流体力学研究性教学实践:以创新性实验为例

研究性教学强调培养学生的学习兴趣和创新能力.以一个研究小组开展的创新创业训练为例来阐述流体力学研究性实验.围绕水下溢油模型实验,该小组从申请入手,然后设计实验模型和观测实验,接着搭建虚拟实验平台,最终圆满完成了训练.并将研究性实验延伸至流体力学教学中,有效促进了学生对基础知识的主动探索与其工程应用价值的思考.     

在普通力学课程中开展研究性学习的探索

 讨论了研究性学习的内涵,给出了力学研究性学习的部分参考课题,通过 教学案例归纳了研究性学习中的师生互动的6个步骤,并对教师的角色转变进行了分析.通过 研究性学习的实施,学生学习力学的积极性得到了提高,创新意识和能力得到了增强.为在力 学课程中开展研究性学习提供了重要的参考和借鉴.     

融入创新性试验的流体力学研究性课程

本科生的创新人才培养模式既应注重专业基础理论的学习,也要重视对学生创造性思维和实践能力的培养.结合工科类专业的"流体力学"课程教学,将由大学生创新创业项目、实验室的开放试验以及教师科研项目组成的创新性试验模块融入其中,进行了研究性课程的探索和实践.通过精心设计的开放性问题将基本流体力学理论引入到创新性试验中.在加强传授基础理论的同时,也注重培养学生的创造性思维和探索精神.     

检测表面裂纹开裂点的应变片方法

本文较详细地介绍了用电阻应变片检测裂纹开裂点技术检测表面裂纹开裂点及其断裂韧度的试验原理与方法.通过一系列的研究性实验,探讨了应变片的最佳贴片位置.给出结论:当应变片丝栅中心的位置参数y/a=0.90～1.15时,可以达到检测表面裂纹最深处前缘开裂点的目的.并通过与阻力曲线法结果的对比分析,证明了该方法的准确性和可靠性.     

用SketchPad辅助平面图形各点速度教学的新尝试

为了帮助学生深入掌握平面图形各点速度的分析方法,在分析平面图形内各点速度的3种方 法间关系的基础上,提出使用Sketchpad软件进行交互式速度分析的动态演示方法. 以曲柄 滑块机构为例,采用3种速度分析方法给出了速度变化规律. 分析表明这种交互式动态方 法不但效果直观,而且能够揭示前后知识点之间的关系. 笔者通过两个年级教学实践的对比 证明,学生表现出浓厚的学习兴趣,教学效果良好.     

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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.     

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 结合笔者十多年来承担本科结构力学等课程教学工作的体会,就力学课程研究型教学中 基础知识的地位问题、学生应用技能和创新能力的培养问题、以及研讨课对提高教学质量的 作用等问题,谈了笔者的几点感想.     

推导加速度合成公式的“牵连点跟踪法”

 在理论力学课程中关于点的合成运动的教学,可采用跟踪"牵连点" 的方式来推导(加) 速度合成定理. 即让某瞬时的牵连点与动点从空间位置上"分离",从定系和动系的原点,同时向动点和牵连点各引出两条矢径,跟踪牵连点任意时刻的运动. 然后将以上引出的四条矢径所满足的基本关系式对时间求导,即得到任意时刻的(加) 速度关系式. 再将牵连点的条件代入该(加) 速度关系式,可导出(加) 速度合成定理. 该推导方法概念明确、清晰,各物理量间具有较好的"可辨识性",便于学生理解和掌握.     

基于研究性实验的多功能组合式力学实验系统

 主要介绍了一种基于研究性实验开发的多功能组合式力学实验系统的基本原理和功能. 本试验系统可以通过结构形式的自主组合、支座形式的自主选择以及多种加载方式实现多种静定、超静定桁架和刚架结构的力学实验, 操作简单, 功能多样. 并且通过实验验证了本实验系统测试效果的准确性和可靠性. 为学生自主设计综合性、设计性实验提供了一个平台.     

OBE理念下的材料力学教学方法改革与实践

为提高材料力学教学效果,培养学生分析和解决实际问题的能力,开展了目标导向教育(outcome based education,OBE)的教学方法改革与实践。以采矿专业大学生为教学对象,结合巷道支护技术的最新发展动态,针对轴向拉伸、轴向压缩、扭转、弯曲、组合变形和压杆稳定分别导入顶板锚杆、墩柱、锚杆孔钻孔、巷道顶板锚杆布置优化、钢管混凝土支架破坏和墩柱稳定性等案例,运用相关章节力学知识,最终解答了案例。OBE教学方法能让学生深刻地认识到材料力学和所学专业的密切关系,激发学生的学习兴趣,培养学生的科学素养和研究性思维,实践创新和解决工程问题的能力,教学效果显著。     

理论力学教具DIY系列(四)一个教具的受力分析与讨论

受力分析是理论力学教学中的重要内容,而多点摩擦问题是其中的难点。在目前的教学安排中,静力学有少量求解多点摩擦的习题,学生可以画图、列出方程并求解;但是在动力学中,几乎没有涉及多点摩擦的习题,而且也不要求解方程。一个实际问题如何简化为力学模型、如何分析列出方程、如何求解、如何验证,是工科学生必需掌握的基本技能。     

对动点的动量矩定理在刚体平动中的应用

 刚体平动与日常生活联系紧密,但被认为是简单运动,在教学上常被忽略;对动点的动量矩定理因形式多样,其辨析与应用又是教学上的难点.本文将对动点的动量矩定理应用于加速平动刚体,导出了平动刚体对任意动点的力矩平衡方程.通过改编,设计一道简单例题加强对刚体平动动力学和对动点动量矩定理的教学.     

TO PROMOTE STUDENTS' INNOVATIVE ABILITY BY USING CLASSROOM DEMONSTRATION EXPERIMENTS1)

如何激发学生的创新意识、培养创新能力是当前教学的中心任务之一。本文笔者根据在流体力学课程教学中将简单易行、灵活多样的演示实验带进课堂,引发学生兴趣,启发创新思维方面的教学实践,总结了几点经验和体会。     

结构力学发展的早期历史和启示

系统地梳理和总结了结构力学自17世纪牛顿经典力学的创立到20世纪 五六十年代矩阵位移法和有限元法的建立这一段不平凡的发展历史，并列出了 从中获得的几点历史启示，为培养学生创新能力和实施创新教育提供一些素材，大 学生和教师们在结构力学课程的学习和教学中可以借鉴参考.     

非牛顿流体力学实验的开发

 介绍了在所研制的非牛顿流体力学实验装置上，进行的基础性-提高性-研究性实 验. 基础性实验包括爬杆、射流胀大、无管虹吸演示实验；提高性实验包括流变特性、出口 压力测试实验；在以非牛顿流体润滑脂为例的流变特性实验时，发现存在壁滑移，进行了存 在壁滑移时的流变特性和在管道流动中的壁滑移减阻研究性实验.     

面向专业人才培养目标的材料力学一流课程建设

在深入分析课程建设面临教育教学理念、专业培养目标、学生学习动力等挑战的基础上,中国矿业大学(北京)材料力学教学团队贯彻成果导向教育理念,"反向设计、正向支撑",将专业人才培养目标分解落实到课程中,夯实课程教学与毕业要求指标点的支撑关系;探索实践了以学生为中心的双闭环教学模式,强化课内外教学互动。结合多元化质量评价,教师动态分析学情、持续改进教学,切实保障了专业培养目标的达成和个性化学习成果的产出。     

理论力学研究性教学新探索——质点系变分原理与弹性介质(结构)变分原理

本文从理论力学研究性教学角度探讨质点系经典变分原理与连续介质/结构变分原理之间的理论联系。弹性介质/结构属于空间连续分布的相互作用质点系,通过将质点之间的弹性相互作用力视作特殊的主动力（有势力）,从而准确构造弹性相互作用所做的内力功,实现将质点系变分原理过渡到弹性介质/结构力学的变分原理。论文通过对比分析,将详细说明质点系变分原理与弹性介质/结构变分原理的理论对应关系,并强调在基础力学研究性教学中展示这一理论联系的必要性。     

基础力学课的教学互动初步研究

着重阐述了在工程力学教学各环节中应用互动式教学法的具体做法.实践证明互动式教学法在工程力学教学活动中可以使教、学双方都发挥自身主观能动性;可以调动学生参与教学的积极性,能够培养学生的创新精神,使教学效率显著提高.     

传统教学方法的改革

传统的教学方法强调教师在教学中的决定性作用,重视学生基本技能的掌握,这无疑是积极的.但在实践中,往往忽视学生的主观能动性,教师包办代替太多.此外,在力学等课程的教学中,教师和学生都将过多的精力用在计算及其方法、技巧上.因此不利于补充新的知识,影响学生智力的开发,     

传统教学方法的改革

<正> 传统的教学方法强调教师在教学中的决定性作用,重视学生基本技能的掌握,这无疑是积极的.但在实践中,往往忽视学生的主观能动性,教师包办代替太多.此外,在力学等课程的教学中,教师和学生都将过多的精力用在计算及其方法、技巧上.因此不利于补充新的知识,影响学生智力的开发,