材料力学论文范例

材料力学论文

材料力学论文范文1

相比材料力学课程的枯燥而言,理论力学可以说是土木工程专业力学系统相对简单的课程,是入门课程,而且它和大学以前学过的物理、数学结合得较紧密,学生学习起来会感到轻松一些。而材料力学则将学生带入一个全新的世界,这个世界如果能让学生感到精彩,他们就会学得不亦乐乎;若这个世界让学生觉得乏味,他们就会自暴自弃。因此如何培养学生的学习兴趣,使他们主动去学习就显得非常重要。一般土木工程专业的学生在大一已学过土木工程概论,但在教学过程中发现,许多学生仍对土木工程专业的内涵比较模糊,对材料力学在土木工程力学“家族”中的地位也不甚明了。因此,在教学过程中对绪论这部分内容必须给予重视。然而一些教师不注重绪论的讲解,仅作一些简单的介绍,甚至一笔带过直入正题;学生则更是不重视。笔者认为这种态度是不正确的,将严重影响该课程的后续学习。笔者在绪论部分的教学中,除了介绍课程的基本信息、目的要求、主要内容外,还特别向学生介绍了课程知识的应用前景和学习方法。应用前景包括该课程与后续结构力学、混凝土、钢结构等课程的关系,该课程知识在建筑结构、混凝土设计等专业课程,以及土木工程二级学科中的应用情况等。学习方法包括如弄清基本概念———思考、观察、读书、实验,注重知识获取过程———公式推导,认真完成作业———理解、体会、举一反三等。最后向学生推荐一些经典书籍和学习网站,供其课外阅读所用。

二、优化课程,推进教学内容与教学方法的改革

当今时代的发展,要求高层次工程技术人员必须具备坚实的力学理论基础。材料力学是力学理论体系的重要环节,在帮助学生明确工程概念、解决实际问题方面,发挥着夯实基础和启蒙引导的作用。随着高等教育的改革和发展,教育体制和课程设置以及学时分配都发生了重大变化,教学中往往出现教学课时不断被压缩、教学方法单调陈旧、实验课程不受重视、实践教学机会较少等问题。要解决这些问题,教学改革显得刻不容缓。

(一)整合教学内容,力求主次分明

材料力学课程内容涉及范围较广,有固体力学、材料学、电磁学等诸多学科,因此,教学内容必须主次分明,要抓住课程主线和重点,同时也要紧密联系土木工程专业,做到有的放矢,使学生在有限的时间里学到最需要的知识。传统材料力学教材的内容体系一般为“拉压→扭转→弯曲→组合变形”,其规律是由简到繁、由易到难,这种教学次序较为经典,但也存在教学起点低、内容重复多、课时量大等缺点。因此在教学过程中,首先应立足于土木的房建结构,对其各个部位进行受力分析,引导学生将这些构件简化为力学模型,然后再思考这些模型的共性,对其应力、应变情况进行集中分析比较。比如框架结构的柱,除了受压以外,还受什么作用?设计柱的时候,长细比对其有什么影响?柱的截面形状到底选哪一种才好?又比如阳台和雨棚,除了弯曲之外,还受什么作用?如何去改善它们的受力状态?在教学过程中遵循归纳—演绎的模式,始终抓住“外力—内力—应力—变形”的主线,以“内力图—应力状态—强度理论”为具体内容,强化知识的贯通与渗透,引导学生从本质上理解各种基本变形的内在联系。在具体的教学内容上,重点学习拉压、扭转、弯曲和组合变形,而对超静定、压杆稳定等问题可作适当的简化。还可结合教师的科研成果,对相关知识进行适当拓展和延伸。

(二)教学方法与手段多样化,力求教学模式的创新

1.教学方法的创新

传统的讲授法教学存在较多缺陷,比如单一的注入式难以实现教学互动等,因此,课程教学方法应整体转型,根据课程内容由单一方法转变为多种教学方法的灵活组合。如由教师提出话题,与学生进行课题讨论。这种讨论并不只限于“答案”的讨论,而是从“问题”提出“新问题”的讨论,引导学生由权威灌输过渡到质疑理解,经历求解过程,给予学生更多独立思考的机会。笔者在课堂教学过程中,常常采用问题法、讨论法、练习法等教学方法,注重引导、启发学生的思维。特别是在引入一些重要概念的时候,先阐述概念的产生背景,提供一个恰当的案例,由学生提出问题,并思考解决方法;在此过程中教师参与学生话题的讨论;最后对概念进行实践运用,挑选典型练习,从模仿性练习到创造性练习。鼓励学生抓住本质溯本求源,“打破沙锅问到底”,而不是依葫芦画瓢。重视学生自学能力的培养,可安排学生以宿舍为单位形成学习小组,自行阅读相关参考书。对一些课后题和教材的某些章节,可由各小组代表分别为全班学生讲解,教师仅进行总结评价,比较各种解题方法和讲解模式,引导学生找出最优方式。此外,鼓励学生课外多阅读相关书籍资料,推荐学生观看爱课程网中南京航空航天大学邓宗白教师主讲的材料力学漫谈;阅读刘鸿文的《材料力学》,徐芝纶的《弹性力学》;利用校内网下载《力学与实践》杂志的有关材料力学论文等。另外,学院还为学生专门安排每周一次2学时的答疑课,一般是教师和学生一对一式。利用这些机会,教师可以充分了解学生的学习状态、内心想法等,增进师生间的了解,为课堂教学打下良好的基础。

2.教学手段的创新

随着科学技术的发展,特别是多媒体的出现,教学手段更加现代化。课件制作质量直接影响着学生的学习兴趣。可在课件中穿插大量的图片和视频,增加有关材料力学领域科学家的生平、事迹与工程案例。比如在讲解压杆稳定这部分内容时,以塔吊为例,可向学生提问:塔吊为什么要采用附着这一措施?附着应该设在什么位置?又如播放冷兵器时代的影视视频时,可提问:如果青铜兵器和钢铁兵器碰在一起结果会如何?如何提高兵器的战斗能力?在解答这些问题的过程中应引导学生联系理论公式去思考。由于这些技术和内容与课程要求联系紧密,使得该课件不仅不是教材的翻版,而更像是一本讲故事的书,增加了课堂教学的趣味性。除多媒体之外,课堂教学还应充分利用各种简单的小道具。比如用几个砝码和三合板片就能演示梁的弯曲、截面的几何性质、压杆稳定等。此外,为了贴近生活,激发学生的学习兴趣,加深学生对知识的理解,还可设计许多通俗易懂的小实验,粉笔、书本、教室的各种建筑材料等都可以拿来作为材料力学课程的教学实例进行讲解。

(三)重视实验实践,力求学以致用

实验教学作为材料力学课程的一个重要组成部分,对提高学生实践能力、设计能力具有重要意义。但由于实验设备数量和实验课时的限制,材料力学课程实验只开展了纯弯曲梁正应力、电测法测定材料弹性模量E和泊松比μ实验、悬臂梁静应变三个实验。而且由于是分组实验,个别学生往往滥竽充数,抄袭别人的实验数据应付了事。为了解决这一问题,一方面开放实验室,给学生留有充足的实验时间,同时也充分发挥设备资源的作用;另一方面在实验报告中添加实验小结一项,要求每个学生写出不少于200字的总结,内容可以是对实验的认识、误差的分析或其他相关感想等,严禁出现雷同,促使每个学生都真正参与实验,并有所收获。如有学生在实验总结中这样写到:“实验虽看似简单,但眼高手低,在将理论转化为操作的过程中,有很多细节需要考虑,以此类推,使我认识到了理论知识与实践工程之间的差异。”此外,还要求每位学生在期末完成一篇材料力学课程小论文。内容可以涉及教材任何一部分的知识,但须与土木工程专业相关的实际工程相联系。这就促使学生将理论与实践相结合,按照调研→分析→理论→应用的思路,将实践与理论有机联系起来,做到学以致用。

三、综合评价,改进传统的考核机制

材料力学论文范文2

1.综合性实验(弯扭组合实验、等强度梁实验、压杆稳定实验等)

此类实验可以强化学员对理论知识的理解和应用,并了解、掌握电测法实验的工作原理及各种电桥的组桥方式和使用方法。借助于多媒体实验教学手段,使实验内容结合工程实际,让学员更生动具体的了解电测应力的测试方法和手段,加深学员对力学实验的正确认识。

2.创新设计性实验(桁架应力综合分析实验、叠梁实验、复合梁实验等)

以现场工程实际情况为背景,模拟现场实际问题,让学员展开探索、开动脑筋。学员可以根据自己的学习兴趣和能力设计不同深度的实验,并亲自动手完成各种实验。例如,根据学校操场主席台的桁架结构,做出相应的桁架模型。学员可以根据现场实际情况,模拟、设计现场各种工况。先进行理论计算,再进行ANSYS的仿真计算,最后进行试验测试并采集数据,把理论数据、仿真数据和试验数据进行对比,发现并分析数据出现异同的原因,结合所学知识开动脑筋解决问题。学员在实验过程中可以锻炼发现问题和解决问题的能力,掌握了电阻应变片的粘贴技术和测试原理以及更多地了解了电桥电路在实际工程中的应用。

二、改进实验教学手段和方法,加强自主能力培养

加强实验教学方法研究,采用多样化实验教学手段和方法。实验教学方法应体现三个方面的转移:

1.从单一的验证性实验转变为综合设计性实验以及开放式实验

如果说演示性实验是理论知识的形象化和感性认识的增加,验证性实验是知识向能力的初步转化,那么综合性、设计性实验则是对学员知识、能力、素质的全面检验和提高,是实验教学“出彩”的地方。这样才能把学员吸引到实验室中来,充分发挥他们的聪明才智,真正在实践中得到锻炼,把实验教学搞活,把所学的知识用活,使实验教学具备不断发展的内在驱动力,从而加强学员自主学习能力的培养。开放实验室是实验教学的一次升华,它不仅延长开放时间,更包括内容、手段、思想等的全面开放;不能孤立地看待实验,应注意开放实验与科技创新相结合,与科研活动相结合。

2.从讲授实验原理、实验步骤转变到传授实验思想和实验方法

在教学方法上应从灌输式转向启发式,倡导以学员为主体的教学理念,改变以往以教员为中心的教学模式。在实验教学中,教员主要讲授实验原理和实验方法,实验方案的选择、实验步骤的确定都由学员完成,这样学员可以自主学习、独立思考、自行设计、自主操作、自由发挥,极大地提高了他们的创新意识、创新思维能力。

3.从理想化的教学实验转变到真实环境的科学实验,实现虚

拟实验和实物实验有机结合在校园网上建立了材料力学网络虚拟实验室,其建立完全改变了传统材料力学实验的教学模式。以前采用集中授课方法讲授新理论、新知识,现在学员通过在网上登录材料力学虚拟实验室就可以完成实验内容的预习;以前总是为繁琐的实验课预约而烦恼,现在学员通过网络预约实验,极大地提高了预约效率。学员可以在自主选择的时间内完成实验,再由教员进行必要的指导、讲评和批复。

三、改革实验教学质量评价体系,体现科学公正性

在实验考核方面,过去评价的唯一标准是实验报告,这样的考核存在很大的弊端。对材料力学的考核方式做了一些大胆的尝试:

1.材料力学实验课可独立设课,单独考核

由于材料力学实验没有独立设课,而是作为材料力学课程的一部分,导致部分学员不重视实验课。为了约束不重视实验课的学员,使实验教学不再流于形式,必须足够重视实验课程。

2.改变过去以实验报告作为实验考核的唯一标准

实行出勤率、实验态度、实验预习、实验操作、实验报告及实验理论考试相结合的综合性考核方法。对于实验考核成绩的记入,考试成绩(包括笔试和实际操作测试)占总成绩的60%,平时成绩(主要是出勤率、预习报告和实验报告)占总成绩的40%。这样的实验考核可以实现实验教学质量的全过程监控。真正体现实验成绩的真实性和公正性,充分反映学员的综合能力和创新能力,并同时具有可比性和可操作性。

3.针对不同类型的实验提出不同的考核标准

目前材料力学实验主要有三大类型:基础性实验、综合设计性实验和开放性实验。因此根据课程特点,以及检验学员的实践动手能力、综合设计、创新开发能力的需要,针对不同类型的实验提出了不同的考核标准。

4.在加强实验课程考核的同时,还须加强学员实践能力的阶段性考核

针对具体专业学员的学习目标,可以在其四年学习过程中设置两到三次实践技能考核,分别考核学员的基本动手能力、综合实践能力与创新开发能力。动手能力考核可以采用实验操作的形式;综合实践能力考核可以采用抽考具体的实验项目的形式;创新开发能力考核可以采用综合创新类实践活动来实现。要求学员大学四年期间必须进行一次综合创新类活动,如全国性的设计类竞赛、科技创新活动等。总之,这些考核的目的是为了学员在实践类课程教学环节中有明确的目的和任务,促使学员从实践到理论、从感性到理性的转变,提高实践课的层次和实际效果,培养学员的力学素质、工程素质以及创新精神。

四、结束语

材料力学论文范文3

关键词:材料力学;课程;考试;考核;改革

材料力学是高等院校土木、机械、力学、航天航空、材料等多个专业重要的技术基础课,是学习后续相关专业课的基础,许多工程问题也可以直接采用该课程的理论解决,故被认为是连接基础课和专业课的桥梁,在工科专业的教学计划中占有非常重要的地位。在一流课程建设过程中,在“互联网+”背景下,新的教学理念和教学方法不断涌现,“以学生为中心”的材料力学课堂发生了深刻变革,材料力学课程的考核也由简单的课堂学习成效评价逐步改革发展为多种考核评价手段结合的全方位考核评价体系[1]。

1材料力学课程的传统考核办法分析

在很多高校,学生的课程总成绩一般是由平时成绩和期末考试成绩构成。平时成绩通常占总成绩的30%左右,具体评定方式由任课教师决定;期末考试成绩占总成绩的70%左右,一般为期末考试的卷面成绩。这种考核方法在总体上考核了学生的学习效果,一定程度上反映了学生学习的主动性和积极性,但对于理论严密、逻辑性强、工程应用广的材料力学课程来说,该考核方法存在诸多问题。

1.1课程过程考核评定的不确定性。教师一般采用平时作业和课堂考勤作为课程过程考核的评定依据,但这种过程考核方式并不能全面反映学生平时的学习效果。教师依据有标准答案的课后练习和可以由他人代替考勤的课堂考勤得到的过程成绩,其科学性是存疑的。而且每位教师在过程成绩评定中很难形成合理的量化标准,同一专业不同班级的过程成绩随机性较强,甚至还存在为了提高课程及格率,个别教师给出的平时成绩偏高的现象[2]。

1.2课程考核对象的均一性。对所有学生采取统一的课程过程考核和期末考试试卷,表面上看有利于保证考试的公平性和公正性,教师也能很好地掌握评定标准。但这忽视了当代大学生个性多样化的特点,对于同一门课程,不同专业、不同学生有不同的学习特点。有的学生习惯在教师的带领下逐步学习,稳打稳扎;有的学生对工程应用非常感兴趣,经常去实验室;有的学生思维跳跃,喜欢自学,不太注重课堂学习;还有的学生善于攻克难题,志在竞赛。教师应在公平公开的原则下,充分考虑学生的不同个性,对不同的学生群体采用有针对性的考核方式,以充分挖掘学生的潜能,激发学生学习的热情,培养学生的创新意识和创新能力。

1.3课程考试内容的局限性。材料力学课程学生人数众多,学校往往采取统一考试的方式,以体现考核的公平性。在考教分离原则下,出题教师一般是在大纲规定的内容基础上,进行规范性和标准化的命题,考试内容一般包括:60%~70%的客观题,考查学生对知识的记忆和理解;30%~40%的综合应用题,要求学生应用基础知识解决综合应用问题。但由于考试时间只有100分钟,实际上能让学生自由发挥的主观性内容非常少。这就导致出题思路易于被学生揣测,考试题型经年不变,学生在考前根据以往的考题进行押题,也能考出好的成绩,无法如实反映课堂学习的成效。

1.4课程考核结果反馈的滞后性。期末考试只是完成了课堂学习成效评价,但对教与学的促进作用没有充分发挥出来,学生只是了解自己本课程的最后得分,教师虽然提出了试卷分析结果,但学生并没有渠道接受该结果,或者由于课程已经结束而忽视了教师最后的试卷分析,考核结果反馈的滞后性严重影响了教学效果。教师与学生之间实时交流平台的建立非常重要。综上所述,现行材料力学课程的考试考核方法使考试内容的客观性更强,但考试形式单一、过程考核评定缺乏科学性、课程考核反馈平台不健全等,导致学生无法发挥自己的主观能动性和创造性思维,也不能全面考核学生的知识、能力和素质。因此,在材料力学一流课程建设中,以学生为中心,打造“两性一度”的金课课程,建立一套配套的客观公正、科学合理的材料力学考核体系刻不容缓[3]。

2一流课程建设要求下材料力学课程的考核体系改革思路

中南大学材料力学课程团队在打造一流课程的教学改革与实践中,采用“以学生为中心”的个性化课堂,开设基于在线课程的材料力学SPOC课程,实施翻转课堂和线上线下混合式教学。采用以问题为导向的教学方法和团队导向学习方法,由教师创建问题情境、布置学习任务,学生带着问题和任务在线自主学习,线下课堂组织讨论等。在对材料力学课程进行一系列改革的同时,摸索出一套与一流材料力学课程相适应的课程综合考试考核体系。

2.1科学规划课程考核的模块及权重。将材料力学课程的基本理论和对综合知识及应用的掌握要求细化到整个考核中。考核包括三个部分,每个部分又由多个模块组成。第一部分为基本知识考核,包含在线测评、课堂表现和标准化作业三个模块,在线测评模块是指材料力学MOOC课程的综合评定结果,占总成绩的15%;课堂表现模块分为课堂考勤和互动,一般要求教师设置N次签到和N次提问,具体评分标准由任课教师制定,占总成绩的10%;标准化作业模块主要是指统一的课后练习,每个章节学习结束后进行一次练习,包含基础知识及综合应用,要求学生在规定时间内完成并上交练习,该模块占总成绩的5%。第二部分为综合素质考评,包括学科竞赛、课题探究、专题小论文和课程知识重点难点总结四个模块,学生可以在四个模块中任选两个参加考评,综合素质考评占总成绩的20%。第三部分为综合能力考核,以期中和期末综合考试为主,占总成绩的50%。

2.2利用在线课程测评,注重对学习过程的考核。中南大学材料力学MOOC课程是部级在线精品课程,该课程的在线测评贯穿于学生学习的整个过程,具有考核方式多、涉及面广、评分科学、量化方便、易于反馈的优点,学生在线课程的成绩占基本知识考核成绩的50%。在线课程成绩由“在线过程测评”和“在线期末测评”两部分组成。“在线过程测评”由“课堂讨论”“单元测验”“单元作业”三部分构成,紧跟学生学习的全过程,测评学生的阶段性学习效果,能够及时发现学生学习过程中的不足,促进学习效果的进一步提升。①课堂讨论:讨论主题是课堂讲授知识点的延伸和工程实际应用。以学生讨论活跃度为测评标准,课堂讨论占在线课程成绩的20%。②单元测验:主要为客观题,考核课程单元知识点及其应用。全课程共设置14次单元测验,单元测验成绩占在线课程成绩的30%。③单元作业:主要为综合性计算题,考核课程单元知识的综合应用。全课程共设置12次单元作业,采用学生互评的形式。学生除了要完成自己的单元作业之外,至少要批改和评定其他三位学生的作业。完成全部互评的学生获该作业分数的100%,未完成互评的学生获该作业分数的80%,未参与互评的学生仅获该作业分数的50%。单元作业成绩占在线课程成绩的10%。“在线期末测评”为客观题,考题综合性强、具有一定的计算量,考核学生对整个课程学习的掌握情况。期末测评成绩占在线课程成绩的40%。

2.3以学生为中心,针对不同学生群体采取不同的考核办法。每年5月,湖南省都会举行大学生力学竞赛。每隔两年,湖南省都会在6月举行全国周培源大学生力学竞赛。这两个赛事吸引了中南大学一部分学习热情和自主性非常高的学生参加。当年的材料力学课程和上年度的理论力学课程正是竞赛的内容,教师可以利用这个机会组织各班级学习好、自学能力强的学生,利用业余时间接受培训。对于这部分学生,可以不用常规的考核标准衡量,而以他们的竞赛培训态度、培训成绩和最后的竞赛成绩作为考核标准。这部分学生占学生总人数的5%~10%。还有极少数学习非常用功但成绩一般的学生,他们没有能力参加竞赛,也较难完成小论文。对于这部分学生,教师可以要求他们写出课程总结。课程总结的内容可以是分析比较材料力学的一些概念、方法,也可以是力学问题求解规律的总结,还可以是对材料力学教材重点难点内容的总结。该部分学生不能超过学生总人数的5%。

2.4材料力学课程考试内容的改革。2.4.1建立和开发智能型远程课程理论考试系统。在材料力学“金课”建设的基础上,利用已有的远程教学平台,建设课程远程考试试题库。该远程试题库涉及材料力学大纲要求的所有内容,范围广,既体现了课程的基本概念、基本理论,又包含课程中的重点、难点。题型多,有填空、选择、简答、作图、计算等多种题型,有客观题也有主观教改教法题,题目难易搭配适宜,包括60%的基础知识、30%的初步综合应用和10%的拓展分析。由于是远程考试系统,教师可以灵活运用该系统对学生进行平时考核,测试的时间长短可以随时确定,系统自动批改,成绩反馈迅速。2.4.2增加团队的课题研究和论文撰写的考核方式。材料力学中的很多知识来源于生产实践,其理论又可以直接解决工程实际问题。因此,该课程具有非常强的工程训练性。教师可以利用翻转课堂引入工程问题或引导学生提出问题,题目可以来自专业实验、实习,也可以源自生活、工程实际,将学生每3~5人分为一个小组,小组分工合作,通过查阅资料、讨论问题、分析问题的过程确定解决方案,进而解决问题,最后以小组论文的形式提交报告,或者在翻转课堂上向教师和其他学生汇报。这样不仅考查了学生的自学能力、综合解决问题的能力,还培养了学生的创造性思维能力和团队合作精神。2.4.3加强对平时成绩的评定和对标准化作业的考核。为了全面、正确地评价学生的课堂表现,在材料力学课堂上,以学生的主体地位为中心,采用启发式、问题式教学、团队式学习、翻转课堂、线上线下混合式教学等,根据学生在整个线上线下课堂上的状态和师生互动情况进行综合评价。力学的课后练习非常重要,学生课后练习完成的质量、数量和时间都应得到量化评价。

2.5材料力学课程考试方法的改革。考试时,不允许学生携带教材或参考书,但学生可以携带一页A4大小的手写复习资料,上面写有自己总结的公式或基本理论。同时,考题中纯记忆性的公式、理论偏少,主要是综合分析应用。考试结束后,学生携带的手写复习资料随同考卷一起上交。这种考试方法得到了学生的好评,该方法将考试过程有效地延长到了复习阶段,将平时学习、复习和考试有机结合成整体,培养了学生的归纳、总结能力,也极大地提高了学生独立思考和综合分析应用知识的能力[4]。

参考文献

[1]汤可可,王华宁.以创新能力培养为导向的理论力学教学体系探索[J].力学与实践,2017(1):68-70.

[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,2012(3):78-80.

[3]倪玲英,谢翠丽,张洋洋.《工程流体力学》考试、考察方式的改革[J].力学与实践,2014(1):94-98.

材料力学论文范文4

为使基础力学课程更适于应用型人才培养的教学模式,基于当前高校基础力学教学的实际情况,结合教学经验和体会,分析总结基础力学教学中存在的问题,阐述在基础力学课程教学中实施工程教育的可行性,提出工程教育背景下基础力学课程的改革措施。

关键词

基础力学;工程教育;教学改革

1前言

基础力学课程是高校各工科专业的专业基础课,是研究工程中普遍存在的各类结构和构件的受力、运动和变形等现象的学科,一般包括理论力学、材料力学、工程力学和结构力学等。该课程可以培养学生逻辑思维能力以及利用所学理论知识解决实际问题的能力。由于历史原因,我国高校所讲授基础力学课程的内容大多由苏联引进,虽然近年来根据我国实际做了较大改进,但还有部分教材内容比较陈旧抽象、重理论轻实践,部分教师的教学方法还采用落后的灌输式教学,不注重与工程实践相结合,使得课堂气氛沉闷甚至枯燥无味,降低了学生的学习积极性,进而影响后续专业课程的学习。如何克服基础力学教学环节中与工程教育培养目标不相符的内容,如何体现工程教育的思想,如何树立工程认知的思维,如何培养工程实践的能力,是整个工程教育培养计划中亟待解决的问题。本文根据当前高校基础力学教学的实际情况,通过问卷调查的手段,结合自身教学经验和体会,分析总结基础力学教学中存在的几个问题,进而阐述在基础力学课程教学中实施工程教育的可行性,提出工程教育背景下基础力学课程进行改革的有效措施。

2现行基础力学教学中存在的问题

2.1课堂教学内容乏味

基础力学课程的特点决定了其教学过程中存在大量的公式推导和习题训练等环节,如果教师经验不足或不注意与工程实践相结合,容易使学生产生畏惧心理或感觉枯燥,进而影响对课程的学习效果。为此,对齐鲁工业大学机械设计制造及其自动化专业理论力学和材料力学的课堂教学进行问卷调查,结果显示,65%的学生认为基础力学课公式多、理论性强,学习有一定难度;有25%的学生认为该课程难度一般,只要多花点儿时间就可以学好该课程;仅有10%的学生认为该课程内容较简单。调查结果显示,多数学生对公式推导和部分习题感觉吃力,仅有少数学生对公式推导和习题讲解过程能够理解透彻。之所以产生上述问题,是因为基础力学课程需要一定的数学、物理基础和较好的逻辑思维能力,容易使学生感觉到基础力学课程有一定的难度,如果教师引导不利或学习方法不当,容易使得学生产生畏惧心理甚至抵触情绪,最终影响基础力学课程的学习效果。

2.2实验教学模式古板

以齐鲁工业大学为例,目前该校开设基础力学的各专业中,只有机械设计制造及其自动化专业和过程装备工程及其自动化专业的材料力学开设8个学时的实验,而材料成型及其自动化和汽车服务工程等专业的工程力学则不开设实验。由于学生多、任课教师和实验设备不足等原因,该课程实验教学均是验证型实验,即教师讲解实验原理、操作步骤和注意事项等,然后示范操作,学生按照教师的示范再操作一次,甚至只让学生观摩而不动手操作。这种实验教学模式较为古板,在实验课堂中学生只能被动接受,很难产生师生互动,限制了学生主观能动性的充分发挥,使教学内容与工程实践产生脱节,与提高学生工程素养的教学目标不相符。

2.3教学内容与工程实践脱节

目前,不少高校都在缩减专业基础课程的学时。以齐鲁工业大学为例,机械设计制造及其自动化专业的理论力学由原来的80学时减为56学时,材料力学由原来的72学时减为64学时(含8学时实验),其他专业(如汽车服务工程和材料成型及其自动化等专业)的基础力学开出学时则更少,但是考虑到后续课程和学生考研等需求,需要讲授的内容基本没减少。为了完成教学计划,教师在课堂教学中仅能讲授教材内的基本理论知识,无法开展与工程实践相关的教学环节,更谈不上满足工程教育的教学要求。

2.4课程考核方式不合理

我国高校各专业的基础力学课程多数采用传统的考核方式,期末总评成绩由期末考试的卷面成绩和平时成绩各占一定比例计算得出。由于学生多、教师少和教室紧张等原因,多数基础力学课程为多个班级合堂上课,任课教师很难掌握每个学生平时的学习表现,所谓的平时成绩也仅能包括考勤、作业或小测验等。这就使得部分学生上课仅仅是为了应付考勤,而不注意听讲,同时作业抄袭的现象也比较严重。为了应付考试,部分学生选择考前突击复习,甚至作弊。因此,这种传统的考核方式容易造成学生只为应付考试,不注重平时的课堂学习和知识积累,使得学生对知识的掌握不系统,无法自如地将所学知识用到工程问题实践中。

3基础力学课程教学中实施工程教育的可行性

掌握扎实的工程基础应用知识是工程教育模式的基础与核心[1]。由于科学技术的发展速度很快,工程应用领域里许多看似深奥的技术很快就会被新兴的技术所取代,只有专业基础知识掌握扎实的人才可以通过不断学习适应不断发展的科学技术。因此,基础力学作为工科的一门专业基础课,在其教学过程中实施工程教育是十分重要的。在基础力学课程教学中实施工程教育,有助于实现培养计划所规定的教学目标,这一点从基础力学课程的课程属性及其在课程体系中所处的位置都可以得以体现。如果基础力学课程没有学好,后续专业课程的学习就会变得更为困难,并且会影响将来的职业发展和提高。基础力学的相关理论知识均来自于工程实践,学生所学的知识和培养的能力更需要在实践中检验[2]。因此,基础力学课程中的实践环节对于培养学生的实践和创新能力十分重要。专业基础课中的基础理论知识是对最共性和最基本的专业知识的总结,如果对其掌握不够牢固或理解不够透彻,就不能灵活解决千变万化的实际问题。要想灵活应对各种实际工作中的问题,必须在基础力学教学中关注工程实践。为此,只有精心设计基础力学课程的教学过程,使其熟练掌握工程基础应用知识,才可以实现对学生实践和创新能力的培养,进而构建系统的专业技能。

4基础力学教学改革的措施

4.1教学内容的项目化设计

基础力学课程改革可以考虑从教学内容的项目化设计着手,而教学内容的项目化设计要充分结合工程能力指标进行,因为工程教育的理念更加突出教学案例的基础性和前沿性,更加注重学生实践能力及创新能力的培养,更加注重教学内容与工程背景的结合。如在讲授理论力学中桁架结构的相关知识时,讲授完基本理论知识后,可让学生从身边的工程实例中寻找桁架应用的实例,引导学生分析、简化、建立并求解结构的力学模型,对结果予以分析,并以此为基础制作实验模型,对计算结果进行实验验证。项目化设计还可以考虑在课程最后设立综合大作业,给出或让学生从工程中寻找一个实际的机构或结构,引导和帮助学生建立该机构工作时的力学模型并对其进行求解,将求解结果与实际情况进行对比,让学生分析理论计算与实际情况存在差别的原因。通过基础力学教学内容的项目化设计,可以加深学生对其教学内容的理解与掌握,进而实现工程教育相应的能力指标要求。

4.2利用学生的关注点进行创新能力的培养

在基础力学的课堂教学过程中,可将学生的最新关注点与基础力学的教学内容相结合,激发学生兴趣,拉近师生距离,活跃课堂气氛,进而引导学生发现问题、分析问题和解决问题。如在讲授每一章节知识后,可将时下学生所关心的新闻事件与教学内容相结合,由学生与教师沟通并选定相关主题,在课堂上对自己所选问题的力学原理和解决办法进行介绍,让学生学会如何将所学基础理论知识综合应用于工程实践中。此举可提高学生的表达与沟通能力,也为学生创造一个轻松的课堂氛围,进而实现工程教育中创新性思维和团队协作能力的培养目标。工程技术问题都是客观存在的,不能随意对其假设或猜测[3]。在处理工程技术问题时,必须将理论知识和实践经验相结合,分析问题的本质并提出解决办法。基础力学课程的内容由简单到复杂,知识结构详尽且系统。其中从静力学中的基本公理到材料力学中的基本变形,再到弹性力学的能量原理都是在科学的推理、计算和实验验证下得出的结果。如在材料力学的研究范围内分析小变形、弹性杆件的安全问题时,根据材料力学相关理论,从外力分析到内力计算,再到应力和变形,最后解决杆件的强度、刚度和稳定性等安全问题。这一分析过程既训练学生的数学运算能力,又培养学生的逻辑推理能力,使学生养成良好的工程语言表达能力,并逐步掌握在工程实践中发现、分析和解决问题的能力。基础力学课程中的这些训练是工程能力指标最基本的体现。另外,在基础力学课程的教学中,可通过引导学生发展想象能力,训练其逻辑思维能力[4]。如在讲解完杆件拉压强度的问题之后,改变相应的已知条件,如外力大小、杆件材料、杆件尺寸形状等,或者让学生思考在工程实践中得到上述哪些条件时会遇到障碍,引导他们思考分析并最终解决问题。如果学生遇到困难,就帮助其分析并找出遇到困难的原因。这种以锻炼学生形象思维为目的教学,能够增强和锻炼学生逻辑思维能力及解决实际问题的能力。

4.3课堂表现形式的多样化设计

基于对学生问卷调查的结果,针对基础力学课程理论性强和公式推导难度大的特点,教师在讲解理论知识时应注重引入易引起学生兴趣的工程案例,增强知识的趣味性和实用性。如在讲授疲劳失效这一节时,可通过引入货车司机因超载而引发事故的案例,分析汽车主轴产生失效的原因,讲解相关理论知识。利用这样一个例子引出本节的内容,能够更好地吸引学生的注意力和活跃课堂气氛,用理论知识合理解释工程实践中遇到的疲劳失效问题。不仅加深学生对理论知识的理解,而且培养学生学以致用的能力。工程实践中很多实例都可以利用基础力学的理论加以解释,在课堂教学中应注意利用该方法引导学生分析归纳并总结提炼自己的想法,培养他们解决实际问题的能力,实现工程教育的教学目标。基础力学课程教学的表现形式除课堂讲授外,还可以设计专题讨论会的环节。如根据基础力学课程的知识点提供几个讨论主题,要求学生利用图书馆或互联网等资源,查阅资料,制作汇报材料,鼓励学生课堂上讲解并交流讨论。通过这种讨论可以激发学生的学习积极性,将传统的单向知识传授扩展至基于问题解决的师生互动学习,进而培养学生的交流沟通能力和团队协作能力。

4.4试行灵活的实验教学模式

教学环节不应该只以教师为主体,而应该是师生互动的教学过程[5]。在专业人才培养方案中将基础力学课程中的实验类别从验证型修改为设计型,对于设计型实验,教师仅给出实验的预期目的,让学生设计实验的思路,经与教师讨论方案可行后,通过查阅资料学习实验设备的操作方法,自己动手进行实验。实验过程中如若遇到问题,及时找老师或同学共同商讨解决问题的办法,引导学生独立分析实验数据和规范,撰写实验报告。这种实验方式可使学生由被动变主动,提高学生在实践中运用所学知识的能力,实现工程教育的教学目的。对于高年级学生,可以根据不同的专业,开设相应的力学综合开放实验环节,只要学生有好的想法且思路是可行,或教师引导学生发现好的力学课题,由学生设计解决方案,然后利用实验室现有设备和软件解决问题。指导学生利用现有教学资源和实验室资源,参加各种力学竞赛,鼓励学生撰写小论文,培养学生的科研能力和创新意识。

4.5改革课程考评方式

课程考评是教学过程的重要组成部分,不能简单理解为传统的书面考试,可由多种形式组成。根据基础力学课程的特点,其考评内容可由力学软件应用(占10%)、力学模型制作(占20%)、分组报告会(占10%)、实验报告撰写(占10%)、平时作业及试卷考核(占50%)等组成。评价形式可采用学生自评、学生互评和教师评价等形式,重点考察学生在各个环节中所起的作用及所负责项目的完成情况,以及与其他学生协作能力等指标。这种考核方式可以避免传统考试的各种弊端,促进学生的学习积极性,使学生对课程学习产生浓厚兴趣,提高对基础理论的理解和掌握。通过几个不同阶段的教学实践环节,使学生感到基础力学课程的重要性,对后续专业课程的学习产生帮助,进而提高学生的实践能力和创新能力。

5结语

为了解决目前基础力学教学中存在的问题,使其适应工程教育的人才培养目标,培养学生解决实际工程问题的能力,在教学过程中要有意识地培养学生的工程素养。基础力学课程的教学改革正是基于应用型人才培养的一次尝试。课程改革需要反复的探索和实践,课题组将继续开展并深化基础力学课程的教学改革,使其利于应用型人才培养模式目的实现。

作者:王明禄 许崇海 魏高峰 周泉 单位:齐鲁工业大学机械与汽车工程学院

参考文献

[1]车金如,齐晖,马永郑,等.基于CDIO理念的TM-CDIO理论力学教学改革的探索[J].宁波工程学院学报,2013,25(2):74-78.

[2]杨开云,白新理,刘云,等.理论力学课程教学改革与实践[J].华北水利水电学院学报,2008,24(3):104-106.

[3]吴立军,王瑞金.面向应用型人才培养的理论力学改革与实践[J].浙江科技学院学报,2008,20(2):133-136.

材料力学论文范文5

[关键词]目标问题导向式;在线教学;教学设计;岩石力学

1引言

目标问题导向式教学是一种互动式、合作式的新型教学方法,该方法围绕学校办学目标、专业人才培养目标、课程教学目标,以保障“教”与“学”的质量为根本落脚点,以教学目标设计、教学内容设计、教学流程设计、课堂问题设计为抓手,通过多类型课程教学问题的设计开展教学活动,从而提升学生的自主学习能力,培养学生发现问题、解决问题的能力。在该教学模式的基础上,结合线上教学,将互联网与目标问题导向式教学深度融合,极大地延展了教学空间维度,活化教学资源、丰富教学手段,课堂形式更为生动、灵活,从而引导学生从被动学习转变为主动探索,从根本上改变目前高校学生“上课玩手机,考试背习题”的现状[1]。本文基于石油工程专业《岩石力学》课程内容,从教学设计出发,结合线上教学特性,对互联网背景下目标问题导向式教学模式的教学设计思路进行了分享,希望能为理工科专业课程的目标问题导向式教学实践提供一定的参考。

2目标问题导向式教学理论

2.1目标问题导向式教学基本思路。目标问题导向式教学模式的基本思路为:围绕学校人才培养目标、专业人才培养目标和课程教学目标,结合课程内容,以目标原则为指引、系统原则为准绳,综合原则为基础,个性原则为抓手,设计出基本问题、重点问题、难点问题、实践问题和扩展问题这五类教学目标问题。围绕这些目标问题,通过引导学生自学、研讨交流、课堂讲授、答疑解惑等形式组织课堂教学,从而培养学生自主学习能力、分析问题能力、团队协作能力、实践应用能力和创新思维能力[2]。目标问题导向式教学基本思路如图1所示。

2.2目标问题设置原则。基于目标问题导向式教学基本思路,可以发现该模式的核心在于围绕目标的问题的设置,恰当的问题设置可促进学生学习的主动性。因此,在进行目标问题设置时,教师需把握以下原则:基本问题,学生一看就会、一听就懂,该类问题可要求学生自学;重点问题,因重点强调,要求学生完全掌握;难点问题,需提高问题设计的技巧性,引发学生兴趣,力争引导学生突破难点;实践问题,培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力;扩展问题,力争引导学生脱离单纯学知识的阶段,达到会学习的层次。

3目标问题导向式在线课堂教学设计

基于目标问题导向式的在线课堂教学设计思路[3]如下:吃透教材,梳理课程知识点→知识点目标问题化→目标问题推送→解决问题、强化练习→新问题提出与解决→布置作业并提出涉及下次课内容的新问题→推送预习视频及目标问题→下次课前5分钟点评作业及预习效果→开始新的课程。具体课堂设计如图2所示。3.1课程准备目标问题导向式教学关键在目标问题设置,问题从何而来?是通过对课程知识点的提炼转换而来,这就要求授课教师能够熟知授课内容,更要融会贯通,同时还要具备一定的工程现场背景,只有这样才能有的放矢,设计和挖掘出优秀的问题。

3.2基础问题推送。对于岩石力学课程中学生一看就会、一听就懂的基础问题,教师在课前向学生推送名校名师MOOC视频,鼓励学生自学完成相关知识点,在课堂授课中则不必对该类知识点进行讲解。教师可通过在线学习平台后台监督、预览学习报告,查看学生自测成绩等方式,掌握该类知识点学生的掌握情况。

3.3课堂授课。目标导向式教学的课堂特点就是直奔问题化的知识点,突出每个问题的目的性。在授课过程中,教师可采用分组交流、课堂讲授、答疑解惑等多种方式帮助学生解决重点问题、难点问题和实践问题。课堂授课的组织形式由知识点难易程度决定,知识点内容越简单,学生在学习过程中主导作用越强;知识点内容越复杂,教师在教学中的主导地位相应增加。以岩石力学课程中岩石强度这一章节的知识点为例[4],通过对内容的梳理、融合和提炼,提出如下五类问题:(1)基本问题:什么是岩石单轴抗压强度与三轴抗压强度?(2)重点问题:如何测量岩石的单轴压缩强度与三轴压缩强度?(3)难点问题:岩石在三轴压缩载荷的作用下其变形特性与强度特征如何变化?(4)实践问题:岩石在三轴压缩载荷的作用下变形特征与强度特征对石油工程钻井破岩效率有何影响?(5)扩展问题:钻井现场可采用何种方式来提高深部地层破岩效率?对于基本问题,专业基础课材料力学已有涉及,课前向学生推送材料力学及石油工程岩石力学关于强度知识点的授课视频,即可促进学生完成知识点由材料力学向岩石力学的水平迁移。在正式授课时,通过对基本问题的点评,顺势引出重点问题,岩石强度的试验测定和现场测定方法,该部分可通过观看试验视频,仿真实操的方法确保学生能够重点掌握。该问题解决之后,可结合岩石在三轴压缩载荷与单轴压缩载荷作用下的应力应变曲线,对三轴压缩载荷的作用下岩石变形特性与强度特征这一难点问题进行重点讲授,通过对比法、展示法等来促进学生对这一难点突破。最终引出知识点的实践问题,我们掌握了岩石强度概念、测量方法、变形特征这一系列知识,那这些知识究竟在我们石油工程现场有什么用呢?该问题可采用分组讨论等方式,鼓励学生发散思维,培养学生解决现场问题的能力。

3.4课后辅导。课后,教师需结合所授重点内容和难点内容,向学生推送相应的课程作业,及时巩固所学知识点;同时在教学平台中给出该知识点的扩展问题,鼓励、引导学生进行讨论,推动学生对知识点的思考和深度学习,提高学生发现问题、解决问题的能力。

4结语

材料力学论文范文6

摘要:

新课程改革能有效提高教学质量,课堂设计对课堂教学有十分重要的意义。本文主要探索小学数学课堂教学现状,发现小学数学教学中存在的问题,以进一步提出相应的解决措施。

关键词:

小学数学;课堂教学;设计能力

经过大量实践结果表明新课程下小学数学教师在进行课堂教学设计时普遍存在一些不足。

1.小学数学课堂教学设计中出现的问题

1.1教学设计中忽略数学理论知识

数学和语文是小学的基础学科,并且数学设计需要理论和实践相结合,可见理论在数学教学中占据重要位置。在数学课堂教学设计中老师往往注重实践的运用,即要求学生在学习中掌握数学知识和运用学习知识,但对于理论知识,老师不注重传授。加上知识理论又总是处于不断发展和改变中,导致学生对理论知识掌握不牢固,使学生在实践中表现得不是很尽如人意。在数学学习中实践和理论是相辅相成的。

1.2教学设计中数学运用的拓展涉及较少

生活中总会用到大量数学知识,并且生活中存在一些课本上没有的数学知识。如果老师在教学中只对课本知识进行讲解,学生掌握的知识就会受限制,导致学生对知识的运用有限。同时老师的这种行为会影响学生,学生只对课本上的知识进行掌握,不愿意探索一些书本上没有的知识[1]。

1.3教学设计中教学目标的落实过程环节设计较差

在新课程中推出许多新的教学方式方法,帮助学生掌握知识,提高教学质量,但是在实施环节,因为老师没有充实的知识理论做基础,导致实践工作难以展开,甚至有些老师还没有意识到是自己的原因,反而总是抱怨学生能力不强。

2.解决小学数学课堂教学设计中的问题对策

2.1改善教师的综合素质

教师一直都是学生的榜样,当教师展开教学工作时,首先应该不断提高自己,让自己具备丰富的知识,扩展自己的知识,以满足学生的提问,帮助学生解决学习问题。这就要求老师不断学习,不断完善自己。教师可以通过与其他老师交流,学习其他老师的优秀教学经验和课堂教学设计方案,使学生更相信教师,把老师当做自己的目标,通过不断学习提高自己[2]。如学习正方形知识时,老师在课堂教学时从生活出发,把生活中出现的正方形告诉学生,让学生清楚了解正方形的特征,不仅可以提高教学质量,加深学生对知识的印象,还会吸引学生的学习兴趣,让学生的学习成绩得到提高。

2.2加强对教师教学设计的管理

某些学校不重视对教师教学设计的管理,导致老师在教学设计中没有投入太多精力,严格的管理制度才保证教学设计质量,在管理方法上根据自身情况展开。如通过学习小组,组成小组对教学设计进行讨论,讨论的时候发表自己的看法,使课堂教学设计更符合每一个学生的发展,不断完善课堂教学设计方法,提高教学质量。同时学校还可以对老师进行培训,让老师学习其他学校优秀的教学设计理念,这样不仅可以学习其他人的优秀教学经验,还可以弥补教师因为自身综合素质使教学设计不能顺利展开的不足。教学中应注重理论知识传授,有利于学生的数学学习,建立健全奖励体制,使教师更好地进行课堂教学设计[3]。

2.3坚持以学生为中心

教学设计的目的是通过老师讲解,让学生掌握知识,要求在教学设计中充分考虑以学生为中心,教与学构成整个教学课堂,同时教是为了更好地学。教师进行课堂教学设计时,应该调动学生的积极性,使学生不是被迫接受知识,反而主动参与教学,有效提高教学质量。改变传统老师负责讲、学生负责听的弊端,学生根据老师的提醒做笔记。在数学学习中学生往往会感到厌倦,因为数学是一门逻辑很强的学科,要求数学教学中老师调动学生的学习积极性,让学生主动参与学习。如老师可以通过开展一些数学活动通过数学竞赛让学生主动参与数学学习。同时数学课堂教学设计中可以创设情境,情境教学可以激发学生学习兴趣,活跃课堂氛围,同时加深学生对知识的理解。如学习加法的时候,可以通过游戏创设情境,每个同学代表不同的数字,当老师报出不同的等式,涉及等式中数字的学生就站出来。不仅学生在游戏中学到知识,而且缓解传统教学方式的枯燥乏味。传统教学向新课程转变需要教师在课堂教学设计中不断完善,使教学工作更顺利进行。不断完善教学制度,使教学质量得到提高。合理科学的课堂教学设计能让学生积极主动地参与教学活动,使老师和学生都能适应新课程改革,师生共同努力实现课程目标,符合改革要求。

作者:何延涛 单位:涟水县黄营中心小学

参考文献:

[1]倪浩.新课程下小学数学教师课堂教学设计能力的现状研究[J].考试周刊,2014,38:80.

[2]刘志平,刘美凤,吕巾娇.小学数学教师教学设计能力及其构成研究[J].中国电化教育,2009,09:77-81.

[3]刘志平,刘美凤,吕巾娇.小学数学教师教学设计存在的问题及原因分析[J].中国电化教育,2010,02:84-87.

第二篇:文学概论课堂教学设计探索

摘要:

《文概》课堂教学内容要精心设计,改变传统的教师精讲理论的单向传授知识模式,发挥学生的主体性。教师可以侧重使用某一教材,确定课堂授课内容,重点把握基本理论和重点难点,有效利用课堂时间。其次,注意精选案例,达到理论巩固和开拓文化视野的双重目的。教学中,可设计多样化教学方案,灵活使用理论精讲式、讨论式等激发学生学习兴趣。

关键词:

文学概论;改变;视觉性

从课程性质来说,《文学概论》课是中文专业基础课程,主要讲授文学的基本规律及基本概念、范畴等,从理论角度引导学生深入认识文学,较好地把握各类文学文本和各种文学现象,对中文专业从业人员的素质培养具有重要作用。但因课程的理论性、思辨性,学生学习起来具有一定难度。传统的以教师精讲为主的单向传授知识模式,令大多数学生被动听课,应付考试,学习缺少主动性,文概课堂气氛沉闷乏味,这是文概课教学改革要解决的核心问题。

一、传统教学方式的困境

文学概论的传统课堂教学通常以教师精讲为主,注重理论的完整性和系统性,往往通过教师循序渐进的讲解,积累学生的理论知识,形成知识框架,提升理论素养。常见的课堂授课方式有3种:一是纯粹以理论精讲为主,教师系统梳理概念的发展过程,阐释概念内涵,理论讲解完整。这种授课形式有助于学生了解基础知识和基本理论,但填鸭式的讲授使学生处于被动接受知识的状态,教学效果并不好。第二种是在理论讲解中,辅助一定的事例,联系文学文本或文学现象进行理论论证,但因侧重理论内容,这种分析往往是点到为止。在这两种教学中,教师扮演的是工匠的角色,按部就班一丝不苟地完成了工程,缺少新意。第三种是讲授式和讨论式相结合的方式。教师预留课下阅读作业,要求学生阅读理论著作等,课堂上以教师为主导,教师与学生共同探讨,比照前两种,这样的课堂活跃一些,但还是很难从根本上改观学生被动学习的心理状态。3种授课方式虽有所不同,但课堂教学沉闷,学生缺少学习的积极性是共有的弊端。造成这样的状况原因是多方面的。从教师的角度来说,以教师为主体的教学模式日益显得僵化,教师自说自话自得其乐,学生与教师有很大的距离感。就学生而言,大学生是有个性和自主性的新世纪的青年人,安坐一隅、教条的学习不符合他们的性格。事实上,因为教育环境胜过20世纪80、90年代,学生的知识储备较为丰富,当然其中也有众多疑问。因此教师更关注的是如何激发起学生求知的欲望和他们对文学的热情,这些在以往的学习体制中都不同程度地受到了压制。备课中,教师需要全面考虑这些现实因素,改善最能掌控的课堂教学,使文概教学走出困境。

二、选择教材,灵活设定教学内容

文概课程通常是一学年的教学时数,但在一年的时间里提升学生的理论素养和实际运用理论能力并非易事,教师应有步骤地组织教学来完成任务。首先考虑的是如何选择教材,合理安排教学内容。课堂学习中,授课内容应以一本教材为主要依据,以之为线索,循序渐进地为学生搭建起一个理论知识的框架,教材清晰的线索和内容也方便学生把握基础理论和知识。其次,为学生制定经典篇目阅读计划,通过课外阅读完成知识拓展。赤峰学院文学院选择的教材是童庆炳主编的《文学理论教程》,是一套较为适合本科学生参考使用的教材。全书共十六章,但授课中,并非讲授全部内容,而是对内容有所删减。通常,第一章第一节学科性质,第二章第二节中国当代的文学理论建设、第五章社会主义时期的文学活动、第十四章文学理论接受与消费的性质,这些相对较为容易把握的内容可以让学生课下自主学习。第六章文学创作、第九章文学作品的体裁,在其它课程如《写作》里学过,那么教师应该新辟角度,提升学生学习的新鲜感,而这两处也是很能激发学生对文学的兴趣,利于理论学习。余下的内容,文学的性质、文学创造的价值、文学风格、文学接受等内容,都是文学理论的重要构成,同时也是分析文学文本和文学现象不可或缺的价值标准,教师宜采取各种方式激励学生掌握。此外,为了更加有效地利用课堂时间,丰富课上内容,开阔学生的理论视野,学生除了这套马克思主义文学理论外,再辅之其他的中外文学理论成果,以开阔学生的理论视野,鼓励学生进行课下阅读,建议必读的篇目有《文学理论》(韦勒克)、《当代西方文艺理论》(朱立元)、《美学散步》(宗白华)、《文心雕龙》(刘勰)等,积淀和提升理论素养。明确理论内容后,接下来即是解决理论运用于实践的问题。选择合适的案例辅助理论进行示范性讲解是必要手段,而精选文学文本是一大难题。在以往授课中,教师经常面对的现象是学生对阅读文本没有太大的兴趣,常常老师布置前听老师介绍会激动一下子,但课下仍回老样子。这种情况和学生文化视野较窄、文学素养不高、文本赏鉴水平较弱有关。生长在电子时代的同学们,纸质媒介逐渐被电子媒介取代了主导位置,大众更多的是通过画面快捷传达信息的直观方式了解世界、了解文学,处在这种环境中的同学,富有视觉冲击的对象更能引起他们的审美注意,这使他们的文本阅读成为流于形式的浅阅读。在课堂讨论中,很多学生的评论不是源自小说文本,而是改编后的电视剧,即便是源自小说文本的评论,解读也很表面化。那么精选文本,培养学生对文学的敏感愈具挑战性。首先,应选择学生喜欢的经典文本或当下的热点文本进行研读。教师推荐篇目时,注意引导学生深入阅读,提供欣赏方法或理论。课堂上,鲁迅的《伤逝》曾被解读为:子君与涓生的爱情悲剧是由于物质生活的匮乏造成的。这观点还得到了部分学生的认同。这时需要教师的适时引导,如欣赏小说时读者的理性态度、体会情节和细节设计、人物的典型等问题,逐步引领学生深入阅读文本,体会文学的价值。其次,关注当下的文坛热点问题或现象。当电影《狼图腾》《白鹿原》上映时,推动学生去阅读原著小说,区分两种艺术形式在形象塑造、主体表达、艺术呈现方式等方面的差异。第三,在讲解某一理论点及相关问题时,选择相同题材的同类文本,拓展其文学视野,激发阅读兴趣。如在讲解叙事性作品一章中的叙事结构时,推荐离乡-返乡题材的代表性作品,如鲁迅《故乡》、蹇先艾《贵州道上》、莫言《白狗秋千架》,体会内聚焦的使用手法及各种效果。第四,可选择有关联的作家文本,如以徐志摩的诗为例时,同步推荐林徽因的诗歌。以上几种方式逐步施行,一方面引导学生感受不同文学体裁的特征及阅读方法,培养其敏锐的文学感受力,激发起对文学的兴趣,同时,以此为基础,讨论介绍基本理论。

三、设计多元化教学方式,配合适当的课堂教学方案

传统的以教师为主体的教学方式已受到挑战,以学生为主体的教学模式在大学课堂也越来越受到重视。因此,在明确了讲授内容后,合理设计教学方式和教学方案成为教师的重要任务。而课堂教学中注意激发学生的主体性,凸显实践性品质则是主要要求。同时,为了适应消费文化环境下学生重视视觉效果的需求,充分利用多媒体,精心制作课件是完成这一任务的重要环节。

1.理论精讲式。文学概论主要是一门理论课,教学目的之一是将理论内容准确完整地逐步传达给学生,因此教师精讲理论仍是非常主要的授课方式,这也是教师们传统的教学方式。但面对新时代的学生,教师的授课内容和方式应有所突破。“教材基本知识+经典理论文本”是建构学生理论知识、提升理论素养的较好方式,二者有机地结合可激发学生阅读经典理论文本的兴趣。文学的性质、文学的发生发展等问题即可采用此方案。在文学活动发展的诸因素中,文学和生产力发展水平的关系总体而言不难理解,这样教师授课就应该加深认识,拓展学生视野。以此为切入点,教师可引导学生阅读马克思《〈政治经济学批判〉导言》节选部分,通过经典理论文本来强化理论,活跃思维。这类经典理论文本阅读学生兴趣不大,需要有效设计问题,让学生带着问题去读。如“神话如何产生的”“当代社会是否有真正意义上的神话”“当下文学的边缘化与经济发展水平有关系吗”等。课堂上,教师针对这些问题与学生探讨、答疑并带动学生进入理论点的把握和理解中。当然,如此讲解可能没有时间对概念的流变等进行系统阐述,这需要教师备课时深入研究内容,简化理论,提炼核心内容,不破坏知识的学理性,寻找最接近真理的答案。

2.专题讨论式。教师可以根据学生文学基础和理论基础的实际情况,选择性地使用专题讲解的方式。如文学作品的体裁、意境等在其它学科里有所了解的理论可以采取这种方式,意在提高学生学习自主性,提升理论素养。文学作品的4种体裁是学生阅读中最常见到的样式,理论内容在写作课中也有所涉及,那么文概课上,单纯地介绍4种体裁的基本特征就显得内容重复且单薄(如《文学理论教程》童庆炳主编),教师可以总括为“诗之美”,并精选诗歌案例如席慕蓉《一颗开花的树》,从不同侧面探讨诗歌美在何处,学生自然会有各种答案,大约不外几个方面,即意象之美、节奏之美、技巧之美、语言之美等。教师根据课堂内外对学生的了解,引领学生复习旧知识,强化新知识,将知识点体现在课件中。为了更好地让学生感受诗歌的魅力,朗读视频音频是值得选择的,学生从听觉、视觉两方面对诗歌的各种美有个感性的印象,再进行抽象概括。这种方案对学习理论知识和提升理论运用能力都有很大帮助。

3.作业讲评式。为了达到教学目的,教师需要布置作业,使课内学习有效延展,为课堂教学作准备。布置下去的作业方式众多,如理论文本、文学文本阅读、文学创作练习、文学批评写作等。这一方案根据授课内容而定,如讲述文学创作一章时可以采用此方案。每一个学生都有自己的创作经验,虽然很多是应试性质的话题作文。在授课前,给学生一定的创作要求,限定体裁,内容上要求回避自己的实际经历,独立完成一篇创作作业。讲评前,教师应该对作业进行阅览、归类,以有助于理论讲解和作业讲评。课堂教学中,将学生分为3个小组,即创作前、创作中、创作后进行讨论,5分钟后各小组拿出自己的创作经验谈,大家再共同总结。教师在这个讨论过程中一定扮演好解惑者角色,完成主导性工作,这是对教师理论知识、课堂掌控能力的考验,以此完成文学创作过程的理论学习。在设计各种教学方案进行备课时,很多教师经常制作PPT课件来完成课堂教学。PPT课件在具体教学中占有的位置和作用不尽相同。良好的PPT课件制作,可以将抽象的知识具体形象的呈现在画面中,较强的画面感和动态化的呈现特点能够对学生形成一种外部刺激。很多时候,它被教师们当作精简版教案在使用而已,并未达到它该发挥的效用。生长在电子时代处于消费文化氛围中的学生,富有视觉冲击的对象更能引起他们的审美注意。那么教师更应将PPT课件作为刺激学生学习兴趣的手段,使之有效参与到教学模式改革中。文概是一门理论课,PPT课件的制作需要比文学课更花心思。教师需要学习现代教育技术,搜集文字而外的图片、图形、声音、动画、音频、视频等感性材料,善加利用,引领学生进入特定情境中,思考问题,学习知识。如文学的性质一课,理论性强。设计课件时,首先提供预留文本阅读作业的感性材料,如按照前面的案例准备方案,选择的同一时代同类题材的经典案例如《人民的鱼》(苏童)和《许三观卖血记》(余华),PPT制作可以利用苏童、余华的资料,知名评论者的评论文字,可以借用电影的视频资源,图文并茂、动态化呈现内容,形成良好的视觉效果,便于学生感受文本并进行讨论,形成理论概括。其次,设置问题页,如“文本展示了怎样的生活状况和时代状况”“怎么理解社会意识形态”等。最后,根据备课时甄选不同的对意识形态的理解,选择最接近真理的观点,如詹姆斯的观点加以总结。这样,通过精美课件,引导由文本讨论导向理论,完成教学。

作者:张艳红 单位:赤峰学院文学院

参考文献:

〔1〕童庆炳.文学理论教程[M].北京:高等教育出版社,2015.

〔2〕韦勒克,沃伦.文学理论[M].南京:江苏教育出版社,2008.

〔3〕丹尼尔?贝尔.资本主义文化矛盾[M].北京:三联书店,1989.

第三篇:翻转课堂系统化结合教学设计

摘要:

针对在实施工作过程系统化教学中,具体工作情境所涉及的理论知识多、教学时间相对紧张等缺陷,本文以数控铣床主轴电气故障诊断与维修教学设计为例,阐述了采用翻转课堂与工作过程系统化相结合的教学模式,解决工作过程系统教学过程中的短板,通过实践证明,教学效果有所改善。

关键词:

翻转课堂;工作过程;系统化;教学改革

1引言:

对于实践性较强的高职院校课程而言,工作过程系统的教学改革是非常有效的手段,其教学过程的资讯、计划、决策、实施、检查及评价六步法与具体的实践工作相一致,以数控机床故障诊断及维修工作过程及教学过程为例,其具体过程为进入现场后,询问故障现象及产生过程(资讯)、通过阅读相关的数控机床技术资料,从机械、电气、数控系统三个方面入手,列出可能故障原因列表,并形成故障排除工作计划(计划与决策);再按工作计划进行故障的排查与调试操作(实施与检查);修复后,填写维修记录单,计算成本并向用户提出数控机床操作与保养方面的合理建议等(评价)。这种教学方法实现了学生与工作岗位的无缝对接,可直接胜任工作需求。但现场中,由于工作人员的知识储备充足,能够解决所碰到的技术问题,而教学中,数控机床故障诊断与维修所涉及的理论知识庞杂,学生知识储备不足,没法直接解决所遇到的故障,所以在教学过程中必须进行理论讲授,这样就需要较多的教学时间,学生的实践动手时间就减少,教学效果及学生的积极性将会减低。

2教学设计思路

结合上述阐述,采用翻转课堂与工作过程系统化结合的教学方案作为具体设计思路,扬长避短,改进教学过程。其具体思路如下:(1)课前:根据教学目标,通过世界大学城教学平台,教师布置相关学习任务,提供微视频、微教案、微习题、微反思等教学资源,学生自学完成,使学生具备知识目标所要求的知识储备。(2)课中:教师在理实一体实训室创设情境,然后通过工作过程系统化的六步法教学。学生通过实际操作达到技能目标和素质目标的要求,实现知识的内化。(3)课后:学生通过微视频回放、过关测试及知识拓展资源学习,使知识深层次的内化及知识拓展。

3教学组织实施

以数控铣床主轴电气故障诊断与维修的教学组织实施为例,来展示翻转课堂与工作过程系统结合的教学模式的应用。

3.1教学目标教学

目标分为知识目标、技能目标和素养目标。其中知识目标为掌握数控铣床主轴典型电气故障分析与排除的方法,熟悉数控铣床主轴电气控制原理、PMC控制原理、变频器参数含义;技能目标为具备数控铣床主轴故障分析与排除的能力、电气控制原理的分析及PMC程序识读能力;素养目标为通过故障分析与排除的实做,培养学生抽象的故障分析与排除的能力及安全操作规范意识,通过小组协作,养成学生的团队意识、责任感和良好的职业行为规范。

3.2教学组织实施

(1)课前

1)任务引导。课程前一个星期,在世界大学城教研苑引导文,并通过平台进行任务确认。2)教学资源。根据教学目标,在世界大学城中提供教学资源,资源包括微视频、微教案、微习题、微反思,如遇问题,师生可在大学城平台进行互动交流

(2)课中

1)资讯(10min)。教师在上课前,在YL-569型数控铣床装调与维修实训台设置数控铣床主轴典型的三类电气故障,作为子任务,课中,学生操作机床发现故障现象,并填写在任务单相应的位置。创设情境说明:①子任务1:数控铣床主轴只能反正,不能正转故障设置范围:PMC程序、变频器正反转控制线路、正转继电器解决教学中的重难点:数控铣床主轴PMC的识读、主轴电气控制回路原理分析②子任务2:数控铣床主轴不能转动故障设置范围:PMC程序、数控系统主轴相关参数、主轴电气控制回路、变频器参数解决教学中的重难点:数控铣床主轴PMC识读、主轴电气控制回路原理分析、变频器参数含义③子任务3:数控铣床主轴速度不匹配故障设置范围:PMC程序、数控系统主轴相关参数、变频器相关参数2)计划(15min)。小组长根据故障现象,进行小组分工,三人一人负责PMC程序、一人负责变频器回路、一人负责主轴其他控制回路,因三个任务,三个同学,在不同任务,每人分工不同,做出梳理相关知识的计划。3)决策(60min)。组员根据计划中的知识梳理,小组讨论,列出可能的故障原因,并根据可能的原因绘制出故障分析与排除的流程图,教师可适当的辅导。4)实施(150min)。根据决策所做的流程图,进行故障排除工作,在排除过程中,分工合作、注意安全,直至故障解决,机床恢复正常,并填写任务单,过程中收集相关资料为汇报做准备5)检查(15min)。实施完成后,小组长检查计划执行情况,及任务完成情况。教师检查故障恢复与否。6)评价(20min)。小组完成PPT汇报作为成果展示。组员根据团队合作过程进行互评,在线过关试题评价,教师根据大学城平台的学习记录就学前学习、课中前5大步骤中及成果汇报的表现完成对学生的评价,并采用动态数据,通过网络平台学习情况进行动态调整最后做出综合评价。

(3)课后

课后,学生在大学城平台进行微视频回放,仿真软件、及在线单元题库进行知识深层次的内化及知识的固化,然后根据教师提供的拓展平台知识进行拓展学习。

结语:

通过翻转课堂与工作工程系统的结合的教学模式改革,取长补短,且利用大学城平台,便于实现数字化教学资源的整合,师生互动交流及多元化评价,从而大大提高了学生的学习积极性,加强了学生的主动求知欲和综合素质。但由于学生在学习中,必须使用电脑才能登入平台自主学习,限制了学习的及时性,若能研发平板或手机学习平台,学习效果会更加完善,也是今后课改的努力方向。

作者:胡仁平 单位:湖南铁路科技职业技术学院机车车辆学院

参考文献

[1]宋朝霞,俞启定.基于翻转课堂的项目式教学模式研究[J].远程教育杂志,2014(1).

[2]胡仁平.基于翻转课堂的PLC应用技术课程教学设计[J].城市地理,2015(24).

[3]姜大源.工作过程系统化:中国特色的现代职业教育课程开发[J].顺德职业技术学院学报,2014(3).

第四篇:大学英语智慧课堂教学设计需求分析

摘要

大学英语教育应以满足社会需求和学生个人需求为着眼点,构建“互联网+英语学习”智慧课堂以提升英语教育实效。本文基于需求分析,探讨大英课程改革的最新趋势:无论是教学方法改革还是教学活动的组织实施,都应尽快实现高校英语教学和社会英语教育的深度融合。

【关键词】

需求分析;大学英语;智慧课堂;教学设计

大学英语教育应以满足社会发展需要及学生个人需要为着眼点,本着“因需设课”理念构建“互联网+英语教育”智慧课堂。从教学方法设计到教学活动的组织实施,都应实现高校英语教育和社会英语教育的深度融合,这在目前已是提升英语教学实效的必然选择。

1需求分析与大学英语智慧课堂

根据笔者对学生现实需要的调查,研究发现,学生在接受英语教育时会遵循职业需求、社会需求,结合自身心理需求进行选择性学习。不少学生希望能在英语课堂学到与社会发展需求、个人心理需求相关的英语知识,切实提高实际应用英语的能力。因此,大学英语理应在需求分析基础上设计大学英语课程教学,尽可能与学生的专业知识学习及职业技能培养相结合,真正适应全球语境下的教育个性化、文化多元化发展趋势,满足社会对英语人才的多样化需求,同时要符合学生的差异性英语水平和多层次英语学习需要。学生的学习需求并不是千篇一律的,社会对人才的需求也在不断变化,因此,需求分析应该是一个连续的、动态的过程,确定满足需求的最佳方式还有待进一步探索。在笔者看来,大英教师应努力构建“互联网+英语教育”智慧课堂,以使英语教学目标、教学内容、学习要求、考核方式等方面能够适应社会发展需要和学生现实需要。智慧课堂所装备的视听、计算机、投影、交互白板等声、光、电设备,能够实现课程资源的人性化、形象化与动态化,让教师更快捷方便地利用视听、白板等设备将教学内容展现给学生,使大学英语教育和学生专业知识学习、职业技能的养成相结合,并在专业人士指导下及时了解市场和社会对人才综合素养的最新需求,这样能为调整教学目标、课程设置、教学内容和教学方法等提供依据和支撑。

2构建大学英语智慧课堂的基本思路

2.1建设大英教学资源库并融入学校课程体系

截至目前,我国的大学英语教学大体还停留于应试教育的层面,忽视学生的个体差异性,以冷冰冰的分数扼杀个性、甚至泯灭人性。笔者试图以慕课资源在大学英语课程中的优化整合与协同辅助教学为范例,通过大量引入慕课和微课优化整合大学英语课程教学资源,谋求资源共享和校际联盟,追求卓越的教学效果;借助信息技术重塑大学英语课程,改变学生发展为考试服务的痼疾,让分数的奴隶们真正成为英语学习的主人。

2.2创建基于互联网的英语教育研究共同体

大学英语教师应在真实、开放、灵活、动态发展的网络化教学情境和研究过程中,结合教学实施过程中交际训练的成效,创建基于信息技术应用的英语教育研究共同体,让广大同行以满足学生个人需要及社会发展需要为着眼点,以提升英语教育实效为目的,突破时空限制随时随地能就共同问题进行体验式研讨与合作。

2.3以学定教并使高校英语教育向社会延展

据了解,鱼化龙文苑的大学语文教学、大学英语教学是基于“互联网+自媒体”而构建的智慧学习空间,实现了线上线下一站式、混合型、交际化教学,尤其是以学定教的实践应用,根据学生的现实需要开展教学活动,针对学生实际情况和存在问题以学定教,得到教育界同仁广泛认同。笔者认为大学英语智慧课堂可借鉴鱼化龙文苑模式,立足课内、放眼课外,充分利用人机交互的功能,从学生现实需要出发设计教学活动,同时努力使高校英语教育向社会教育延展。

3基于需求分析和智慧课堂的大学英语教学设计

3.1注重实践教学环节和英语应用能力养成

英语教学过程应是学生听说读写译的实践活动过程,应以培养表达与交流能力为旨归。而大学生在听说读写的实践活动中,总会有令人意想不到的创造,因此要淡化理论考试成绩,注重实践教学环节,应突出地强调学生说读写译等应用能力的养成。

3.2以交际化教学活动变现翻转课堂模式

翻转课堂要求学生在课前预览课程大纲提前预习,观看教学视频和相关材料并进行沟通和研讨,到了课堂上由教师解答或是同学之间讨论解决之前学习过程中遇到的问题。智慧课堂因其信息技术设备功能的多样性,教师在大学英语教学过程中的教学方式可以多种多样,为变革学习方式提供了便利,因此,大学英语教师可基于信息技术应用,努力尝试以开放的交际化教学激发学生兴趣,由此落实翻转课堂教学模式。

3.3利用网络平台技术改革教学方法

教师应善于利用网络平台技术,以“教、学、做”一体化为指导思想,根据不同的教学版块、不同的教学情境运用不同的教学方式,引导学生积极思考、乐于实践。笔者在实践中发现,较为行之有效的教学方法是以工作任务为导向的职场场景教学法、工作情境教学法,以及模拟社会交往以解决问题的角色扮演法等。通过创造设置特定工作任务的教学情境,营造逼真的职场场景,可使学生身临其境从而激发学习兴趣;把教师主导教学和学生自主学习相结合,分组教学和集中教学相结合,让学生进行自主探究、操作、讨论,引导学生对实践过程进行思考,将学到的理论知识学以致用。而工作情境教学法是根据专业学习要求对现实工作情境的模拟,要考虑到职场中会议讨论、商务谈判、客户服务这样的场景较多,教学中要注重模拟操练才能达到理想效果。由于社会交往和掌握处理问题的方法几乎与所有职业人士相关,角色扮演在大学英语教学中有着不可忽视的重要作用。角色扮演有两个方面,一是学习和把握自己所要扮演的角色,第二了解并尊重合作方所扮演的角色,做到知己知彼。学生通过角色扮演可以了解现实生活中各种角色的社会作用,并对自身生涯规划做出适当判断、评估和必要的调整,在适应社会需求的同时满足个人需求,从而赢取个人的社会价值和快乐人生。

作者:闫辉 单位:西安培华学院

参考文献

[1]高波张磊.基于需求分析理论的大学英语选修课设置——以职场英语为例[J].现代交际,2016(03).

[2]王婷婷.大学英语教学中翻转课堂教学模式的应用价值探析[J].英语广场,2016(03).

[3]王宏宇.输出驱动假设在大学英语教学中的应用[J].海外英语,2016(05)

第五篇:力学课堂教学设计学生创新意识培养

【摘要】

随着材料力学教学改革方法的不断发展、创新,怎样做好课程的顶层设计、优化教学方法,提升课堂教学质量,加强培养学生分析解决问题及创新性思维能力,是摆在高校力学教师面前的一项重要课题。要取得良好的课程教学效果,教师除了知识点的讲授以外,还应充分重视课程教学思路的设计,从教材的宏观“脉络”出发,到具体的知识点,再到宏观的综合应用,这样学生的知识才能连成线,结成网,提升学生的综合能力,达到培养学生创新意识的目的。本文拟从材料力学课堂重要性、学生厌学原因分析等内容,探析其课堂设计思路及学生创新能力的培养。

【关键词】

材料力学;课堂教学;创新意识

1课堂设计的重要性

《材料力学》是高等工科院校的一门主干技术基础课程,是基础课和专业课之间的桥梁,也是解决工程实际问题的重要方法和手段,在许多工程技术领域有着广泛的应用,在工程教育中占有重要地位。目前,全国各个高校对专业基础课程的授课时间进行了大幅削减,在此形势下,提高材料力学课程的教学质量,培养学生的力学素质和创新精神的中心环节在于课堂教学设计,教师课堂设计能力极其重要。

2课堂教学现状及原因分析

笔者通过多年教学经验及相关理论分析和专家咨询可知,目前,此门课程教师教学课堂设计能力发展极不平衡,存在严重的“短板”现象,尤其是教学方法、教学能力等方面能力亟需补课。

2.1课堂教学现状

一是学生厌学,主要表现为学习的积极性不高,主动性不强,对教师上课内容及方式方法不满意,课堂上聊天、看小说、吃东西、睡觉等现象普遍存在;二是教师难教,面对基础知识欠缺、学生自控能力差、课程内容枯燥、教师为上课而上课,师生教学互动性差,学生的课堂学习兴趣不高,严重影响教学质量。

2.2原因分析:教学内容单一,教学方法陈旧,课堂趣味不强性

主要表现有缺乏教学经验,很多老师依然沿袭那些业界已证明是低效的教学手段,其教学内容、教学方法很难适应工程实践和创新意识培养的需求。表现如下:(1)在教材内容上,传统的材料力学教学体系中,有很多内容是分散的、重复的、编排顺序不尽合理,内容也较为过时,在课堂设计时,需要科学、合理地调整和补充;(2)在传统的教学方法上,教师大多数采用满堂灌、填鸭式等方法,教学效果较差,已经不能使用现代教育教学手段发展的需求;(3)教师们讨论得更多的是教学内容,对教学方法重视不够,达不到应有的教学效果。实践证明,工科教学其目的应当以注重培养学生动手能力、思维能力、激发其创新、竞争意识,除了教会学生专业的教学内容以外,更重要的是教会学生学习的思路。教师教什么、怎样教,在某种程度上决定学生在学校学什么,怎样学,并且影响到学生今后做什么,怎样做,这也是培养学生创新能力的重要内容。因此,要重视教师教学认知提升和知识体系拓展,合理设计课堂教学,提升教学质量,以提高大学教师教学设计能力的总体水平。

3课堂设计思路

材料力学课程理论性质较强,教学内容抽象、繁杂,推导计算多,公式也较多,课程内容枯燥。因此,如何合理地进行课堂设计,精简内容,在有限的课时里提高学生课堂学习兴趣,让学生更好地掌握本课堂内容并激发学生的创新思维,是有举足轻重的作用。主要从以下几个方面来阐述。

3.1课堂教学内容优化

目前,材料力学教学内容大多沿袭以“拉压—剪切—扭转—弯曲”为主线的内容体系,[1][2]这种按基本变形进行多重循环的内容体系,教学起点低,内容重复,花费学时量大。现可将原教学内容优化成知识单元串联系统,即“外力—内力—应力—强度计算—应变—刚度计算”、“能量法与超静定”、“压杆稳定”三部分为主线的基本教学体系,把各种变形下的共性问题集中起来讨论,突出共性,强化概念,使学生对理论课的内容有更深层次的理解并达到从节约课时的目的。另外,每一堂课的课程内容要深思熟虑,理解吃透别人的基础上有自己的见解,课堂内容的逻辑性、条理性、连贯性要循序渐进,知识点的安排要行云流水、水到渠成、顺理成章,以及重点的推出和难点的化解都是需要精心安排。

3.2课堂教学方法合理

教学方法不泥定则,教无定法,可采用案例教学、问题引导、启发式、探究式等。不要照搬教材,平铺直叙,没有起伏,平淡无奇,一定要达到互动参与,生动趣味,引人入胜。4创新意识的培养世界上重大发明、尖端科技和高科技重大工程,其核心思想往往源于最基本的材料力学概念,例如破冰船的发明、神舟十号与天宫的自动交会会接等等。因此,在教学中,学生的创新能力并不是直接给予,而是适当的教学环境下自主发展的结果,教师应该为学生提供和创造环境,让学生在日常学习能经常运用创新思维去观察、分析和解决问题,促进学生创新能力的不断提高。

总之,《材料力学》课堂教学设计与学生创新意识培养是一个系统的教育教学的工程,需要高度重视课程教学思路的设计,从教材的宏观“脉络”出发,到具体的知识点,再到宏观的综合应用,通过各种教学方式方法提升学生的综合能力,从而达到培养学生创新意识的目的。

作者:王功琴 单位:贵州大学土木工程学院

参考文献:

[1]孙训方.材料力学[M].北京:高等教育出版社,2015.

[2]刘鸿文.材料力学[M].北京:高等教育出版社,2011.

材料力学论文范文7

力学系列课程现行的教学方法大多是通过各种手段将这些课程的知识传授给学生,最后通过考前复习和考试对其归纳提高。在此过程中,学生多数处于被动、应付状态,难以摆脱从理论到理论,理论脱离实际模式的束缚。学生理论联系实际、独立分析问题、解决实际问题的能力差,这与培养2l世纪人才模式很不适应,力学系列课程的教学改革已是当务之急。目前国内外许多大学的力学相关课程设置了课程设计实践环节,课程设计的数量有所增加。如中南大学的结构力学课程设计,吉林大学的材料力学课程设计,湖南大学的振动力学课程设计,美国的斯坦福大学在理论力学增设了实践环节等,都取得了较好的效果。在增加课程设计数量的同时,一些高校更较重视课程设计内容的改革,如南京航空航天大学的有限元课程设计是针对实际的索拉桥进行分析,在提高学生理论联系实际、独立分析问题与解决实际问题的能力方面作了有益的探索。我校工程力学专业所设课程主要有CAD/CAM软件应用、.net程序设计、理论力学、材料力学、流体力学、振动力学、机械设计基础、结构力学、弹性力学、有限元和工程分析软件及应用等课程,其逻辑性和系统性对于培养学生的分析问题的能力非常有利,但在力学学习过程中,教师和学生会经常遇到一些没有见过的实际问题或力学模型,工程意识和分析、解决实际问题能力较弱的人,往往思前想后不得其解,以至于束手无策;反之,工程意识和分析、解决实际问题能力较强的人则往往能自如应对一切难题。为了培养和提高学生的工程意识和分析解决问题的能力,2006年开始,我校力学专业开设了课程设计实践教学环节,如“有限元软件应用课程设计”和“工程力学课程设计”,2011年又增设了“结构优化设计”和“CAM/FEM软件应用课程设计”。但总的来讲,力学专业的课程设计综合性较差,特色不明显,课程设计题目的难度、涉及的知识面、能力的培养均有待改进。

二、工程力学专业课程设计改革中存在的问题

目前我校课程设计改革中存在的问题主要表现在以下几个方面:一是课程设计题目和任务书拟定方面,均由指导教师事先确定分派给学生,由于指导教师所掌握的工程资料有限,课程设计的内容和范围局限性较大,题目类型较少,研究方向也较集中,学生并不能根据自身的特点和兴趣爱好,去选择他们感兴趣的题目进行设计,而是一味进行强迫式学习,完成所谓的设计任务。学生目前经过课程设计后并不能应对就业后工作过程中复杂多样的技术难题。二是课程设计研究内容与工程实际问题有偏差。课程设计都是承接基础理论与工程实际的重要环节,学生非常希望将自己所学的理论应用于实际,在实际中检验自己的知识,但由于学生体会不到理论与实际的联系,课程设计并不能充分调动学生学习主动性和创造性。三是课程设计时间在安排上与课堂教学存在一定的时间间隔。在课程设计过程中,对于理论知识不够扎实的部分学生来说,会有一种惧怕且无从下手的感觉,很难投入足够的精力和时间认真完成课程设计。而课程设计形式基本上是以小组为单位,小组成员围绕一个核心题目完成不同方面的设计任务。由于学生的理论基础和解决实际问题的能力存在差异,“能者多劳”的现象就会出现。如果指导教师指导不到位,检查力度稍低,就很容易出现个别学生不做或少做设计内容,甚至还出现抄袭他人成果的现象。由此可见,工程力学专业课程设计改革的空间较大。

三、工程力学专业课程设计改进的思路与方法

一方面,课程设计应选取具有一定的工程或社会实际背景,体现应用性、先进性、综合性的题目,可以使学生对工程实际问题的复杂性有一个初步认识,检验学生对该课程理论基础知识的理解和掌握程度,培养学生通过综合运用该课程和相关课程的基本理论知识来分析和解决工程实际问题的能力。另一方面,能使学生树立起正确的设计思想,养成实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风和严谨、谦虚的科学学风,更能使学生在自主性、探索性、创造性和合作性方面得到培养。

1.指导教师应该重视课程设计题目和内容的选择。

斯滕豪斯明确指出:教师的身份是“和学生一起学习的学习者”,只有这样,才能通过发现法和探究法而不通过传授法进行教学。在课堂教学过程中,教师不仅要教授理论知识,还要注意理论联系工程实际,通过列举工程实例、设置问题情境等多种方法,让学生感受到理论学习是手段,实际应用才是真正目的。随着社会发展,各种资讯日新月异,教师不能仍保持传统的观念,而必须在教学生涯中通过不断学习搜集和处理更多关于课程内容的相关资讯,熟悉教育改革趋势和重点,更新补充专业知识,提高专业能力;了解该专业学生的学习特点和兴趣爱好。这样,教师才能根据课程内容确定适合教学目标和学生感兴趣的课程设计题目,并且真正做到理论与工程实际的联系、对知识的综合应用、全方位的展开学生的思维和最大限度地解放学生的思想,才能充分调动学生学习的主动性、积极性和创造性,培养学生解决实际问题的能力和应变思维能力。

2.课程设计应与工程实际相结合,针对不同课程内容及培养目标采用多种形式的课程设计方法。

比如《理论力学》,它是一门理论性较强的专业技术基础课程,教师在讲解过程中多是针对抽象化理想的力学模型,学生在课堂学习中通常感觉理论知识很好懂,但自己动手练习的时候却无从下手,理论和实际总是联系不到一起。为此,教师在讲授过程中可采用工程实例教学法,即选择一些具有代表性、启发性、时代性的实例,通过学习和讨论,使学生对知识有更深层次的理解,从而激发学生应用知识的热情。教师可以通过布置相关知识的小论文,学生通过查阅资料、撰写小论文的形式,深刻理解力学知识和工程实际问题间的联系。《材料力学》课程除可设置实验教学环节外,还可以确定一些简单。的等值杆结构,让学生从选择材料到外形设计,从安全校核到经济评价等实际操作过程中,去体会理论和实际问题间的联系。而这样的任务可以安排在学生课堂学习过程中完成。对于那些需要扎实的理论基础知识,并且要有足够的时间进行实践的课程设计,可以安排在下一学期进行。由此实现理论与实践的相互渗透、相辅相成,改变实践活动与教学内容游离的状况。

3.在课程设计中,强调学生为主体,充分发挥教师的引导作用。

材料力学论文范文8

关键词:大学物理;基础课;教学改革

物理学是材料学发展的基础,材料的发展离不开物理,材料科学中遇到的难题不断吸引物理学家去解答,新材料、新工艺和各种微观结构性能的研究又涉及到物理学的各个领域,材料学最新的研究方向更是从偏重化学实验转向偏重物理分析。大学物理是材料类学生的一门重要的基础课程,也是大一新生走进大学校园最先接触到的课程之一,这门课程旨在培养学生对物理原理的理解,为学生进一步学习材料专业的相关理论知识打下良好的基础。与此同时,大学物理还能培养物理特色的思维方式,对学生处理其他问题也具有指导作用:即透过现象看本质、抓主要矛盾、做合理假设、建数学模型,从而真正做到举重若轻、事半功倍。大学物理是世界范围内理工科高等院校普遍开设的基础课程。美国哈佛大学[1]的物理教学模式主要包括,第一,案例教学;第二,互动讨论法教学;第三,教研结合教学;第四,教师独立教学。麻省理工学院提出了以研究为主的大学物理教学模式[2],在教学过程中,教师只是起到指导作用,学生是教学活动的主体,从而更好的培养和造就科技人才。北卡罗来纳州立大学采用以学生为中心的教学法[3],学生们在小组里互相合作,进行活动,而教师负责通过讨论,对学生进行指导。伊利诺伊大学香槟分校的大学物理教学中,整个教学过程都是以学生为主体[4],强调学生的参与,教师在授课过程中,大量提问,学生积极踊跃参与讨论。德国克劳斯塔尔工业大学也注重教学和科研的统一[5]。这种教学与科研密切结合的体制,对提高大学物理教学质量大有裨益。这些世界一流名校的经验对于国内的普通高校未必适用,我们只需加以借鉴,并不一定要完全照搬。目前国内尤其是地方院校,大学物理的教学情况是:学时少,现代化教育手段运用不足。更严峻的是,扩招给地方院校带来巨大的压力,师资力量无法满足需要,而生源质量又大幅下降,因此对大学物理教学的影响压力很大。我们在聊城大学材料科学与工程学院多年的大学物理的教学过程中发现,很多学生认为大学物理内容过于深奥抽象,难以学以致用。还有一部分学生觉得大学物理的内容与自己的专业课程联系不大,没有多少实际用途,以致于学学物理的兴趣不佳,主动性差,甚至有厌学情绪。上课不认真,玩手机,学习其他课程甚至逃课,课后抄袭作业甚至不写作业,考试时作弊等现象比比皆是。很多学生不为学会知识,只为应付考试及格。目前材料专业的大学物理教学基本上是沿袭物理专业的教学模式进行的,这样的模式不适用于材料专业建设和学生主动性培养的要求,主要表现在:1.材料学的发展日新月异,然而我们所用的大学物理教材内容依然是沿用多年前的教材体系,教材里只有极少的现代科技发展的简介,对学生缺乏足够的吸引力。2.大学物理教学内容对学生的专业、学科没有区分,与专业结合不够紧密,教师只注重物理知识的讲授,忽视物理学与材料专业之间的紧密联系及物理知识在实际中的应用,因此无法激发学生的学习热诚。3.大学物理课堂内容多以教师讲述为主,课堂上演示性、设计性实验较少,以致于很多抽象的原理学生理解不了,同时,课堂和课后师生间互动较少,教学质量大大降低。当前,各学校各专业都在积极的探索适合本专业学生的大学物理教学模式,以解决当前阻碍大学物理教学改革的瓶颈。本文根据聊城大学材料学院的实际情况,以提高材料专业大学物理课程教学质量、培养学生科研精神、增强学生分析问题解决问题的能力为出发点,依据大学物理教学的目标与要求,结合材料专业特色,注重物理知识与材料知识的联系,体现物理知识是材料专业研究工具的特点,开展对材料专业大学物理教学模式改革的探讨,最终调动学生的学习热诚,使学生懂得学习物理的重要性并能用物理知识解决专业问题,使物理知识与材料专业知识相辅相成、互相促进。本文的改革方案如图1所示:

一、积极探索,改革教学软件

利用专业软件工具包制作一套适合材料专业学生的大学物理电子教程。大学物理课堂上,加入材料、物理、生物、计算机、天文学的前沿科技,弥补传统教材体系落后于时代、应用性不强的缺点。让学生能够了解到社会的发展和科技前沿的最新动态,将学生代入一个生动、形象、具体的环境,活跃课堂气氛,开阔学生视野,增加学生的求知欲望。

二、将物理学史贯穿融入到物理课的教学中去

讲课过程中,融入与课本相关的物理方面的名人轶事和物理学史。通过讲述科学家的趣事和成长成才经历,让学生体会到大学物理的方法论是如何演绎的,让学生感悟物理学家是如何考虑科学问题,如何解决问题的,了解物理学大师科学创造的思路,使学生从中获得启发、感悟和熏陶。让学生自己体会做学问的三个境界:昨夜西风凋碧树,独上高楼,望断天涯路;衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴;众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处。掌握了这三个境界,学生便很自然的掌握了科学的逻辑思维方法。

三、结合专业特色,改革教学内容

针对材料专业特色对大学物理各部分的内容有所取舍,一是要保证基本的大学物理教学内容,二是预留一定的学时,根据学生专业的紧密程度作出调整。例如:力学部分,对材料专业的同学,应花更多的时间讲述利用原始概念通过微积分计算物理量的方法,而对各种守恒规律计算的练习可适量减少,并补充《流体力学》、《工程力学》、《工程材料力学性能》、《材料力学》的相关知识点。热学部分对材料类学生作用很大,因此,这一部分应多花时间。光学部分,增加讲述与《材料研究与测试方法》相关联的内容,着重介绍光谱分析与应用,并对最新的材料检验手段及其基本原理稍做介绍。另外,这部分内容中教材内没有涉及波速的问题,而材料力学牵涉到波速的问题,电磁学部分,要简要介绍对应的实验方法、仪器、结论,简要介绍电路分析方法,将其应用到以后的材料学研究中,讲电容的时候可以增加与功能陶瓷材料性能参数及其表征相关的内容,并讲授色环法识别电阻和电感电容在电子器件中的应用等相关知识,以有助于将来学生工作和科研的需要,这部分内容整体上与材料学关系不太密切,可以略讲。量子力学是现代物理学的基础,要深入了解材料的基本结构,光唯象地知道晶体结构、大致了解统计力学上的朗道相变、“大致”“可能”地定性说明原因,在如今的材料学研究中是远远不够的!就现在的发展趋势而言,材料学已经离以前”炒菜式“的研究方式越来越远了,很多时候都要先进行理论或半定量的粗略计算对性能进行预测,然后再进行制备。很多材料在纳米尺度上量子效应是不能忽视的,因此在计算和预测的过程中需要用到量子力学的内容。而电子材料相关的理论全要用到量子力学,比如能带理论,PN结等都需要用量子力学来解释和分析。固体物理中,近自由电子近似、紧束缚近似等这些模型都需要量子力学的内容来支撑。因此,增加量子力学部分的内容。

四、重视实验教学,拓展演示实验和虚拟仿真实验的教学范围

杨振宁曾在《物理通报》中题词:”物理学是以实验为本的科学“。开展实验探索教学不仅能为学生提供丰富的感性认识,为思维加工提供大量素材,而且能为学生能力培养,创造良好的条件。大学物理演示实验具有形象化,具体化,学生兴趣高的特点,演示实验生动立体,能调动学生的各种感官,让学生更好的了解物理原理与实际生活现象的联系。根据课程需要,购买适用于进行演示实验的教具,例如标准音叉,磁悬浮列车,锥体上滚,手触式蓄电池,茹科夫斯基椅等,让学生明白,物理其实就存在于我们生活中的点点滴滴。由于受到场地、器材等各方面的影响,对于不方便进行道具演示的实验,可以用教学软件进行仿真实验向学生们进行演示,以克服实验室器件、品种、规格和数量不足以及仪器损坏的困难,节约大量昂贵的实验仪器费用。购买合适的仿真实验教学软件,例如LabVIEW图形化编程软件可进行信号分析处理的电路实验,VR编程软件可实现核磁共振系列实验,MATLAB编程软件可实现倒立摆原理的实验等,同时,教师要掌握仿真技术与现代化教学手段,优化教学过程,设计好虚拟仿真形式的物理实验。

五、师生合力,共同打造互动讨论式教学模式

打破传统教学模式中教师讲授的单一方式,通过提炼出一些专题内容,由学生通过自主学习、交流合作和讨论的方式进行自行学习。挖掘学生的自学能力和自学意识。课前给学生提出问题,提高学生自学能力。课堂上通过多媒体、网站等进行演示,以现代教育思想和现代材料科技的成就为主线,向材料类学生介绍现代物理学的整体知识结构,内容从单一基础物理实验到红外应用、超导、液晶显示、低温技术等现代技术领域,并以此为题目给学生布置小论文,充分调动学生探索物理知识的积极性。课堂教学采用“案例教学法”即根据学生的实际情况和教学内容的要求,运用典型案例,进行深入讨论和分析,还可以采用“问题向导式教学”法即以通过精心设计提出问题,引导学生自主分析问题,以理清学生解决问题的思路,使学生的思维处于激活的状态。课后的习题布置要贴近工程实际,典型有趣,能充分体现物理思想、物理方法,便于培养提高学生的探究能力,引发创新冲动。课后还可以开发和设计研究课,激励和引导有需要的学生自由组队进行课外研究,最后由学生代表在课堂上进行讲授,开展学生的自评和互评,整个过程学生自主学习起主导作用。

六、教师定期开展教学研究活动,提高教学水平

规范管理,大学物理的四位任课老师定期和不定期的开展教学研究的活动,一般每周一次。讨论教学内容、教学方法、学生情况等,在交流、讨论、争论中提高教学水平。

七、结束语

综上所述,物理学研究的进展促进了材料科学的发展,同时材料科学中的问题也向物理学家提出意义深远的挑战,材料和物理是紧密结合的,大学物理课程要与科技的快速发展同步,一成不变的教学思想已经不适应当今社会对于培养人才的要求,材料专业的大学物理的教学改革势在必行。通过对大学物理课程的一系列改革,不仅可以让学生积极主动的学学物理,紧密的联系学生的专业知识,紧跟科技前沿,更重要的是培养学生的科学素养和科技创新能力。因此,教师在教学中要注重物理知识与材料知识的联系,实现物理教学与材料专业教学的衔接。学生在学习过程中应加深对大学物理与专业课之间关系的认识,使材料知识与物理知识相辅相成、互相促进。

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