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《理论力学》精品课程建设探讨
——以长江大学机械工程学院为例

2012-03-31许福东徐小兵周思柱侯作富胡述龙

长江大学学报(自科版) 2012年28期
关键词:理论力学精品课程力学

许福东,徐小兵,周思柱,侯作富,胡述龙,艾 薇

(长江大学机械工程学院,湖北 荆州 434023)

《理论力学》精品课程建设探讨
——以长江大学机械工程学院为例

许福东,徐小兵,周思柱,侯作富,胡述龙,艾 薇

(长江大学机械工程学院,湖北 荆州 434023)

通过理论力学精品课程建设,首先更新其教育观念,坚持以启迪创新思维为核心;其次进行教学内容与方法建设,分理论和实验模块,采用启发式教学法、案例教学法等;编写启发式教案、教材和多媒体课件;再次重点建设理论力学网站,营造学生创新思维训练和创新应用实践的环境;然后以理论力学课程为载体,开展创新教育,循序渐进地诱导学生创新应用理论力学知识和锻炼创新能力。最后通过围绕精品课程建设,打造了一支勇于创新的理论力学教师团队。

理论力学;精品课程;创新教育

传统的《理论力学》课程教学的特点是过分重视知识传授,忽视能力培养。由于学生只是知识的被动接受者,因而很难要充分调动其学习的积极性、主动性和创造性[1-2]。为了改变上述状况,必须突破传统教育理念,深化教学改革。为此,长江大学机械工程学院进行《理论力学》精品课程建设,以启迪学生创新思维和培养其创新能力为核心,从而达到培养具有扎实基础知识的创新型人才的目的。

1 注重精选教材,优化教学内容

1.1 精选教材

在教材选择方面,应尽量选用国家十一五规划教材及其相关参考书。例如:①哈工大《理论力学》(第6版);②同济大学《理论力学》(第2版);③北京科技大学《工程力学》;④范钦珊主编《理论力学》;⑤洪嘉振等主编《理论力学》(第2版);⑥浙江大学理论力学教研组《理论力学》(第3版);⑦清华大学理论力学教研室《理论力学》(上、中、下册)(第4版)。该课程双语教学采用如下国外优秀英文教材:①Andrew Pytel, Jaan Kiusalaas. Engineering Mechanics-STATICS, DYNAMICS.北京:清华大学出版社,2001年;② F.P. Beer, E.R.J. Johnston, Jr.Vector Mechanics for Engineers. McGraw-Hill, 1988年。此外,为了适应教学内容整合和更新的需要,长江大学机械工程学院的侯作富、许福东等教授分别参与了不同《理论力学》教材的编写。

1.2 优化教学内容

针对该课程教学内容中知识陈旧的现象,应及时精炼教学内容,增加前沿性和探究性知识内容,以此对理论力学课程体系进行整合,构建了理论教学模块和实验教学模块。理论教学模块包括基础模块(面向全校各工科专业的学生,开设《理论力学》和《工程力学Ⅰ》课程)和提高模块(面向相关专业的优秀学生,开设《工程力学Ⅱ》课程)。实验教学模块包括基本实验教学模块和提高实验教学模块,让学生进行开放式选修。理论教学模块和实验教学模块相互配套,有利于提高学生综合解决实际问题的能力,培养学生创新思维能力。

2 完善教学手段和方法

2.1 教学手段方面

传统的教学模式以“一本书、一支粉笔、一块黑板”为主,辅以挂图、模型等进行教学,这已经不能适应现代高等教育的要求,要改变这种状况,必须高度重视使用多媒体教学、网上教学等教学手段。教师要熟练运用现代教育技术,利用CAI和网络手段进行教学活动,因为这样可以增大教学信息容量,促进学生的个性化、研究性和协作性学习,使学生能够完成从“学会”到“会学”的角色转变。

2.2 教学方法方面

传统教学方法中,过分注重教师讲、学生听,导致学生成为知识的被动接受者。为改变这种状况,应采用双向交流教学法、现场实践教学法、启发式教学法、案例教学法、专题讲座教学法、精细化多媒体教学法等。在使用上述教学方法时,教师应成为教学过程设计者、组织者和评判者,最终引导学生扎实掌握理论知识。在该课程实验教学方面,应多开设综合性和设计性实验,同时设立大学生创新实验计划,鼓励学生设计并独立完成实验,力争获得创新性实验成果,以此提高学生的综合素质。

3 建立教学网站

为了给学生提供研究性学习平台,开发了《理论力学》精品课程网站,其中开设有课程介绍、教学资料、自我测验、习题指导、教学队伍、授课录像、网上答疑等栏目,其中包含大量表现工程实体和力学模型的的动画以及工程实例视频,充分发挥直观、形象化的优势,以此帮助学生充分理解抽象知识点。此外,该网站还包括理论力学创新教育与实践虚拟实验室和《理论力学》、《工程力学》等课程多媒体教学辅助软件以及配套教学资源库等。理论力学创新教育与实践虚拟实验室共分5个部分,即创新意识与创新思维方法、理论力学创新导航、理论力学创新应用演示与实验、创新实践虚拟实验室和力学园地。通过生活和工程实例的展示,激发学生的创新热情;通过具体模拟实践活动,锻炼与提高学生的创新能力。

4 大力开展创新实践教育

《理论力学》课程是培养学生创新能力的极佳载体,其原因在于以下2方面:①理论力学学科历史悠久,其发展过程中涌现出大批伟大科学家,他们在研究实践中形成了许多科学研究方法;②该学科具有基础理论与技术实践的双重属性,能够给工科学生进入技术科学领域提供指导。因此,要利用该课程作为载体在各个教学环节实施创新实践教育。首先,要注重培养学生的探究能力,可以采取如下模式[3-5]:提出问题→找出研究对象→建立力学模型→选择方法→演绎结果的全过程探究。根据上述模式,教师应结合《理论力学》课程探讨的问题来启迪学生的创新意识并培养其创新思维。其次,教师要用开放式、研究式、多维度的教学方式来讲解该课程各知识点的相关内容,为此教师应开发精细化《理论力学》多媒体课件,充分发挥多媒体课件图文工整规范、形象直观、信息量大的优势来进行教学。此外,在该课程教学的最后阶段,教师可以利用4~6个学时,引导学生应用所需理论知识和创新思维方法来解决工程实际问题,由此锻炼学生的创新能力,全面提高其综合素质。

5 建设高水平教师队伍

要搞好《理论力学》精品课程建设,必须要有一支高水平的教师队伍,为此采取以下措施:①充分发挥老教师的“传、帮、带”作用,让教学经验丰富的老教师对青年教师进行一对一的指导,以此提高其教学水平。②增加青年教师培训力度,鼓励青年教师参加国内外学术会议或攻读学位;③开设形式多样的研讨课,通过教学研讨来达到相互学习、取长补短的目的;④通过科研项目立项来提高中青年教师的业务能力,进而形成学术梯队。采取上述措施,打造了一支高学历、高职称、年龄结构较合理、治学严谨、勇于创新和团结协作的教师队伍。

6 结 语

《理论力学》精品课程建设是落实“高等学校教学质量和教学改革工程”的重要内容,也是一项综合系统工程。为了做好该精品课程建设,长江大学机械工程学院采取了以下措施,即注重精选教材和优化教学内容、完善教学手段和方法、建立教学网站、大力开展创新实践教育和建设高水平教师队伍。采取上述措施后,激发了学生的学习热情,培养了学生的创新实践能力,教学质量得到全面提高。

[1]廖宗廷,潘玉芳.转变教育教学观念,深化教学改革,培养创新人才[A].大学生创新教育的研究与实践[C].上海:同济大学出版社,2007:25-27.

[2]陈传尧,王元勋.启迪研究思维,打造精品课程[A].2008力学教学课程报告论坛论文集[C].北京:高等教育出版社,2009:22-25.

[3]谢芝磬.新编工程力学学习指导书-创新思维和创新方法的指导[M].北京:机械工业出版社,2002.

[4]王复亮.创新教育学概论[M].北京:中国经济出版社,2006.

[5]丁祖荣.培育创新人才的新型课程——新生力学研讨课[A]. 2008力学教学课程报告论坛论文集[C].北京:高等教育出版社,2009:35-37.

[编辑] 李启栋

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.10.048

N4

A

1673-1409(2012)10-N147-02

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