、亲切诚恳, 学生在课堂上能与教师进行眼神和语言互动, 一定是驱动教师教学最大的精神力量。教师在三尺讲台为学生传授知识, 更是用自己的人格魅力去感染学生。学生能从教师那里习得力学的概念、定理以及理解自己的生活和人类社会进步之间的关系, 他们才会有更深厚的兴趣去探索新知识。

教育的内在精神就是激发学生对于真善美的渴望, 使学生把学习力学知识的过程当成一件快乐的事情, 让学生在课堂上感到开心和满足。作为教师, 应该把追寻力学美的渴望和学习能力传递给学生, 更要把自己的热情和激情融入日常的课堂教学中, 从而使学生也能感受到教师对力学教学的热爱和激情, 激发学生的自信, 进而启迪他们的梦想, 最终提高学生的力学学习成绩。

摘要:针对理论力学课程的授课内容、特点与学生的学习现状, 初步探讨了提高课堂授课效果, 激发学生的自信的一些具体手段和方法, 并结合工作实践, 探讨了理论力学教学过程中几点体会和反思。

关键词:理论力学,教学,方法

参考文献

[1]陈树峰.理论力学教学改革的尝试与体会[J].科技视界, 2013, (32) :167.

独立院校的理论力学教学初探 篇9

一、因材施教, 修订教学大纲, 注重案例式教学。

我们以哈尔滨工业大学理论力学教研室编写的第七版《理论力学》作为教材, 该教材总体反响不错, 知识点讲解透彻, 但是针对三本学生而言难度可能过大, 相应例题缺乏一些[3]。因此, 我们修订教学大纲, 将总学时定为68学时, 做到有的放矢;注重案例式教学, 在举例工程案例中介绍分析, 以增强学生分析、研究、解决问题的能力, 同时提高学生学习兴趣。 现简单举例说明如下:

1.静力学中受力分析方法与大学物理课程中相关内容有所区别, 学生对此易混淆而造成困扰, 故建议在大学物理课程中弱化受力分析一章节的讲解。

2.针对不同专业学生, 教学内容也应有不同侧重点。 如针对汽车工程专业学生可选讲碰撞和振动内容, 对土木工程专业学生可选讲空间力系内容。

二、改革教学手段, 采用黑板板书与多媒体技术应用相结合, 理论公式推导与实验验证相结合的教学方法, 不断提高教学质量。

作为任课教师, 我们需要花更多时间和精力用于完善多媒体课件的内容和表现形式, 使之精益求精, 但多媒体的使用也只能作为传统教学的补充。 具体做法一般如下:在新概念的引入和工程实例的介绍上, 尽量使用幻灯片和视频短片, 在讲解例题时, 可以用多媒体播放题目和插图, 以减少用于写板书的时间, 母体讲解过程则需要写板书, 因为一步一步地推导更能帮助学生的思维跟着板书走, 让学生有思考和动手验算的时间。 此外, 讲解步骤应因学生而异, 如果学生对题中涉及的微积分问题不理解的话, 则需要仔细推导此过程。

此外, 在课堂上相关的理论公式推导和实践课中力学实验相结合, 二者可以相互印证, 以加深理解和记忆, 有利于学生对力学的学习。

三、改革教学方法, 开展启发式教学, 并以力学竞赛为契机, 促进力学教学创新

作为任课教师, 我们可以通过归纳类比, 相似的地方启发学生思考, 促进学生进行初步的逻辑思维训练, 培养学生发现问题和分析问题的能力。 启发式教学是根据教学目的、内容、学生的知识水平和知识规律, 运用各种教学手段, 通过启发、引导使学生独立思考、 主动获取知识, 使学生积极主动地学习, 以促进身心发展。 根据学生和理论力学课程的特点, 教学实际中采用过程启发式教学。 该方法是培养创造性的好方法, 即在讲课过程中不断提出合适的问题, 这些问题可让学生在课堂互相讨论回答, 同样可以在学生思考的基调上由教师给予归纳[4]。 如点的速度合成定理适用于点的任意运动, 而点的加速度合成定理要对牵连运动是平动还是定轴转动不同条件下区别对待。 对于科氏加速度的引入, 可以“大胆假设, 小心求证”, 对于定理的推导和证明可以粗略一点, 可以运用特例简单证明, 然后引入大量生活案例和常识举证。此外, 启发式教学可以举一反三, 对于点的速度合成定理和点的加速度合成定理的运用, 需要各个量在规定的方向在等式两边分别投影, 而不可以类似力的平衡的求法, 这点在课堂上务必注意。

近年来, “周培源大学生力学竞赛”受到学校和系部的高度重视, 积极组织学生参赛, 并取得优异成绩[5]。 2015年第十届全国周培源大学生力学竞赛中, 我校学生发挥出色, 共获得省一等奖一项, 省二等奖一项, 省三等奖三项的良好成绩, 这成绩的取得在全省同类院校中名列前茅。 为了切实推动竞赛工作的开展, 学校特聘同济大学的富有赛事指导经验的老教授前来辅导答疑, 并举行多元化的上课形式, 以此培养创新性力学人才。

总之, 对于独立院校的理论力学教学工作而言, 需要从更新教学理念、教学手段和教学方法多方位入手。 针对本校学生的实际情况, 牢牢把握“因材施教”的教学原则, 注重案例教学, 理论联系实践, 同时“以赛促学”, 充分调动学生的学习积极性, 将学到的知识更好地应用于后续专业课程和工作中将是任课老师不懈努力的目标。

参考文献

[1]孙立红, 吴云鹏, 刘宝良.深化材料力学教学改革提升学生专业素养[J].高等教育研究, 2008.25 (3) .

[2]李力, 刘新乐, 孙旭光.独立学院理论力学教学方法研究[J].科技信息, 2011 (11) .

[3]哈尔滨工业大学理论力学教研室.《理论力学》 (第七版) [M].北京:高等教育出版社, 2009.

[4]何燕, 聂宏飞.独立院校理论力学教学探索与实践[J].教育教学论坛, 2013 (35) .

理论力学教学改革研究 篇10

理论力学是一门重要的专业基础课, 课程内容繁杂、抽象、枯燥, 既有一定的理论深度, 又有较强的实践性。[1,2]然而, 实际教学中反映出的问题是学生觉得理论力学学而无用、枯燥无味, 缺乏学习的兴趣和动力。为了提高理论力学的教学效果, 对教学方法的改进进行下面的探讨。

一、采用板书教学与多媒体教学相结合的教学模式

板书教学仍然应该部分保留, 如例题的讲解过程, 通过板书可以使学生体会解题的步骤、过程及其中应该特别注意的知识点, 在其中结合多媒体教学更是尤为可取。合理的多媒体的插入可以大大调节课堂气氛。一段多媒体的演示, 激活了沉闷的传统教学课堂氛围, 同时多媒体短时间大信息的特点, 可以使教师在讲解新的知识时, 通过切换转换到有关已学习的内容, 既达到了温故, 又使学生加深了印象, 保证了知识的连续性。理论力学中许多力学模型都是工程实例的简化, 其运动形式在传统的黑板式教学中很难体现, 而多媒体技术可以像放电影一样, 用动画形象逼真地把各种运动形式表现出来, 如曲柄连杆机构、行星齿轮机构等, 配以适当的声音、图像更加生动, 并活跃了课堂气氛, 使学生犹如身临其境, 便于理解。多媒体教学也可以为教师和学生提供一个良好的、可以广泛参与、研讨式双向交流的最佳平台, 充分激发学生的参与意识的潜能, 并且增进了师生之间的交流。[3]

二、教学过程中的启发式教育

要将传统的以教师为主体的满堂灌的教学模式转变为以学生为主体的启发式教学模式, 激发起学生求知的欲望, 激发出学生独立思考和创新的意识以及获取新知识的能力。通过教学发现理论力学知识点的启发式引入, 完全可以改变以往的倦怠的学生情绪, 激励了他们求知的欲望和创新的灵感。如平面任意力系概念的给出, 可以从最熟悉的一个杆上作用——平面汇交力系开始, 那作用一个另外形式的力系呢?让学生讨论, 教师做适当的引导, 而达到教学目的。如复合运动中一点二系三运动各个概念的给出, 都可用这种方式教学。用问题式教学, 可以让学生头脑里充满一连串问号, 使学生养成善于思考问题的习惯。教师只起了“向导”作用, 教师教得轻松, 学生学得主动。

三、要注重教学内容与实际相结合

身边力学无时不有, 无时不在, 力学与实际生活息息相关。如一根埋在地下的电线杆就是一种约束;猫落到地上为什么摔不坏, 它是怎么落下的;骑自行车转弯时, 为什么向里倾斜;花样滑冰的运动员结束时的姿态控制等问题, 都是与力学紧密相关的。生活是定理、定律的最好注释, 在许多生活现象的背后都可以看到定理、定律的影子。如将定理、定律融入生活中进行讲述, 就会变得生动形象、浅显易懂。如在讲解“力线平移定理”时, 可以提出这样一个问题, 划船时一只手划和两只手划船的运动一样吗?众所周知, 船分别会产生拐弯和向前进的运动, 通过这样一个简单的例子, 吸引大家注意力后讲解定理内容, 学生会感到看似深奥难懂的定理变得这么易懂。力学也处于科学的前沿, 力学与航天航空、环境工程、化学工程等学科密不可分, 这样可以扩展课堂内容, 开阔学生视野。[4,5]

四、提问、讲评、表扬并用, 激发学生学习的主动性

(一) 提问

提问可以集中学生的学习注意力, 使整个课堂处于一个焦点, 但效果好坏关键在于问题的设计。教师要充分了解提问的对象对知识的掌握情况, 针对每名学生提出一个恰当的问题。不仅会激发学习热情, 对他充分的肯定和表扬同样会调动其他人的自尊心、自信心。反之, 不合理的提问, 会给课堂带来负面的影响。教学时, 应时刻意识到教师是组织者, 是处于主导地位, 教师的作用是不可忽略的。

(二) 讲评

对作业中出现的共性问题和教学中的有些关键问题进行讲评, 指出理解问题的要点, 指出解题方法上存在的问题, 注意一题多解, 比较方法的不同和优缺点, 正确引导学生的解题方法, 弄清已知条件。这种讲评, 紧密联系学生学习中存在的问题, 针对性强, 切中要害, 学生听课有兴趣, 教学效果好。

(三) 表扬

表扬是一种很好的激励措施, 使教师和学生的关系更融洽, 课堂气氛轻松愉快, 对表现较好的学生、解题有创新的学生予以表扬, 树立榜样, 使学生心理上有一种荣誉感。整个课堂所表现的是一种昂扬向上的氛围, 又形成一种压力和动力, 对形成良好的学风具有促进作用。

五、结束语

教学方法不是一成不变的, 它的应用取决于学科的特点、时代的特点、授课教师自身的教学特点和个人的性格特点, 也取决于学生的基础条件, 其中任何一个条件不同, 教学方法都会有所不同, 在这方面仍需教师和学生进行沟通、交流、配合、摸索, 不断改进, 以达到更好的教学效果。[6]

摘要:结合理论力学教学实践, 就如何提高学生理论力学教学质量进行了探讨, 并提出了一些措施, 对搞好理论力学的教学具有一定的效果。

关键词:理论力学,教学方法,教学质量

参考文献

[1]哈尔滨工业大学理论力学教研组编.理论力学 (第七版) .高等教育出版社, 2009.[1]哈尔滨工业大学理论力学教研组编.理论力学 (第七版) .高等教育出版社, 2009.

[2]沈英主编.理论力学.时代文艺出版社, 2004.[2]沈英主编.理论力学.时代文艺出版社, 2004.

理论力学教学改革研究 篇11

关键词:理论力学 教学 课时 积极性

理论力学是研究物体机械运动一般规律的学科,是工科大学生一门重要的基础课。该课程系统介绍了静力学、运动学与动力学的基本概念、基本原理以及分析问题、解决问题的基本方法,属于古典力学的范畴。其研究方法是从实践出发,经过抽象化、综合、归纳,建立公理,再应用数学演绎和逻辑推理而得到定理和结论,形成理论体系,然后再通过实践来验证理论的正确性。此外,对于土木工程和结构工程专业学生而言,理论力学为材料力学、结构力学等后续课程提供必要的力学理论知识,同时也是培养学生逻辑思维能力和解决工程实际问题能力的一门课程。

然而,笔者在近五年的理论力学教学中遇到的主要问题有两个:一是随着大学本科教学任务的加重,理论力学课时不断减少,学生课后用于该课程的学习时间也大为减少;二是学生学习的积极性不高,教学效果较差。本文针对这两个问题,提出一些初步想法。

一、教学内容优化

近年来,随着教学改革、教学观念以及实际需求的转变,许多课程的学时数都进行了大幅压缩。我校《理论力学》目前统一调整为64学时。为了在有限的学时内达到最好的教学效果,将尽可能多的教学内容清晰地传授给学生并使其理解和消化,必须结合理论力学课程自身与专业的特点,对教学内容进行优化。首先,理论力学是多个专业的专业基础课,应根据专业的不同,内容可以有不同的侧重。例如对土木工程、结构工程专业,理论力学为材料力学、结构力学等后续课程提供必要的力学理论知识,因此宜精讲静力学全部,介绍运动学、动力学的理论体系。例如,在静力学部分,可以侧重讲解如何建立土木工程、结构工程实际中出现工程及其理论力学受力简图,以培养学生建力学模型的能力。此外,应该重点讲解梁、桁架受力分析及荷载计算,为材料力学、结构力学的学习奠定良好基础。在运动学、动力学部分则应重点介绍其基本理论体系,使学生具备基本的理论框架和认识,如果日后需要这些知识,可以随时翻看教材。而对于机械类专业则应将重点放在运动学及动力学的讲授上。其次,理论力学教材比较注重自身的系统性,教材中有不少内容与《普通物理》重复。在教学中,凡是与《普通物理》重复的地方,对公式可不再进行推导,而直接给出结论,以节省课时用于难点和重点的学习。例如,动力学三大基本定理的推导部分与《普通物理》中的力学部分相重复,可以略讲。另外,对运动学、动力学还可以只讲解各章节主干内容,而对一般内容或者比较简单的章节则可稍加指点,请学生自学。最后,每次授课结束,应该布置作业,数量不宜过多,但必须是典型的,可根据专业特点有针对性的调整作业量。对每次作业需要认真评阅、及时讲解。如果学生人数过多,则采取分批次抽阅的方法,既能稍微减轻教师的负担,又能及时了解学生学习情况,以便及时调整教学内容。对于作业工整、正确率高的学生在课堂上可公开表扬,并在平时成绩中给予加分;而对于做作业态度不认真的学生采取不点名的方式予以批评,并在平时成绩中扣分。

二、教学方法改革

目前,大学课程讲授普遍采用多媒体教学。在理论力学授课过程中使用多媒体不仅可以节省大量板书的时间,而且可以引入大量的动画、工程实例等,以提高学生的感性认识,是一种较好的教学方法。但是多媒体教学也存在一定的缺点,如在讲解例题时,黑板板书可以较清楚的展示解决问题的思路及步骤,而且大多数学生反映如果仅通过多媒体讲解例题,速度太快,思路跟不上。因此,笔者认为理论力学教学方法应当是多媒体结合板书进行,在进行基本知识点、概念及理论的讲授时,采用多媒体,通过动画、实例加深学生印象,也能节省课时;而在具体例题讲解时,则应当采用板书,确保学生对整个解题过程的理解。此外,还可以利用互联网加强与学生的交流。如将教学大纲、课件、习题及参考答案、参考资料等内容都上传到学院的网站上,并向学生免费开放,同时教师将自己的电子邮箱、QQ号码等网络联系方式公布给学生,学生可以及时将自己的学习困难反馈给教师等。通过这些网络化的教学方式,使学生在课外也能方便的学习。

三、提高学生学习积极性

首先,应当采用启发式教学,以充分调动学生学习积极性。在理论力学教学中,可采用问题式教学,即在讲课过程中不断提出问题、解决问题。提出问题后可以让学生回答,开展讨论,也可以在学生思考的基础上教师自己解答,总之是要学生在学习过程中跟上教师的思路,积极思考问题。尤其是在例题和习题的讲解过程中,必须要不断提出问题,并留一定的时间让学生自己去思考,通过他们自己的努力把问题解决,充分调动学生学习的主动性。

总之,《理论力学》是理工科专业学生必须学好的专业基础课程,教师应该通过自身的努力,讲授好这门课程。在本文中,笔者提出两点问题,并就这两点问题提出自己初步的想法,目的是能够通过更多的教学实践,搞好课堂教学,提高教学质量。所列观点是初步的,以兹同行借鉴。

参考文献:

[1]崔玉洁,张祖立.谈理论力学课堂教学模式改革[J].沈阳农业大学学报(社会科学版),2006,8(2).

[2]谢晓梅.理论力学教学实践的几点体会[J].四川教育学院学报,2006,22(sup):59-60.

[3]王瑾.理论力学课程教学改革与实践[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2006,23(4).

理论力学教学改革研究 篇12

一、理论力学教学的现状与存在问题

近年来,随着通识教育理念不断深入,理论力学课程的课时量较前些年大幅减少,特别是独立学院学生,理论基础不是很扎实,对于理论抽象化的过程难以理解,进而影响到后续材料力学、机械设计等课程的学习。具体而言,主要存在以下问题:学生对本专业以后的发展方向,所从事的职业不是很明确,对本课程在整个专业学习体系中的定位不是很清楚,因此对本课程的学习目的不明确,学习动力不足;理论性太强,受力分析和理论推导较多,学生理解比较困难。大多数学生认为理论力学分析问题的方法烦琐、步骤多、易出错,因而产生厌学的情绪。不肯深入理解概念,喜欢凭感觉,特别在分析受力等一些基本问题上反复出现错误;教学方法单一,主要是多媒体结合黑板板书的形式,受力图和计算公式都很多,学生提不起学习的兴趣。考试形式单一,学生死记硬背公式概念的情况普遍发生,遇到实际问题很难融会贯通。[3]

二、具体要解决的关键问题

针对理论力学教学过程中的一些问题,需研究相应的对策,以解决教学效率低下的问题。主要解决的几个关键问题是:结合独立学院学生实际情况,适当降低难度,加强实践环节;理论联系实际,使研究的问题具体化,使学生易于理解;创新教学方法,提高学生的学习兴趣;创新考试形式,提高学生学习的主动性和目的性。

三、课堂教学模式的改进措施

1. 完善教学大纲,选用合适的教材。

首先,要有完整的、规范的教学大纲。经过调查研究,认真讨论分析,结合实际情况,编制教学大纲,力求体现强化基础、突出重点,同时还要考虑本专业后续课程的需求,又要使教学内容符合独立学院学生的实际情况。从而使教学目标确定,教学要求规范,教学内容统一,使得教学大纲满足现代化人才培养要求。其次,要选用合适的教材。现有教材基本上都是适用于普通本科院校和高职院校的学生,真正适用于独立学院这一层次的教材很少。因此,可以将普通本科院校教材进行精简,选择跟本专业后续课程有关联的内容进行讲解,为后续课程打下坚实的基础,又不会因学时少、难度大而造成学习困难。

2. 启发式教学。

课堂上,在向学生传授知识,进行逻辑性,集中性思维训练的同时,更加注重对学生进行创造性思维训练,有意识地引导学生进行探索性、直觉性、发散性和想象性的思维活动,激发创新意识、提高创造能力、分三个层次进行。首先,在每个章节的开头,向学生简介学科的发展历史,让学生身临其境,产生发展与创新的意识,让学生主动构想开辟科学新途径的思路,引导学生进行探索性思维,通过创设带有启发性问题的情境,采取设问、反问等方式提出问题,引导学生积极思考,有利于培养和发展学生的逻辑思维能力;其次针对某些重要概念,及时出示灵活多样的思考题,引发学生积极思维,训练直觉,刺激灵感;再次是讲授例题时,针对同一力学模型,通过多角度、多形式、多层次的命题变换,构造点、线、面、体的立体思维网络,进行迁移、跃变、逆向等发散型思维基本素质的训练。

3. 引入多媒体技术辅助教学。

利用多媒体技术对文本、声音、图形、图像、动画等进行综合处理,充分创造出图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境,恰到好处地使用多媒体教学手段,为教师教学的顺利实施提供良好的保障,并能最大限度地利用好有限的学时。例如在讲授运动学部分时,学生反映机构的运动和机构中的各个组成部分如何传递运动较难想象;在学习点的合成运动时对确定动点的绝对和相对运动轨迹感到非常困难,利用多媒体技术,将机构运动过程、动点的绝对和相对运动轨迹动态地显示出来,使抽象的问题直观化,帮助学生分析和理解,缩短了认识时间,加深了学生的印象。

四、课外创新实验改革措施

1. 举办课外系列专题讲座。

通过讲座,使学生更深刻地理解理论力学课程的性质及学习目的,了解力学在工程实际中的应用,特别是在现代工程技术中的应用。每位主讲教师每学年进行1~2次讲座,以此激发学生的学习兴趣,培养学生热爱专业,奋发向上的优良作风。

2. 开展多种形式的小专题研究活动。

在理论力学教学过程中,根据该课程分三篇内容的特点,在教学完成每一篇内容后,由教师推选题目或学生自选题目,让学生写出总结报告或论文。这项活动能够培养学生积极思维,积极探索和发现问题,独立思考问题的能力。使得学生能提出自己的看法,进而得出结论,达到培养学生具有开拓进取积极创新能力的目的。

3. 开放力学模型室。

根据力学模型室的具体情况,实行课外时间对学生开放。在模型室,学生可以通过模型演示,对工程结构的力学原理和机构的工作原理有一个直观的认识。掌握对工程结构的结构分析和受力分析的方法。建立起对工程结构和机构的立体概念,掌握初步的力学建模方法。把课堂理论教学与工程实际有机结合起来,提高学生的实践能力。

4. 组织学生参加与课程有关的竞赛。

结合全国大学生机械设计大赛、周培源力学知识竞赛和全国大学生3D数字化设计竞赛,让学生将理论力学中所学内容应用到竞赛中去,提高学习目的性。反过来,让学生利用3D数字化设计竞赛及机械设计竞赛中学会的三维软件运动分析功能建立教材中运动学和动力学模型,使之对理论模型的认识更进一步。

五、改革考试方法,综合评定学生成绩

在理论力学试点班中,我们实施了考试改革,采用了多种方式综合评定学生成绩:期末考试占总分的60%,考试形式为一页开卷,学生可以把公式写在一张纸上,使学生讲大量时间用在理解,而不是用在记忆公式上面;具有较强针对性的平时训练、课堂提问、课堂纪律表现等占20%;小论文或大作业等占20%。有了小论文这一考试形式,为学生提供了一个应用知识、创新知识、分析和解决问题、施展自身才华的机会。实践证明,考试方法的改革既可促进理论知识教学及基本技能培养方面效果的提高,又可使学生有综合分析、解决实际问题的体验,为提高学生综合能力打下初步基础。

通过这些改革措施,确实调动了学生学习的积极性,提高了学生的自学能力、解决问题的综合能力和独立工作能力,强化了学生的综合素质。

摘要:理论力学是高校工科专业的一门专业基础课,其理论性较强,同时独立学院学生基础比较差,学习态度也不是很好,因此教与学的难度均比较大,在新形势下如何教好这门课程,提高独立学院校理论力学的教学质量的问题摆在了教师面前。本文结合教学实践,对教学过程中的一些问题进行探讨,通过分析这些问题对教学方法和教学内容进行改革。

关键词:理论力学,教学方法,教学改革

参考文献

[1]辛督强.如何提高独立学院学生学习理论力学的兴趣[J].力学与实践,2010,(32):86-87.

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