工科理论力学教学改革刍义

本文分析了工科理论力学教学改革的几种传统作法,阐述了当教学中存在的主要问题及相应的改革措施。     

基础力学课程教学改革初探

0 引言 时代已步入世纪之交,面临当今世界科学技术日新月异飞速发展的局面,对如何培养能适应二十一世纪竞争的高质量人才已成为高等教育界议题的热点。 高等教育锐意改革已势在必行,其中高等工程教学的改革至关重要。我从事工科院校力学课程的教学工作已有卅余年,对力学课程体系、教学内容和教学方法如何着手改革颇为关切。1997年初,建设部关于普通高等学校面向二十一世纪高等工程教育教学内容和课程体系改革研究正式立项,根据中国建设教育协会普通高等教育委员会的精神,由大连理工大学牵头,与同济大学、哈尔滨建筑大学、重庆建筑大学、扬州大学等院校组成了建筑力学系列     

新工科背景下基础力学实验教学模式改革实践与探索

针对“约定真值”的传统实验教学模式存在的判据模糊、内容固化和数据处理简单等不足,本文开展了“新工科”基础力学实验教学模式改革探索工作。通过调整教学观念、丰富实验内容和系统数据处理等方法,明确了基础力学实验判据,构建了以学生自主实践为中心,旨在培养实践创新能力、人文素养和家国情怀的力学实验教学新模式。

     

工科基础力学教学改革与教材建设的几点思考

通过从事力学教材出版工作的体会,对力学教学改革与教材建设提出了几点思考意见. 特别提出要关注研究生教育、力学双语教学、力学实验教学.     

工科理论力学教学改革刍议

本文分析了工科理论力学教学改革的几种传统作法,阐述了当前教学中存在的主要问题及相应的改革措施．     

略论素质教育形势下的基础力学教学

1 教学方法 1.1 第一堂课 第一堂课, 要谈一下总的学习方法. 理论力学课一般在大二第一学期开设. 经过一年的学习, 学生应对大学的学习方法有所体会, 大部分人已初步摸索出自己的一套方法. 但往往尚未成熟. 到大二, 新的课程上来了, 一些普遍的学习方法可以沿用, 但具体的课程又有新的特点, 应继续思考适合自己的学习方法. 1.2 善提问题 包括两个方面, 一是教师提问题, 二是学生提问题. 之所以提出问题, 是因为进行了思考; 提出了问题, 又启发了别人思考. 比如, 在动力学讲参考系时, 提出以下问题: (1) 运动与参考系有关, 力与参考系有关吗? (2) 牛顿定律在何种参考系中成立? 等等. 通过一系列的提问, 能引导同学进行思考, 进而加深对各种概念、理论的理解. 如, 在给出平面任意力系的平衡方程后, 提问: 三个代数方程给出力的平衡关系, 能求解三个独立代数未知量, 三个未知量是何种量? 进而引伸出求反力的目的, 不是求出反力后就没事了, 而是应继续求内力与应力、应变、变形等, 然后考察其强度与稳定性, 但这已不是理论力学的任务, 而是后续材料力学、结构力学或各专业课的内容. 另一方面是请学生提问. 允许学生在任何时间提问, 不仅在课下, 在课上也如此. 鼓励学生多思考、多提问, 带着问题去听课, 带着问题去看书.     

关于基础力学课程教学改革的思考

基于对我国基础力学课程教学现状的思考,针对教学内容、专业体制和师资培训等方面提出了若干改革设想．     

新媒体创作在工科基础课程教学中的应用——以理论力学课程为例

随着我国高等教育迈向深化改革的新发展阶段,传统工科教学也面临理论结合实践、基础结合创新、传统结合多元的改革新目标和新要求。本研究以理论力学课程教学为例,提出了一种以学生为主体的短视频创作在工科基础课程教学中的应用模式,有效提升了学生学习效率和知识掌握程度,对开拓学生学习能力和创新思维具有显著促进作用。该模式为工科多元教学提供了新的思路,对与时俱进优化工科教学改革具有重要参考价值。

     

论创新型工科的力学课程体系

如何培养技术创新拔尖人才,既是钱学森之问,更是时代之问——21世纪后,创新被国家置于发展全局的核心位置. 力学的技术科学或工程科学属性,内在地决定了它能够、并且应该在回答钱老之问时,起到基础性的作用. 按照这个信念, 清华大学于2009年设立了定位于工科基础,同属清华学堂人才培养计划暨国家基础学科拔尖学生培养计划试验的钱学森班(简称钱学森班). 作为负责钱学森班的 首席教授,我在本文里首先论证三个基本观点：(1)力学同时拥有定量化“基因”(简称量化基因)和技术创新“基因”(简称创新基因); (2)前者在以往发展得很好, 后者却相对发育不良; (3)这种发展不平衡有可能正是近30年来力学遭遇较大困境的内在根源,并且影响到工科创新. 接着,在简要 介绍钱学森班的培养方案和实践案例的基础上,力图表明：以“通过研究学习”为牵引,可以构建一个大幅删减总课时要求却同时加 强基础科学地位的课程体系,激发起学生的强烈学术志趣、有效实现对技术创新基因的强化. 实践说明,这个培养模式受到了学生们的 热烈欢迎和诸多学科导师们的认可. 最后,对力学面向未来技术创新的关键发展方向,进行了讨论.     

基础力学课程研究型教学方法的探索

通过基础力学课程教学组3年中对研究型教学的研究和教学实践的摸索总结,结合理论力学课程教学实践,阐述研究型教学方法的理念、内容、方法与过程.     

工科理论力学教学体系的改革

本是作1987年以来工科理论力学教学体系改革的简要总结。静力学完全采用以动力学为基础的理论体系,分“力系作用量、等效、简化”、“受力分析”、“平衡力系作用下物体的受力”三章,各部分系统清晰,内容完整,避免重复。运动学强调解析法;刚体平面运动置于点的复合运动之前;用点在不同参考系中的运动讲点的复合运动,三个定理合为一个定理,讲透动点动系的选择。动力学强调动力学基本定理,相对运动动量矩定理根本上取代动静法,加强动能法求加速度。加强综合习题课。     

土建工程三大力学改革与实践

 通过分析理论力学、材料力学、结构力学三大力学 课程的体系和内容, 自编了一套《土木工程力学》教材, 经教学实践验证, 较好 地解决了减少学时与保证质量的矛盾.     

兴趣引导型教学模式的改革与实践

针对力学专业课程设置的特点,进行了兴趣引导型的教学模式的改革与实践. 通过组织概论型课程与讲座、科学创新实验、力学史教育及实践教育与理论教育相结合等方式,使力学专业的学生尽早了解本专业的课程设置、专业内容及其分类、专业知识在工程实际中的广泛应用,从而激发学生学习的兴趣,提高同学学习的积极性与主动性.     

数字流体力学教学系统——————力学课程的教学改革

 数字工程流体力学智能化教学系统是在多年实践的基础上提出的新概念，它以超媒体教 学资源数据库为核心，并在数字系统中心的指挥管理下，把教与学用几大模块有机地组 合在一起. 这一教学改革成果大大提高了该门力学课程的整体教学水平和质量.     

工科理论力学考试改革的理论与实践

通过对传统理论力学考试优缺点的分析,提出理论力学考试改革的理论和实践方法. 强调理论力学考试应同时注重知识和能力的考查,形成以笔试、大作业、小论文和课程总结、实验与日常考核四者相结合的考查形式,考试成绩的评测应根据上述4项的相应权重进行综合测评.     

基础力学课程教学内容和体系改革的研究与实践

论证了基础力学在高等工科院校人才培养中的重要地位。在深入分析教学内容和课程体系的基础上,提出了课程内容在陈旧纳新、优化组合的基础上采用模块化、分层次的教学体系。经过教学实践环节,取得了很好的效果。     

《工程力学》教学改革与教学质量对比

通过对考试结果的分析说明提高民族班教学质量是可以实现的, 学生成 绩差的主要因素是主动学习的动力不足, 而不是基础差这个客观因素. 只 要学生和教师共同努力, 通过训练完全可以实现培养合格工程技术人才的目标.     

以力学竞赛促进基础力学教改的创新与实践

以组织与辅导力学竞赛为契机,促进基础力学教学改革. 着眼于提高学生的力学素养与创新能力,围绕如何创新基础力学教学新模式,从激发学生学习的热情与动力、改革教学实验、提升力学课程建设等方面介绍了基于大学生力学竞赛培养力学人才与促进高校基础力学教学改革的基本做法、实践效果与创新成果.     

《材料力学》教学中的一些生活和工程实例

列举了一些应用于《材料力学》教学中的生活和工程实例.     

基础力学课程考试改革应充分反映课程的教学要求

通过对现行基础力学课程考试中存在的问题和近年来基础力学考试改革现状的分析,根据基础力学课程内容多、课时多、修课人数多的特点, 提出了基础力学考试改革的新理念和操作方法, 指出基础力学考试改革应充分反映课程的教学要求, 而且应有利于对课程教与学的良性促进.