力学课程论文范例

力学课程论文

力学课程论文范文1

力学课程中的工程案例教学是选取有针对性的工程案例,在课堂上以讲解工程案例入手,通过对典型工程案例的展示,引导学生积极参与分析、讨论和总结,提炼出所学部分的力学理念以及用所学力学理论解决工程问题的方法;让学生在具体的问题情境中积极思考、主动探索,深化对相关理论知识和对科学知识的系统掌握,从而培养学生的综合能力的一种教学方法。与传统的教学方法比,工程案例教学不仅是一种有效的教学方法,更体现了全新的现代教学理念。工程案例教学法体现了“以生为本”的教育理念。在传统的力学基础课教学中,教师占绝对的主导地位,学生个性得不到充分发挥。工程案例教学是一种启发式教学,他的出发点和归宿是充分调动学生的积极性。实施工程案例教学,可以充分发挥教师的主导性和学生的主动性,有利于学生掌握抽象的力学概念和原理,并能灵活运用,达到理想的教学效果。例如,可以随手指指门角和窗角的裂纹,让学生们分析一下是什么原因造成的?问为什么会发生在这些部位?经过简单的思考后接着介绍应力集中的概念,学生们很快能抓住应力集中的本质。之后,可将问题引申到脆性材料和塑性材料对应力集中的不同反应上,并对其进行理论的阐述。这种与工程实践相结合的授课方式,像讲故事一样,又轻松又有趣,学生们不仅掌握了基础理论知识,同时对理论知识的工程背景有了一定的认识,这对培养学生的工程实践能力非常有益。

2力学课程实施工程案例教学的实践

2.1转变力学课程教育理念

工科大学生毕业后要直接面对工程问题,尤其是应用型大学的绝大多数毕业生要在技术一线从事具体的技术工作。教育首先要考虑他们对工程素质的迫切需求。在教学中,需要对传统的力学基础课程教学进行改革。在保证大纲教学任务的前提下,根据后续专业的需求,及时调整教学内容,凸显工程案例教学在教学中的份量。可以丰富课堂教学,激发学生主动学习的热情,为后续专业课打下坚实的力学基础。

2.2日益发展的科学技术是力学课程工程案例教学的源泉

科学技术的发展,尤其是新材料、新技术的出现,为工程案例教学提供着源源不断的素材。如航天航空技术的发展,带来了如梯度材料等一大批新材料的出现。在力学、生命与人类健康的关系方面,引入鲜为人知的近代力学研究生命科学的分支。如心脑血管疾病与血液动力学等,应用应力与生长定律回答了太空中生物为什么长不大的原因;从力学角度看,骨骼是自然界中最轻巧的超强结构;从生物力学角度研究延长生命的人工器官,如人工心脏瓣膜、人工关节、人工肺、人工肾等;以及中国传统医学中的力学应用:脉象、推拿、针灸、经络等等。在人类生存环境与力学关系方面,从1998年我国长江抗洪救灾说起,分析长江堤坝溃决的宏观流体动力学原理,介绍导致九江大堤溃决的管涌的力学成因及对堤防的严重危害;类似的还有阿斯旺大坝的悲剧、三门峡水库的教训与长江三峡大坝等大型水利工程。通过近年来频频发生的沙尘暴、空气污染实例,解释其中的气象动力学原理。在洪水的堵与泄、南水北调工程,台风、地震、海啸等的预报与预防方面讲解应用的力学方法和原理。以及通过结合近年来自然灾害频发的现象,促使了“灾害力学”的产生等等这些与生活、生产实际紧密结合的工程案例的分析,能够激发学生的求知欲和社会责任感。

2.3更新力学课程的教学内容,运用现代化教学手段

工程案例选择要充分考虑所选工程案例具有一定的工程背景,最好是让学生看得见,摸得着,想得到的工程案例。也可以选一些重大的工程,及发展前沿的工程。工程案例要有典型性,即所选案应具有代表性。教学案例是为教学服务的,案例的选择须能充分体现力学课程的理论知识。要适当选取工程案例,即所案例要难易适中。案例太简单,容易得出答案,难以激发学生的学习兴趣。案例太难会超出学生的知识水平和理解力,学生难以入手进行分析,会挫伤学生的积极性。所选案例应与学生的专业相关联,达到力学课程教学为学生专业知识学习服务的目的。案例选择好后首先确定案例的核心理念,即通过案例教使学生掌握哪些力学理论知识,要培养学生哪方面的能力。围绕案例的核心理念,由浅入深地设计一系列的问题,引导学生去思考,从而掌握相关的力学理论知识。由于课时限制,不可能在工程现场进行教学,但可在课前精心制作与授课内容相关的具体工程实例课件。这些图、文资料色彩鲜艳,清晰生动,能够有效地补充一些与工程实践有关的知识或背景材料,不仅开阔学生的眼界,而且能提高学生的工程实践能力。在讲解时不能面面俱到,要分清重点,讲明白为止。

2.4力学课程教师要提高自身的工程素质

力学课程中的工程案例教学对教师提出了更高的要求。教师要有效地使用这种方法,就必须提高自身的工程素质,对所选工程案例有着深刻的力学理解。就要深入到工程实际中,钻研技术,开展科学研究。对一些重大工程,特别对近年来发生的有重大影响的事件中的力学现象,教师要能清楚其中蕴含的力学原理。例如在学习悬臂梁的弯矩时,结合媒体报道的一例工程事故。一民用住宅楼的阳台坠落,连续将其下面的若干层楼的阳台剃掉,梁与墙在连接处配筋不足是导致事故的根本原因。教师要清楚目的是讲内力,弯矩的薄弱点,还要清楚梁的配筋要求。通过分析该工程事故,学生们不仅理解了弯矩最大的固定端截面是危险截面,而且明白了这种结构可能发生的破坏形式。以此充分激发学生的求知兴趣。教师要具有高度的社会责任感。在授课过程中,结合力学的授课内容,有意识地对一些重大工程事故进行力学分析,可以增强学生对社会的责任感。如在讲授剪切的概念时,就以滑坡这种地质灾害为例,说明剪切变形的实质。并指出上海的倒楼事故,实际上由于没有科学施工导致的人为滑坡引起的。通过分析工程事故背后的力学原理,告诫学生们一方面要学科学、懂科学,另一方面更要明白自己所肩负的社会责任。

3结语

力学课程论文范文2

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。

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1.在教学内容上,注重以典型真实的案例为载体

导弹飞行力学案例教学的载体不是传统教学用的教材,而是精心选择的典型真实案例。这些典型案例就是与教学有关的事例、实例、范例等,但并非所有的与教学有关的事例都可以成为教学案例。选择案例时,要避免随意性。一定要紧扣导弹飞行力学教学内容选择案例,案例中所涉及的知识,应该是学生已经学过或即将学到的,通过案例分析、处理,达到温故知新的目的。

2.在教学目的上,注重学生能力培养

教师在导弹飞行力学教学过程中,有针对性地引入案例,引导学生运用导弹基本理论对案例进行思考、分析、展开讨论,帮助学生加深对导弹理论知识的理解,解决导弹设计中的一些问题。案例教学是一种没有唯一正确答案的教学方法,其重视的不是正确答案本身,而是得出正确答案的过程,从而使学生独立思考,以有效提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,养成不依赖权威性结论的良好心理习惯,培养学生的独立实践能力。

3.在教学主体上,注重发挥学生作用

回顾传统教学,不难发现,学生还是停留在灌输—接受、听讲—背诵—练习—再现这种陈旧、落后的学习角色上。在课堂中,学生完全处于被动接受的角色。这样日积月累,很容易造成学生依赖、被动的品质和习惯。但是,在导弹飞行力学案例教学课堂当中,需要的是以教师为主导、以学生为主体,需要学生与教师、学生与学生之间的交往与合作,需要学生积极主动地投入到导弹飞行力学教学过程,自主完成案例的阅读、理解、分析、讨论、总结、归纳等环节。

二、导弹飞行力学课程案例教学组织实施过程

1.认真分析学生情况

不了解学生情况,可能会影响学生讨论的参与度,甚至出现冷场,影响导弹飞行力学案例教学讨论的深入进行。应分析专业理论知识、专业能力、工作经验和案例难易程度对学生分析讨论的影响,以及学生性格态度对案例教学参与度的影响等问题。

2.选编案例

案例是一个实际情境的描述,包含一个或多个疑难问题,同时也可能包含解决问题的方法。教师应围绕导弹飞行力学迫切需要回答的导弹运动方程组、方案飞行弹道、导引飞行弹道、导引弹道的运动学分析、初始段弹道、导弹动态特性的研究方法、导弹弹体纵向动态特性分析、导弹弹体侧向动态特性分析、滚转导弹弹体的动态特性分析、导弹运动的自动稳定与控制等问题编写案例。在确定导弹飞行力学课程教学目的和方法后,教师要有针对性地选编一个或几个案例,将课程教学内容与知识要点渗透到案例材料中,教师的头脑中要有关于各种案例的基本框架,从中精选出内容丰富、结构严谨、文字生动、耐人寻味的素材作为案例。

3.确定案例讨论的形式

导弹飞行力学案例教学的课堂讨论以学生发言为主,教师引导为辅。按讨论的组织形式,实际应用中有教师主导型、设疑推理型、情景体验型和分组辩论型等。案例讨论时,应创设问题情境。即优秀的导弹飞行力学案例通常是一个矛盾的、复杂的和多元结果的问题情境。这就要求教师在讨论中不要轻易地给出结论,不要武断地认为自己解决问题的方案是最权威的,而应尽可能鼓励学生进行深入的思考,充分拓展其思维和探索的空间,激励创新精神。

4.案例教学评价

导弹飞行力学案例教学评价,是对案例教学具有导向作用的重要环节。案例教学的目的在于运用案例启发学生的探索和思维方式,培养独立分析问题、解决问题的能力。因此,评价教师的教和学生的学的效果,都应从整个案例教学活动的过程进行评价,才能正确而有效地引导案例教学的发展方向,促进案例教学质量的提高。应当改变只注重结果、不注重过程,只注重成绩、不注重能力的传统评价模式。积极构建基于案例教学过程的评价体系,分别对教学案例质量进行评价,对教师教的过程及结果进行评价,对学生学的过程及结果进行评价。

三、导弹飞行力学课程案例教学应用体会

1.了解学生学习状态,精心设计教学活动

学生学习状态是有效实施导弹飞行力学课程教学的重要前提。为了使学生在教学过程中充分发挥主体地位和能动作用,需要每个学生的学习状态能够真正“活”起来,变被动接受为主动探索,以确保案例教学思想的落实。教师在上课之前,要对每个学生的成长过程进行实际调查研究,充分了解学生的身心发展规律,特别是学生的性格特征。其次,在教学过程中,教学设计要有一定的弹性,能够因人而异,并设想多种教学方案,以备应变,防止生硬刻板的教学程式。

2.教学作风民主,营造学生学习良好氛围

导弹飞行力学教学的课堂气氛是否和谐,直接决定着该课程案例教学的成败。教师的教学作风要民主,教师要态度和蔼可亲,真正地热爱学生,经常体现出对学生的尊重和关心,学生感受到教师对自己的热爱,才能表现出兴致勃勃的情绪、大胆思维的神态、跃跃欲试的举止,这样师生关系才能感情融洽、配合默契。

3.回忆导弹基础知识,增强学生学习信心

导弹飞行力学的学习需要导弹结构等基础知识,如果教师没有把导弹的基础知识讲透,学生就会失去学习导弹飞行力学新内容的信心,进而影响案例教学效果。同时,导弹飞行力学各个章节之间都有千丝万缕的联系,需要学生及时复习已经学习过的教学内容,这样就能增强学生学习导弹飞行力学课程的信心。

四、结论

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针对三大力学课程中概念多、知识点多而课时有限这一现状,教师在授课过程中要仔细甄选授课内容。既要有连续性、系统性,又要能够符合水利水电工程专业的特点。对本专业以后的专业课、毕业设计以及工作过程中将要用到的知识要重点讲,让学生重点掌握,并且要把这部分内容和以后课程、工作的联系告诉学生,引起学生的重视,从而提高教学效果。对于本专业用不到的知识可以少讲甚至不讲,这样做可以避免学生对所有知识一知半解的情况的出现。例如:在理论力学的教学过程中可以把重点放在静力学部分的教学上,让学生对这部分知识必须熟练掌握并做到灵活应用。而对于本专业应用较少的运动学与动力学部分则适当减少课时。

二、传统的教学手段与多媒体技术的结合

力学课程比较抽象,公式推导很多,在教学过程中离不开画图。如果使用传统的黑板板书教学模式,画图需要耗费大量的课上时间,而且图形不够清晰、规范,这一问题我们现在可以用多媒体技术来改善。将课上用的图提前用CAD画好,放到PPT中,上课直接播放即可。这样做不仅节省课上时间,而且图形清晰、美观,易于学生理解,可以有效提升教学效果。应用PPT上课时,应该注意:图形的线条不应一次全部出现,而应该符合我们的上课思路,边讲、边点击、边出现,这样做更有利于学生接受,效果较好。在公式推导时,也可以把公式放到PPT中,上课时随着推导过程,逐条出现即可。但是需要特别注意的是,传统的板书教学过程中,公式是教师写到黑板上的,书写需要一定的时间,这样学生可以有一个思考、接受的过程。而使用课件时,所有公式一点就出现,教师一定要掌握好播放速度,控制节奏,满足大部分同学的需求。此外,在多年的力学教学过程中,我发现讲解例题时单纯使用课件,教学效果并不理想。我们可以把题目和图用课件来显示,而例题的求解过程仍采用边板书边讲解的方法,这样做更有助于加深学生的印象,学生学习起来也是最容易的。总之,多媒体技术虽然给教学带来了很大的便捷,给学生传递了更大的信息量,也可以将一些学生想象不出、教师也难以用语言形容的工程实例演示给学生看,但是传统的黑板教学模式不能丢,一定要让二者有机地结合起来,取长补短,利用有限的课上时间,得到最好的教学效果。

三、计算机辅助分析软件在力学教学中的应用

计算机作为一种现代工具,在水利工程领域发挥着重要的作用。因此,在力学教学过程中,应该注重计算机应用能力的培养。

(一)结构力学求解器的应用

结构力学求解器是一个方便好用的计算机辅助分析计算软件,其求解内容几乎涵盖了结构力学的所有内容。由于利用求解器求解结构力学问题不属于结构力学的教学基本内容,所以有很多学校对这部分内容都少讲或不讲,而这部分内容对于结构力学的学习却是非常重要的。例如:传统的结构力学的计算方法不都适用于精确求解大型实际结构,而利用求解器可以方便的求解大结构的各类问题,可以使学生增强对大结构受力特性的直观感受和切实体验。因此,对于这部分内容在结构力学教学过程中应该予以重视,即使在课时紧张的情况下,也应该以讲座的形式给学生介绍这部分内容,指导学生利用求解器求解结构力学问题,提高学生分析问题、解决问题的能力,达到事半功倍的效果。

(二)有限元软件的应用

有限元分析是随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一种现代数值计算方法,在水利工程中有广泛应用。例如水工隧洞施工及运行和重力坝的施工及运行、水工高边坡开挖与支护等等。有限元分析可以对力学教学实例进行模拟分析,将计算结果形象地展示给学生,使学生对讲授内容具有感性认识,提高学生学习力学的积极性。在教学过程中,可以结合讲授内容,在介绍传统的手算方法之后,给学生介绍相应问题的有限元算法,例如在讲授杆件的基本变形时,可以给学生介绍如何用有限元算法进行求解,并给学生演示软件的使用方法,展示建立的有限元模型以及用有限元软件解题得到的结果,比如内力图、应力图等。

四、培养学生独立分析、解决问题的能力

在科学技术飞速发展的今天,衡量高等教育好坏的标准不是看学生在大学期间获得了多少知识,而是让学生掌握正确的学习方法,具有独立分析问题、解决问题的能力。因此在教学过程中应注重对学生学习能力的培养。结合水工专业特点,在力学教学中可以从以下几方面着手:

(一)启发式教学

教学过程中要多提问题,让学生思考并回答。例如在介绍超静定结构的计算方法时,要让学生思考力法、位移法、力矩分配法这三种方法之间的关系,求解方法的异同,适用的条件等,让学生在自己总结的过程中思考,以达到事半功倍的效果。

(二)课堂讲授与学生自学相结合

力学课程教学内容多、课时少,为了解决这一矛盾,更重要的是培养学生的自学能力。可以将重点内容在课上仔细讲解,其他内容则让学生课下自学,鼓励同学之间讨论,最后再对学生自学的内容进行统一指导。这样做不仅可以节约时间,又激发了学生的学习积极性,培养了学生自学的能力。

(三)拓展教学内容

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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

力学课程论文范文6

1.补充与拓展教学资源,提高学生的地理素养。

微课程作为地理课堂补充与拓展的重要途径,不仅能补充与拓展教材知识,更是地理教学方式的拓展。地理教师根据学生的身心发展特点、学校的教学环境和教学安排,开发校本微课程,为学生提供崭新的学习天地,将校园文化、家乡风土人情、生活中的地理、身边的案例融入校本课程,丰富了学生的学习生活,加深了学生对家乡文化的理解,激发了学生对生活和家乡的热爱,并引导学生加强对生活的关注,感受地理就在身边,领悟“学习对生活有用的地理”的理念。

2.促进学生自主学习,培养自学能力。

微课程是针对某一具体的重点、难点或疑点问题展开的微型地理教学视频,时间一般在10分钟以内,由于其时间短,学生可以充分利用琐碎时间观看微视频,利用“碎片化”时间进行微课程学习,如等车、乘车、课间、吃饭等,以促进自主学习。地理教师制作的微课程可用于学生课前预习,教师根据教学进度提前将制作好的微课程上传到班群或网络平台,学生获取微课程后有针对地观看微课程视频,自主学习新课程内容,对于难点或疑点知识可进行反复观看,经过微课程的学习,学生逐渐学会如何预习,培养自学能力。同样的,微课程视频也可用于课后解惑与复习,地理教师将重难点知识的讲解做成微课程,学生可按需要自主选择微课程内容,根据自身实际情况和理解程度控制微课程的播放进度,进行知识的梳理与消化,经过一系列自主学习过程,学生对所掌握的知识印象深刻,并在这一过程中将新知识内化、建构形成知识体系,完善自身知识,提高自学能力。

3.激发学生学习兴趣,提高教学效果。

“微课程”以“微”概念的形式吸引着地理教师、学生的关注,以短小精悍的“微”特点成为一种新型有效的教学模式。微课程作为一种创新教学模式,通过图像、声音、短片、文字和色彩的完美结合,以视频的形式呈现在学生面前,为学生提供直观、清晰的图像,生动、简洁的文字,舒缓、优美的背景音乐,为学生营造舒适的学习氛围,为学生提供身临其境的体验,使教学过程更加形象化、趣味化,激发了学生的学习兴趣。微课程地理教学活动时间短,符合中小学生认知特点和视觉驻留规律,为学习者提供合适的学习要求。微课程以独特的魅力吸引着学生,激发了学生的学习兴趣,提高了地理教学成效。

4.促进地理教师专业成长。

近年来,在教育部组织下,微课程被推广到全国各地中小学课堂,越来越多的一线教师参与微课程相关培训并切身投入到微课程研究中。从最初对微课程一知半解的认识,到制作微课程并运用到实际教学,在这一过程中,教师通过培训、学习、思考与实践,不断提高自己的专业水平。特别是在微课程的制作过程中,教学主题、教学内容、教学策略的选取与设计,图片、文字、声音、画面的呈现方式都对教师提出了很高的要求,教师为了制作有效而精美的微课程必须不断学习现代信息技术,通过教学实践不断反思、修缮微课程,点燃了教师的创造热情,提高了教师的研发能力与教学水平。微课程不仅能促进地理教师自身专业成长,通过教研活动或网络平台进行微课程交流与学习过程更能促进广大一线地理教师共同成长。

二、地理教学中微课程的制作步骤

要制作好地理微课程,地理教师不仅要熟悉教学内容,了解学生身心发展与认知特点,还要掌握现代信息技术,适应信息化教学趋势。地理微课程制作的基本步骤一般为“选题设计—教学设计—制作微课程—反思与修改”。

1.选题设计。

微课程的主题广泛、题材微观,经地理教师处理后,学生能自主探究完成的小主题内容都可以成为微课程主题。微课程主题的选择是制作地理微课程的首要步骤也是重要环节,选题的好坏关乎微课程的质量与效果。因此,在制作地理微课程之前要慎重选择主题,分析相关知识点,根据实际情况对知识点进行科学的处理或调整,使其更符合学生的认知发展特点,成为辅助学生学习的重要途径。目前,许多地理教师在进行微课程选题时,容易出现选题偏大的问题,短时间内无法将知识点讲清、讲透,难以达到微课程地理教学预定目标。微课程是为学生服务的,选题要以学生为出发点,根据学生学情和学科特点选择重点、难点或学生易错点,可以是知识讲解、教材解读、方法传授等,同时要充分把握“微”特点,即内容精、时间短,确保能在10分钟内将知识讲清、讲透。

2.教学设计。

(1)准备教学素材。

明确地理教学主题后,教师可通过网络、文献检索等方式收集与该主题相关的素材。地理微课程素材来源广泛,可从央视网站、国家测绘局网站、中国气象视频网站等下载有用的图片、视频、音频资源,其中央视网站的资源相较于其他网站更为清晰、齐全,特别是央视网站中拥有大量的区域地理资源,对于学生区域地理的学习具有重要意义。

(2)教学内容分析。

确定地理教学中的微课程主题后,根据微课程所要呈现的内容,分析教学内容及其地位、教育功能,依据地理课程标准对教学内容进行科学的调整与处理。

(3)学情分析。

分析学生已经具备的知识与学习能力、学习该内容的认知起点、学习动机、学习兴趣和学习障碍等。

(4)教学设计思想。

地理教师从自身实际出发,结合学校实际和教学条件,联系微课程教学内容,在地理教学过程中拟采取的教学理念、教学原则与教学方法。

(5)教学目标。

微课程地理教学目标包括知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标,确定地理教学目标,使地理教师明确要教什么,让学生知道要学什么、学到什么程度。

(6)教学重点和难点。

地理教学重点和难点是微课程所要呈现的核心内容,明确地理教学的重点和难点知识而制作的微课程才能做到突出教学重点,突破教学难点。

(7)教学过程。

地理教学过程是教学设计中的关键环节,在教学过程中要注重创设教学情境、运用形式多样的教学方法、合理安排教学时间和环节、教学内容符合逻辑性与科学性、教学目标明确等。

3.制作微课程。

完成地理教学设计后,通过制作PPT完成微课件,再运用录屏软件将地理教学过程录制成微课程。在录制微课程时,地理教师只需要将制作好的微课件在电脑上进行演示,同时配上对知识点的讲解说明,教师一边演示一边讲解,软件则全程记录教师在电脑屏幕上的操作和讲解。录制的过程简单,操作方便,教师只要在录制过程中控制好课件演示的速度,调节好讲解语速,保持周围环境安静,以免外来噪音影响视频效果。

4.微课程的反思与修改。

微课程的制作过程离不开反思,反思作为地理教师的高级思维形式,应贯穿于地理教学活动的始终,从选题设计到微课程的制作再到微课程教学实践的反思,地理教师不断回顾这一过程中遇到的问题,将微课程中的不足之处进行修改、完善,以提高微课程作品的质量,同时在反思过程中能发现闪光点,积累经验,为以后微课程制作奠定基础。

三、结语

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因此,在课堂教学中,教师要根据实际情况,想法设法设计好教学形式、方法和手段,使教学过程学生能有很高激情的去积极主动地参与,教师指导学生充分利用学习资源,针对学生的学习内容,为学生设计恰当的学习活动过程。诚然,教师在整个的过程中的指导作用是非常重要的,从备课到教法的设计,真格的就是一个典型的“总导演”。

二、从教学组织来看,历史教师应由管理者转化为引导者,要营造民主,宽松的课堂氛围,激励学生独立思考。

鼓励学生针对相关问题多思考,勤动手,使学生的思维处于积极兴奋状态,鼓励学生积极发言,允许有不同的认识,允许分组讨论,决不可挫伤学生发言的积极性。当然教师要充分的驾驭课堂,不能忽视学生自主性和自律性弱的特点,使学生放任自流。还必须给予他们必要的约束,使之形成既严肃又活波,既民主又有限度的氛围。这样学生才能在教师这个“总导演”的有力指挥下,学到新知识,课堂教学才能有高的效率,达到预期的教学目标。

三、从师生关系来看,历史教师应由站在讲坛上的独角演员转化为学生学习的平等的合作者。

教师要放下架子,走到学生中去,参与、了解和指导学生学习的学习过程,使学生从心理上直接缩小与教师的距离。营造一个和谐、宽松、民主的课堂气氛,让学生在相关知识的探索中敢想、敢说,从而建立一种平等、尊重、发展的师生关系。针对不同意见的学生应以尊重、宽容和鼓励的态度对待,尤其对持有独特的新颖的见解和看法,有针对性地给予鼓励和赞扬。但切忌为了尊重学生而对于他们课堂上的任何表现或者所发表的任何观点都不置可否的予以表扬和鼓励,这样的课堂就失去了教育的意义,也会挫伤学生学习的积极性。同时教师要一视同仁,尤其是对学习落后学生,在课堂上有意和他们进行知识的交流和沟通,使他们体会学习的乐趣,激发他们学习的积极性。在课后可以帮助他们分析原因,找出结果。多给他们一点爱心,多帮助他们,和他们建立起良好地师生关系。这样对教学效果会起到事半功倍的作用。

四、从与课程的关系看,历史教师应由简单的执行者转化为课程资源的开发与利用者。

例如,为适应新课程的要求,西安市几所学校的老师采用了学案教学的方式,尽可能的为学生提供自主学习的蓝本;在课堂上,老师要多方创设情景、问题导学、分组合作、成果展示和民主讨论等多种方式来引导学生的主动参与,帮助学生完成学习任务,老师追求的不再是片面的所谓安静的秩序,而是积极主动的参与到师生的合作学习中去。同时教师在处理与教材的关系时,则应由“教”教材转为“用”教材;这里要特别注意的是“教”与“用”不可偏废,用教材是为了教,教材不是教的唯一可用材料,但是也不能否认教材的基础作用和地位,因此要用教材,更要用好教材。而用教材的目的就是为了教,但是也不能完全受制于教材,为教教材而教。教材是教师和学生所共同利用的最基本的教和学工具,因此教师在备课和讲课时,不但要考虑自己,而且也应考虑学生如何运用教材进行学习,并把学生运用教材也列入自己的教学过程和活动计划之中。如安排学生对教材的课文进行阅读、理解和分析,对书中的地图进行识别、运用,对补充的材料进行解释和讨论等。只有引导学生用好教材,才能实现教的目的和作用。

五、在对学生的评价方面,则应由单一化的考试成绩评价模式转向多元化的评价模式。

教师在教学过程中,要及时对学生的学习进行客观有效的评价。评价可以分为过程评价和结果评价。评价要既重结果,更重过程。这里的评价,不是单纯为了考核学生,更重要的是为了发现问题改进教学。因而,这种评价,评价的是学生的学,反映的却是教师的教。所以教师对于过程评价更要注意。结果是过程的积累,抓紧过程评价有助于教师不断的发现问题和解决问题,避免在结果评价中才发现不可挽救的过错。不管评价结果如何,教师对学生要多加以激励,并客观的指出学习中存在的问题,增强和保护学生学习的积极性。对评价反映出来的历史教学中存在的不足,教师要努力改进,讲究教学效果,出色完成新课程规定的各项教学任务。当然新课程教学过程实现教师角色的根本转变,对教师素质提出了更高、更全面的要求,知识的储备要应更充足,备课要更加充分,课堂调控应更加艺术,讲授引导应更加精到等。 使历史教师角色呈现多元化的特点,教师的角色定位好像球赛中的“场外指导”、“啦啦队长”、“随队医生”、“后勤部长”;电影拍摄中的“编剧”、“导演”;

六、结语

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1.1实验教学条件

实验教学的仪器设备、场地均不足,带教教师亦不足,常常是一名教师带教50名左右的学生。课程所需观察的大体标本摆放在授课教室内,缺乏系统性和联系性。学生使用的显微镜较陈旧,容易压坏切片,因需要赔偿,部分学生不愿使用。

1.2实验考核方式

传统的考核以实验操作的方式进行。实验操作由教师准备考核的标本和切片,并对其编号。学生以抽签的方式抽取标本和切片,回答其病理变化。考核结果有较大随机性,不能对学生的整体实践技能水平进行评价。

二、课程改革后的病理学实验教学模式

2.1课改理念及课改方案

课程改革应顺应科学发展的趋势,由单科教学向复合型教学模式转化;倡导多重思维方式,由单纯横向教学内容分类向纵横交叉分类模式转化;及时反映学科进展和新生病种,由教学内容长期不变向及时反映新病种、新进展的模式转化。组织具有丰富教学经验和临床工作经验的病理学教师,结合学校实际情况,根据专业培养目标制订病理学实验教学计划、考核大纲及实训指导,合理安排实验课课时、内容及考核标准。应用多媒体、互动教学系统实施教学,通过图片和视频增强直观性,降低学习难度。多开设综合性、设计性、研究创新性实验(“三性”实验),即教学设计从医学生培养的整体考虑进行课程设置,不必强调本课程的独立性。

2.2实验教学内容安排

实现理论课和实验课的比例达到1:1,将理论知识融于实践操作教学中,合理运用并加强巩固。增设“三性”实验,使其占实验总课时的1/2。遵循能力递进的教育教学规律,病理学课程设置的实践训练项目包括验证性实验、综合性实验、设计性实验及研究创新性实验四大类。

2.2.1验证性实验:通过验证性实验使学生掌握病理学的基本技能并深化巩固理论知识,包括:显微镜的操作及使用;标本及切片的观察方法;识别并描述基本病理变化及常见病、多发病的病变特点;动物疾病模型复制、实验前后基本生命体征的观察、客观记录实验数据,从而提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

2.2.2综合性实验:临床资料和标本切片相结合的综合性实验能让学生成功搭建基础与临床医学之间的桥梁。运用辩证唯物主义的观点认识、分析疾病,明确疾病过程中形态结构与功能代谢、局部与整体、内因与外因的关系,建立形态结构与机能代谢、正常与异常、基础与临床、理论与实践间的有机联系,使各学科知识相互渗透,从而提高学生综合分析问题、解决复杂问题的能力。

2.2.3设计性实验:设计性实验是以临床综合病例讨论为主体,选取真实的临床病例进行PBL教学,使学生早期接触临床、接触病人。让学生在工作小组中扮演不同的角色,独立完成自己的工作,并在小组中开展合作学习、讨论评价,制订解决实际问题的方案,勇于探索和创新,从而提高学生的综合素质、创新能力及专业核心能力,使之更快更好地对接岗位需要。

2.2.4研究创新性实验:开设研究创新性实验是对学生提出的问题经过整合选取,由学生自己设计解决问题的思路和方法,分小组搜集信息、分析讨论、解决问题,并形成报告。整个实验过程均以学生为主体,由教师协助指导完成实验,充分调动学生学习的主动性,提高创新能力和实践能力。

2.3实验教学过程的设计与实施

以综合性实验“高血压的病理与临床诊断”为例,教师采用小班授课,将学生分成4个小组,每组6人,实验教学实施情况如下。

2.3.1课前准备:教师根据教学大纲要求,设计本实验教学目标(包括技能目标和知识目标),制作本实验教学课件,准备相关标本和切片,精心准备高血压病的临床病例资料,提出引导性问题,提前下发资料到小组。学生以小组为单位分配任务,查阅书籍和网络资源,准备相关资料,提前预习。

2.3.2课堂实施:首先,教师有针对性地对学生提出相关问题,检查学生对旧课的复习掌握情况及对新课的预习情况。其次,在提供的原病例资料的基础上补充高血压病的组织切片和大体标本,学生分组观察标本和切片,分析资料,展开讨论,资料可共享。每组学生根据提出的问题,结合病理变化和临床资料,分析得出结果,并形成报告。再次,每组派出两名代表进行汇报,说出思维方式、学习过程、组员的学习表现及遇到的困难,其他学生可以随时提出质疑和补充。最后,由教师对每组汇报结果进行评价总结、分析点评,解答学生提出的疑问,对学生有分歧的地方进行统一讲解。

2.3.3课后反思补充:在课程实施后,教师通过反思可发现教学设计、教学资料中的不足之处,从而进行补充和更改,使教学过程逐步完善。让学生在掌握理论知识、强化实践操作的同时,学会合理搜集、利用学习资料,调整思维,体验独立思考与协作学习的不同与关系,调动学生自主学习的积极性,不断提升学生的综合能力。

2.4实验教学条件的改善

2.4.1多媒体、网络设备:逐步完善了数字化资源建设,包括连接互联网的多媒体实验室、职教新干线的网络教学平台等。课前,教师通过网络下发预习资料,学生在网上搜集查询,做好课前预习;课中,采用实物、切片、视频及多媒体课件进行教学,使繁杂、枯燥、抽象的病理学教学变得直观、形象;课后,教师上传教学课件,布置、批改课后作业,答疑辅导。

2.4.2显微互动及机能互动教室:所有实验室配备的显微互动系统都将数码显微镜与计算机系统和网络等连接,在师生共享清晰图像的同时,还可利用语音、文字、图像互相交流。这样一方面可使师生之间的交流直观而有效;另一方面也可使教师迅速而有效地对学生给予指导和帮助,同时发挥计算机强大的图像处理和保存功能,在学生遇到知识难点、疑点时能够方便快捷地解决,从而达到良好的教学效果。

2.4.3标本、切片及病案:我院人体生命科学馆长期开放,供课堂教学及课后学生自学使用,展示了上千个人体解剖标本和病理学标本,观察正常与异常标本,可帮助学生在学习过程中形成系统的观察模式。同时,也增加了切片资源的种类和数量,能够满足每位学生的正常使用及耗损。对临床病案和尸检资料加以整理和修改,以便在实验教学中应用,使实验教学更贴近临床,培养学生的职业责任感。

2.5实验考核方式的改革:实验考核是检验学生实践能力的一项重要手段,是评价实验效果的重要举措。改革后的实验考核方式包括了3个方面:常规仪器设备的操作与使用(占20%),要求步骤清楚,操作规范,妥善保管;病变的观察描述及临床分析能力(占60%),要求切片、标本观察方法正确,病变描述准确,能结合临床表现综合分析疾病,诊断依据充分,诊断正确;实验报告书写(占20%),要求格式规范,结果真实,思维连贯,论据充分,页面整洁美观。改革后的实验考核方式能够更加全面地评价学生的综合能力,可针对学生欠缺的方面进行强调和改进。

三、总结