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工科类《弹性力学》研讨式教学研究

作者:杨金花 彭旭龙 来源:课程教育研究 论文栏目:教育论文     更新时间:2019-06-12   浏览

杨金花 彭旭龙

【摘要】针对高校工科类专业课程弹性力学的特点,引入研讨式教学法,尝试进行教学改革。论述了研讨式教学的指导思想与实施原则,提出了研讨式教学法在弹性力学课程中的实施思路。研讨式教学不仅对弹性力学课程的教学具有积极的推动作用,而且对于工科类其他专业课的教学改革也具有借鉴和参考价值。

【关键词】研讨式教学 弹性力学 教学研究

【中图分类号】G642【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2017)05-0185-01

弹性力学是高校工科类专业的核心课程,对于本科生来说该课程对他们的毕业设计以及其他后续专业课程的学习都具有十分重要的意义。为了提高弹性力学课程的教学质量,众多国内学者针对弹性力学课程的教学方法、教学手段及教学模式展开了深入研究[1,2],取得了很多有价值的成果。例如项目教学法、互动式教学法等提出了许多新的教学模式,大大推动了弹性力学教学改革的步伐,但仍存在一些问题,如教材的更新跟不上学科的发展、课堂气氛不够活跃、学生的学习积极性不高、教学效果不好等。因此结合弹性力学的特点探讨新的更为适用的教学方法和教学模式是非常必要的。

一、研讨式教学的指导思想与实施原则

1.指导思想

弹性力学课程研讨式教学的指导思想是以解决问题为中心,通过教师创设问题情境,学生按照课程要求在教师的教学指引下,对具体的弹性理论及实际问题进行思考和研究,借助丰富的网络资源、计算机模拟软件及模拟手段,探究其知识的发生过程、提出解决问题的方法。其中学生是主导,教师只起到一个向导者和领路人的作用,问题的分析、提出到计算求解,以及结论的得出主要由学生自己完成,从而培养学生的独立思考能力和创新思维,提升他们解决工程实际问题的能力。

2.实施原则

研讨式教学体现的主要教学原则是学生主体性原则、启发性原则、循序渐进原则及和谐性原则[3]。(1)学生主体性原则。学生在研讨式教学模式中成为学习行为的主人,始终处于稳定的自主地位,在教师的帮助下积极思考,多动手、多分析、多总结,积极发掘自己的创造潜力,有意识地占据课程学习的主体地位。(2)启发性原则。教师在研讨式教学模式下以启发为主,设置贴近学生生活、富有吸引力的情境,提出有思考价值的问题,这要求教师有全面、深刻、独到的见解,了解学生原有知识基础和能力水平,并且有熟练利用现代化手段教学的能力。(3)循序渐进原则。教师设计的问题要由易到难、由简到繁循序渐进地进行,便于让学生顺利进入状态,从而逐渐调动其积极性并提高其研讨的兴趣;另外,由于学生个体的差异,对设置问题的接受能力也有所不同,因此,教师也要针对学生个体的具体情况,对一个问题设置多个角度、多个层次、多个梯度便于学生理解,让学生由少到多、由个体到班级逐步理解问题。(4)和谐性原则。研讨式教学过程中,教师通过设计的问题给学生指出方向,并适时启发学生思考,而学生在所设置的问题情境中要靠自己来解决问题,这种导与演的情境创设了师生之间、学生之间相互影响、共同进步的环境,呈现出平等和谐的教学氛围。

二、研讨式教学改革可行性分析

从课程本身的性质和特点来看,研讨式教学方法和手段的改革是可行的。通过教学过程发现:学生能够通过课程教学了解和掌握弹性力学的相关知识,但由于课堂及实验条件的限制,学生对于抽象概念认识模糊、对工程问题的认识不深,思路不清晰,解决问题能力十分有限,不少学生对此课程失去了学习兴趣。尽管引起该问题的原因很多,但教学方法和手段的局限是其重要原因。因此,教学方法和手段的改革十分重要。弹性力学的研讨式教学打破讲授为主的模式,预期在教学过程中结合实际问题、以互动为主的方式使学生通过认识过程去掌握知识结构,从而掌握弹性力学的基本概念、理论和计算,并让其具有对各种工程实际问题进行初步定性定量评价的能力和分析解决问题的能力。另外,在弹性力学研讨式教学初见成效后,可将其逐步推广到流体力学、断裂力学等课程中去。

三、研讨式教学法在弹性力学课程中的实施思路

1.实时更新教学内容

根据学科发展对课程内容进行部分更新和调整,优化课程内容。在已有的较扎实的“弹性力学”课程教案的基础上,制作与授课专业相符的具有较高专业水平的多媒体教学课件,采用图、文以及动画等形式为课程教学提供多样化、多视角、立体化的教学信息空间。[4]

2.实例研讨作穿插

教师在课堂讲述中适时引入工程中常见的实例,由此展开研讨式教学,通过教师对实例启发性的分析,把枯燥的理论变成具体的实际问题,开展课堂讨论,激发学生学习的兴趣。与此同时,教师启发学生独立思考,鼓励学生多途径分析解决问题,完成查资料、讨论、分析,最后总结并撰写小论文

3.课程本身问题

另外,在学生逐渐学会分析、解决、总结问题的同时,教师也要引导学生学会分析总结本门课程的学习,把课程本身作为一个问题去对待,学生要逐渐学会自己分析总结重点、难点和规律等,从宏观、微观两个角度认识课程。学生在学习过程中发现的疑点问题,在及时反映给教师的同时,要能够独立思考,并通过查资料、分析总结进而消除疑点问题。通过研讨式教学,学生养成良好的思考习惯,从被动学习变为主动的学习,从而多角度地体会学习的过程。

4.科研实践训练

教师针对弹性力学某些章节布置一些具体的科研问题让学生课后完成。如学习用差分法和变分法解平面问题[4]时,可让学生课后用Mathematic或者Matlab等软件编差分小程序求解偏微分方程组,在讲能量原理与变分法时,可布置具体问题让学生运用变分原理推出问题的控制方程等等,让学生在作业的同时实现对重点难点的掌握和有效巩固,同时通过对具体科研问题的思考与分析,学生的综合思维能力得到了锻炼,也活跃了学习的气氛。

四、结语

研讨式教学法是一种新的教学方法,它能充分调动学生的学习积极性与主动性,挖掘学生的创新潜能,活跃课堂氛围。该方法在弹性力学中的应用对提高课堂授课质量以及实施素质教育等都具有十分重要的现实意义。但需要指出的是该方法应用于弹性力学还存在一些问题和不足,如学生前期文献调研能力不足无法掌握问题的研究现状,学生基础参差不齐,有些无法真正参与研讨式讨论,研讨式教学花费时间比较多、课程教学学时不够等。虽然研讨式教学目前在《弹性力学》中的应用还处于初步阶段,但相信随着教学改革的不断深入,这些问题在以后的课堂实践教学中将逐步得到解决。

参考文献:

[1]楼文娟,梁洪超,杨骊先.《弹性力学》课程教学改革探析[J].高教论坛,2015,7:40-44.

[2]任中俊.工科专业弹性力学课程教学探讨[J].当代教育理论与实践,2014,5:130-131.

[3]龙文希.研讨式教學法的实践与体会[J].广西教育学院学,2002,(5):116-117.

[4]徐芝纶.弹性力学简明教程[M].第3版.北京:高等教育出版社,2002.

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