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理论力学教学改革初探

第一篇：理论力学教学改革初探理论力学教学改革初探摘要:理论力学是高等院校工科专业的一门核心基础课,如何提高教学效果,培养学生综合能力,是每个教师需要认真考虑的课题。本文结合教学实践,从课程教学内容、教学方法、考试方法、实验等方面进行了教学改革的初步探讨和尝试。关键词:理论力学;教学改革;教学方法理论力学研究物体机械运动的一般规律,是高等院校工科专业的一门核心技术基础课程之一,是与工程实际紧密联系的课程。教学内容是以伽利略和牛顿总结的基本定律为基础,系统介绍静力学、运动学与动力学的基本概念、基本原理以及处理问题的基本方法,属于古典力学的范畴。不仅为材料力学、机械原理、机械设计、弹性力学、塑性力学等后续课程的学习打下基础,更在于培养学生逻辑思维、抽象思维的能力。为了适应21世纪科技发展趋势和未来市场对人才培养的要求,近几年来,笔者结合教学实践,从理论力学课程内容、教学方法、考试方法、实验等方面进行了教学改革的初步探讨和尝试。一、基本内容的改革高等工科院校的人才培养模式不外乎两种:一是工程技术型的工程师,二是研究型的工程师和科研工作人员。对于土木工程专业,理论力学是接触工程实际的第一门工程力学基础课程。理论力学从建立力的基本概念开始,要求学生掌握具体工程问题简化模型的受力分析,力系的简化和平衡条件;掌握物体机械运动的规律;以及机械运动和物体受力之间的关系,并能够应用这些规律去解决一些土木工程中的实际问题,或者结合其他力学学科的知识解决工程结构的力学分析问题。笔者探讨了基础力学在土木工程专业课程中的地位和作用,修订了原来的教学大纲,编制了一套适合我校实际情况、专业定位合理的新教学大纲,从而使课程内容、教法与大土木专业更加协调。对此,具体做法是:!采用从特殊到一般的方法建立模型和概念,从一般到特殊的方法进行理论分析和公式推导,既体现了认识规律,又提高了授课效率;∀结合大类专业的特点,加强工程概念和实践性内容,增添具有工程背景的现代知识和实验技术;#由于力学是各工程专业的基础学科,需要溶入到各专业课中,同样各专业课内容也要溶入到力学课中去。两类学科的交叉与相溶应是教学体系改革的良好途径。如在静力学部分除保留基本题型外,结合工程实际,对高层建筑、大跨度桥梁、海洋平台及大型水利工程等许多重要工程,分析其受载情况,如自重、风载、静水侧压力等,阐明其设计、制造都是在理论力学的指导下得以实现。二、教学方法的改革(1)采用启发式教学。启发式教学对于活跃课堂气氛,启迪学生思维,使学生在较短时间内获得更多更扎实的知识有积极效果。不同的内容和对象,启发式教学具有不同特点。课堂讨论是启发式教学的很好表现形式。(2)采用∃1+1%的教学模式,提高授课质量和效率。教学思想和教学理念的转变,必然会带来教学方法和教学手段的改革,但一切改革必须以提高教学质量为原则。在理论力学教学中采用∃1+1%(即常规教学与多媒体教学相结合)的教学模式源于两方面压力:一是课内学时大量压缩,而教学内容却有增无减,迫使教师必须更新教学手段来提高课时利用率;二是教材中诸如约束的实际构造、运动的合成、机构运动的全程分析等概念,不仅学生难以理解,教师也难以描述清楚。因此,开展现代化教学手段的研究与实践,引进其他重点大学研制的多媒体教学软件包,结合自制的电子教案及相关课件,有目的地穿插于教学的各环节中使用。在理论力学中开展多媒体教学优点很多,比如生动形象,增加了视觉效果,节省了板书时间,加大了课堂信息量,为教师的启发式教学和介绍学科前沿内容创造了条件。利用动画技术,显示相对运动和绝对运动轨迹,让学生在对这两种运动的感性认识的基础上加深对基本概念的理解,提高条理性分析问题的能力。不仅使传统的教学得到丰富和提升,更重要的是开创了新的教学模式,给学生营造了一种立体的、全面的、动态的学习情境,激发了学生的学习兴趣和积极性;同时借助于多种媒体,可以节省大量的板书时间,让大量的工程实例如房梁、屋架、桥梁等结构的受力情况轻松地走进课堂,使一些抽象的概念、理论变得直观明了;使一些无法言传的知识形象化,学生对教学内容吸收得快,理解得深。既节省了课时,又增强教学效果。三、考试评价方法的改革学生学习理论力学的效果如何,传统的检查方法是一个学期中的一二次考试,再考虑学生平时作业的成绩,就给出了学生理论力学的学期成绩。其传统检查学生学习效果的方法有其弊端,学生到考试前临时突击,平时作业尽管完成,是如何完成的?学生到底理解多少?在课外花了多少功夫?教师无从真正了解。要改变这种状态,只有改革考核方法。教师在平时就要经常性地了解学生的学习动态,重视学生获得知识的方法、处理问题的手段,激励学生成为有创造能力的自主学习者。因此,对于平时成绩,可采取课堂小测验的方式,由于理论力学教学时数的限制,课堂小测验时间