研究型大学工科专业力学课程教学方法创新与实践

素质教育、能力培养的教育理念对传统教学方法的创新提出了要求.基础力学课程教学在研究型大学工科专业学生的培养中举足轻重.作者在近十年的基础力学教学实践中,以"学生学"为中心,在完成教学大纲授课内容的同时以培养学生具有概念清晰的知识储备、主动思考习惯、质疑和创新思维的素质教育为目标,不断探索教学新方法.本文介绍了同伴教学法、作业面批以及质疑等教学新方法及其应用.     

理论力学课程中3W1H教学法的应用

理论力学作为高等工程类专业技术基础课程,以理论分析为基础,充分培养学生理论与实际相结合的分析问题与解决问题的能力.本文结合自身教学实践和体会,给出了在理论力学课程中3W1H教学法的实施过程和应用方案,该教学法的应用对于启迪学生思维,引导学生进行力学问题分析和求解,提高学生的学习能力和工程实践应用能力具有良好效果和借鉴作用.     

专业导向的基础力学课程教学初探

目前国内大多高校的工科专业本科生的基础力学课程由力学系教师承担,后续专业课则由各工科专业学院教师承担。基础力学教师的教学工作量繁重,课程学时紧张,基础力学课程不得不采用教师全堂讲述式的大班制,讲授也并不区分学生专业。基础力学教学任务繁重、基础力学和专业课程教师分属不同学院、力学教师本身对工程专业不见得了解深入等客观因素都制约着基础力学课程与后续专业课程的有机衔接和融合,学生对力学概念理解不够准确、记忆不够深是基础力学学习较为普遍的问题。作者基于近十年的为工程力学专业和土木工程专业本科生教授材料力学/工程力学的教学实践,结合在担任学校教学督导四年的时间里在听土木、机械等工科专业的各门专业课时与学生和教师交流得到的教学一线信息,对基础力学课程教学如何服务好人才培养的目标进行了思考,并对以学生专业为导向的基础力学课程教学进行了实践和初步探索。     

MAJOR-ORIENTED TEACHING OF FUNDAMENTAL MECHANICS COURSES

目前国内大多高校的工科专业本科生的基础力学课程由力学系教师承担,后续专业课则由各工科专业学院教师承担。基础力学教师的教学工作量繁重,课程学时紧张,基础力学课程不得不采用教师全堂讲述式的大班制,讲授也并不区分学生专业。基础力学教学任务繁重、基础力学和专业课程教师分属不同学院、力学教师本身对工程专业不见得了解深入等客观因素都制约着基础力学课程与后续专业课程的有机衔接和融合,学生对力学概念理解不够准确、记忆不够深是基础力学学习较为普遍的问题。作者基于近十年的为工程力学专业和土木工程专业本科生教授材料力学/工程力学的教学实践,结合在担任学校教学督导四年的时间里在听土木、机械等工科专业的各门专业课时与学生和教师交流得到的教学一线信息,对基础力学课程教学如何服务好人才培养的目标进行了思考,并对以学生专业为导向的基础力学课程教学进行了实践和初步探索。     

流体力学课程互动式教学的探讨与实践

流体力学是力学专业的核心课程,具有理论性强、应用面广的特点。针对学生学习积极性不高、参与度不够的问题,本课程对互动式教学方法进行了思考和实践。首先,对互动式教学的要素和条件进行了分析,结合流体力学应用性广、可演示可验证的特点,设计了贴合流体力学课程的互动式教学方法,同时制定了适用于互动式教学的评价方法。在互动式教学中,设计了两类互动内容,一类是调研分析互动,一类是探究性实验互动。从教学效果看,互动式教学提高了学生的积极性和参与度,显著提升了互动的频次和质量,带动了学生的知识理解和能力培养。     

力学课程多元互动反馈教学模式的实施

互动反馈是影响教学效能的重要因素.力学课程是工程领域重要的专业基础课,概念和计算方法较多,学生感觉难度很大.传统教学模式师生互动不足,反馈信息不全面,学生注意力易分散,教学相对低效.本研究尝试在力学课程中构建互动反馈教学模式.首先为全面精细反馈提供技术支持,创建应答技术系统——师生互动平台;然后通过实践探寻多元互动反馈模式在力学课程中的实施策略,并给出具体的案例展示.实践表明,多元互动反馈模式能有效提高教学效能.     

强化学生力学建模能力的几点思考

本文提出了以培养力学建模能力为载体, 强化力学思维方式的教学思想. 重点以固体力学主干课程为基础分析和讨论了力学模型的概念和要点, 强调了力学基本量和基本原理学习的重要性, 并对力学模型的建模方法、分类、基本原则进行了讨论. 通过理论力学和材料力学的典型例题分析, 举例说明了建模步骤. 最后, 对如何在教学中培养学生力学建模能力、学习要点、学习方法进行了探讨.     

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在分析典型工作任务的基础上,以力学知识的应用为中心,以训练学生的能力为重 点,以行动为学习过程,从课程目标、课程内容、教学情境、学习资源和自主学 习5个方面,介绍了工程力学课程教学设计思路和具体做法.     

关于力系等效、主矢和合力概念的讨论1)

力系简化问题是工程力学课程非常重要的一节,深入理解该问题对于后续力学课程的学习和力学知识的正确运用具有很重要的指导作用。然而教科书中对于该部分的讲解不够清晰, 给学生和青年教师带来了较大的困惑。因此,笔者根据自己的教学实践和科研经历,力求通过对相关问题的论述,理清力系简化,主矢和合力等概念,这对于力学教学和科研问题中力学知识的成功运用具有重要作用。     

关于力系等效、主矢和合力概念的讨论

力系简化问题是工程力学课程非常重要的一节,深入理解该问题对于后续力学课程的学习和力学知识的正确运用具有很重要的指导作用。然而教科书中对于该部分的讲解不够清晰,给学生和青年教师带来了较大的困惑。因此,笔者根据自己的教学实践和科研经历,力求通过对相关问题的论述,理清力系简化,主矢和合力等概念,这对于力学教学和科研问题中力学知识的成功运用具有重要作用。     

大学物理《力学》中的自由度分析

对《力学》中的物体自由度进行多方面分析,以深化教学、提高学生正 确分析物理问题的能力.使用实际教学分析的研究方法,在《力学》范围内讨论自由度与坐标、 自由与约束的关系并得以下结论: (1) 同一物体的自由度随其所在的``空间'不同而不同, 不因坐标系的选取不同而 异, 在同类参考系中不因参考系的动静而有别;(2)自由度遵循叠加原理. 讨论了质点系的总自由度及相关计算问题,并指出研究《力学》中自由度的意义.     

Development and design of new methods of measurement of state of strain of structures

The present paper deals with development and design of new methods utilizing Wiedemann's effect for determination of state of strain in building structures. Wiedemann's effect and some features of torsional strain of magnetic field are the basis of new experimental method. Especially the point electromagnetic strain gages using the effect of pure torsion of electromagnetic field to enable universal examination. For strain-gage measurements, almost all physical quantities are used which can be related to the variation in length of the structures. From the electric strain measurements, the most commonly used methods are the measurements by resonance-wire strain gages or by electric-resistance strain gages. In this paper, electromagnetic strain gages are discussed using the Wiedemann effect, and the author describes some new measuring equipment and his own suggestions and methods based on an application of this effect.     

Calculation of aerodynamic characteristics of arrays of profiles of arbitrary shape

It is well known that the problem on nonseparating potential flow of an incompressible fluid about an array of profiles reduces to an integral equation for a certain real function, determined on the contours of the profiles of the array. As such a function one can take, as was done, for instance, in [1–5], the relative velocity of the fluid on the profiles of the array. For arrays of profiles of arbitrary shape it is necessary to solve the corresponding integral equation numerically. In the particular examples of the calculation of aerodynamic arrays that are available [1–3] the numerical methods used were based on the approximate evaluation of contour integrals by rectangle formulas. As investigations showed, sizeable errors arose thereby in the approximate solution obtained, these being especially significant in the case of curved profiles of relatively small bulk. In the present paper a method for the numerical solution of the integral equation obtained in [5] is proposed. The method is based on the replacement of a profile of the array with an inscribed N polygon, the length of whose sides is of the order N^–1 and whose internal angles are close to . Convergence with increasing N of the numerical solution to an exact solution of the integral equations at the reference points is demonstrated. Examples of the calculation are given.Novosibirsk. Translated from Izvestiya Akademii Nauk SSSR. Mekhanika Zhidkosti i Gaza, No. 2, pp. 105–112, March–April, 1972.