力学专业论文

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力学专业论文:工程力学专业课程设计论文

一、工程力学专业课程设计改革现状

力学系列课程现行的教学方法大多是通过各种手段将这些课程的知识传授给学生，最后通过考前复习和考试对其归纳提高。在此过程中，学生多数处于被动、应付状态，难以摆脱从理论到理论，理论脱离实际模式的束缚。学生理论联系实际、独立分析问题、解决实际问题的能力差，这与培养2l世纪人才模式很不适应，力学系列课程的教学改革已是当务之急。目前国内外许多大学的力学相关课程设置了课程设计实践环节，课程设计的数量有所增加。如中南大学的结构力学课程设计，吉林大学的材料力学课程设计，湖南大学的振动力学课程设计，美国的斯坦福大学在理论力学增设了实践环节等，都取得了较好的效果。在增加课程设计数量的同时，一些高校更较重视课程设计内容的改革，如南京航空航天大学的有限元课程设计是针对实际的索拉桥进行分析，在提高学生理论联系实际、独立分析问题与解决实际问题的能力方面作了有益的探索。我校工程力学专业所设课程主要有CAD/CAM软件应用、．net程序设计、理论力学、材料力学、流体力学、振动力学、机械设计基础、结构力学、弹性力学、有限元和工程分析软件及应用等课程，其逻辑性和系统性对于培养学生的分析问题的能力非常有利，但在力学学习过程中，教师和学生会经常遇到一些没有见过的实际问题或力学模型，工程意识和分析、解决实际问题能力较弱的人，往往思前想后不得其解，以至于束手无策;反之，工程意识和分析、解决实际问题能力较强的人则往往能自如应对一切难题。为了培养和提高学生的工程意识和分析解决问题的能力，2006年开始，我校力学专业开设了课程设计实践教学环节，如“有限元软件应用课程设计”和“工程力学课程设计”，2011年又增设了“结构优化设计”和“CAM/FEM软件应用课程设计”。但总的来讲，力学专业的课程设计综合性较差，特色不明显，课程设计题目的难度、涉及的知识面、能力的培养均有待改进。

二、工程力学专业课程设计改革中存在的问题

目前我校课程设计改革中存在的问题主要表现在以下几个方面:一是课程设计题目和任务书拟定方面，均由指导教师事先确定分派给学生，由于指导教师所掌握的工程资料有限，课程设计的内容和范围局限性较大，题目类型较少，研究方向也较集中，学生并不能根据自身的特点和兴趣爱好，去选择他们感兴趣的题目进行设计，而是一味进行强迫式学习，完成所谓的设计任务。学生目前经过课程设计后并不能应对就业后工作过程中复杂多样的技术难题。二是课程设计研究内容与工程实际问题有偏差。课程设计都是承接基础理论与工程实际的重要环节，学生非常希望将自己所学的理论应用于实际，在实际中检验自己的知识，但由于学生体会不到理论与实际的联系，课程设计并不能充分调动学生学习主动性和创造性。三是课程设计时间在安排上与课堂教学存在一定的时间间隔。在课程设计过程中，对于理论知识不够扎实的部分学生来说，会有一种惧怕且无从下手的感觉，很难投入足够的精力和时间认真完成课程设计。而课程设计形式基本上是以小组为单位，小组成员围绕一个核心题目完成不同方面的设计任务。由于学生的理论基础和解决实际问题的能力存在差异，“能者多劳”的现象就会出现。如果指导教师指导不到位，检查力度稍低，就很容易出现个别学生不做或少做设计内容，甚至还出现抄袭他人成果的现象。由此可见，工程力学专业课程设计改革的空间较大。

三、工程力学专业课程设计改进的思路与方法

一方面，课程设计应选取具有一定的工程或社会实际背景，体现应用性、先进性、综合性的题目，可以使学生对工程实际问题的复杂性有一个初步认识，检验学生对该课程理论基础知识的理解和掌握程度，培养学生通过综合运用该课程和相关课程的基本理论知识来分析和解决工程实际问题的能力。另一方面，能使学生树立起正确的设计思想，养成实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风和严谨、谦虚的科学学风，更能使学生在自主性、探索性、创造性和合作性方面得到培养。

1.指导教师应该重视课程设计题目和内容的选择。

斯滕豪斯明确指出:教师的身份是“和学生一起学习的学习者”，只有这样，才能通过发现法和探究法而不通过传授法进行教学。在课堂教学过程中，教师不仅要教授理论知识，还要注意理论联系工程实际，通过列举工程实例、设置问题情境等多种方法，让学生感受到理论学习是手段，实际应用才是真正目的。随着社会发展，各种资讯日新月异，教师不能仍保持传统的观念，而必须在教学生涯中通过不断学习搜集和处理更多关于课程内容的相关资讯，熟悉教育改革趋势和重点，更新补充专业知识，提高专业能力;了解该专业学生的学习特点和兴趣爱好。这样，教师才能根据课程内容确定适合教学目标和学生感兴趣的课程设计题目，并且真正做到理论与工程实际的联系、对知识的综合应用、全方位的展开学生的思维和最大限度地解放学生的思想，才能充分调动学生学习的主动性、积极性和创造性，培养学生解决实际问题的能力和应变思维能力。

2.课程设计应与工程实际相结合，针对不同课程内容及培养目标采用多种形式的课程设计方法。

比如《理论力学》，它是一门理论性较强的专业技术基础课程，教师在讲解过程中多是针对抽象化理想的力学模型，学生在课堂学习中通常感觉理论知识很好懂，但自己动手练习的时候却无从下手，理论和实际总是联系不到一起。为此，教师在讲授过程中可采用工程实例教学法，即选择一些具有代表性、启发性、时代性的实例，通过学习和讨论，使学生对知识有更深层次的理解，从而激发学生应用知识的热情。教师可以通过布置相关知识的小论文，学生通过查阅资料、撰写小论文的形式，深刻理解力学知识和工程实际问题间的联系。《材料力学》课程除可设置实验教学环节外，还可以确定一些简单。的等值杆结构，让学生从选择材料到外形设计，从安全校核到经济评价等实际操作过程中，去体会理论和实际问题间的联系。而这样的任务可以安排在学生课堂学习过程中完成。对于那些需要扎实的理论基础知识，并且要有足够的时间进行实践的课程设计，可以安排在下一学期进行。由此实现理论与实践的相互渗透、相辅相成，改变实践活动与教学内容游离的状况。

3.在课程设计中，强调学生为主体，充分发挥教师的引导作用。

通过学生选题、教师拟定任务书、小组讨论确定设计方案及实施步骤来完成一次课程设计任务。教师可以根据学生设计的实际情况，适时安排一定时间的问题讨论及进度汇报，通过师生及生生之间的经验交流集思广益，既可以培养学生合作互助的精神，又可以提高学生的竞争意识。对于学生在课程设计期间遇到的重点或难点，教师应该及时给予分析或讲解，绝对避免学生找不到教师的现象，因为教师的正确引导是学生圆满完成课程设计的关键。在课程设计改革探索和实践过程中，结合我校工程力学专业的优势与学校的办学特色进行建设，可操作性强，对从根本上提升工程力学专业学生的工程素质，提升学生驾驭实际工程的能力，增强学生就业竞争力具有重要意义。而课程设计实践性教学是一个综合性的问题，需要教师、学生、学校及社会的有关部门共同努力才能收到较好的教学效果。

作者：林金保 陈艳霞 崔小朝 马崇山 单位：太原科技大学

力学专业论文:岩石力学专业中采矿工程论文

1岩石力学的基本特点

随着时代科学技术的迅猛发展，人们对岩石的认识具有更深层次的理解:第一，岩石并不是固体力学中的一种材料，世界上的所有岩石工程中的岩石是一种天然地质体，具有复杂的地质结构和赋存条件，是一种天然的典型的不连续介质;第二，在岩体中存在地应力，这种作用力是由于地质构造和重力作用等因素形成的一种内应力。在开采岩石的过程中，开挖岩石引起的地应力的释放，才会引起岩石工程变形和破坏。因此，岩石力学的研究思路、研究方法和材料力学的研究存在着本质的区别。在对岩石力学的研究时，研究者的思想不要根深蒂固于用传统的研究方法来得到答案，要站在科学的高度来思考问题，学会灵活运用相关知识来研究。通过不断地分析，得知自然环境赋予了岩石，在人类活动中，采矿工程是人类和大自然相结合的结果，因此，采矿工程的行为和功能与施工因素密切相关。根据以上的综合分析，我们对岩石力学有了新的思考和认识，岩石力学是研究和控制采矿工程的科学。

2采矿工程中的岩石力学的重要性

在采矿过程中，地下采矿工程和露天采矿工程无论哪一种，都是以具有地质构造的岩石为对象。因此，岩石力学问题始终贯穿在采矿工程中的每一方面。其一:在采矿工程中的岩体都是地质体，它们在反复的地质作用下变形、破坏，形成具有一定岩石成分和结构的地质体，并且赋存于特定的地质环境中;其二:采矿工程是经过不停地劳动进行开挖的过程，是动态的非静态的。开挖过程中岩体的力学性质也会随着工程的尺寸和开挖的延伸方向的不同而发生变化，并且环境因素(例如地应力、水、温度)也是影响岩体性质的一个重要方面，冲击矿压和煤与瓦斯突出主要是由地应力中的高地应力引起。岩体的力学性质特征包括了岩体的稳定性、强度性和变形性，它会随着岩体内结构面形状的不同而变化。因此，这些特征决定了采矿工程中的岩石力学问题具有极其复杂性。

3采矿工程中的岩石力学的应用

3．1预测采矿工程中的灾害

在采矿工程的开展过程中任何人为和自然因素都会造成极大的危害，其中自然因素有地震、岩爆等危害，岩石力学在采矿工程中的应用，可以通过对采矿地点的土层地质分析来提前预测在采矿工程中会出现的灾害，然后可以在工程设计中规避这些灾害。

3．2测量采矿工程中的地应力

所谓的地应力就是指地底地质底层中自然产生的力量，在采矿过程中，由于开挖导致的周边土层地质发生变化的根本原因就是地应力。要想制定完整且安全的采矿工程开采方案就必须首先运用岩石力学对采矿工程所在地的地应力进行测量，只有完全的了解采矿工程周边的地应力情况，才能设置最正确、最合理的采矿方案，确保采矿工程的安全有效开展。

3．3优化深凹开采的边坡设计

随着深凹开采的普遍出现开采难度不断增加，对于采矿工程的安全性和稳定性的要求也越来越高，这就要求岩石力学在开采过程中起到积极作用。通过岩石力学的测量，精确定量，充分的把岩石力学应用到采矿工作中来，在保证安全的基础上，保证工程安全快速进行。

4结语

总之，随着岩石力学在采矿工程中应用的不断发展，如今我国的岩石力学已具备了世界先进水平。相关从业人员还应不断结合实际，研究岩石力学在采矿工程中的新应用。

作者：杨仕俊 单位：贵州浙商矿业集团有限公司

力学专业论文:电力学院贸易专业国际贸易论文

一、特色国际贸易人才培养模式构建的思路

依据上海电力学院的“优基础、强能力、重应用”人才培养目标定位，为适应我国改革开放深入发展对人才的新需求，依托学校电力、能源学科的优势，上海电力学院国际经济与贸易专业坚持“宽口径、国际化、实用性、行业化”的电力特色人才培养目标，努力培养理论与实际相结合、专业基础扎实、行业特色明显、综合素质高、应用能力强的有电力、能源知识背景的对外经贸专门人才。经过这几年的探索与发展，目前上海电力学院国际经济与贸易专业主要有以下特色。

1.注重学生专业综合素质

培养的同时，突出强化专业外语的听、说、读、写能力。近几年来，为了适应我国对外开放的快速发展，尤其是上海“四个中心”建设对国际化人才的大量需求，我们加强专业基础教育、专业技能教育，注重对学生综合素质的培养以及拓宽学生的专业知识面，鼓励学生参加多种多样的课外活动，使其成为一专多能的综合性人才的同时，更加突出强化学生专业外语的听、说、读、写能力。除了基础英语外，我们还开设双语课程，并聘请外教上专业课，提高学生的英语应用交流能力。

2.注重学生专业基础理论

知识学习的同时，更加突出强化贸易实务和金融证券业务等实践操作能力。在考察、学习国内外各层次高校国际经济与贸易专业的建设情况的基础上，结合上海电力学院人才培养定位和服务面向，我们将人才培养定位为：“宽口径、国际化、实用性、行业化”，基于这一定位，我们在注重学生专业基础理论知识学习的同时，更加突出强化贸易实务和金融证券业务等实践操作能力。在课程设计上，我们利用学院较为完善的各类实验设施，开设了综合性的大型作业“会计模拟操作”、“国际市场营销”，还开设了“进出口贸易实务”、“进出口单证及结算”等国际贸易实践类课程，同时还开设了股票、期货、外汇等金融交易的模拟操作课程。

3.依托上海电力学院电力、能源的行业学科优势

突出体现电力、能源贸易人才培养特色。作为电力、能源行业高校，学校要求从事教学的教师必须具有相应的电力能源行业经验，不少教师都会安排专门时间在电力行业与电力企业挂职或兼职，通过校企合作模式，本专业学生每学期至少可以听到6～8学时的具有电力、能源行业背景的专家讲座。他们不仅为学生提供了电力能源经济理论、电力国际化与电力行业产品国际贸易的相关政策，也提供了来自一线的电力能源贸易实践案例。在课程设置上，本专业开设了多门“触电”课程，比如电力发展概论、电力生产概论、电力金融市场、电力系统优化与决策、国际电力市场、电力国际贸易等。在实践课程环节，安排和组织学生到电厂及电力公司等实习单位实习。通过以上途径使本专业学生在学好国际经济与贸易共性专业知识的同时，接触、了解和掌握一定的电力、能源特色知识，从而提升专业学生的竞争优势。

4.注重培养学生的创新思维，提升专业学生创新、创业能力

学生的创新思维是学生走出校门、适应社会、迎接挑战、开创辉煌事业的基因。本专业从大一新生抓起，要求本专业学生必须踊跃参加学科竞赛和创新创业活动，参与各课外兴趣小组，参与教师科研，鼓励学生积极参与第二课堂。在课程设计上，开设了大型实践课程《创业之星》，让同学们进行创业模拟实践。经过几年的努力，取得了骄人的成绩，自2011年以来，每年至少有3个团队参加大学生创新创业项目和全国性的学科竞赛活动。自2011年以来，共有15项涵盖校级、市级以及国家级的创新和创业项目立项。

二、实施特色国际贸易人才培养模式现存问题

1.教师的科研能力和教学水平有待进一步提高

还缺乏本专业领域学术造诣深、知名度高的教学名师。大学肩负着人才培养的重任，人才培养质量取决于教师的业务素质，教学和科研水平是衡量教师业务素质最重要的两个方面，两者同等重要。教学是立足的根本，科研是保证。教学和科研应该相互渗透、相互促进、共同发展。经过多年的建设和发展，本专业教师在科研和教学上取得了骄人的业绩，但依然存在一定的不足，在科研方面，表现为高质量的论文偏少，国家级、省级的科研项目还比较少。尤其是还缺乏本专业领域学术造诣深、专家级的专业带头人。这种状况的出现有主客观两方面的原因，主观方面在于教师普遍缺乏科研的主动性和自觉性。客观方面的原因在于，繁重的教学任务和大量的事务性工作使得他们很难抽出时间静下心来关注学科发展前沿并从事科研，科研精力不够。在教学方面，本专业存在的问题主要表现在教师教学的积极性不够高，与学生沟通交流不够充分，还没有形成成熟的教学团队，还没有知名度较高的教学名师。这种状况的出现也是有主客观两方面的原因。主观上，教师对教学工作重视不够，教师敬业、爱岗、乐教的思想觉悟有所降低；客观上，面对商品经济大潮的冲击，大学教师的收入相对较低，影响教师的教学积极性。

2.专业实践教学环节有待于进一步加强

校企合作缺乏深度。依据本专业人才培养“宽口径、国际化、实用性、行业化”的定位，专业实践教学环节已经给予了高度重视，但由于主客观原因，这方面做得还不够，仍需进一步加强。主观上，本专业教师大多毕业于国内名牌重点高校，知识结构和思想观念依然偏好理论教学，致使教学中自然而然偏重理论教学，而淡化实践操作教学。客观上，一方面课时总量有限制，扣除各类公共课、专业基础课、专业课、留给实践教学环节的课时非常有限；另一方面，实践教学的场地、教学软件、实习基地等条件有限，尤其是校企合作，目前大都流于形式，仅限于实地考察、听报告，还没有真正将合作融入专业实践教学。

3.在培养学生独立思考和解决实际问题能力方面仍缺乏经验

“高分低能”是当前中国大学教育普遍存在的问题，其核心症结就在于培养的学生缺乏独立思考和解决实际问题的能力，主要是由于大学的教学还是填鸭式的教学模式，学生比较被动地在接受教育，缺乏积极主动性，教和学是相分离的，同时教学内容比较陈旧、不能与时俱进，在进行理论教学时不能很好地理论联系实际。本专业在人才培养方面同样存在这些共性问题，如何发挥教师教的指引作用和学生学的主体作用，在教与学的良性互动中培养学生独立思考和解决实际问题的能力，仍是国际经济与贸易专业今后亟需解决的问题。

4.专业建设经费的投入不是很充足，分配不均衡，使用不尽合理

目前普遍的看法依然是，社会科学类专业建设和发展不需要太多的经费投入就可以建好，尤其是在以理工科为主的高校，社会科学类专业会更加遭受建设经费投入的“歧视”。本专业作为上海电力学院中为数不多几个文科类专业，在专业建设经费投入上还不是很充足，教师的办公备课条件还不是很好。同时，有限的专业建设经费在使用上还不尽合理，体现在重硬件设施投入轻软件投入，一方面，因为这是可以用定量化指标进行评价和考核的。另一方面，实验室引进的部分教学软件，与现实管理存在差距且需要进行二次开发研究。

三、解决特色国际贸易人才培养模式现存问题对策措施

针对以上不足及存在的问题，学院领导、专业负责人以及全体专业教师正积极寻求有效的对策和改进措施，主要包括以下几个方面。首先，内部挖潜和校外引进相结合，千方百计提升本专业教师的教学和科研水平。其次，采取措施，强化实践环节教学，并尽可能突出电力、能源贸易特色。一方面，借助学校的“双师计划”和“引智工程”，采取“走出去”和“请进来”双管齐下的方式，虚心学习，深入企业，梳理并解决企业的核心问题，与电力行业（能源行业）有关企业建立更加密切的联系，争取与企业的深度合作，提高学校科研品牌效应，进一步丰富学校的校外实习基地。另一方面，在课程设计上，充分利用现有的实验条件，进一步增加实践环节教学的课时量。我们正通过积极申请横向课题或与电力企业共同申请纵向课题的方式，争取与电力行业有关的外贸企业建立更加密切的联系，进一步落实和优化电力国际化的实习基地，使校企合作有实质性进展。再次，继续探索新的教学模式，培养学生独立思考和解决实际问题的能力。解放思想，大胆尝试，努力探索新的、有效的教学模式。借助专业课程建设、教学改革项目和教学改革论文，继续尝试新的教学理念、方法，改变教和学的固有模式，通过启发式教学，培养学生独立思考和解决实际问题的能力。最后，开源节流，尽力争取更多的专业建设经费，并合理配置和使用，提高经费的使用效率。教学建设经费是专业建设和发展的物质基础，我们将通过内部挖潜，提升专业实力，开源节流，尽最大努力争取更多的专业建设经费，同时，围绕提升人才培养质量这一核心目标，合理配置和使用经费，提高经费使用效率。

作者：韩云昊单位：上海电力学院

力学专业论文:园林专业工程力学教学方法

1教学设计

1.1互动式教学

工程力学课程与其他课程有本质的区别，工程力学课程教学的最终目标就是解决问题，这就要求学生能理解解决问题的思路，掌握解决问题的方法.课堂上如果只是老师在上面讲，学生在下面，效果是很不理想的.但如果课堂上将主动权从老师转移给学生，效果截然相反.但是如何将主动权交给学生呢？措施如下

1.1.1紧紧结合课堂，有针对性的提问

高超的教学提问艺术，能很好的启发学生的思维，使教学活动顺利进行.教学中教师巧妙的提问常常可以一下子打开学生思维的闸门，拓展学生思维的深度和广度，培养学生良好的思维习惯，还能增强学生的主体作用，巩固强化已学过的知识.

1.1.2抓住重点难点，合理安排课堂讨论

课堂上教师在讲解了一定的知识点后，要及时的设计问题让同学们思考并进行课堂讨论，课本上的思考题或者自己平时教学过程中的积累设计成的问题，都能及时的引导学生课堂学习，有启发性的问题有利于学生的思维发展，更能让学生抓住教学的重点难点.举例1在讲解力偶和力矩时，一般是先讲力矩再讲力偶的，基本的概念、性质、定理讲完之后，及时的问学生：力矩和力偶的相同之处和不同之处分别是什么？这个问题一出，学生就开始思考，这时就可以组织一个小讨论，让大家自由发言.综合大家讨论的内容，学生基本上都能掌握力矩和力偶，而且也能完全的区分这两个力的形式.举例2在讲解拉压杆的强度问题时，要根据杆件的强度来确定结构的许用荷载，如图1中所示结构，若已知杆1杆2的横截面积和许用应力，要确定结点处受力的许用荷载.解法1根据结点A的受力平衡找出杆1和杆2受到的力与F的关系，然后根据许用应力确定F的取值范围，取交集即可；解法2根据杆1和杆2的许用应力确定两杆受到的最大轴力，再根据结点A的平衡计算力F的大小.这两种解法，计算的结果完全不同.我们就可以问学生，这两种算法是不是都正确？如果都正确，为什么结果不同呢？如果不全正确，哪个计算方法错误呢？错误又在哪里呢？这样一来，学生就开始思考讨论了.通过这样的一个讨论，大家就会明白杆件的许用荷载和结构的许用荷载的区别了.只要课堂上留给学生讨论的时间，学生掌握知识的程度远比老师在讲台灌输式的讲解强的多.可见，老师少讲，学生多想多讨论，是件事半功倍的大好事.

1.2案例式教学

工程力学理论性强，比较抽象，与工程实际联系紧密，与此同时，学生又没有什么实际经验，分析工程问题解决实际问题的能力有限，而《工程力学》课程的学习目标就是解决实际问题.所以在教学中，教师应该搜集和积累一些与工程力学相关的实例，激发学生学习基本理论的兴趣，提高学习效果.举例1讲解平面汇交力系时，基本的理论知识讲完后，给大家举例园林工程施工时的轧路碾子过障碍物的实例，如图2所示.要大家根据学习的理论知识分析工程问题，计算拉过碾子的最小水平力是多大？拉过碾子的最小力又是多大？举例2讲解弯曲强度时，大自然赋予树木的美好造型，如形成合理的圆形截面，能够抵御不同方向的风力引起的弯曲内力和变形，上细下粗的树身，各截面弯矩自下而上越来越小，形成等强度悬臂梁.

1.3重视习题课和课下作业

为了解决《工程力学》课时相对较少内容相对较多的矛盾，一般都采取加快授课进度的办法，所以学生在有限的时间要掌握一定的知识点，还要会熟练应用，就存在一定的难度.所以展开一定课时的习题课和布置定量的有代表性的作业就显得尤为重要.笔者根据工程力学的两大部分，分别展开静力学习题课和材料力学习题课各一次，一次2学时.

（1）习题课时一定要选择好题目，既要有代表性，又要有一定难度，还要能联系工程实际，重点是通过题目的讲解培养学时的应用力学知识解决实际问题的能力；

（2）讲解题目时尽量一题多解，让学生通过一个题目的解决就能熟练掌握多个知识点；

（3）习题课时要充分调动学生的主观能动性，题目讲解前要给学生思考的时间，采取学生思考—设问—回答—分析—讨论—讲解—总结的过程，可以大大缩短学生掌握知识的时间；

（4）课下作业一定要适量，有针对性的温习课堂教学内容，能够及时评价课堂教学的效果；

（5）课后作业在下次上课时进行总结，将作业中出现问题较多的地方再重点强调一下，个别问题单独纠正.总之，一定要利用好习题课的时间，重视课下作业的整体质量，通过习题课和课下作业让学生的解决实际问题的能力得到提高.

2考核办法

根据工程力学课程的特点，考试成绩不能采取一卷定高低的方法，而应该将平时成绩和期末考试成绩相结合.

（1）将课下作业做为考试成绩的一部分，每次课下作业都给学生做成绩记录，不交作业的没有成绩，这样也能提高学生做作业的动力，有效提升学生解决工程实际问题的能力；

（2）将课堂提问回答情况作为期末考试的一部分，提高学生课堂的主人翁意识，调动其学习的兴趣和热情；

（3）期末考试时，弱化学生死记硬背的内容，强化学生解决问题的能力，将一些常见的公式印制在试卷上，增强学生的应用知识水平.

3结束语

如何在《工程力学》课堂教学中突出其应用型的理念，强调培养学生实践能力、提高学生的工程意识、增强解决工程实际问题能力，是值得不断的探索和总结的.这就要求教师在课堂教学中结合学生的实际，不断改进教学方法和手段，树立学生的主人翁意识，让学生充分参与到课堂上来，只有这样，才能不断的提高教学效果，全面提高学生的工程素质.

作者：于敏缑瑞宾肖昕迪吴伟东单位：安徽科技学院城建与环境学院安徽科技学院机电与车辆工程学院）

力学专业论文:探讨园林专业工程力学课程教学方法

1教学设计

针对我校立足培养应用型人才的目标，结合园林专业的特色，在工程力学课程教学中，我们对学生强调工程力学和一般的力学理论的区别，培养学生对工程的认识以及应用力学理论解决工程问题的能力.在教学过程中，先讲解力学的理论基础，再从生活出发，从工程实际问题出发，理论联系实际，激发学生的求知欲、好奇心，培养学生独立思考，互相讨论进而解决问题的能力.

1.1互动式教学

工程力学课程与其他课程有本质的区别，工程力学课程教学的最终目标就是解决问题，这就要求学生能理解解决问题的思路，掌握解决问题的方法.课堂上如果只是老师在上面讲，学生在下面，效果是很不理想的.但如果课堂上将主动权从老师转移给学生，效果截然相反.但是如何将主动权交给学生呢？措施如下

1.1.1紧紧结合课堂，有针对性的提问

高超的教学提问艺术，能很好的启发学生的思维，使教学活动顺利进行.教学中教师巧妙的提问常常可以一下子打开学生思维的闸门，拓展学生思维的深度和广度，培养学生良好的思维习惯，还能增强学生的主体作用，巩固强化已学过的知识.

1.1.2抓住重点难点，合理安排课堂讨论

课堂上教师在讲解了一定的知识点后，要及时的设计问题让同学们思考并进行课堂讨论，课本上的思考题或者自己平时教学过程中的积累设计成的问题，都能及时的引导学生课堂学习，有启发性的问题有利于学生的思维发展，更能让学生抓住教学的重点难点.举例1在讲解力偶和力矩时，一般是先讲力矩再讲力偶的，基本的概念、性质、定理讲完之后，及时的问学生：力矩和力偶的相同之处和不同之处分别是什么？这个问题一出，学生就开始思考，这时就可以组织一个小讨论，让大家自由发言.综合大家讨论的内容，学生基本上都能掌握力矩和力偶，而且也能完全的区分这两个力的形式.举例2在讲解拉压杆的强度问题时，要根据杆件的强度来确定结构的许用荷载，如图1中所示结构，若已知杆1杆2的横截面积和许用应力，要确定结点处受力的许用荷载.解法1根据结点A的受力平衡找出杆1和杆2受到的力与F的关系，然后根据许用应力确定F的取值范围，取交集即可；解法2根据杆1和杆2的许用应力确定两杆受到的最大轴力，再根据结点A的平衡计算力F的大小.这两种解法，计算的结果完全不同.我们就可以问学生，这两种算法是不是都正确？如果都正确，为什么结果不同呢？如果不全正确，哪个计算方法错误呢？错误又在哪里呢？这样一来，学生就开始思考讨论了.通过这样的一个讨论，大家就会明白杆件的许用荷载和结构的许用荷载的区别了.只要课堂上留给学生讨论的时间，学生掌握知识的程度远比老师在讲台灌输式的讲解强的多.可见，老师少讲，学生多想多讨论，是件事半功倍的大好事.

1.2案例式教学

工程力学理论性强，比较抽象，与工程实际联系紧密，与此同时，学生又没有什么实际经验，分析工程问题解决实际问题的能力有限，而《工程力学》课程的学习目标就是解决实际问题.所以在教学中，教师应该搜集和积累一些与工程力学相关的实例，激发学生学习基本理论的兴趣，提高学习效果.举例1讲解平面汇交力系时，基本的理论知识讲完后，给大家举例园林工程施工时的轧路碾子过障碍物的实例，要大家根据学习的理论知识分析工程问题，计算拉过碾子的最小水平力是多大？拉过碾子的最小力又是多大？举例2讲解弯曲强度时，大自然赋予树木的美好造型，如形成合理的圆形截面，能够抵御不同方向的风力引起的弯曲内力和变形，上细下粗的树身，各截面弯矩自下而上越来越小，形成等强度悬臂梁.

1.3重视习题课和课下作业

为了解决《工程力学》课时相对较少内容相对较多的矛盾，一般都采取加快授课进度的办法，所以学生在有限的时间要掌握一定的知识点，还要会熟练应用，就存在一定的难度.所以展开一定课时的习题课和布置定量的有代表性的作业就显得尤为重要.笔者根据工程力学的两大部分，分别展开静力学习题课和材料力学习题课各一次，一次2学时.

（1）习题课时一定要选择好题目，既要有代表性，又要有一定难度，还要能联系工程实际，重点是通过题目的讲解培养学时的应用力学知识解决实际问题的能力；

（2）讲解题目时尽量一题多解，让学生通过一个题目的解决就能熟练掌握多个知识点；

（3）习题课时要充分调动学生的主观能动性，题目讲解前要给学生思考的时间，采取学生思考—设问—回答—分析—讨论—讲解—总结的过程，可以大大缩短学生掌握知识的时间；

（4）课下作业一定要适量，有针对性的温习课堂教学内容，能够及时评价课堂教学的效果；

（5）课后作业在下次上课时进行总结，将作业中出现问题较多的地方再重点强调一下，个别问题单独纠正.总之，一定要利用好习题课的时间，重视课下作业的整体质量，通过习题课和课下作业让学生的解决实际问题的能力得到提高.3考核办法根据工程力学课程的特点，考试成绩不能采取一卷定高低的方法，而应该将平时成绩和期末考试成绩相结合.

（1）将课下作业做为考试成绩的一部分，每次课下作业都给学生做成绩记录，不交作业的没有成绩，这样也能提高学生做作业的动力，有效提升学生解决工程实际问题的能力；

（2）将课堂提问回答情况作为期末考试的一部分，提高学生课堂的主人翁意识，调动其学习的兴趣和热情；

（3）期末考试时，弱化学生死记硬背的内容，强化学生解决问题的能力，将一些常见的公式印制在试卷上，增强学生的应用知识水平.

2结束语

如何在《工程力学》课堂教学中突出其应用型的理念，强调培养学生实践能力、提高学生的工程意识、增强解决工程实际问题能力，是值得不断的探索和总结的.这就要求教师在课堂教学中结合学生的实际，不断改进教学方法和手段，树立学生的主人翁意识，让学生充分参与到课堂上来，只有这样，才能不断的提高教学效果，全面提高学生的工程素质.

作者：于敏缑瑞宾肖昕迪吴伟东单位：安徽科技学院城建与环境学院安徽科技学院机电与车辆工程学院

力学专业论文:土木工程专业理论力学教学改革

摘要：理论力学是土木工程专业中的一门核心技术基础课程，具有理论性强、内容多和课时少、教材针对性差等特点，加上教学手段单一，学生普通反映难学。为提高教学质量，激发学生积极性，培养其工程实际应用能力，文章在分析土木工程专业理论力学在教学方面存在的问题的基础上，又探讨了理论力学课程的教学改革内容。

关键词：土木工程专业；理论力学；教学改革；工程实际

理论力学是土木工程专业中的一门核心技术基础课程。在整个土木工程专业教学体系中，理论力学这门课程担负着承前启后的作用，它不仅是材料力学、结构力学等后继力学课程的基础，而且在整个教学过程中对培养学生的工程素质也有着非常重要的作用。因此，理论力学这门课程的教学，要在确保学生掌握内容和体系的同时，学会应用该理论和方法分析、解决一些简单的工程实际问题，从而培养学生的抽象化能力、逻辑思维能力和创新能力。理论力学是主要以伽利略和牛顿总结的基本定律为基础，研究物体机械运动一般规律的科学，属于古典力学范畴[1]。虽然其体系与内容已经相当完善，但随着高等教育教学体制的改革与深化，特别是针对土木工程专业学生来说，存在教学学时偏少、针对性教材缺乏、理论知识与工程实际联系不够紧密、教学手段单一等问题，导致课程内容枯燥，学生学习压力大，提不起兴趣。笔者结合教学经验和对土木工程专业的认识，探讨了理论力学课程的教学改革内容。

一、土木工程专业理论力学课程在教学方面存在的问题

（一）教学学时偏少

不同高等院校使用的《理论力学》教材不尽相同，但基本上都包括静力学、运动学和动力学三个部分；这三个部分之间在层次结构和知识点上都存在逻辑关联，构成理论力学这门课程体系，是一个有机的整体[2]。但在高等教育教学体制的改革下，随着基础学科加强、特色学科增多，课时不可避免的被压缩。比如，笔者所在学校根据“专结构、懂施工、长材料”人才培养方案特点，加强了与材料方面相关的学科，导致土木工程专业理论力学教学学时被减少到64个学时。课程内容多、知识点存在逻辑关联、体系完整等特点导致很难通过简单的减少课程内容来减少学时减少所带来的问题，这种简化方式只会导致这门课程失去其完整性与严谨性。

（二）缺乏针对性教材

理论力学的教材绝大多数属于通用性教材，适用于包括机械、土建、交通、水利、动力、航空航天等专业，缺乏专门针对土木工程专业学生编制的理论力学教材。通用性教材的弊端在于部分内容、例题及作业对于土木工程专业来说不适用。比如，笔者所在学校理论力学课程采用的是哈尔滨工业大学理论教研室编的“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，其中包含许多与机械相关的例题及作业，对于没有一定机械方面知识储备的学生来说学习难度极大，而与土木工程专业相关的内容和例题不够全面和深入，导致学生的时间投入和收获不成正比，容易引发学生厌学情绪的产生。

（三）理论知识与工程实际联系不够紧密

理论力学是一门理论体系严谨、逻辑性强的学科，课程内容与工程实际联系是否紧密主要体现在教材的例题和习题的选用上。但是现阶段教材选用的例题和习题大多是直接给出经简化过的抽象化力学模型，而缺乏工程实际案例作为例题，理论知识与工程实际联系不够紧密，导致学生难以理解学习的目的和意义，也不利于培养学生工程实际问题的建模能力和解决能力。

（四）教学手段单一

虽然现代多媒体教学手段具有直观性、图文声像并茂、动态性、大信息量大容量等优点，能够在一定程度上弥补传统板书教学方式的不足，但由于理论力学理论性强、公式多、抽象化程度高，致使教学方式一般采取的均为多媒体结合板书，从而导致教学方式单一，学生参与度低，不利于激发和调动学生的积极性。

二、土木工程专业理论力学课程在教学方面的改革

对于土木工程专业来说，理论力学课程在教学内容和教学方法上存在诸多的不适应性，导致学生在这门课程上花费时间多、学习压力大，存在畏惧心理，学习效果差，知识结构和能力掌握情况远达不到预期等问题。因此，笔者根据对土木工程专业及理论力学学科认识，就土木工程专业理论力学课程在教学内容和方法上的改革思路进行探讨，以期找到更好的教学方式。

（一）合理分配教学时间

对于课程内容多而学时偏少的问题，就土木工程专业来说，应当在教学过程中做到有所侧重。理论力学三大部分中，运用最多与后续课程联系最紧密的是静力学部分，其次是运动学和动力学。因此，在教学时，教师应重点讲授静力学部分，包括内容、思路、知识点逻辑关联、体系及工程运用，以达到尽可能的深入和扩展。而对于运动学和动力学部分，在分配学时较少的情况下，教师更多地是要引导学生掌握整个课程理论体系的层次结构，探索知识点的逻辑关联，从而理清课程中不同理论间的脉络，让学生从总体上对该课程有一个清楚的认识。

（二）结合学生需求重新编制教材

造成教材缺乏针对性和理论知识与工程实际联系不够紧密的原因，主要是教材编制上的滞后。随着专业领域的不断细分，不同的专业有不同的侧重面，适合多专业的教材很难做到兼顾广度和深度，因此，应当编制完全针对土木工程专业学生专用的理论力学教材。专用教材在例题和习题选用上，在保留一些经典例题与习题的同时，应与土木工程专业密切相关，最好能体现专业的特色并与工程实际紧密结合。而且，要跟随时代进步，不断更新题型，以赋予经典力学时代的色彩，显示与工程实际相结合的魅力[3]。选用工程实际案例优点在于，帮助学生理解理论知识的同时，加强生产实际运用，拓宽思路，给学生留出充分的想象空间。尽量避免选用抽象化、模型化的题型，这将不利于学生对相关知识的理解和应用。

（三）采用多种教学方式

针对以讲授为主的单一教学方式，不利于激发和调动学生的参与性与积极性的问题，应引入更为丰富的教学方式。教师可以通过工程实际案例的视频展示，以探究型教学的形式，和学生共同探讨实际结构构造、实际结构抽象化建模方式，增加学生的积极性，让学生对运用理论力学知识解决实际工程问题有更深层次的认识，培养学生对工程的直观认知。例如，在讲到静力学中平面简单桁架的内力计算时，应以实际工程如桁架桥、厂房桁架屋顶等作为具体例子，制作相关的视频给学生看，并和学生共同讨论桁架结构的实际构造以及连接方式；通过启发式教学方式，让学生深入思考面对受力复杂的实际桁架结构在求解内力的时候，如何考虑主要因素从而将桁架简化、抽象化为力学模型，以及计算出结果和实际桁架之间的差别。通过从实际工程到理想化模型再到结果分析全过程的探讨，引导学生积极参与，提高学生对采用理论力学方法解决工程实际问题方法的认识，激发学生积极性，培养其实际的工程解决及应用能力。教师也可以在理论力学教学中引入一些简单的工程计算软件，通过对例题手算与软件电算相互验证的方式，激发学生的好奇心和积极性，这对培养学生解决问题的能力很重要。在众多的工程计算软件中推荐Maple软件，该软件功能多，易于掌握，学生可以在课余时间通过自学掌握基本功能，就可以应用于理论力学问题的求解[4]。

三、结语

为培养土木工程专业人才，针对土木工程专业理论力学在教学内容和方法上存在的一些问题，需要对理论力学课程传统教学模式进行改革。笔者针对传统教学存在教学学时偏少、针对性教材缺乏、理论知识与工程实际联系不够紧密、教学手段单一这几方面的问题进行探讨，提出调整方法，以期提高教学效果，激发学生的学习兴趣，提高学生自主学习的意愿，加强学生的工程应用意识，提升学生的工程应用能力和综合素质。

作者：游帆 王国杰 单位：福建江夏学院工程学院

力学专业论文:土木工程专业材料力学教学改革

摘要：为提高土木工程专业材料力学的教学效果，针对教学过程中发现的一些问题，在教师队伍专业性，教学内容时效性、拓展性，教学手段结合性、细节性，教学方法灵活性，实验教学层次性，课程考核多样性六个方面作出了有益的探索和尝试。实践表明:这些教改措施增强了学生的学习兴趣、学习动力、动手能力、解决实际问题的能力，有利于土木工程专业材料力学教学质量的提高。

关键词：土木工程；材料力学；教学改革；教学内容；课程考核

引言

材料力学是固体力学中最早发展起来的一个分支。一般认为，1638年，意大利著名数学家、天文学家、理学家伽利略出版的名著《关于两门新科学的谈话和数学证明》标志着材料力学的开端。书中，首次提出了材料的力学性质和强度的计算方法。对于土木工程专业来说，材料力学是一门非常重要的专业基础课。其以解决材料的强度问题、刚度问题、稳定性问题为总纲，具有较强的理论性和实践性。

一、现状及存在的问题

目前，国内各高校土木工程专业多选用张如三、孙训方、刘鸿文主编的《材料力学》作为指定教材，或者选用在这三本《材料力学》基础上重新编写的教材。采用的课堂教学方法基本都是从简单的拉伸（压缩）、剪切、扭转和弯曲四种基本变形开始，然后归纳到一般的应力应变状态分析与强度理论、组合变形以及压杆稳定问题。在讲授完课堂相关理论知识后，由实验指导教师指导学生进行轴向拉伸、压缩以及平面弯曲等实验。总体上，土木工程专业的材料力学教学内容已经比较稳定，课堂学时一般在60~74个之间，实验学时一般在4~8个学时之间，学分在3.2~4.0分之间。针对材料力学的教改问题，很多同行进行了研究，也取得了一定的成果。但结合我们前些年的教学实践，也发现了一系列的问题，具体如下：

1.教师队伍缺乏专业性。材料力学是土木工程专业、机械类专业、信息类专业等很多工科专业都开设的一门专业基础课，因此很多学校（包括作者所在学校前些年）均统一安排基础学部的力学教师来讲授材料力学。从学校层面讲，这样安排节省了教学资源，便于统一管理。但弊端是基础学部的教师对土木工程专业缺乏深入的了解，不能将材料力学中的相关理论和实际土木工程相结合，这就导致了学生学到的知识仅限于书本上，不知究竟学到了什么，很难提升学习兴趣。

2.材料力学理论性较强，概念多，公式多，计算多，内容多，学生接受困难。材料力学章节多，内容多，各章之间连续性相对不强。本身理论性、抽象性又较强，很多概念，如应力、应变等，学生第一次接触，若采用传统的讲授式教学，不辅以必要的手段，在有限学时内，很难理解其本质，降低学生学习的主动性和积极性。

3.教材的发展相对落后于规范。目前，我国土木行业的规范体系中，如钢结构设计规范、混凝土结构设计规范等，除疲劳计算外，均基于近似概率极限状态设计法进行强度、稳定等校核，而材料力学中仍主要采用容许应力法，若完全按照教材讲解，学生所学知识与当前工程实践、新理论相差甚远，会误导学生。

4.实验教学流于形式、学生不重视。材料力学的实验基本是在课堂教学讲授完相关理论之后进行，相关实验基本为验证性实验，有些甚至仅由教师给学生演示一遍，学生仅需观看不需要自己动手验证，最后学生上交实验报告就算是完成了实验教学。实验教学沦为一种“形式主义”教学，不仅提高不了学生的兴趣，有时甚至被学生认为是耽误了有限的课堂教学时间。

二、材料力学教学改革建议

针对材料力学教学实践中发现的问题，经过实践，作者提出了一些针对性的建议，具体为：

1.教师队伍注重专业性建设。充分意识到教师在教学过程中的主导及组织作用，选择具有较高学术水平、丰富工程背景的土木工程专业教师讲授材料力学课程，这样教师可以实时地把材料力学教学内容与工程实践结合起来，比如材料力学中梁构件的支座可分为可动铰、固定铰、固定端支座，但我们工程中的主梁一般支承于柱上，次梁一般支承于主梁上，那工程中实际中的梁对应的支座又是那种呢？对于钢筋混凝土梁构件来说，当梁端部承受负弯矩，上部混凝土受拉开裂，如梁上部不配置纵向受拉钢筋，即可允许梁端发生转动，进而释放掉负弯矩，这样一般就可认为是固定铰；反之，若梁端上部配置了足够多的纵向受拉钢筋，那计算时就可以简化为固定端。通过专业老师的讲授，使学生切实体会到材料力学和工程实践的密切关系，进而激发学习的兴趣。

2.教学内容注重时效性、拓展性建设。在对教学内容不做较大修改的前提下，教学时注重时效性，与现行相关规范作比较，如轴心受拉构件的强度计算公式，材料力学中基于容许应力法的表述为公式（1）、钢结构设计规范中基于近似概率极限状态设计法的表述为公式（2）。NAn≤[σ]（1）NAn≤f（2）式中，N为构件受到的轴拉力；An为构件的净截面面积；[σ]为许用应力，Q235钢材一般取150~170MPa之间；f为钢材的抗拉强度设计值，Q235钢材一般取215MPa（板件厚度小于12mm）。从表面上看，公式（1）和公式（2）的区别仅为[σ]和f。但实际上公式（1）基于容许应力设计法，要求结构在标准荷载下产生应力不得超过材料的容许应力[σ]（容许应力[σ]由材料的极限应力除以一个大于1的安全系数得到），因此可知，式（1）中的N是由标准荷载产生的轴拉力。近似概率极限状态设计法设计公式（2）是用荷载或荷载效应、材料性能和几何参数的标准值附以各种分项系数，对于不同重要性的结构，尚应考虑结构重要性系数，即式（2）中的N是由荷载设计值（荷载标准值乘以相应的荷载分项系数）产生的轴拉力，f是由材料强度标准值除以抗力分项系数得到。除注重教学内容与现行规范相结合外，教学过程中我们也强调力学知识的拓展性，即材料力学中的相关知识不仅在土木工程中应用，在生活中也有大量应用，诸如食品包装袋上预留一个小豁口、如何吃火腿肠、冬天水管为什么会被冰胀裂、撑杆跳运动员使用的撑杆的变化（由木杆、竹竿、金属杆等逐渐过渡到现在用的玻璃纤维杆）、香蕉球的力学原理、弹簧秤的力学原理等等，通过这些生活中的具体问题，使缺少工程实践的学生从生活案例中理解材料力学概念，让学生意识到材料力学就在我们身边，并逐步引导学生自己去发现材料力学在生活中的应用，进而提高学生的学习兴趣。

3.教学手段注重结合性、细节性建设。本文着重介绍的是作者采用多媒体课件教学时，认为应该注意的一些细节性问题。（1）多媒体课件形声、动画兼备，对于抽象的应力、应变、变形过程等更容易展示出来，学生也容易理解，但制作课件时要注意排版、字体大小、颜色等，最好多图片少汉字，能用动画表述不用文字描述。排版不宜过于花哨，否则会喧宾夺主，学生会把过多的注意力放在课件上，而不是教学内容上。（2）多媒体课件内容选择上，辐射面要广，不仅包含教材上的知识，尚应涵盖教材没有涉及到的知识。但除重点内容外，一般不必过于详细，否则学生会认为“课件”就是材料力学，降低他们主动学习的积极性。细节决定成败，一个好的多媒体课件可以让学生在愉悦中掌握知识，优化课堂教学，提高教学质量。

4.教学方法上注重灵活性建设。为改善传统的教师讲、学生听这种学生“被动学习”的教学方法，将“启发式学习”“学生自主学习”与传统的教学方法相结合，引导学生积极思考，增强了教与学的互动，使学生参与到教学活动中来，而不是被动地接受。“启发式学习”的核心是引导学生学习，结合材料力学每章节课程内容，教师在导课时都结合具体的工程案例或相关科研成果，首先让学生知道要学什么，相关的问题在哪？带着问题去学习，学完相关内容后，师生共同对问题进行归纳总结，加深学生对学习内容的理解。比如在讲解压杆稳定问题时，教师首先提出问题：仅长度不同的钢柱，其余均相同，哪个承载力会高一些呢？学生从生活常识的角度一般能知道短柱一般承载力会高一些，但不知道原因在哪儿。在讲解完压杆稳定问题后，学生就知道原因所在了。“学生自主学习”就是给学生站上讲台并充当教师角色的机会。材料力学课程安排中一般会有2~4个学时的机动课时，我们利用这几个学时的时间，让学生站上讲台，规定每个学生授课时间一般在8分钟左右，从授课章节、多媒体课件制作、素材收集等等全部由学生自主完成，在“学生教师”授课的过程中，教师充当学生，最后由教师进行点评。以前，教学过程中，我们一般把这几个学时安排成答疑，效果并不理想。基于此，我们把答疑全部改为课下进行，不占用课堂时间，把节约下来的课时用来给学生展示，这样提高了他们学习的主观能动性和在众人面前表达自己的能力，也让他们体会到了教师工作的辛苦。

5.实验教学注重层次性建设。针对之前实验教学的弊端，我们作了如下改进：（1）除实验室专门配备的教师外，要求材料力学授课教师全程参与实验教学。（2）将实验分层，第一层次为基础性实验，包括拉伸、压缩、平面弯曲实验。第二层次为综合性实验，可以由学生自拟题目或结合教师个人科研项目确定。（3）基础性实验教学过程中，授课教师首先把与实验有关的多媒体课件等相关素材提供给学生。进入实验室进行实验时，由实验室教师对授课教师事先提供给学生的素材（多媒体课件等）进行详细讲解，并预留下一些问题。因学生课下已经做好了预习，这样有效地节省了准备时间。为提高学生的动手能力，实验按每2~3人一组进行分组，撰写实验报告时，学生除需对实验数据进行整理分析外，尚需对实验室教师预留的问题进行解答。对实验过程中不懂的问题，也可以在实验报告上提出，最后由实验室教师汇总交给授课教师，由授课教师统一解答。同时，实验报告上必须注明小组每个人的分工。（4）综合性实验为选做性实验，可以是真实的物理性实验也可以是数值性实验，主要是针对学有余力的同学开展的。截至作者发稿前，学生自拟了轴向压杆稳定承载力的测定、焊接构件残余应力测量等多个实验项目；参与到教师的科研项目中的实验就更多了，诸如一些实际检测类的工程项目、实验室的科研试验项目等。6.课程考核注重多样性建设。课程考核过程中，摒弃了平时成绩+实验课程成绩+期末考试成绩加权计算总成绩、期末考试闭卷的传统作法。相关改进如下：（1）针对材料力学公式多、概念多的实际情况，考试时允许学生自备半张A4纸，半张A4纸单面（另一面空白）可以撰写自己认为重要的公式、概念等等，但只能自用不可互相传阅，考试结束时该半张A4纸写上姓名随同试卷上交。（2）减小主观性成绩在总成绩中所占比重，平时成绩主要依靠作业质量、出勤率等来确定，但仅占总成绩的10%；实验课程成绩分为A（优秀，对应90分及以上）、B（良好，对应80~90分）、C（中等，对应70~80分）、D（及格，对应60~70分）、E（不及格，对应60以下）五个等级，若实验成绩等级为E，则采用一票否决制，总成绩不合格；若等级为C或D，实验课程成绩占总成绩的30%；若等级为A或B，实验课程成绩占总成绩的20%。总体上，实验成绩越低，在总成绩中所占比重越大，就会导致总成绩越低，进而促进学生重视实验教学。

三、结束语

经过几轮的教学实践改革，针对我校土木工程专业材料力学的教学改革取得了初步成效，学生对材料力学的理解逐渐由一门抽象、难懂的“力学课”转变为土木工程专业的一门“专业基础课”，学生的学习兴趣、学习动力、动手能力、解决实际问题的能力大幅提高，学习过程中的参与感逐渐增强。但我们也意识到，材料力学教改工作是一项长期工程，需要我们顺应形势，进一步地探索和实践。

作者：于海丰 邹丹丹 张华

力学专业论文:能源化学工程专业化工热力学教学思考

[摘要]《化工热力学》是能源化学工程专业一门理论性和逻辑性较强的专业基础课，文章阐述了作者在《化工热力学》课程教学过程中如何提高学生对学习本课程兴趣的教学实践和教学体会。通过明确教学内容和教学主线，改变传统的单一的课堂教学，将课堂教学与学科动态及工程实践密切结合，激发学生学习兴趣，培养学生自主学习能力和工程意识，以满足培养能源化学工程领域领军人物的要求。

[关键词]化工热力学；能源化学工程；教学实践；教学体会

化工热力学是化工类学生的专业必修课程之一，主要讲述热力学定律在化学工程领域的应用，包括化工过程中各种形式的能量之间相互转换规律及过程趋衡的极限条件等。它是培养学生分析和解决实际化工问题思维方法的重要专业理论基础课[1-3]。然而该课程的课程内容抽象、计算繁琐，学生感到非常难学又缺乏实际应用，在课程学习过程中学生产生恐惧和厌学心理，达不到良好的教学效果，因此，我们对该课程的教学内容和教学方法进行一些改革和尝试，希望激发学生学习的兴趣，进而更好地掌握这门课程，为后续专业课程的学习夯实基础。武汉大学2013年新开设的能源化学工程专业是由1958年原武汉水利电力学院开办的“电厂化学”专业发展而来，主要面向电力行业及高效洁净能源领域(包括超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等)，培养掌握化学与化工基础理论及能源化学专业知识和技能的未来行业发展的领军人物。目前，本专业主要有水处理、材料腐蚀与防护、化学监督与控制、能源化学四个主要研究方向。为了适应学校对新专业发展和一流学科建设的要求，2015年在本专业大三学生中新增设了《化工热力学》这门化工类专业的专业基础课程。如何调动学生的课堂积极性，培养学生的创新能力，夯实学生的专业基础，使他们在54学时的学习过程中理解并掌握本门课程的基本概念，并且将抽象的理论与实际的能源化学过程联系起来是本课程的核心教学任务。本文结合我校能源化学工程专业的培养目标，浅谈《化工热力学》的教学体会，着重对教学方式进行了探索和实践，为培养能源化学工程领域的领军人物奠定基础。

1明确教学内容与课程主线

结合我校《化工热力学》课程以工程应用为中心、专业研究方向覆盖面广等特点，我们选用了朱自强等编著、化学工业出版社出版的《化工热力学》作为教材[4]，同时，也鼓励学生使用部分参考教材(《化工热力学》，冯新等编，2008；《化工热力学(第二版)》，陈钟秀等编，2000；《化工热力学导论(原著第七版)》，J.M.史密斯等编，刘洪来等译，2007)[5-7]。化工热力学发展时间较长，已形成较完整的知识体系，如何在54学时内有效地把关键知识点教授给学生是本课程教学实践的关键。由于本专业学生在大二《物理化学》课程中已经系统学习了理想气体相关的状态方程及其应用，因此在本课程教学中不再赘述，而是重点介绍工程实际应用较多的二参数状态方程、化工热力学分析、溶液热力学、流体相平衡和化学反应平衡等。在教学实践中，首先，详细分析《化工热力学》教材结构，围绕主线内容合理编排知识点；其次，建立好各知识点之间的逻辑关系，让学生在大脑中建立化工热力学框架图；最后，根据能源化学工程专业的需要，适当删减补充了教材内容，结合学科动态，增强化工热力学的应用能力，如燃料电池开路电压的计算、水/二氧化碳共电解制合成气过程中气体组成的计算等。

2改变单一课堂教学模式，培养学生自主学习能力

化工热力学课程设计的公式多而繁杂，学生在开始学习阶段容易产生恐惧厌学心理，传统的单一课堂教学模式具有“教师主导学生学习”的特点，与本课程“教师引导学生学习”的教学目的存在较大偏差。因此，应改变传统单一课堂讲授模式，充分采用“启发式”和“参与式”相结合的教学方法。首先，教师在课前预习阶段设疑(提出问题)，促使学生思考，复习旧知识，预习新知识；其次，教师在教学实践过程中采用多媒体和板书相结合的教学方式解疑(解决问题)，并通过对例题和习题的讲解加深学生对化工热力学原理、方法和应用的理解，同时，教学过程中应避免陷于抽象的说教和枯燥的公式推导之中，重点讲述化工热力学知识点的应用条件和物理意义；最后，课堂教学结束后，教师主动与学生面对面交流答疑(探讨问题)，并设置思考题让学生查阅相关资料。通过“设疑—解疑—答疑”的渐进式教学方法达到对关键知识点举一反三的目的，同时，吸引学生注意力，培养学生自主学习能力，提高学生学习的积极性和主动性。

3课堂教学与工程实践密切结合，培养学生初步的工程观点

化工热力学由于理论性较强、基本概念多且抽象，而且本科生在学习过程中接触科研课题及工程实践的机会较少，将课堂教学内容与科研课题及工程实践紧密结合起来，建立“以应用为中心”、“探究式”的特色教学模式，紧密联系我校在能源化学工程领域(特别是超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等方面)开发利用的化学工程实际问题，把学科前沿领域的科研成果带入课堂，可以使他们强化科研思想、激发听课兴趣、培养创新能力；同时，可以让学生获取利用化工热力学基本原理解决工程实际问题提供思路和方法，培养学生初步的工程观点。

4考核方式方法研究

传统的期末一张考卷为准的考试方式不利于学生能力的培养，也不能全面地体现学生对所学知识的掌握程度，为了更加系统全面地评价学生对课程内容的认识情况，我们对课程的考核方式方法进行了改革探索。目前，课程成绩总评包括平时成绩和期末成绩两部分，其中平时成绩包括学生的课堂综合表现、课程预习、平时作业三个部分，各占10%；期末考试采用开卷方式考试，考试的题目偏重于对知识点的理解和其在能源化学过程中的应用。然而由于该课程的课程内容抽象、计算繁琐，教学过程中发现仍有部分学生存在畏惧厌学心理，因此，在今后的教学实践中应考虑进一步激发学生的学习兴趣，增强学生的主观能动性，在课堂教学中引入分组讨论，开展导向性的专题研究，将课程内容与能源化学过程(特别是学科动态)相结合，培养学生查阅资料和分工协作的能力，为学生下一步学习专业课程夯实基础。

5结束语

在《化工热力学》课程的教学实践和尝试中，首先要明确教学内容与主线，打破单一的学生被动听讲的模式，理论联系实际应用，调动学生学习的积极性和主动性，激发学生对教学内容的兴趣，并且在教学的过程中对教学方法进行改革创新，因材施教，为学生下一步学习更专业的能源化学工程知识和从事新能源行业工作奠定扎实的基础。

作者：王瑶 刘通 周柏青 单位：武汉大学动力与机械学院

力学专业论文:土木工程专业弹性力学课程教改

摘要：为提高土木工程专业弹性力学课程教学质量和效果，本文分析了土木工程专业弹性力学课程的教学相关问题，针对相关问题，探索了土木工程专业弹性力学课程的教学改进方法，为提高其教学质量和效果提供了参考意见。

关键词：弹性力学；土木工程；教学；探索

弹性力学是高等学校土木水利等专业的一门理论性与应用性都很强的基础课程，目前各高校很多学科根据本专业本科教育培养目标，实现宽口径、厚基础的教学基本要求，减少课时和精简内容。另外，土木类专业所面临的现代工程结构设计问题大多为非杆系的复杂结构体系，所以许多高等院校要求开设弹性力学和有限元课程，其目的是加强土木类本科生对复杂结构数值分析能力的培养，以提高他们从事科学研究和现代结构设计的能力。然而学生普遍认为弹性力学解决实际工程的能力远不如材料力学和结构力学，而且弹性力学理论抽象，数学推导麻烦，课程枯燥乏味，提不起学习兴趣。因此在现有的学时下如何保证教学的基本要求和基本内容，用什么方法和手段达到既增大信息量，减少教学时数，又能强化学生能力的培养，成为弹性力学教学中需要关注的问题。

一、高校弹性力学教学现状

为了提高结构力学和弹性力学的相关教学水平和研究成果，教育部高等学校力学教学指导委员会力学基础课程教学指导分委员会结构力学及弹性力学课程教学指导小组定期召开工作会议，2006年工作会议在武汉理工大学召开，2009年工作会议在成都西南交通大学举行，2014年10月工作会议在北京工业大学举行，各高校在每次会议中都对弹性力学的教学进行了教学改革成果和经验交流，对教学实践、课程建设和资源积累等问题进行了研讨。北京工业大学在弹性力学的教学中也进行了很多研究和改革，北京工业大学弹性力学课程的设置和教学与国内其他高校具有类似特点与问题。2006年之前弹性力学作为土木工程本科专业的必修或必选课，学时一般为40学时左右，使用教材以徐芝纶《弹性力学简明教程》为主要教学参考书。在2007版本科教学改革之后，弹性力学在土木工程专业本科中仍然设置为学科基础必修课，但学时改为16学时，考试时采用闭卷考试，对学生学习要求较高，较多学生仍然认为太偏重于理论，理论抽象，数学推导烦琐难以理解，并且其解决实际工程的能力远不如结构力学。在2012版教学计划后，课程性质以及学时都没变，但考试时采用开卷考试，对学生的公式推导要求降低。改为16学时时，教师和学生的感觉都是时间太紧张，学习压力大，所以在刚完成的2015版土木工程本科教学计划中，弹性力学进行了很多变化，首先课程性质发生了改变，由学科基础必修课改为学科基础选修课，让学生有选择的空间，其次学时增加为24学时，让选修弹性力学的同学能真正学习到弹性力学的主要内容。所以目前在现有的学时下，如何保证教学的基本要求和基本内容，用什么方法和手段达到既增大信息量，减少教学时数，又能强化学生能力的培养，成为教学中关注的问题，由此也产生了弹性力学教学内容多和学时少的矛盾。许多高校和研究者在弹性力学课程教学和研究上进行了教学改革，取得了较多有益成果，尽管如此，土木工程专业弹性力学课程在以下几方面尚有待研究与改革：

（1）教学对象上，弹性力学通常主要在工程力学专业开设，需要充分考虑结合土木工程专业的特点。

（2）教学思路上，仍然偏向工程力学方法，在内容选择上较偏向数学，主要是理论上的教学，对理论分析和数值分析结合对比方面缺少。

（3）讲课内容中未能充分引入弹性力学领域的最新进展，尤其是与土木工程结构相关进展，因此在弹性力学课程的教学方式、教学内容、考试形式等方面需要进行一些思考和探讨，对弹性力学教学中的普遍与特殊问题进行研究与实践，将促进学校土木工程学科力学教学的发展。

二、尽可能地提高学生的“计算分析”理论水平

根据高等院校土木类专业本科指导性专业规范以及2015版培养方案规定的学时，需要考虑在既有学时下，使学生的理论水平能达到当今土木类专业的培养要求。

1.重点突出弹性力学分析思路和概念。在教学中，在分析思路上，一般重点讲授弹性力学平面问题的相关问题，并且对弹性力学平面问题基本理论采取精讲的形式，对空间问题基本理论采取和平面问题基本理论相对比方法进行讲解。如果根据实际，直接从实际工程的三维问题，再到讲授二维问题可能更符合思维过程以及实际工程问题，使得思路更加自然，并且能节省教学课时。另外，在讲授方法思路中应突出思路、概念与结论。如弹性力学中的概念问题：弹性力学中应力的方向以及正负号的定义，平面应力问题和平面应变问题的区分，应力边界条件和位移边界条件的确定方法，处理局部边界条件的圣维南原理，等等，这些都是讲述平面问题基本理论中要熟练掌握的概念。

2.结合具体土木工程实例教学，附加一些分析程序和工具的介绍，拓宽学生分析方面的应用能力。在介绍分析思路时，需要结合有实际工程背景的工程算例来分析，这样可以明确学习目的，激发学生的学习动力。在理论分析完成后，还可以介绍相应的数值分析方法，介绍Matlab计算程序或有限元分析工具，对理论分析过程数值化，让学生自己操作计算，分析结果。最后由于土木工程专业学生在实际工作中需要学会运用，可以结合一些设计规范进行学习，如：公路隧道设计规范（JTGD70-2004）建议采用弹性力学数值方法—有限元法计算围岩的隧道支护结构内力和变形等，通过在理论分析结果和数值分析对比的同时，还可以通过规范要求进行验算。

三、根据当今土木类本科生的培养要求，编写适合土木工程专业学生使用的教材

就目前而言，对于土木类本科生的弹性力学课程，各高等院校所安排的教学内容、教学时数及选用的教材均存有不同。换言之，对教学内容、教学时数及教材均没有统一的指定，仍处在各高校教师根据自己的教学经验进行不断地探索与总结。目前已出版的弹性力学教材有很多种，所使用的教材一般为《弹性力学简明教程》，徐芝仑编，高等教育出版社出版。这本教材所涵盖的内容较多、较全面，也比较深刻，对概念思路的解释较为简洁，但仍然有需要改进之处：

（1）基本上从平面问题到空间问题最后到板壳一些特殊问题，分析讲解思路可以变化，让学生更快更容易的理解。

（2）理论讲解较多，实际土木工程案例的分析较少。

（3）理论推导比较多，数值分析对比较少，数值分析工具的应用较少等，另外学生学习的课余指导用书比较少。为此，编写更加适合土木工程专业的教材以及教材指导用书是有必要的。

四、改革单一的板书教学模式，研制《弹性力学》的CAI电子教案

作为一门强调理论与应用的课程，仅以单一的板书教学模式明显不足。例如，本课程中复杂的理论推导数学演示，这些均可通过CAI电子教案的教学来表述。此项教改工作的目的是在教学时数不足的情况下，就如何实现课堂教学气氛活跃、高效率地完成教学内容、突出理论联系实际等方面而为之。根据本课程教学大纲中教学内容的要求及依据更加丰富的教材，可以编制本门课程的CAI电子教案。在实际教学中，采用多媒体与板书相结合的教学模式，预期可以达到较好的教学效果，授课学生能给出较好的评价。另外，课内教学是本课程的主要任务。但由于本门课程在土木专业上的应用性较强，学生的课程设计、毕业设计均会遇到实际结构问题的数值分析，对此需要课外指导，因此建立教师学生互动平台和窗口也是有必要的。

五、结语

为了提高土木工程专业弹性力学课程教学质量和效果，本文分析了土木工程专业弹性力学课程的教学相关问题，并探索了土木工程专业弹性力学课程的教学改进方法。

1.尽可能地提高学生的“计算分析”理论水平，使学生的理论分析水平达到当今土木类专业的培养要求。

2.根据当今土木类本科生的培养要求，编写适合土木工程专业学生使用的教材。

3.改革单一的板书教学模式，研制《弹性力学》的CAI电子教案，并建立教师互动平台和窗口。

作者：陈适才 彭一江 彭凌云 单位：北京工业大学建筑工程学院

力学专业论文:土木工程专业材料力学改革研究

【摘要】结合土木工程专业材料力学课程教学中存在的问题，从卓越工程师的培养目标出发，把CDIO教学理念引入到材料力学教学体系中，从教学内容、教学手段和方法、考核评价等方面提出来了有效的教学改革措施，建立了基于CDIO理念的材料力学教学模式。该教学模式对于提高学生的学习热情，培养学生的综合实践和创新能力有积极意义，是解决目前土木工程专业在力学教学中遇到问题的一个很好的借鉴途径。

【关键词】CDIO教育理念；材料力学；教学改革；课程考核体系

0引言

材料力学是土木工程专业的技术基础课，是研究各类工程结构中普遍存在的受力和变形现象的学科，着重培养学生的逻辑思维、分析能力和解决实际问题能力。一直以来，我国大学中所讲授的力学课程内容大多由前苏联引进的内容，内容陈旧、枯燥、抽象、重理论轻实践。教学方法多采用灌输式教学，造成课堂气氛死板，有时甚至枯燥无味，大大降低了学生的学习热情。这些问题不但加剧了学生的学习惰性，也影响到其它课程的学习状况。针对以上问题，如何为实际工程提供合格的力学人才；如何在材料力学教学中充分调动学生的主动性和积极性；在目前有限的课时下，如何对旧有材料力学课程体系进行合并、筛选等工作已经成为教学改革工作不可回避的事实。CDIO工程教育理念提倡在实践中学习，在学习中实践，这为该问题的解决提供了一种思路。

1CDIO工程教育模式

CDIO模式以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO模式强调与社会大环境相协调的综合的创新能力，同时更关注工程实践，加强培养学生的实践能力，因此CDIO工程教育模式是提高大学生的创新和动手能力、推进产学研结合、加强实践教学环节以及加强学生参与交流与合作能力的有效途径。

2基于CDIO模式的材料力学教学大纲设计

CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。材料力学课程既包括专业知识学习，又强调应用能力的提升，根据这一教学目标设计的教学大纲如表1所示。

3改革方案设计

3.1教学内容的改革

对于传统教学中的基本概念、原理和方法，我们在教学中应该重视，可为了拓宽学生的视野和运用力学知识建模的能力，我们又应该对教学内容优化。随着科学技术的发展，新的理论、新的学科、新的计算工具和计算方法、新的试验方法不断涌现，在教学内容中适当增加这方面的介绍和练习，可以拓宽和增强学生系统解决实际工程的能力。此外，学生普遍对繁琐的理论推导缺乏热情，因此有必要在教学中加入实习环节或模型演示环节，实现教学与实践的结合，从而提高学生对力学课程的兴趣。

3.2教学方法和教学手段的改革

如何调动学生的主动思考，如何加强学生独立解决问题的能力，如何实现“在实践中学习，在学习中实践”？显然单纯的课堂教学很难实现这些目的。首先，材料力学应把课堂教学与案例教学或现场教学结合起来，并配合一定形式的课堂讨论。这样学生就能比较生动地、直观地去学习基本理论，并且可以明确学习的目的性。例如：弯曲问题可以在施工现场结合梁的配筋布设讲解；组合变形可以在实验室用模具演示教学等等。另一方面，CDIO教育理念重视个人能力及技能的同时，强调团队协作与交流，因此可以在教学过程中开展分组专项研讨。专项研讨任务以小组为单位，每组3~5人，让学生到施工现场进行调研，结合工程实际确定材料力学研讨主题，然后针对工程实际问题建立力学模型，通过小组探讨解决工程问题，从而锻炼学生收集信息、主动获取新的知识、解决问题和创新的能力。再一方面，还可以在教学过程中开展自主实验设计，推动学生自主学习能力。在教学手段上也应结合新技术、新方法的发展，在传统的板书基础上，融入PPT、Flash动画、仿真数值模拟等教学手段。一方面加强学生对传统力学知识的理解，另一方面，新的教学手段可以丰富教学内容，贴近工程实践，拓宽学生的视野。例如：PPT相对于板书，可以发挥信息量大的优点，让学生在有限时间内完成更多的课上练习；Flash动画可以在课堂上展现一些实验现象或者工程实际现象，这有助于学生对抽象力学概念的理解等等。

4课程评价体系改革

课程的考核评价体系和考核方法主导着学生的学习动力和方向，其改革必须匹配材料力学课程的CDIO教学大纲，起到引导学生有意识开展专业能力锻炼的目的。材料力学课程成绩包括三部分：书面理论考试、汇报答辩、实验报告，权重为0.4、0.4、0.2。书面理论考试主要以基本概念、基本理论、基本技能为主。汇报答辩要求学生对小组研讨专项做成PPT，图文并茂的在讲台上向老师和同学做报告，并回答老师和同学对改组项目提出的问题，考核重点在：调研的充分性、CDIO综合能力的展现性、技术和理论的结合度、团队的协作能力等方面。实验报告要体现自主实验设计的选题调研、方案设计、实物开发和交流评比等环节。

5结束语

基于CDIO的材料力学教学模式着手改革课程体系和教学模式、创新教学方法和教学手段、调整教学考核体系，从而调动学生的主动思考动力、培养学生的团队协作和交流能力、加强学生独立解决问题的能力，让学生“在实践中学习，在学习中实践”。

作者：贾磊 单位：石家庄经济学院勘查技术与工程学院

力学专业论文:焊接专业力学实验教学改革

摘要：分析了焊接专业力学实验教学中存在的不足，针对高校传统实验教学的弊端，结合我校焊接技术与工程专业的教学实际，提出了焊接专业力学实验教学改革的思路。

关键词：力学实验；教学改革；标准化

1概述

在高等教育人才培养中实验教学是一个必不可少的环节。但一直以来在整个教学过程中实验教学并未受到重视，实验课与理论课未能有机结合，教学任务的实施局限于传统的模式，按部就班的实施并不能激发学生的积极性，从而导致学生动手机会少[1]。新的世纪是高等教育的改革和发展的关键时期。实验教学的改革已势在必行，对教学质量及能力培养提出了新的要求。之前普遍采取的教学方式跟手段并不能让学生从中学到知识，学校也不能在竞争中处于有利地位。结合焊接专业拉伸力学实验教学中存在的问题，提出了该课程教学改革的方法。

2传统拉伸实验教学中存在的问题

对于工科专业学生来说，材料力学性能是必备的基础课，而材料力学实验是这门课程中不可或缺的部分，对学生获得知识、提升创新能力有着举足轻重的作用。材料的力学性能实验并不能等同于焊接结构力学性能实验，但据有关资料，焊接技术与工程专业的大学生毕业工作后需要花一定的时间才能弄清楚二者之前的区别。这说明当前教学机制还不够完善，在对学生实践及适应能力的培养上存在诸多不足。了解当前的状况是解决这些问题的关键，目前实验教学中存在的问题主要表现在以下几个方面：

2.1验证性实验多，涉及具体问题少：

实验内容单一、落后，且许多定义与现行相关国家标准不符，验证性实验过多，过于简单，缺乏思考性，缺乏吸引力。

2.2演示多，动手少：

过去实验课多为观察性实验，老师将实验做完，学生在旁观察，或老师指导，少数同学动手，其他同学观察，这将导致学生把实验课当作是一门不用动脑筋且可以用来消遣的课，并不能将学到的理论知识与实际操作结合起来，对提升学生对专业知识的理解也无帮助。

2.3内容少，时间短：

多数实验课持续时间短，内容简单死板，学生重视度低，达不到实验课应有的作用。

3焊接专业力学实验教学质量改革

3.1在实验教学过程中标准化问题

标准是对一定范围内的重复性事物和概念所做的统一规定，将来无论是从事科研工作还是走上生产岗位，都离不开标准。国家标准对材料力学性能实验也有相关规定，如金属材料的室温拉伸实验方法(GB/T228-2010)等，在教学过程中，根据实验内容提前让学生查找相关标准，加强学生对标准的了解，让学生亲自参照标准设计实验方案，既能做到有据可依，又能让学生在实际操作中发现问题和解决问题，对学生自主思索能力十分有利。虽然现有实验指导书大都依据国家标准编写，但是所涉及的内容相对片面，仅仅是为了满足于实验教学的需要。而且，指导书内容更新缓慢，如金属材料的室温拉伸实验方法，许多教材依旧采用的是(GB/T228-2002)，而在2010年就公布了新标准(GB/T228-2010)。通过引入标准学习，可使学生获取最新的测试标准技术信息，同时养成操作规范化的意识。另外，焊接专业力学性能实验要突出焊接专业的特点，不能按照金属材料专业的教学模式去进行力学实验课程的教学。在实验过程中应结合焊接接头力学性能的相关国家标准和行业标准，如焊接接头拉伸试验方法(GB/T2651-2008)、焊接接头冲击试验方法(GB/T2650-2008)、焊缝及熔敷金属拉伸试验方法(GB/T2652-2008)等等。将金属材料力学性能实验和焊接接头力学性能实验进行比较分析，使学生能能够更深入地掌握力学性能实验在材料和焊接接头中的关键之处。

3.2改革材料力学实验课的教学方法

传统的材料力学实验教学采用的方式多位“固定式”。这种教学模式，只适合验证性实验，虽然这种教学模式能让学生验证理论教学的内容，但这种教学方式禁锢了学生的思想，造成思维不能发散，缺乏创新性。在教学过程中教师应把学习的主动权交给学生：采用互动式的基础实验教学方式，通过过程控制、阶段考核强化学生的主体地位；采用开放式的实验教学方法，在验证性实验的基础上开放实验室条件，为学生提供更多选择。如开放选修实验和第二课堂实验等。开放选修实验由知道教师提出实验方向，学生自主选题、设计实验内容、独立完成实验任务；第二课堂实验指学生将在课外遇到的实践性问题带到实验室解决，让实验室成为学生获取知识的天堂而不是消遣娱乐的地方。

3.3更新实验设备，适应技术发展

技术的发展突飞猛进，日新月异，实验室的设备与技术手段也要与我国现行的国家标准和要求、现代工业实际接轨。

3.4将科研成果应用于教学实验

将科研成果与工程中的实际问题融入教学中，能够使实验内容变得充实，学生对实验课也不会感到枯燥乏味。在对企业服务的过程中，我们发现工厂企业对人才的需求并不局限于课本上的知识，工作与课堂存在差距，这也是多数学生出去工作后的感慨。因此，在实验教学中，将科研成果与实验教学相结合能够让学生在走出校园之前就对以后的工作内容有里一定的人事，这也能激发学生对实验课堂的兴趣。

3.5加强实验队伍建设

实验教学质量与实验教师与相关技术人员有着密切的关系。实验教师水平的高低不仅表现在对实验教学工作的热爱度，而且提现在业务水平及组织管理能力的高低。因此，实验教学改革也要从实验教师抓起努力提升实验教师的教学水平，培养学术带头人，组建一直认真负责的教学团队。学校要定期给实验教师进行培训、考察，组织教师研讨会，制定具有激励性的业务考核和晋升制度，使他们热爱本职工作，对学生负责，对实验课引起重视，对自己的教学和管理水平有着新的要求。

力学专业论文:力学在土木工程专业的重要性

1概述

力学是一门基础科学，它所阐明的规律带有普遍的性质。力学又是一门技术科学，它是许多工程技术的理论基础。土木工程是力学应用最早的工程领域之一[1]。对于土木工程专业的学生来说，力学课程是一类极为重要的专业基础课，它不但影响学生对今后其他专业课程的理解，还将影响学生以后解决工程实际问题的能力。所以，对力学课程在土木工程专业的重要性进行研究，可以帮助培养出适宜于社会发展的合格的工程技术人员。

2土木工程专业主要设置的力学课程

根据土木工程专业培养计划，四年本科期间，8学期内，共设置7门力学类课程。所以说，除了理论力学、材料力学和结构力学这“三大力学”之外，结合土木工程必须与流体接触的特点，也设置了流体力学这样的学科基础课。另外，考虑到大三之后，土木工程专业学生有“建筑工程方向”、“地下工程方向”、“古建筑修复与保护工程方向（特色方向）”三个不同的发展方向，也设置了土力学、弹性力学与有限元基础和岩石力学基础这样三门专业方向课程。

3各门力学课程的教学内容及特点

3.1理论力学

理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学，是各门力学的基础。它忽略一般物体的微小变形，建立在力作用下物体形状、大小均不改变的刚体模型。主要讲授内容分三个部分：淤静力学部分。主要研究受力物体平衡时作用力所应满足的条件；同时也研究物体受力的分析方法，以及力系简化的方法等。于运动学部分。只从几何的角度来研究物体的运动，而不研究引起物体运动的物理原因。盂动力学部分。研究受力物体的运动与作用力之间的关系。

3.2材料力学

材料力学以单个杆件作为主要研究对象，并且将其看作均匀、连续、各向同性的可变性固体。它研究杆件的拉、压、弯、剪、扭变形特征，并对杆件进行强度、刚度及稳定性分析计算。

3.3流体力学

流体力学是研究流体的平衡和流动的机械运动规律及其在工程实际中应用的一门学科。流体力学研究的对象是流体，包括液体和气体。

3.4结构力学

结构力学以杆件结构（包括梁、拱、桁架、刚架和组合结构等）为主要研究对象；研究在外力和其他外界因素作用下结构的内力和变形，结构的强度、刚度、稳定性和动力反应，以及结构的组成规律。

3.5土力学

土力学研究土的本构关系以及土与结构物相互作用的规律。土的本构关系，即土的应力、应变、强度和时间这四个变量之间的内在关系。

3.6弹性力学与有限元基础

弹性力学研究弹性体由于受到外力作用或温度变化以及支座沉陷等原因而发生的应力、变形和位移。它一方面对杆状物件作进一步的、较精确的分析；另一方面，对板和壳，以及挡土墙、堤坝、地基等实体结构，加以研究。

3.7岩石力学基础

岩石力学基础主要研究岩石和岩体力学性能的一门学科，是探究岩石和岩体在其周围环境（力场、温度场、地下水等）发生变化后，作出响应的一门力学分支。其所研究的岩体，具有不连续性、各向异性和不均匀性的特征。

4力学课程在土木工程专业的重要性

力学是土木工程专业的技术基础课，若缺乏对力学课程基本概念、物理意义和求解方法的深入理解，想真正掌握好相关专业课程，做好有关工程设计、施工、监理乃至进一步的科研工作，是不可想象的。

4.1对本科后续专业课程学习的影响

混凝土结构基本原理、钢结构基本原理、基础工程、土木工程施工技术、房屋砌体与混凝土结构设计、钢结构设计、结构抗震设计、地基处理、深基坑工程、城市轨道交通工程、隧道工程、古建筑设计与保护技术等专业课程，都与力学课程有关，如不打好力学基础，将无法真正掌握及应用好专业知识。例如在学习“混凝土结构基本原理”课程中受弯构件斜截面承载力计算这部分内容时，需首先了解斜裂缝出现的原因，这时就需利用材料力学主应力迹线的分析方法，在构件上取出微元体，来做截面主应力分析等。再如“钢结构基本原理”课程，由于钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性体，而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的，所以钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合；在课程的学习过程中，经常会用到材料力学中的各种计算公式和计算理论等。除了这些专业课程，对于土木工程专业毕业设计这个实践教学环节来说，力学知识也是非常重要的。就拿经常会出现的“混凝土框架结构设计”这种毕业设计题目来说，它分为结构布置、计算简图框架内力计算、框架内力组合、框架梁柱截面设计、现浇楼面板设计、基础设计、楼梯结构设计计算和软件计算这样几个部分。所以说，若不能利用力学基础知识先进行结构计算简图的简化和结构内力的计算，后面实际结构设计部分，均无法完成。

4.2对研究生阶段学习的影响

毕业后，若继续就读本专业研究生，除了在研究生入学考试中可能会考核到材料力学、结构力学这样的力学课程；在读研期间，也将涉及更多更深入的力学课程，如应用弹塑性力学、塑性力学、连续介质力学、有限单元法、高等结构动力学等。如在本科阶段没有打下良好的基础，将很难掌握这些课程。

4.3对就业后解决工程实践问题的影响

力学知识在工程设计工作中的作用是不言而喻的。同样，力学知识对于施工或监理等工作，也是不可或缺的。如预制桩在堆放时垫木位置和吊装时吊点位置的确定，施工脚手架的安装计算，施工模板拆除顺序的确定，施工缝留设位置的确定，施工中钢筋放置位置的确定等，都需要通过力学知识来确定。从事建筑施工或监理的工程技术人员，只有掌握了建筑力学的基本知识，才能懂得建筑物中各种构件的作用、受力情况、传力途径以及它们在各种力的作用下在什么条件下会产生什么样的破坏。这样，在施工中就能正确理解设计意图，制定出合理的安全措施和质量保证措施，从而保证建筑施工过程中的绝对安全，确保工程质量，避免事故发生。

5对本科阶段力学课程野教冶与野学冶两方面的建议

力学课程内容繁多，概论抽象，在“教”与“学”两方面都存在很多问题，容易使教师教起来用时多，任务紧；学生学起来难度大，负担重，且容易出现书能看懂而求解问题无从下手的情况。

5.1教学方法建议

依据土木工程专业培养目标，考虑力学课程与相关专业课程的衔接性，整合力学课程教学内容。注重工程实践教育，加强学科工程背景教学。培养学生创新意识，开展竞赛活动，强化学生动手能力。引导学生参与教师科研活动，培养学生的科研意识。教学中运用案例教学，趣味教学，启发式、探究式、研讨式等教学方法。理论教学之余，也可简要介绍结构力学求解器、ANSYS、ABAQUS、PKPM等计算软件，加强学生在力学计算方面的综合能力。

5.2学习方法建议

“教”与“学”相辅相成，无法分离。所以除了教师需运用不同的教学方法来提高学生的学习兴趣之外，学生也需掌握合理的学习方法，以加强对教师教授知识的理解与渗透。第一，课前做好预习，课后加强复习。有效的预习，可以使学生在上课之前，了解自己即将要学的知识，这样在课堂学习时，就可以对自己所学的东西做到心中有数；及时的复习，可以使学生及时消化课堂所学，以便深入了解所学知识，深入掌握。第二，善于积累，善于提问。本科教学不比高中教学，它讲授新知识的时间往往多余复习旧知识的时间，所以，在学习的过程中，不能存在“猴子掰玉米”的现象，学了新的忘了旧的，而是要不停积累，不停学习；对于不懂的知识点，要善于提出疑问，问同学，问教师，问网络，及时解答疑问，及时解决问题。第三，要加强练习。学习力学知识的过程中，不做一定数量的习题，将很难对基本概念和计算方法有深入的理解，也很难培养出好的计算能力，所以，要学以致用，加强练习。第四，善于创新，积极参与不同的实践活动。教师教授的知识是有限的，在学习教师教授的方法之后，举一反三，要自己善于发现问题，创新思维；积极参与各项社会实践活动，如省大学生力学竞赛、省大学生结构设计大赛等，将学到的力学知识应用到实际的大赛活动中，并且从实践的过程中又学习新的力学知识，循环往复，提高自身的学习积极性；积极参与教师的科研项目，提高自身的研究思路和水平，也是加强自身力学思维的较好方法。

6结语

马克思曾经指出：“力学是大工业的真正科学的基础。”钱学森也说过“：不可能设想，不要现代力学就能实现现代化。”土木工程专业工程技术人员必须具备深厚的力学知识，必须掌握熟练的力学分析计算方法，所以，了解力学课程在土木工程专业的重要性，对于培养合格的土木工程专业技术人员来说，是非常必要的。

作者：段玮玮 黄柱 单位：浙江海洋学院土木工程系

力学专业论文:安全工程专业力学课程开设探讨

1力学课程在建筑工程分支研究方向的作用

建筑工程分支(土木类本科专业)专业除了开设通识课与技术基础课(包括工程制图、工程力学,流体力学等)外,还开设建筑施工设计、结构设计原理、建筑结构设计等专业课程。这些专业课的学习和进一步研究总是以力学类课程为基础的,主要涉及工程力学、结构力学、土力学、流体力学等。如常见的建筑施工过程中的脚手架,其强度和刚度问题都与各部件的可靠安全工作紧密相关。结构设计、工程地质等专业课也都涉及构件的强度、刚度及稳定性问题,这些正是工程力学要研究的主要内容。

2力学课程在安全工程专业建筑工程分支开设探讨

在考虑安全工程专业建筑工程分支研究方向的力学类课程设置时要充分考虑其专业特征,同时要注意处理好安全学科与土建学科的关系。为深入贯彻落实应用型安全工程专业的发展思路,切实做好安全工程与土建类专业在人才培养上的交叉糅合工作,该研究者深入企业和相关高校开展了安全工程专业建筑安全方向人才需求和该领域应用型人才培养调研。从调研情况来看,随着安全事业的发展,建筑行业急需安全工程的专业人才。但在人才培养特别是本科层次人才培养上仍存在一定问题,主要包括:

(1)由于安全工程专业人才的紧缺,建筑企业中安全员岗位目前往往不是安全工程专业毕业生担任,可能是建筑工程相关专业毕业生在取得安全行业资格证书后担任。这些安全员安全专业技能缺失,对建筑施工等工程的安全评估缺乏一定的系统性。

(2)从事建筑安全工作的安全工程专业学生,虽是安全工程专业毕业,但缺乏土建类相关专业知识。比如施工和结构设计方面知识的缺乏,对工地现场危险源的判断与工程安全评估处理就缺乏针对性和有效性。这就需要该类学生在从事该方面工作时必须补充施工和结构设计专业知识,但由于安全工程专业力学课程开设无论从学时还是深度上都少于土建类本科专业,导致在进行施工和结构方面知识补充时出现了极大的困难。此外,安全工程专业力学课程一般不开设结构力学,而结构力学是土建类专业必开课程之一,这也是结构类专业知识在补充学习时出现困难的一个重要原因。目前地方本科院校普遍存在理论课程学时压缩的情况,因此在安全工程专业人才培养方案中全面开设力学课程存在一定困难。综上所述,该研究者认为在安全工程建筑工程分支人才培养方案中,力学课程的开设应注意针对性,可采用模块化教学方式。具体而言,该方向力学可开成建筑力学(包括理论力学模块、材料力学模块和结构力学模块),学时在72～98之间。

3结语

随着建筑工程安全问题越来越严重,建筑安全方向的安全工程专业人才培养必将成为社会进一步发展的主题,作为培养建筑安全类专门人才的高等院校任重而道远。安全工程专业建筑工程分支应加强力学课程的开设力度,鉴于地方本科院校目前理论课程严重压缩的情况,可以对力学课程采用模块化教学方式,将传统的理论力学、材料力学和结构力学三大传统力学开设成建筑力学,分为理论力学模块、材料力学模块和结构力学模块三个模块,学时在72～98之间,同时优化力学课程知识点,使其更具针对性。

作者：郭远臣 牟奇建 单位：重庆三峡学院土木工程学院

力学专业论文:小议土木专业力学课程的教学革新

目前，我校的力学任课教师都是带着多媒体课件走上讲台，经过多年的多媒体教学实践，深深体会到多媒体技术的应用给力学课程的教学改革带来了一片生机。多媒体教学的优点主要表现在：第一可以优化教学过程和教学内容。任课教师在课前将教学的重要内容、重要的文字、图片、声像等信息事先编制好，在多媒体教学过程中做到文、图、声、像并茂，生动直观，产生很大的趣味性，从而丰富学生的想象力，调动学生主动参与教学，使力学课程不再成为一门枯燥、抽象的纯理论课程。第二可以帮助学生掌握重点和突破难点。多媒体课件把知识的重点和难点或突出以文字，或强调以色彩，或展示以图形，对一些抽象的概念或复杂的关系，过去使用“千言万语”和传统板书也难以精确叙述清楚，现在可用多媒体生动、形象地演示出来，使学生易懂、易学。第三可以调动学生的学习积极性。多媒体教学提供了丰富的多媒体信息和资料，可以充分调动学生的眼、耳、口、脑等多种感官，教师在课堂上有足够的时间与学生互动、交流，为采用“启发式”、“研讨式”等教学方法提供了便利，使学生好学乐学，从而增强教学效果。

一、传统教学方法

传统教学方法是指教师以黑板+粉笔为主要教学工具，用精炼生动的语言完成“传道、授业、解惑”教学内容。在课堂教学中，教师站在讲台上亲切自然，面带微笑，手势动作友好而轻松，再加上随之而来的亲切话语，讲起定理，如唠家常，流畅自如；讲起概念，字字珠玑，句句到位，教师处处为学生着想，循循善诱，学生与教师同步思维，师生的心理和情感交融在一起，一堂课在紧张热烈而又轻松愉快的气氛中结束。这种教学方式具有很大的魅力，对学生产生强烈的感染力，学生自然听得津津有味，教师讲授的知识内容也就点点滴滴落入学生的心田。当然，随着信息技术的发展和教学改革的深入，传统教学的局限性也是显而易见的，例如仅依靠口述和板书在课堂中难以表达足够多的信息量，这不符合培养复合型人才的要求。传统教学对图像的处理功能也较弱，教学效果还因教师个体差别而有显著的不同。虽然传统教学存在一些不足之处，但由于其简便易行，因此传统教学不可能完全被现代技术所替代，传统教学中的讲授、演示、练习等教学方法至今仍有强大的生命力。

二、计算机分析法

由于计算机的飞速发展和广泛应用，力学又增加了一种分析方法，即计算机分析法。目前计算机分析法已经完全融入力学研究之中，在理论分析中，人们可以借助于计算机推导那些难于导出的公式，从而求得复杂的解析解。在实验研究中，计算机不仅可以整理数据、绘制实验曲线、显示图形等，而且可以选用最优参数。特别是随着有限元理论的逐步成熟及计算机硬件的迅速发展，现行的CAE（ComputerAidedEngineering）软件已经成熟，CAE软件成为人们实现工程创新和产品创新的得力助手和有效工具。教师在力学课程教学中使用CAE软件对工程问题进行物理力学性能的分析、模拟、预测、评价和优化，这样能使学生不出课堂就可获得最真实、最全面的信息，极大地拓宽了学生的知识面，取得最优化的教学效果。

三、工程案例法

力学课程既是理论性较强又是与工程实践联系密切的学科，实际工程案例是力学课堂教学过程中一项不可缺少的教学材料。在案例教学中，教师事先向学生公布案例讨论的题目，指定阅读材料。学生利用课后时间学习研究案例，进行小组讨论交流。在课堂讨论中，学生将所学理论知识应用于案例分析和计算，就案例中的主要问题进行辩论和探讨。教师对于讨论进程和重点进行指导，并总结提炼必要的理论知识和基本原理。案例素材来源于工程实际，案例教学促进了理论与实际的结合，这样既能帮助学生很快掌握理论知识，缩短理论与实际的距离，又能培养学生学会创新思维方法，全面提高学生独立思考、分析问题和解决问题等多方面的能力。

四、多种教学方法的有机结合

在教学过程中，教师是教学的组织者，起着主导作用。教师在讲授力学课程时，应针对本课程的教学特点，根据不同章节的不同内容，恰到好处地使用教学手段，并把各种教学手段有机地结合起来，相得益彰，提高课堂教学质量。下面以理论力学、材料力学课程为例，介绍根据课堂教学内容有效发挥多种教学方法的优势，尽量做到和谐统一，以取得良好的教学效果。“绪论”这一章，涉及面较广，许多内容与工程实际联系，而学生又缺乏工程背景知识，教师可运用多媒体技术将大量的工程实例用动画演示，还可以在课堂中放映电视录像教材《力学在工程中的应用》，通过影片介绍力学在土木、水利、机械、航空航天等工程中的应用。这些动画、录像资料起到了很好的辅助教学作用，大大增强了学生的工程实感和授课的信息量，激发学生学习的兴趣和积极性。“点的合成运动”和“刚体的平面运动”这两章一直是运动学教学中的重点内容，对于动点的绝对运动、相对运动、牵连运动三种运动的分析，牵连点概念的理解，以及刚体的平动、定轴转动、平面运动三种运动的判断是学生学习的难点。如果采用传统教学方式讲解具有很大的难度，因为传统的教学方法无法向学生展示机构动态的效果，不利于学生对知识的理解和掌握。教师可以充分利用多媒体技术把各构件的运动情况演示出来，多媒体动画的效果和作用是其它教学手段无法实现的。例如，用动画演示刨床急回机构、凸轮机构的运动情况，形象地展示每个构件各自的运动以及它们之间运动传递的联接点，在播放的过程中讲解一个点两个系三种运动，这样就能让学生直观地感受到动点三种运动的形成过程。在讲授刚体平面运动可分解为随基点的平移和绕基点的转动时，为了解释说明平移的运动规律与基点的选择有关，而转动的运动规律与基点的选择无关，可以选择不同的点作为基点，然后用动画把运动过程生动的展现出来，学生自然就一目了然了。

多媒体教学可以将教师从烦琐的板书中解脱出来，为互动式、启发式等生动活泼的教学方法提供了方便。这种方式有利于调动学生学习的积极性，有利于教师知识转化为学生知识。例如在讲“摩擦角与自锁”时，首先展示一些实际工程中自锁机构的图片，如千斤顶等，然后教师引导和帮助学生对自锁现象和素材进行分析归纳，从这些实例中总结出抽象化的力学模型，接着对力学模型进行受力分析，列出其静力平衡方程，得出机构满足自锁条件的结论，然后用动画演示摩擦锥的形成过程以及自锁的条件，最后教师给学生留有提问题的时间，教师联系学生的问题进行点评，这样层层深入，启发中有互动，互动中有启发，课堂精彩场面不断出现。实验是力学重要的研究方法之一。它既可以研究力学的基本理论应用于实际问题时的正确性与适用范围，又可以研究当一些基本理论难以解决实际问题时，通过实验建立合适的简化模型，为理论分析提供必要的基础。教师利用动画模拟演示实验，形象直观，可以加强教学效果。例如，在讲解构件的四种基本变形的变形特点、材料的力学性能、冲击韧性、压杆稳定等内容时，都可运用多媒体教学手段，通过动画缓慢地演示整个试验过程，将结构在外力作用下的变形、破坏等方面的特性直观形象地展现出来，帮助学生加深理解屈服极限、强度极限、伸长率等重要概念，这明显要比仅靠言语在课堂上讲解实验的结论效果要好得多。

随着力学课程体系改革的不断深入，力学面临着教学内容要充实更新的迫切要求。因此，教师在多媒体教学中应引入计算机分析这一新方法，这有利于拓宽学生的知识面。例如，在讲述矩形截面梁横截面上的弯曲应力、圣维南原理、应力集中等内容时，利用目前在计算工程领域中最通用和有效的有限元分析软件ANSYS进行计算机仿真计算，用多媒体技术在课堂上向学生演示ANSYS程序的建模、求解、提取结果三个基本过程，可以使学生清晰地观看到截面上应力的变化规律以及最大应力的分布状况，这不仅对学生全面掌握课堂教学内容是十分有利的，而且还向学生介绍了国内外有限元技术的最新科研成果，为将来学生进行工程设计计算打下基础。力学课程的知识要点繁多，其中有些教学内容并不适合使用多媒体教学方式，而采用传统的教学方式却能取得事半功倍的效果。例如，物体的受力分析和构件四种基本变形内力图的画法是学生必须掌握的基本功，有关物体平衡、运动学、动力学问题以及构件强度、刚度、稳定性问题的计算方法是学生学习的重要内容，学生只有通过不断的解题实践，才能正确理解基本知识和熟练掌握计算方法。因此，对于一些重要的基本概念、基本理论、公式推导以及例题的演算等，都应由教师在黑板上亲自讲解。教师适当地在黑板上写出一些重要概念、公式、结论中的关键词，不但可以突出重点，加深学生的印象，而且可以调节课堂气氛，避免学生由于长时间观看大屏幕引起的视觉疲劳。在典型例题求解方面，教师更应该在黑板上亲自去画、去演示，让学生看到老师是怎样演算的，并让学生在课堂上进行同步训练，然后教师总结解题的思路与方法，这样就能显著提高学生分析问题、解决问题的能力。

五、结束语

课堂教学的主体是教师，多媒体教学法、传统教学法、计算机分析法、工程案例法等教学方式都只是教师在课堂教学过程中辅助的教学手段，正确的态度应该是对各种教学方法进行扬长避短地使用，充分发挥各自的长处，不断提高教学质量，这才是我们追求的目标。（本文作者：龙志勤、习会峰、王志刚 单位：广东石油化工学院建筑工程学院）

力学专业论文:机械专业材料力学课程教学改革探讨

摘要:材料力学课程是机械专业必修的专业基础课，随着高校人才培养模式的改变，材料力学教学改革势在必行。本文结合材料力学教学实际情况和个人教学经验，从改变教学理念、优化教学内容和改进教学方法3方面，进行了可行性研究，提出了相应实施方案。

关键词:教学改革;同伴教学法;知识拓展;情感投入

1教学改革的必要性

材料力学课程是机械专业必修的专业基础课，对后续课程学习和未来职业发展都相当重要。传统的材料力学是内容丰富、逻辑严密和结构完善的封闭体系，随着高校人才培养模式的重大改变，教学改革势在必行。目前机械类本科专业材料力学课程课时数量有限，授课内容偏多。这些都是影响教学质量和授课效果的不利因素，如何提高教学效率，保质保量地完成授课目标，是任课教师都应该重视的问题。

2改变教学理念

2.1采用同伴教学实现课堂互动

同伴教学法是由哈佛大学应用物理系主任埃里克•马祖尔教授首先提出并推广应用的创新教学模式，通过引导学生参与教学过程变传统单一的讲授为基于概念剖析的自主学习和合作探究，实现学生互动和师生互动。材料力学学时紧，概念多公式多计算量大，单纯的课堂讲述易降低学生学习兴趣，导致学生对知识点理解不准记忆不深。当前学生大多是1990年后出生，追求独立个性，耐性差惰性大，对相对枯燥的教学内容和讲授方法易产生逆反心理。采用同伴教学法实现课堂翻转，能够有效应对上述问题［1］。同伴教学法要求教师事先制定难度适宜的预习提纲以及基础测试题和提高题，学生参考提纲进行课前预习，通过阅读教材和查询参考资料，自行消化容易理解的知识点。课堂上学生在教师指导下讨论重点和难点，通过个人发言阐述自己的观点，通过相互讨论倾听别人的理解，最后由教师进行总结讲解，力求做到真正学懂并能掌握运用。基于同伴教学法的课堂教学能真正实现互动，充分调动学生的学习积极性和参与意识，培养出有自主创新意识和良好自学能力的学生。

2.2注重知识拓展激发学生兴趣

材料力学内容丰富涉及面广，基础厚口径宽。课堂教学中如果只注重课程本身，分析问题常会停留在较窄范围和较浅层面上。适当的知识拓展有时仅需三言两语，更宽和更深的知识就展现在学生面前，引发学生的深入思考和讨论。向后续课程方向、向工程实际方向和向交叉学科方向的知识拓展都能够极大地激发学生的学习热情，使课堂教学变得引人入胜。螺纹受力分析是机械设计课程中的内容，其公式推导属于材料力学中双向应力状态和强度理论范畴。材料力学中无明确提及，机械设计中直接引用，学生学到此处时常卡壳。针对此种情况，材料力学教师在讲授这部分内容时只需增加和螺纹连接相关的例题，费时不多效果明显，让学生切实感受到本课程在后续课程中的应用性。和材料力学相关的工程实例不胜枚举，适当联系对活跃课堂气氛帮助很大。如讲授应力集中时可以联系1954年英国海外航空公司彗星号大型喷气式客机失事事件，对飞机残骸打捞分析发现，失事原因是由于气密舱窗口处直径仅为3.175mm的铆钉孔边缘微小裂纹发展所致。力学公式多涉及发展史，讲述胡克定理时，可以讨论牛顿和胡克之间的争论，让学生了解力学发展离不开科学家的争辩和讨论。这些有助于激发学生就力学问题开展争论的热情。授课时颇受学生欢迎。

2.3强调情感投入引起学生共鸣

兴趣是最好的老师，感兴趣就能学会，痴迷就能学好，情感能够左右学习结果是显而易见的［2］。按照美国教育心理学家布鲁斯的分类体系，情感领域的教学目标分为接受或注意、反应、评价或价值化、组织和价值体系的个性化5个层次。针对材料力学的基本特点和我校学生的实际情况，教师可以从前3个层次对学生进行课程情感的培养。学生对新课程通常有想知道这门课究竟讲什么有什么用的基本心理，在首次上课时教师就明确阐述课程内容，联系后续课程和工程实例，让学生先入为主地了解到课程的重要性。学生接受之后会做出相应响应提出疑问，教师引导学生逐步找到答案，对具有代表性的问题鼓励学生做归纳总结，让学生认识到材料力学好不难。在课程内容学习到一定阶段之后，引导学生将所掌握的材料力学规律和准则应用到生活或工程中，使学生形成利用材料力学原理评价工程性能的相应价值化观念，潜移默化中将材料力学融入到学生的情感评价系统中去。

3优化教学内容

材料力学课程基础部分包括4大基本变形、应力分析与强度理论、组合变形和压杆稳定，授课内容不宜做较大改动。结合我校应用性大学特点，讲授中应把握重点进行优化，减少理论推导，添加实践应用，培养出具有较强实用能力和动手能力的学生。如在讲述扭转的平面假设时，不需要从微观单元体分析应变应力的分布情况，只需要通过实验或软件让学生认识到应变应力均是转动半径的线性函数，即可简单快速地推导出应力计算公式。这种直观清晰的讲授方法节约时间，不需要太深数学基础，学生易接受，课堂效果好。对于部分学有余力和想要考研深造以后从事研究性工作的学生，可以在第6学期开设材料力学课程提高部分专业限选课，进行理论加深，补充交变载荷、动载荷、静不定结构和能量方法，做到因材施教，最大限度地满足学生的学习需求。

4改进教学方法

4.1利用试验装置进行教学创新

材料力学实验是教学的重要组成部分，我校机械专业材料力学目前开设4个实验:低碳钢和铸铁的拉伸和压缩试验、扭转试验、低碳钢弹性系数的测定实验，纯弯曲梁的正应力测定实验。这4个实验均属于验证性实验，缺乏创新性，学生收获不大。部分实验设备精度不高，有些实验数据不合理，难以达到实验目的，教学辅助作用有限。近年我院和清华大学合作研制成立了实验力学实验室，其中光学数字散斑技术(DSCM)在平面应力应变检测方面具有全场、实时、非接触的特点，检测精度和速度方面均处于国内领先水平，完全可以满足材料力学相关实验的检测要求，利用先进实验条件进行材料力学实验教学创新是目前实验室已研究待结项的河南省教育厅项目。现在初步能够进行的创新实验包括:材料均匀性、连续性、各向同性实验，圆孔板、缺口试样的应力集中拉伸实验，梁的弯曲实验等。通过现场试验让学生对构件内部的应力应变等力学指标一目了然，使学生真实感受到外部荷载对物体的作用效果，教师在授课过程中可以达到事半功倍的效果。

4.2借助相关软件培养综合能力

随着计算机仿真技术的发展，CAE软件作为辅助教学手段已被广泛应用。材料力学以杆件为主要研究对象，杆件的基本变形和组合变形都可以用ANSYS仿真软件进行建模计算，以云图的形式给出应力应变分布规律和数值结果，直观生动地展现在学生面前［3］。现有大部分通用仿真软件用户界面友好，入门简单，有兴趣的学生可以自学。利用计算机软件进行优化设计是目前机械行业的发展趋势，通用软件建模和分析思路类似，学生有一定基础后，在工作中可以学习和掌握其他相关软件。

4.3依托网络平台提高教学质量

网上教学突破了传统教学在时间和空间上的限制，运用现代教育技术手段实现教学资源共享，师生沟通快捷方便，为学生自主学习提供了高质量的服务。我校网络课程教学平台搭建于2010年，使用初期师生的积极性较高，但只有校园IP地址能登陆极大地限制了平台的使用。材料力学例图和公式较多，平台输入功能不强，电子版作业提交缺乏区分度，部分学生以复制粘贴手法应付，这些不足之处都极大降低了平台的资源使用率和活动参与率。将课堂讲授和网络互动有机结合起来，才能更好地完成材料力学的教学工作。

5结语

教学改革的具体有效实施需要相关部门的支持和任课教师的相互配合，从试点班级逐步扩大，探索更加有利于学生成长和成才的教学改革方法。从机械专业现状分析，材料力学教学改革从卓越工程师班开始推行是比较合适的。

作者：吕纯洁 单位：洛阳理工学院 机械工程学院

力学专业论文:安全工程专业流体力学课程教学探索

摘要为提高安全工程专业“流体力学”课程教学质量，提高学生综合能力的培养，提出了基于CDIO教育理念的流体力学课程教学改革模式，将CDIO理念融入课程教学内容体系优化设计、教学方法的转变及实验教学改革中。教学内容结合专业需求及与后续专业课程之间的关系进行优化设计，增强了与安全工程专业的契合度；以问题学习的形式开展课堂教学，注重各知识点的衔接及其在专业中的应用与拓展；实验教学中通过增加设计性、综合性、开放性实验提高学生的综合能力，使学生在现代工程活动中赖以生存和成长的团队精神、交流能力及系统掌控能力得到发展。

关键词CDIO；流体力学；能力培养；教学改革

1引言

“流体力学”作为理工科的一门专业基础课和必修课，它的重要性是众所周知的，作为力学分支，其在安全工程专业有着广泛的应用，与泄漏、火灾、爆炸、通风等有着密切的关系，是后续工业通风、消防工程等专业课程学习的重要基础。近年来流体力学学科发生深刻变化，对流体运动认识加深，测量手段更为先进，对流体运动分析和处理的能力空前强大，与工程应用结合更加紧密。然而“流体力学”这门课程概念抽象、数学公式多，在以往课程教学过程中更多重视理论知识的传授，人才培养过程中存在着过分偏重理论知识学习，缺乏对学生工程能力的培养等不足之处。因此，本文借鉴国际流行的CDIO工程教育理念，拟对安全工程专业“流体力学”课程进行教学改革，使理论知识服务于后续的安全知识学习及工作实际，将知识教育和能力培养有机地结合起来，增强学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，使学生专业理论知识的学习真正地更好地融入之后的安全工作中。

2CDIO工程教育理念

CDIO是构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Imple-ment）和运行（Operate）的简称。“C”构思指系统性的构想、思考，明确产业需求。“D”设计是把将要被实现的计划通过视觉的形式描述出来的活动过程；“I”实施是执行、施行实际的行为，指把设计转变为产品的过程；“O”运行是指产品实现之后（即实施之后）使用其来达到想要的价值的过程。从构思、设计、实施到运行的全过程就是产品的整个生命周期，用它来代表工程的范畴[1]。CDIO教育模式提倡培养具有较高专业理论水平和符合产业需求的综合性应用能力并重的高等工程教育专业学生，这种模式在安全工程专业领域具有一定的借鉴意义[2]。CDIO强调在系统和产品构思、设计、实施、运行的真实工程实践环境中培养学生的工程能力，通过引导学生以主动的、实践的、知识之间有机联系的方式培养学生的工程能力，使学生在创新思维能力、终生学习能力、团队合作能力和工程实践能力等方面得到全面的训练和提高。

3基于CDIO理念的流体力学课程实施

3.1优化教学内容

在教学时，教材的选取是非常重要的，首先要选择一本好的教材，然后围绕教材的内容，进行全方位的内容设计。湖南工学院安全工程专业选用的教材为蔡增基、龙天渝主编的《流体力学泵与风机》，该教材详细介绍了流体力学及泵与风机的基础知识，并配有丰富的习题供学生课后练习巩固，另围绕教学大纲，每章设置了思考题。但教材内容多是从供热通风空调类专业角度出发，内容较多。按照安全专业职业能力与素质需求为导向，结合我校安全工程专业对该课程课时安排较少，学生文科生多，理科基础薄弱的特点、安全工程专业需求及其与后续专业课程之间的关系，课程教学内容分为四部分：（1）流体静力学。掌握流体平衡的规律，对其中与安全工程关系不大的小节进行删除。（2）流体动力学。研究流体在运动状态时，作用于流体上的力与运动要素之间的关系，以及流体的运动特征与能量转换等。（3）有关流体静力学和流体动力学在生产和生活中的应用，如孔口与管嘴恒定流、管道恒定流等。注重与工业通风、消防、安全工程中常见的泄漏等问题相结合。（4）泵与风机工作原理及运行知识，重点掌握如何选择泵与风机。由于课时有限，其他知识可通过学生自主学习来完成。内容设置注重培养学生的创新能力、学习能力和分析解决问题的能力，不因课时少而删除其物理背景、力学建模和求解过程等方面的学习，只讲授结果、计算公式、图表等这种短视的做法培养出来的学生只是现成公式的计算机器，面对新的问题将束手无策，学生没有创新能力，没有利用所学知识解决实际问题的能力。只有掌握正确的基本概念和流体运动一般规律，才能认识特殊规律，才能有分析实际问题的能力，才能正确应用和处理流体力学商业软件。

3.2转变教学方法

在课堂教学中注重学生综合思维、系统思维和工程能力的培养。结合传统的教学方法，采用以问题学习的形式，要求学生基于问题学习。（1）首先要讲授该门课程的性质及作用，让学生掌握该课程在整个专业培养中的作用以及工程实践中的具体应用价值，以及该课程与其他课程之间的关系，从而在学生的整体知识架构中建立起清晰的课程逻辑联系[3]，培养学生的系统思维能力。（2）各知识点的教学过程采用启发式教学法，先由老师设置问题，让学生带着问题进行学习；学完之后让学生思考学了什么，有什么用；除了基本的教学过程外，在课程中设置一些小专题讨论，培养学生分析问题、解决问题的能力。（3）传统的教学模式由于缺乏对知识的应用，学生通常将通过考试作为学习目标而专注于记忆考试内容。因此在教学中注重相应知识点的讲解的同时，注重对各知识点的应用和拓展，各知识点多方面地与安全工程专业相结合（如在讲述孔口管嘴出留时与危险化学品物质泄漏进而导致火灾、爆炸、中毒事故相结合；讲述流动阻力时与工业通风管道设计、消防水管道设计相结合），强调其对专业的支撑作用，要求理论知识必须服务于安全工作实际，将知识教育和工程能力培养有机地结合起来。

3.3实验教学改革

实验环节是CDIO模式下教学环节的非常重要的组成部分，学生工程能力的培养和综合应用能力的提高，有赖于此环节[4]。实验教学方面通过建设流体力学实验室，将实践教学贯穿于学生的整个学习过程，实现对学生的动手实践能力、技术应用能力、研究创新能力的培养。实验模块分为基础验证类实验模块、综合性实验模块和开放性实验模块。基础验证类实验主要包括雷诺实验、能量守恒验证实验、沿程阻力实验、局部阻力实验、文丘里管实验、流量计实验、离心泵实验等[5]。这些实验过程简单，能帮助学生更好地理解流体力学的基本原理和定律，但缺乏创造性，没有与安全工程专业实际相结合。综合性实验如与工业通风课程相结合，设计一个通风除尘管道模型，学生通过流体力学知识制定实验方案，使用仪器测量风速、压强等相关参数计算通风阻力。让学生把流体力学知识更好地与安全工程专业相结合，解决专业实际问题。综合类型的实验相对较复杂，采用团队协作的方式，通过互相交流讨论解决实验过程中遇到的问题，发散思维，实验结束后进行汇报，培养学生的团队协作能力和沟通能力。开放性实验模块通过建设开放性实验室，为学生参加各类学科竞赛、科技创新活动、自主实验、参与大学生研究性与创新性实验项目、参与教师科研项目提供实践平台。如学生可进行计算机虚拟流体力学实验、利用flunet软件模拟火灾发生时烟气流动过程。开放性实验可锻炼学生创新能力。

4结论

1）安全工程专业“流体力学”课程作为一门学科基础课，其教学改革应以专业能力需求为导向、学生能力培养为目标，引入CDIO理念进行教学改革，可提高学生创新思维能力、系统思维能力、和工程能力的培养，提高学生的工程意识及大工程观。2）基于CDIO理念的“流体力学”课程教学改革应注重学生主体作用的发挥，以学生为主体、教师为主导，采用问题学习的形式进行教学，培养学生用基础理论分析、解决实际问题的能力。3）在“流体力学”课程教学改革中，应注重实验教学环节，实验教学除了基本的基础验证类实验外，组织学生做一些综合性、设计性、开放性实验，教学中注重学生团队协作能力，人际交往能力和创新能力的培养。

作者：易玉枚 王秋衡 黄俊歆 黄宏格 单位：湖南工学院

力学专业论文:土木工程专业力学课程教学改革的思考

摘要:结合独立学院力学课程的实际教学情况，从教学定位、教学内容、教学方式、作业形式等方面提出了教学改革的思路和注意点，并就学习兴趣的培养，强化过程考核两方面提出了具体措施，以期为相关课程改革提供参考。

关键词:独立学院;教学定位;教学改革;力学课程

力学课程是土木、机械、矿山、航空航天等工科专业重要的专业基础课。土木工程专业的力学课程包括理论力学、材料力学和结构力学等。此类课程理论较复杂，概念较抽象，知识点繁多，与专业课的知识点联系密切，其研究问题和解决问题的方法在实际工程中具有代表性［1－2］。目前，国内各独立学院开始强化人才培养过程中的重要作用，在调整专业教学计划过程中，为了增加实践类课程学时，不得不删减理论课时，占专业总学时约10%的力学类课程往往首当其冲。在学时紧张的情况下，若不及时调整教学大纲和教学方法，将会导致“教师不会教，学生学不会”的后果，进而影响学生专业课的学习，影响毕业后的实践。这与“着力培养信念执着、品德优良、知识丰富、本领过硬的高素质专门人才和拔尖创新人才”［3］背道而驰。

一、明确教学定位

在联合国教科文组织颁布的《世界教育分类标准分类法2011》中，高等教育包括学术教育、高级职业或专业教育，具体有短线高等教育、学士或等同水平、硕士或等同水平、博士或等同水平四个级别［4］。从社会生产或活动的目的来分析，现代社会的人才可分为学术型、工程型、技术型和技能型。据此，区别于研究型大学，独立学院的主要目标是培养合格的应用型技术人才，其培养过程的总体特征是以技术为主，技能为辅，级别为学士或等同水平。据文献显示，短线高等教育的课程是基于使用和特定职业，学生主要进入劳务市场;学士或等同水平级别的课程一般以理论为主，但可包括实践成分，接触最新的研究或最好的专业实践。可见，与高职高专院校相比，目前独立学院的课程设置一般“以理论为主”，这正是本科教育与专科教育的重要区别，也是独立学院专业教学过程中不宜忘却的。目前，独立学院普遍面临着招生与就业两大难题。就用人单位而言，普遍希望应届毕业生到单位之后就能直接工作，减少培训环节。从表面上降低了用人成本，实际却是用人单位的“短见”。在如此的用人要求压力之下，部分独立学院的专业教学模式正趋同于高专院校。若其专业教学计划一味降低理论课程的比例，而不能体现“以理论为主”这一特征，则脱离本科教育范畴。

二、整合教学内容

目前，独立学院土木工程专业的力学课程教学内容存在以下问题:(1)课程之间的教学内容部分重复。如理论力学在运动学、动力学部分与大学物理有重复;桁架部分在理论力学与结构力学中均有涉及;材料力学中梁的内力图、挠曲线方程的积分法计算位移、超静定梁的计算等部分在结构力学中有涉及，或有更详细、更深入的介绍与分析。对于此类情况，有必要统一调整各门课程的教学大纲，杜绝重复讲解。(2)重点难点难理解。结合教学对象的实际情况，考虑人才培养目标的不同，独立学院土木工程专业的力学课程的教学要求与一本、二本院校应有所区别。对于重点难点内容，应要求学生“熟练运用”即可，不宜作过高要求。当然这一点与课程考核环节的考核方式要对应。因此，必须在课程教学大纲的修改环节将相关力学课程的教学内容进行梳理、整合，避免重复教学，可将更多学时用于其他或者更多的教学内容，提高教学针对性。笔者所在的南京理工大学对三大力学大纲调整后的教学实践表明，学生更乐于了解和接触新的知识，这有利于课堂效率的提高。

三、转变教学方式

在过去的十几年中，普遍的教学模式是“PPT+板书”。与单一板书的模式相比，“PPT+板书”可使教学过程更加灵活，但教育、教学信息化的步伐从来没有停止。随着，电脑、智能手机、网络的普及，更为高效的教学新模式(微课、翻转课堂、慕课等)和各种网络教学平台不断出现［5］。作为新时期的教师，应主动跟上新的趋势，学会运用信息化的教学方法，提高教学效率。结合教师队伍、学生生源等实际情况，微课模式更适合独立学院。以微课为例，教师可结合教学进度，提前将课件、自制的微课视频、课后练习等教学资料共享到网络教学平台，供学生课前、课后学习，也可在网络上批改作业，交流答疑。由于一般微课资源播放时间较短，通常5～10分钟，学习者可通过手机随时随地观看，学习过程中若遇到知识难点，可以反复学习。此外，独立学院的自有师生比远远低于公办院校，其教学班级人数之多、教学人员之少，有目共睹。在相同情况下，无论是学生的课堂纪律，还是教师的授课效率，都无法与公办本科院校相比。若借助微课模式，任课教师可以在开学前精心准备，以减小课堂压力，转而加强课堂讨论与交流等互动环节，既可以活跃课堂气氛，也有利于教学效率的提高。已有的实践表明，新的教学方式方便了教师的教学，促进了学生的学习和相互交流。当然，以网络教学平台为基础的微课模式在实践中也遇到一些问题。比如，作业中的客观题可自动批阅，但主观题的作答和批阅较麻烦;网络不稳定、观看在线教学视频不够流畅等。可见，稳定的网络和可靠的教学平台是微课模式的必备条件。

四、调整作业形式

力学课程知识点多，课后作业量大，学生普遍反映课后有作业压力。但对大部分学生而言，只有结合课后作业环节，才能更好地强化课堂知识点。建议任课教师提前将课后作业设计成习题集的形式，提前印制。这样省去了学生抄写题目的时间，还可避免画图不准确导致的错误，与此同时还方便批阅。此外，由于平时犯的错误在习题集上都有体现，学生还可以将其作为考试前的复习资料。若结合微课模式教学，可将客观题部分布置在网络教学平台，设置讨论答疑区，及时反馈作业情况。主观题部分的批阅建议单独形成书面习题集，与网络作业配合使用。五、培养学习兴趣兴趣是最好的老师。力学课程知识点多、理论复杂，大部分学生反映对其没有学习兴趣。笔者认为这属正常现象。但若能培养学生对力学课程的学习兴趣，无疑将大大提高教学效率。

(一)明确课程地位

力学课程对专业课的学习有较大影响，对于立志考研的学生更是如此。以建筑工程专业为例，混凝土结构设计基本原理、混凝土结构设计、钢结构、砌体结构、工程结构抗震等课程，以及课程设计、毕业设计都与力学课程息息相关。可见学好力学，对课程成绩、考研和就业都十分重要。学生在了解力学课程重要性后，自然会重视力学课程的学习。

(二)增加课内实验

力学课程主要以理论授课为主，但同时也要注意课内实验教学对理论教学的帮助［6］。在理论学习过程中，学生难免产生疑惑。一方面可以通过教师答疑解惑，另一方面也可以借助课内实验，结合实验设计、实验过程、实验现象等更好地巩固理论知识。而实际情况是，不少独立学院建校不久，在实验室建设方面还比较滞后，加之，授课教师多数为工作不久的青年教师，理论教学之余，无暇实验室建设，这对课程的教与学都很不利。建议理论力学增设摩擦系数测定，实验法测定重心，转动惯量的测定等实验项目;材料力学增设叠梁、复合梁正应力分布规律试验，摆锤冲击试验，弹性模量E与泊松比μ测定试验等。

(三)设置竞赛项目

力学课程课时较长，可根据课程知识模块各自设置小规模的理论竞赛和结构竞赛。1．理论竞赛在理论力学中，分别在静力学、运动学、动力学三个模块学习之后设计竞赛项目;在材料力学中设置外力与内力、应力与应变、变形和位移、强度和刚度四个模块;在结构力学中设置静定结构内力、静定结构位移、力法(对称性的利用)、渐近法(框架结构)、机动法作影响线五个模块。具体可根据学生的学习情况和教学需要灵活布置。2．结构竞赛结构竞赛最适合在结构力学课程教学过程中课外设置。可结合省级赛事的要求，通过土木工程结构创新竞赛、结构加载竞赛提高学生的学习热情，锻炼学生的动手能力和团结协作能力。

六、强化过程考核

学生对课程成绩十分关注。课程成绩的组成对学生的学习有很强的引导作用。在期末考试成绩占课程总成绩70%～80%的情况下，学生可能不注重平时的课堂学习和课后作业，对期末考试抱有幻想，甚至在考试前一周才开始“发奋苦读”，结果往往自食恶果，悔不当初。为此，提出两点建议。

(一)提高平时成绩占比

弱化期末考试成绩占课程总成绩的比例，明确量化平时成绩构成和评定标准(参见表1)。以总成绩为100分为例:平时成绩可设为占总成绩的40%～50%，其余为期末考试成绩。

(二)多样化、量化的平时成绩组成

1．考勤和随堂练习结合力学课程一般是大班上课，学生多，逐一点名浪费时间。拟在课堂上预留15分钟进行随堂练习，同时实现考勤。随堂练习的内容应针对教学的重点，宜少而精。下课后收齐，教师批改，并记录成绩。期末，取随堂练习成绩的平均值×相应比例，计入平时成绩。旷课、迟到均扣分。2．笔记抽查要求学生必须作课堂笔记，不定期抽查3次。每次抽查按百分制打分，对抽查不合格的要求整改。期末按平均抽查成绩×相应比例，计入平时成绩。3．章节考核拟在完成每章(或知识模块)的教学后，课外进行45分钟章节考核(开卷式，学生可参考笔记，教材)，随堂上交。期末，取章节测试成绩的平均值×相应比例，计入平时成绩。4．平时作业平时作业题目布置于网络课程(客观题)、习题集(主观题)。每次作业均全部批改，批改成绩及时登入考勤册。对未上交作业的学生，要求一周内补做，否则视为“无成绩”。期末，按作业成绩平均值×相应比例，计入平时成绩。5．实验操作凡涉及到实验操作的课程，实验成绩实行一票否决制。期末，取实验成绩的平均值计入平时成绩。学生未全勤参与实验课，则取消其相应力学课程考试资格，成绩核定为不及格。“提高平时成绩比例”与“多样化、量化的平时成绩组成”两者相互结合，其最终目的是实现教学过程的控制。学院的实践表明，学生对“章节考核”环节尤其重视。学生普遍反映，该环节可更好地了解教学重点和考点，也能自我检阅，及时调整学习状态，更好地继续学习。

七、结语

上述观点和建议是结合实际教学过程的一些思考。部分方法已在课程中逐步实施，学生反映及教学效果较好。若教师拟在课程中实施类似的改革方案或尝试，均应首先在对应的课程教学大纲中提前详细明确，做到有计划，有总结。对独立学院而言，理论学时总体紧张的趋势不可避免。作为独立学院的力学课程教师，只有结合授课对象的实际情况，采取或尝试合适的改革措施，才能保证力学课程的授课效率和质量，为专业课程的学习和专业人才的培养打下坚实的基础。探索的过程可能是曲折的、反复的，但坚持的心一定是不变的。只有这样，教师才会在教学过程中不断收获，不断提高，不断成长。

作者：李十泉 孟玮 冷捷 姜毅 单位：南京理工大学

力学专业论文:物理学专业电动力学课程教学论述

一、课程教学基本理念

第一，在教学中要尊重学生学习的主体性、教师教学的主导性，全面发挥学生的自觉性、主动性、创造性。第二，“电动力学”课程属于专业基础课程，教学内容安排上除了让学生学习本门课程的基本知识、基本理论、基本思路，与其他物理学分支也具有共性和个性的关系。针对这一特点，老师在教学中要注意引导学生相似性形象思维。第三，教学应突出探究式教学方法，改变传统的教学模式，把信息技术与电动力学课程最大限度地整合，运用多种现代教育手段优化教学过程，推行启发式、探究式、讨论式、小制作等授课方式，培养学生的创新思维和创新理念。

二、在本课程教学中应当做到以下几点

1.讲授内容应理论联系实际

“电动力学”作为一门专业学科课程，是师范院校物理专业的基础理论课。教学中要求学生掌握课程的基本知识、基本理论和基本原理，使学生加深对所授知识的理解，更可深刻认识电动力学的实际应用价值，达到学以致用的目的，同时提升学生分析问题、解决问题的能力。

2.注重学生学习的主体性和个体性培养

从课程的设计到评价各个环节，在注意发挥教师在教学中主导作用的同134教改课改2016年3月时，应特别注意体现学生的学习主体地位，以充分发挥学生的积极性和挖掘学习潜能。要求学生能初步分析生产、生活中的电动力学问题，以提升学生的分析问题和解决问题的能力。在电动力学理论的学习中运用数学工具处理问题，使学生认识数学和物理的密切关系，培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。培养学生自学能力，重要的不是教内容，而是教给学生学习方法。要充分注意学生的兴趣、特长和基础等方面的个体差异，因材施教，根据这种差异性来确定学习目标和评价方法，并提出相应的教学建议。课程标准在课程设计、教学方案、计划制订、内容选取和教学评价等环节上，为教学、学习提供了选择余地和发展的空间。

3.运用多种现代教育手段优化教学环节

充分利用现代化教学手段，发挥信息化教学的优势，增强学生的学习兴趣，进一步强化需要掌握的知识点，拓宽知识面，增强学生的实践操作技能，培养科学的思维方式，这样学生能更好地掌握“电动力学”课程知识所涉及的相关科学方法，有效提升其发现问题、分析问题、解决问题的能力。

4.具备良好的实验条件，充分保证实验和实践训练质量

鼓励学生开展科研实践训练，参加各类科技竞赛。实验课及实践训练要注意培养学生的逻辑思维、创造性思维，充分利用好物理、电子竞赛等创新平台，促进电动力学课程的教学。

三、课程学习策略探究

第一，针对“电动力学”是理论基础课的特点，学生必须坚持课前预习，预习过程中有意识地提出问题。课堂教学主要采用探究式课堂教学法，即每节课突出一个主题，讲清论透相关原理知识，每个主题通过师生多种形式的互动，教师及时了解、解决学生的疑难问题，以增强学生的学习兴趣。第二，将传统板书、电子课件、网络和视频多种教学手段相结合。如课内讲授与课外讨论和制作相结合、基础理论教学与学科前沿讲座结合、基本理论与科研实践训练相结合。第三，鼓励学生参加科研实践训练和各类科技竞赛。培养多样化应用型人才，以培养应用型、复合型、技能型人才，增强毕业生就业能力，完成本课的预期目标。第四，电动力学也是一门实践性很强的课程，其研究对象是区别于实物的物质形态，具有抽象的特征。为避免课程教学的数学化，我们将充分应用当代信息技术的优势，比如说以视频教学资料增强学生的感性认识和动手能力。再次，实验课及实践训练要注意培养学生的逻辑思维、创造性思维能力和素质，充分发挥学生的物理思维和物理探究能力。

四、课程教学方法探究

本课程教学中应注意电动力学理论与实践的结合，尊重学生学习的主体性，适当安排指导性自习，培养学生的自学能力。加强对学生课前、课后的答疑辅导，注重学生能力的培养，使学生通过对电动力学中基本理论的理解，认识和掌握电动力学原理的研究规律，开拓思路，初步培养学生的科研思维。

1.“双边反馈式”教学法

这种教学法由“自学”和“反馈”两部分构成，其着眼点是学生在教师指导下的自学和教师由反馈来的信息而进行的有重点的讲解，使学生的能力在反复训练中得到锻炼。“自学”和“反馈”体现了学生和教师的相互联系、相互配合、相互作用的训练过程。

2.以问题为中心，开展课堂讨论

式教学法建议课堂教学中遵循科学性、主体性、发展性原则，采用以学生为主体的小组讨论式的方法，从提出问题入手，激发学生学习的兴趣，让学生有针对性地去探索并运用理论知识解决实际问题；也可以针对教研室科研工作中遇到的问题设计讨论或思考题，以启发学生分析、讨论有关电动力学问题，学习并巩固电动力学知识，开拓思路，培养科研思维。

3.提倡学导式的教学方式

在教师指导下，学生进行自学、自练，教师把学生在教学过程中的认知活动视为教学活动的主体，让学生主动地去获取知识，发展各自能力，从而达到在充分发挥学生主动性的基础上，渗入教师的正确引导，使教学双方各尽其能，各得其所。

4.多开展课外实践活动

课外实践训练中，要注意培养学生的逻辑思维、创造性思维能力和素质。鼓励和指导有能力的学生进入科研实践训练，参加各类科技竞赛。将学生撰写的课程小论文融入教学全过程,从中选出有质量的项目进入科研实践训练。充分利用好物理、电子竞赛等创新平台，促进电动力学课程的教学，培养应用型、复合型、技能型人才，增强毕业生就业能力。“电动力学”作为一门探究性课程，在课堂教学中，要突出学生的参与性，使他们主动获取而不是被动接受科学结论，互动思维使学生感觉电动力学发人深思，不难入门。“电动力学”与其他物理学分支具有“共性”和“个性”的关系。为了激发学生学习兴趣，可以经常采用课堂讨论形式，由学生提问，在教师引导下大家讨论，总结得出正确结论。由于分析“电动力学”需要运用抽象思维，所以课堂教学应充分使用多媒体，尽量使用图像和色彩搭配，使学生建立正确的物理图像。注意“信息技术”与“电动力学”课程的有效整合，这对于整体优化教学过程，提高学生的专业知识学习效果、提高学生的信息技术能力、培养学生的合作意识和创新精神均具有重大的现实意义。同时，可将教学理论应用到创新实践能力训练中，应用到物理、电子等各类竞赛中。

作者：邓洪亮 曾爱华 袁琳 单位：邵阳学院