一体化课程教学改革根底力学课程教学改革浅析_观点_

戴隆超++龚豪杰

摘要：文章从根底力学课程的特色与现状动身，结合“资料力学”等课程的教育、比赛教导、研讨沟通等活动的领会，论说了教育变革的必要性与迫切性，论说了根底力学课程教育变革的理念、办法、内容和办法。

关键词：根底力学；教育变革；资料力学

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2017）08-0003-03

以“理论力学”、“资料力学”、“工程力学”为代表的根底力学课程是工科中机械、土木、车辆等许多专业的重要專业根底课，是进一步学习相关课程的条件和根底[1]。力学常识的重要性不只表现在这些课程的学习中，也在其他专业课程和教育环节（如本科毕业规划）中表现。以“资料力学”为例[2]，经过该课程的学习，学生将树立起受力与变形、损坏与安全等重要观念，加深了对工程现象进行力学笼统与建模，进而展开结构的受力、变形和损坏剖析，然后终究处理工程问题的知道，了解了发现问题、剖析问题和处理问题的进程与办法，由此培育了立异精力与发明才能。所以根底力学课程关于学生堆集常识、培育才能和练习思想，关于教师的研讨型教育与学生的研讨型学习的相互促进，关于高校的常识教育到本质教育的改动都会起到十分重要的效果。

伴随着经济的继续高速展开，工程范畴航空、航天、机械、动力、土木、水利等职业关于本科生的要求发生了巨大改动。关于一般的工业企业来说，很多的结构强度核算剖析作业都可经过Nastran、Ansys等有限元软件来完结，规划剖析也能够凭借相关规划手册来进行，好像所需求的工程师人数相对较少，对其力学常识和相关才能的要求有所下降。可是，我国的产业结构正处于向自主立异的攀升进程中，更需求的不是仅仅能泥古不化、照搬规划标准来完结结构或产品规划的工程人员，而是能够明晰地了解旧有标准背面的科学根据，精确地把握产品的当时需求以及由此带来的技能应战，在此根底上进行改善，乃至全新规划的技能人才。因而，关于绝大多数具有实力的大中型企业而言，反而是力学根底好，概念明晰，发现问题、剖析问题和处理问题的才能强，具有立异才能的本科毕业生愈加受欢迎。所以，考虑到工程实践需求的差异性和多层次性，展开根底力学课程的教育变革十分必要[3]。

一、根底力学课程教育的特色与现状

现阶段的根底力学课程教育呈现的问题，从大的层面来看，首要表现在以下几个方面。

（一）教育内容多与实践学时少之间的对立

近年来，为了拓宽学生的常识结构，扩展专业的工作面，高校不断进行了专业调整与变革，专业课的课时遍及被大幅度紧缩。而各力学课程都是一个完好的常识系统，有其本身特色和规则，难以相应地进行大幅度削减。这就提出了怎么在被大幅度紧缩的学时内，高质量完结相关教育内容的问题。

（二）力学常识系统要求较高与校园生源本质急剧下降之间的对立

根底力学课程从根本概念的提出到理论系统的树立，其建模与剖析的思路极为谨慎，假定与笼统十分合理，具有坚实的实践根据和理论含义；研讨办法十分紧密，一般需求很多地运用数理方程等相关学科常识。可是，现在各本科院校的接连扩招，校园生源本质急剧下降，学生根底常识差，在实践中知道和提出问题、使用力学常识剖析和处理问题的才能显着缺少。就“资料力学”而言，公式推导进程比较烦琐，并且有必要要以试验课相辅佐。学生遍及反映“资料力学”课程较难把握，简略发生害怕心思，查核成果也往往令人担忧。

（三）实践环节需求资源较多与高校资源相对严重之间的对立

根底力学课程是理论性和使用性都极强的课程。以“资料力学”为例，它首要剖析各种工程结构和资料受力之后的变形状况，需求学生对工程实践有必定的感性知道，能够将理论剖析与工程实践联络起来。这就需求让每个学生都能着手实践，展开从资料的各种力学性能测验，到构件的拉、弯、扭、及组合变形，到静动态力学性能剖析等等多个相关试验，进行较为充沛的相关力学试验的试验规划、试件规划、进程操作、成果剖析、数据收拾、陈述编撰的操练。可是因为力学试验设备遍及相对较贵，占用空间较大，往往都是若干学生以小组为单位，严厉依照相关试验进程，完结两三个简略试验。充沛达到课程方针所需资源与高校现有资源之间构成了较大反差。

以上对立都是现在客观存在的实践，需求院校、教师、学生等管理部门、教、学各方面共同尽力，树立教改观念，理顺展开思路，推出合理行动，不断处理问题。

二、根底力学课程教育现存问题剖析

详细到根底力学课程的教与学来说，长期以来，根底力学课程的教育办法仍选用传统的办法，重视学科常识的教授。办法上是讲堂上教师合座讲，学生静心记；课后学生完结作业，教师阅览；终究学生参与考试，完结课程查核。从实践教育状况来看，这种办法不只其进程中存在许多坏处，并且该办法本身已不能满意社会需求。这样不利于学生对常识的全面把握，难以衡量学生的真实水平，不能很好地培育和练习学生对常识的运用才能和实践着手才能，还简略呈现做弊等违纪现象，一起不利于教师教育水平的进步，没有充沛发挥各种查核手法的导向和反应效果。所以传统教育办法有必要改动[4-5]。

教育进程首要包含教师与学生，触及讲堂教育、实践、与查核等环节。现在首要存在以下问题。

（一）讲堂教育环节

学生经过根底力学课程的学习，了解相关常识系统和内容，树立相应根本概念，了解本学科的特色，树立选用定量剖析办法处理工程实践问题的观念，培育立异知道。这些都无法脱离讲堂教育环节。讲堂教育是课程学习的中心环节。现在仍存在以下几个问题。

在教育内容方面，因为学时太少，教师往往拘泥于其系统性，不能给学生留出满足的自在时刻和思想空间，忽视了学生的立异才能和想象力的培育。在教育手法方面，遍及很多运用PPT课件，根本都是以教师合座灌似的教育为主。虽然表面上较为流通，但留给学生考虑的时刻相对缺少，会导致教与学之间短少充沛互动。在教育办法方面，因为高校教师，尤其是青年教师承当了很多的教育、科研任务，因而会忽视对教育办法的研讨。

（二）实践教育环节

根底力学课程是使用性十分强的课程。它经过对工程实践、日子实践的各物体、构件的剖析，得到其运动、变形的常识和观念，并与实践状况相比较，进而加以修改，然后构成遍及规则，用于辅导实践。其树立进程、知道进程与使用进程都和实践密不行分。课程学习的终究和最重要的方针就是能娴熟自若地运用相关常识，处理实践问题。因而，实践是课程学习不行短少的重要环节。

现在，根底力学课程实践环节办法较为单一，就大部分院校而言，首要是试验；内容较为匮乏，一般都只是展开几个最为根本的力学试验；进程十分单调，仅是学生分组完结规则的操作流程。这很难激起学生的爱好，难以招引学生自动考虑和投身实践，根本不能完结立异精力的培育。

（三）课程查核环节

查核环节一般包含课后作业、试验陈述、大作业、期中期末考试等，是对教育状况的反应和总结。它具有办法多样、内容丰富的特色，能对教育起到重要协助效果。可是，往往实践中都只重视期末考试，采用首要以期末考试来决议课程学习经过与否的做法。

这种传统的考试办法更多的是考察学生对根本常识点的把握，很难完结对学生发明才能和立异才能的培育和考察。并且，这种办法办法单一，根本以书面考试闭卷为主；考试份额相对会集，一般是以课程完毕后的一次考试成果作为课程成果；考试的时刻也比较会集，考试根本安排在学期末进行；考试内容也很少，根本上是讲三学二考一。这样往往构成学生上课不仔细听讲，课后不细心温习，平常不查阅参考资料，专心盼望考前突击、死記过关。一起，这也极易引起学生只重视做题，忽视了对本学科的规则与特色的把握和领会，更无法谈及相关立异精力和发明才能的培育。

三、根底力学课程教育变革的思路与办法

根底力学课程的教育变革有必要重视学生立异精力与发明才能的培育，这已成为我们的一致[6]。在教育变革进程中，要遵循“以学生为主、教师为主导”的教育准则，尽力激起学生的爱好，牢牢地招引住学生的留意力，促进学生能够仔细调查、独立考虑、活跃着手操作、乐于表达沟通、随时质疑发问、联络工程实践，全面参与到教育的各个环节中来[7]。一直留意培育学生在调查工程实践与日子现象、发现和提出问题、运用力学常识笼统和树立理论剖析模型、运用相关力学常识处理实践问题这一完好进程中，了解、领会根底力学课程特有的学习办法、考虑准则、考虑视点、剖析办法等。一直留意力学课程的教育与工程实践的结合。

在课程教育的各环节，以“资料力学”为例，不只需求引导学生完结常识点的学习、把握，完结常识的堆集，还需求促进学生考虑和了解这些常识背面的根据、原理，协助学生体悟常识的使用进程。需求考虑的方面和能够采用的办法如下。

（一）教育环节

在安排教育内容时，应不拘泥于所授教材，重视课程常识的横向使用，杰出“资料力学”研讨问题的思路和处理问题的办法；留意结合工程实例和日子案例，偏重现象剖析和规则评论，激起学生的学习热心。以学生为中心，拟定教育计划。在讲堂教育中要激起学生的猎奇心，捉住学生的留意力。尽或许结合时势、结合突发事件、结合新技能的使用，选用青年人更易承受的流行语言和词汇来解说和表现力学规则。可适当削减习题的解说，添加工程实例的剖析和评论。经过若干完好的工程实例剖析，来展现力学常识的运用，表现本学科的重要性，并弄清本学科的学习特色，协助学生尽快地习惯本学科的学习。在习题的解说中，留意区别典型例题与非典型例题，厘清处理典型例题的通用办法与处理非典型例题的特别办法的联系，尽或许地免除学生的畏难情绪，扫除学习妨碍。

在教育手法上，使用青年人对核算机、手机等新技能使用具有浓厚爱好的特色，可将多媒体教育与传统教育有机结合，尽或许地将多种元素引进进讲堂教育中来，比方CAI课件、动画、电影、CAD、CAE等。

在教育办法上要改动教育观念，将传统教育办法与现代化教育手法和资源结合起来，不断优化教育办法。可经过序言课与力学史、根底力学教育中的人文要素[8]与力学美等的介绍[9]，以及学习小说与评书的论说办法，来引起学生的猎奇心。

一起，教师还应不断进步本身的专业本质，坚持展开科研，加深和拓宽对本学科的知道，一直站在学科前沿来引导学生。

（二）实践环节

根底力学是处理杂乱工程课题的理论根底，工程使用是根底力学的终究方针，一起也是激起学生学好根底力学课程和发生工程知道的序幕。根底力学的工程使用是进步学生学习爱好的一个重要途径。

现有的力学试验大多内容简略，进程呆板，成果现已预知，仅仅只是验证性试验，而不具有探究性和立异性，难以引起学生的猎奇心与求知欲。且分组完结，相对缺少考虑性和启发性，个人的参与性不强，不利于学生立异知道的培育。

实践环节教育变革十分重要的内容就是要添加试验内容，增强学生的挑选性和参与性，如各种资料力学性能的测验、组合变形试验、复合梁试验等。并结合工程问题、结合学生的大作业等，进一步提出试验课题，让学生自主规划试验及相关设备并完结试验，如超静定结构试验、各种界面梁的弯扭试验等。关于新的试验内容，只给定试验要求，由学生自己完结对试验内容的剖析、拟定试验计划、挑选试验仪器和设备、剖析和处理试验数据、编撰试验陈述。这样有利于加深学生对讲堂教育内容的了解，进步学生的试验着手才能、剖析问题与处理问题的才能。

（三）查核环节

当时查核环节的首要坏处是以期末考试来决议课程成果。对查核环节的变革应该是全面重视课后作业、大作业、试验陈述、期中期末考试，并逐步开辟平常测验、工程实例剖析、自主试验规划等多种查核办法，合理分配时刻和设置相互之间的权重，终究构成课程成果。

其间，最为常见的查核环节是课后作业的修改。要加强学生对平常作业的重视程度，引导学生独立、活跃地完结作业。教师要及时、仔细地安置和修改作业，从作业中得到课程教育的信息，并在下一阶段的教育中加以处理；一起将修改状况活跃反应给学生，引导和协助学生采用反应信息，进行温习。

大作业与课程论文作为一种遍及性的探究办法得到了较为广泛的认可，是立异精力和发明才能培育的很好办法。选题能够多种多样，如学习领会、章节总结、一个常识点的深化评论或一个详细日子或工程实例的处理。选题的规模能够源自日子的方方面面，比方沥青路面的变形、陷落、开裂，树木劲风往后的刮倒、树枝折断，交通信号灯杆的倾斜等学生或许目击但未进行仔细考虑的现象，捉住学生的猎奇心思，激起他们的探究热心。一般由学生自主选题，以教育大纲为根底，在教师的辅导下自在地进行常识拓宽，并按科技论文的办法来完结，然后使学生的科研本质得到开始培育。

一般说来，因为当时试验环节都是分组一起进行的相同试验，试验陈述也是依照固有格局完结，导致试验陈述难以反映实践状况。无妨采用自主试验规划、完结相关试验并终究构成试验陈述的办法来查核。这关于学生个人才能的要求较高，需求充沛发挥学生的自动性等，也需求教师的活跃辅导和协助。

考试能够采用闭卷与开卷相结合、平常测验与期中期末考试相结合、自我测评等多种办法，防止期末考试定成果的做法。要添加适量的归纳性和灵活性的标题，重视全面系统、深化浅出以及常识与使用相结合。开发网上练习与测验系统。

根底力学课程的相关学科一方面与数学、物理相仿，具有谨慎的逻辑性和高度的系统性；另一方面又面向工程实践、服务于工程实践，能对实践问题进行定量的、精确的剖析和处理。做好根底力学课程的研讨型教育，有助于加速学生从大学阶段的常识堆集者到工业界进行自主立异的技能骨干的生长脚步。

本质教育要求教师展开教育变革，课程建造是教育变革的首要内容。力学组近年来在扬州大学多个学院的多门力学课程教育中展开了教育变革，屡次牵头安排本校学生参与全国周培源大学生力学比赛，在探究教育变革的理念、办法、内容和办法方面取得了阶段性成果。为了充沛执行力学课程的培育方针，进步教育质量，还需求全方位深化推动教育变革，展开研讨型教育。

参考文献：

[1]苏淑兰.浅析高校教育力学的重要性及怎么进步教育质

量[J].科技信息，2008，（35）.

[2]季顺迎，武金瑛，金立强.“资料力学”课程中立异知道和

实践才能的培育[J].高级理科教育，2008，（5）.

[3]胡海岩.对力学教育的若干考虑[J].力学与实践，2009，（1）.

[4]黄新武，吕建国.进步“弹性力学”课程教育质量的探究

与考虑[J].中国地质教育，2008，（66）.

[5]李纪周，王庆峰.资料力学教育中学生立异才能培育探

索[J].天中学刊，2007，（5）.

[6]李昊，詹春晓，李和相等.根底力学归纳本质点评系统的

评论与实践[J].合肥工业大学学报：社会科学版，2005，（1）.