<4D F736F F D20D6D8CAD3C8CBB2C5C5E0D1F8B9FDB3CCA3ACCDBBB3F6D1F8B3C9BDCCD3FDC0EDC4EE2E646F63>

Transcription

1 重 视 人 才 培 养 过 程, 突 出 养 成 教 育 理 念 力 学 教 学 的 理 念 方 法 与 实 践 之 我 谈 冯 辉 荣, 聂 丽 华, 李 正 红, 周 新 年 * ( 福 建 农 林 大 学 交 通 学 院, 福 建 福 州 ) [ 摘 要 ] 基 于 基 础 力 学 教 学 的 改 革 与 实 践, 为 培 养 全 面 发 展 的 创 新 型 人 才, 教 师 传 授 知 识 的 同 时, 应 充 分 重 视 人 才 培 养 全 过 程, 悉 心 关 注 大 学 生 的 道 德 品 质 科 学 精 神 科 学 思 想 科 学 方 法 创 新 意 识 创 新 思 维 创 新 能 力 及 良 好 习 惯 等 创 新 素 质 的 养 成 教 育 在 力 学 教 学 的 课 堂 组 织 作 业 要 求 实 验 设 计 考 试 方 式 大 学 生 创 新 性 项 目 力 学 建 模 科 研 项 目 工 程 调 查 等 教 学 环 节 中 全 面 探 索 养 成 教 育 理 念 的 新 方 法, 积 极 探 索 与 实 践, 构 建 知 行 合 一 理 论 结 合 实 践 的 大 学 生 创 新 素 质 全 面 养 成 的 教 学 理 念 [ 关 键 词 ] 教 学 理 念 ; 力 学 教 学 ; 养 成 教 育 ; 知 行 合 一 [ 中 图 分 类 号 ] G642 [ 文 献 标 识 码 ] A 基 金 项 目 : 福 建 省 教 育 厅 重 点 教 改 资 助 项 目 ( 闽 教 高 [2007]122 号 ); 福 建 省 本 科 精 品 课 程 资 助 项 目 ( 闽 教 高 [2007]45 号 ); 福 建 农 林 大 学 教 改 资 助 项 目 ( ) 作 者 简 介 : 冯 辉 荣 (1971-), 男, 福 建 浦 城 人, 副 教 授, 硕 士, 从 事 工 程 力 学 载 运 工 具 动 力 学 等 研 究 * 通 讯 作 者 简 介 : 周 新 年 (1951-), 男, 福 建 浦 城 人, 教 授, 博 士 生 导 师, 从 事 生 态 采 运 森 林 工 程 和 工 程 索 道 等 研 究 附 : 冯 辉 荣 (1971-), 男, 福 建 农 林 大 学 交 通 学 院 副 教 授, 主 要 从 事 工 程 力 学 与 载 运 工 具 动 力 学 等 方 面 的 研 究, 福 州, 通 联 地 址 : 福 州 市 仓 山 区 兰 庭 新 天 地 10# Call: (H) Cellphone:

2 当 前 工 程 力 学 专 业 课 程 体 系 设 置 及 教 改 中 的 一 些 问 题 许 金 泉 上 海 交 通 大 学 工 程 力 学 系 摘 要 当 前 工 程 力 学 专 业 的 课 程 设 置 对 建 模 分 析 评 价 三 方 面 的 能 力 培 养 是 有 不 利 的 一 面 的 目 前 的 设 置 一 般 只 偏 重 于 算 的 能 力, 而 对 建 模 评 价 很 少 或 基 本 没 有 涉 及 本 文 对 工 程 力 学 专 业 的 课 程 设 置 中 存 在 的 一 些 问 题 提 出 粗 糙 的 观 点 和 建 议, 并 对 一 些 当 前 课 程 教 改 中 注 重 形 式 而 对 工 程 实 际 对 本 专 业 人 才 的 要 求 考 虑 不 足 的 问 题, 提 出 一 些 个 人 观 点 和 建 议 关 于 力 学 实 验 教 学 目 的 的 再 审 视 杨 凤 鹏 许 金 泉 摘 要 为 实 验 而 实 验, 或 者 为 了 应 付 检 查 而 绞 尽 脑 汁 的 所 谓 创 新 实 验, 不 一 定 符 合 力 学 实 验 教 学 的 目 的 对 力 学 实 验 教 改 的 价 值, 应 从 实 验 教 学 的 目 的 来 评 判 笔 者 认 为 : 实 验 教 学 的 目 的 有 三 个, 一 是 巩 固 和 加 深 对 理 论 课 内 容 的 理 解, 二 是 掌 握 一 些 基 本 实 验 技 能, 三 是 初 步 培 养 对 新 问 题 的 实 验 研 究 能 力 或 思 路 认 为 创 新 实 验 教 学 就 能 培 养 创 新 能 力, 是 过 分 拔 高, 是 误 导 本 文 提 出 实 验 教 学 改 革 应 紧 密 结 合 实 验 教 学 目 的 的 观 点, 并 对 新 时 代 对 实 验 教 学 目 的 的 要 求 做 粗 略 分 析, 作 为 一 种 审 视 实 验 教 学 目 的 的 视 角

3 工 程 力 学 教 学 团 队 建 设 思 考 王 元 勋 陈 传 尧 杨 新 华 李 振 环 钱 勤 ( 华 中 科 技 大 学 土 木 工 程 与 力 学 学 院 武 汉 ) 摘 要 : 教 学 团 队 建 设 是 教 学 质 量 工 程 的 重 要 部 分, 教 学 团 队 建 设 应 要 与 现 有 的 学 科 专 业 建 设 课 程 建 设 实 验 教 学 基 地 建 设 结 合 起 来, 以 提 高 教 学 质 量 构 件 良 好 的 教 学 平 台 为 目 标 本 文 结 合 工 程 力 学 教 学 团 队 的 建 设, 探 讨 教 学 团 队 建 设 的 理 念 任 务 及 平 台 建 设 等 高 等 学 校 的 教 学 团 队 以 教 学 及 教 学 研 究 工 作 为 主 线, 以 先 进 的 教 育 思 想 理 念 为 指 导, 立 足 于 人 才 培 养 质 量 的 提 高, 在 国 家 级 省 级 或 学 校 各 类 重 大 的 教 学 改 革 项 目 支 持 下, 以 专 业 建 设 课 程 建 设 教 学 基 地 建 设 等 为 重 点, 开 展 教 学 研 究 和 教 学 建 设 的 核 心 队 伍 以 学 生 为 主 体, 以 培 养 具 有 较 强 创 新 与 实 践 能 力 的 高 素 质 人 才 为 目 标, 以 教 改 为 动 力, 以 启 迪 研 究 性 思 维 为 核 心, 以 课 程 为 载 体, 各 环 节 全 过 程 多 方 位 培 育 探 究 性 学 习 能 力, 提 高 水 平, 形 成 特 色, 提 供 尽 可 能 好 的 教 育, 是 我 们 工 程 力 学 教 学 团 队 建 设 的 基 本 教 学 理 念 教 学 团 队 的 主 要 任 务 是 教 学 工 作 的 改 革 与 创 新, 以 提 高 教 学 质 量 为 目 的, 建 设 热 爱 教 育 事 业 结 构 合 理 精 通 业 务 具 有 开 拓 创 新 意 识 和 特 色 教 学 水 平 高 有 后 备 资 源 的 优 秀 教 学 队 伍 为 此, 教 学 团 队 的 建 设 应 确 定 明 确 的 发 展 方 向 和 基 本 任 务, 建 设 合 理 的 教 学 梯 队, 形 成 鲜 明 的 团 队 精 神 与 特 色, 取 得 显 著 的 建 设 成 果, 达 到 优 良 的 教 学 效 果 教 学 团 队 建 设 是 一 项 系 统 的 工 程, 教 学 团 队 建 设 要 与 现 有 的 学 科 专 业 建 设 课 程 建 设 实 验 教 学 基 地 建 设 结 合 起 来, 学 校 及 院 系 应 从 教 学 建 设 与 教 学 改 革 所 涉 及 的 诸 多 方 面, 为 教 学 团 队 提 供 多 方 位 多 层 次 的 支 持, 将 人 才 培 养 体 系 中 的 专 业 建 设 课 程 建 设 教 学 基 地 建 设 以 及 教 学 管 理 等 方 面 作 为 教 学 团 队 成 长 和 发 展 的 平 台 与 载 体 结 合 工 程 力 学 教 学 团 队 的 建 设, 本 文 最 后 提 出 了 教 学 团 队 建 设 的 几 点 基 本 措 施 首 先 树 立 正 确 的 指 导 思 想, 以 培 养 探 究 / 研 究 性 学 习 能 力 为 核 心, 进 一 步 深 化 教 学 研 究 与 教 学 改 革 倡 导 师 生 在 教 学 过 程 中 自 觉 认 识 并 利 用 力 学 课 程 为 载 体, 着 力 启 迪 和 培 养 研 究 型 思 维, 形 成 团 队 教 学 特 色 突 出 启 迪 研 究 思 维 特 色, 凝 炼 教 学 改 革 成 果, 打 造 国 家 精 品 课 程 注 重 研 究 多 媒 体 教 学 方 法, 制 作 精 细 多 媒 体 课 件, 充 分 利 用 现 代 教 学 手 段, 不 仅 能 适 应 社 会 发 展 知 识 扩 充, 更 重 要 的 是 有 利 于 发 挥 团 队 力 量, 提 高 整 体 教 学 质 量 进 一 步 加 强 科 研, 提 高 整 体 学 术 水 平 注 重 教 师 自 身 科 研 素 质 的 提 高, 注 重 科 研 积 累 转 化 为 教 学 资 源 建 设 综 合 教 学 资 源 库, 加 强 教 学 资 源 的 开 发 与 开 放, 增 强 资 源 共 享 成 果 交 流 与 辐 射 关 键 词 : 高 等 教 育 ; 教 学 团 队 ; 建 设 ; 理 念

4 国 内 外 材 料 力 学 课 程 内 容 和 教 学 体 系 的 比 较 研 究 与 思 考 * 王 世 斌 亢 一 澜 王 燕 群 侯 振 德 沈 珉 ( 天 津 大 学 机 械 工 程 学 院 力 学 系, , 天 津 ) 摘 要 : 在 对 欧 美 名 校 工 科 专 业 材 料 力 学 课 程 教 学 内 容 及 教 学 体 系 研 究 的 基 础 上, 比 照 教 育 部 力 学 教 学 指 导 委 员 会 提 出 的 基 础 力 学 教 学 基 本 要 求, 对 国 内 的 材 料 力 学 教 学 现 状 进 行 了 分 析 结 合 高 素 质 工 程 创 新 人 才 培 养 和 工 程 教 育 改 革, 提 出 了 材 料 力 学 课 程 教 学 的 改 革 建 议 具 体 体 现 在 : 可 拓 展 性 的 教 材 建 设 和 以 学 生 研 究 性 学 习 为 目 的 的 教 学 方 法 与 教 学 手 段 的 改 革 与 创 新 ; 以 工 程 教 育 为 主 导, 坚 持 实 践 性 教 学 模 式 的 创 新 有 选 择 性 地 将 科 研 成 果 及 时 转 化 为 教 学 资 源 ; 考 试 形 式 与 考 试 内 容 的 改 革 与 创 新 关 键 词 : 基 础 力 学, 创 新, 工 程 教 育 改 革, 研 究 性 学 习 *[email protected]; 电 话

5 力 学 课 程 双 语 教 学 的 探 索 陈 建 康 宁 波 大 学 工 学 院 摘 要 : 本 文 从 五 个 方 面 总 结 了 力 学 课 程 双 语 教 学 的 体 会 这 五 个 方 面 包 括 : 教 材 的 选 取 与 双 语 教 学 班 规 模 的 确 定 ; 学 生 学 习 双 语 课 程 自 信 心 的 培 养 ; 英 语 讲 授 和 汉 语 讲 授 的 合 理 安 排 ; 幻 灯 片 和 板 书 的 有 机 结 合 ; 作 业 与 考 试 作 者 相 信 合 适 的 双 语 教 学 方 式 可 以 取 得 较 好 的 教 学 效 果 关 键 词 : 力 学 课 程, 双 语 教 学, 教 学 互 动 双 语 教 学 在 各 高 校 中 一 直 程 度 不 同 地 开 展 着 开 课 者 大 多 是 有 国 外 留 学 经 历 的 教 师, 或 者 是 专 业 英 语 水 平 较 高 的 教 师, 亦 或 是 对 英 语 教 学 有 爱 好 的 教 师 双 语 教 学 的 形 式 也 多 种 多 样, 不 外 乎 采 用 英 语 教 材, 基 本 用 英 语 授 课 ; 或 部 分 用 英 语, 部 分 用 汉 语 授 课 ; 或 板 书 用 英 语, 讲 解 用 汉 语 授 课 对 于 双 语 教 学 的 效 果, 也 是 仁 者 见 仁, 智 者 见 智 并 没 有 出 现 大 规 模 的 争 议 为 了 使 高 校 重 视 本 科 教 学 工 作, 提 高 本 科 教 学 质 量, 近 年 来, 教 育 部 制 定 了 本 科 教 学 水 平 评 估 指 标 体 系, 在 该 指 标 体 系 中 将 双 语 教 学 列 为 教 学 水 平 的 观 测 点 之 一 该 指 标 体 系 的 颁 布, 并 且 按 照 该 指 标 体 系 对 各 高 校 进 行 评 估 后, 对 于 双 语 教 学 的 争 议 骤 然 升 温 赞 同 者 认 为 : 开 展 双 语 教 学, 有 利 于 提 高 学 生 的 专 业 英 语 的 阅 读 能 力, 可 以 通 过 双 语 教 学, 进 一 步 提 高 学 生 的 英 语 交 流 能 力 如 果 方 法 得 当, 可 以 取 得 英 语 和 专 业 知 识 的 双 丰 收 比 如 文 献 1 ~ 5, 肯 定 了 双 语 教 学 的 优 点, 也 指 出 了 双 语 教 学 存 在 的 问 题, 基 本 出 发 点 还 是 对 双 语 教 学 的 形 式 持 肯 定 的 态 度 反 对 者 认 为 : 虽 然 双 语 教 学 的 出 发 点 不 错, 但 是 真 正 实 施 起 来 并 不 能 达 到 预 期 效 果, 特 别 是 逻 辑 演 绎 性 较 强 的 课 程, 用 汉 语 教 学 尚 难 以 让 学 生 理 解, 如 果 采 用 英 语 教 学, 学 生 会 两 头 落 空, 既 学 不 好 课 程, 也 学 不 好 英 语 显 然, 力 学 类 的 课 程 对 工 科 学 生 而 言 是 比 较 难 学 的 课 程, 应 不 应 该 采 用 双 语 教 学 的 形 式, 采 用 什 么 样 的 双 语 教 学 形 式, 是 一 个 值 得 探 讨 的 问 题 我 曾 经 为 工 科 学 生 开 设 过 结 构 力 学 和 理 论 力 学 两 门 课 程 的 双 语 教 学 工 作, 有 一 些 体 会, 在 这 里 抛 砖 引 玉, 以 求 教 于 大 家 我 在 进 行 双 语 教 学 碰 到 第 一 个 问 题 是 教 材 的 选 取 与 双 语 教 学 班 规 模 的 确 定 我 国 现 行 的 结 构 力 学 和 理 论 力 学 教 学 体 系, 基 本 上 是 采 用 的 苏 联 的 体 系 以 结 构 力 学 为 例, 在 我 国 的 结 构 力 学 教 材 中, 结 构 的 几 何 组 成 分 析 是 非 常 重 要 的 教 学 内 容, 而 现 在 的 欧 美 1

6 教 材 很 少 介 绍 这 部 分 内 容 因 此 教 材 的 选 取 就 十 分 重 要 我 认 为, 教 材 选 取 的 原 则 是, 英 语 教 材 体 系 一 定 要 和 国 内 的 汉 语 教 材 体 系 相 一 致, 否 则 给 学 生 考 研 或 工 作 带 来 麻 烦 因 此, 我 所 选 的 结 构 力 学 教 材 是 清 华 大 学 出 版 社 出 版 的, 支 秉 琛 教 授 编 写 的 Structural Mechanics, 虽 然 不 是 原 版 外 文 教 材, 但 是 其 体 系 和 国 内 的 相 同 最 近, 高 教 出 版 社 出 版 了 包 世 华 教 授 改 编 的 原 版 结 构 力 学 外 文 教 材, 这 对 于 结 构 力 学 双 语 教 学 来 说 无 疑 是 一 件 好 事 理 论 力 学 教 材 的 选 取 也 是 按 照 这 一 原 则 清 华 大 学 出 版 社 出 版 的 Statics 和 Dynamics 两 本 原 版 教 材 涵 盖 了 我 国 理 论 力 学 的 基 本 教 学 内 容, 但 是 一 门 课 两 本 书, 价 格 也 偏 高 因 此, 我 选 取 的 是 苏 联 的 翻 译 教 材 Theoretical Mechanics A Short Course, 这 本 教 科 书 和 国 内 的 体 系 基 本 一 致 现 在, 我 选 取 高 等 教 育 出 版 社 出 版 的 Engineering Mechanics Statics, Dynamics (R.C.Hibbeler) 作 为 学 生 的 教 材 双 语 教 学 的 班 级, 学 生 人 数 如 果 过 多, 肯 定 影 响 教 学 质 量 我 认 为 一 个 双 语 教 学 班, 最 好 是 不 超 过 40 人 的 小 班, 以 便 师 生 之 间 的 交 流 在 上 结 构 力 学 课 程 时, 有 两 个 专 业 100 多 学 生 当 时 采 取 的 方 法 是 让 大 家 自 愿 报 名, 结 果 报 名 人 数 过 多, 超 过 了 60 人, 我 感 到 可 能 会 有 问 题, 就 在 这 60 多 名 选 了 通 过 英 语 4 级 考 试 的 同 学 参 加 双 语 教 学 班 后 来 有 一 个 同 学 虽 然 没 有 通 过 4 级 考 试 的 同 学, 但 是 他 本 人 坚 决 要 上 双 语 教 学 班, 我 也 收 了, 并 鼓 励 他 努 力 学 习, 结 果 还 不 错 理 论 力 学 双 语 教 学 是 给 工 程 力 学 专 业 开 设 的, 班 级 规 模 比 较 小, 不 到 30 人, 但 是 也 有 两 个 同 学 不 能 适 应 但 是 参 加 学 习 的 大 多 数 同 学 对 双 语 教 学 还 是 肯 定 的, 学 习 的 积 极 性 还 是 比 较 高 的 我 所 进 行 的 双 语 教 学 碰 到 第 二 个 问 题 是 学 生 的 自 信 心 问 题 双 语 教 学 的 起 码 要 求 是 采 用 外 文 教 材, 对 于 现 在 的 学 生 而 言, 英 语 课 程 主 要 是 学 习 生 活 英 语, 和 专 业 英 语 是 两 回 事, 我 估 计 学 生 可 能 会 对 英 文 教 材 产 生 畏 惧 心 理 于 是, 我 在 结 构 力 学 双 语 教 学 之 前, 对 学 生 进 行 了 学 前 动 员, 在 动 员 过 程 中, 我 强 调 了 力 学 课 程 专 业 词 汇 重 复 量 大 的 特 点, 树 立 学 生 学 习 双 语 课 程 的 信 心 学 前 动 员 起 到 了 很 好 的 效 果, 在 学 习 结 构 力 学 过 程 中, 绝 大 多 数 学 生 能 够 很 快 的 适 应 我 的 双 语 教 学 方 式, 只 有 一 个 同 学 由 于 听 不 懂 ( 包 括 听 不 懂 英 语 和 听 不 懂 力 学 课 程 的 教 学 内 容 ) 而 转 到 汉 语 班 对 于 理 论 力 学, 由 于 只 有 十 几 名 工 程 力 学 专 业 的 同 学, 不 存 在 挑 选 学 生 学 习 双 语 的 问 题, 所 以 没 有 进 行 专 门 的 学 前 动 员 结 果 在 上 第 一 节 课 上 课 之 前, 几 个 学 生 拿 着 英 文 教 材 问 我, 说 教 材 一 点 都 看 不 懂, 如 何 学 习? 我 对 学 生 说, 不 要 害 怕, 坚 持 3 个 星 期 三 个 星 期 后 保 证 大 家 都 能 看 懂 为 了 达 到 这 一 目 的, 我 的 基 本 思 路 是 : 循 序 渐 进 在 最 初 的 几 章, 我 的 幻 灯 片 是 英 文 和 汉 语 的 双 语 片, 由 于 有 了 2

7 中 英 文 对 照, 学 生 害 怕 的 心 理 逐 渐 消 除, 一 般 到 了 第 三 章, 汉 语 才 逐 渐 减 少, 英 语 成 为 幻 灯 片 的 主 要 内 容 由 于 专 业 词 汇 的 重 复 出 现, 学 生 很 快 就 能 看 懂 幻 灯 片, 也 就 慢 慢 地 看 懂 了 教 材 学 习 英 语 教 材 的 自 信 心 也 就 慢 慢 地 树 立 起 来 了 我 所 进 行 的 双 语 教 学 碰 到 第 三 个 问 题 是 英 语 讲 授 和 汉 语 讲 授 的 安 排 虽 然 双 语 教 学 各 有 各 的 教 法, 但 是 我 认 为, 课 堂 上 还 是 应 该 用 英 语 进 行 讲 授 的 如 何 安 排 英 语 讲 授 的 内 容, 英 语 讲 授 和 中 文 讲 授 应 该 如 何 衔 接 是 一 个 重 要 问 题 我 是 这 样 安 排 的 : 在 课 程 的 最 初 阶 段, 用 汉 语 讲 授 基 本 概 念, 让 学 生 学 习 和 熟 悉 专 业 词 汇, 英 语 讲 授 只 放 在 上 课 时 的 复 习 和 讲 解 例 题 因 为 例 题 的 逻 辑 演 绎 性 比 较 强, 学 生 即 便 时 对 英 文 的 理 解 不 够, 凭 他 们 的 力 学 知 识 也 可 以 把 例 题 搞 清 楚 以 理 论 力 学 课 程 为 例, 在 理 论 力 学 教 学 中, 在 静 力 学 部 分, 除 了 复 习 前 一 节 课 的 内 容 和 讲 解 例 题 之 外, 基 本 上 是 汉 语 讲 授, 英 文 幻 灯 片 和 英 文 板 书, 到 了 运 动 学 部 分, 内 容 的 难 度 加 大 了, 英 语 讲 授 的 时 间 也 增 加 了, 除 了 复 习 和 举 例, 一 些 基 本 概 念 也 开 始 用 英 语 讲 授, 如 果 碰 到 学 生 不 懂 的 情 况 及 时 用 中 文 解 释 到 了 动 力 学 部 分, 除 了 少 量 的 难 以 理 解 的 内 容 外, 基 本 以 中 文 和 英 文 各 占 一 半 时 间 授 课 对 于 特 别 难 以 理 解 的 内 容, 也 就 是 难 点, 以 中 文 讲 授 为 主 比 如 运 动 学 中 的 科 氏 加 速 度 的 概 念, 动 力 学 中 的 达 朗 贝 尔 原 理, 以 及 虚 位 移 原 理, 这 些 基 本 原 理 还 是 以 中 文 讲 授 为 主 为 了 活 跃 课 堂 气 氛, 保 证 教 学 效 果, 我 在 课 上 注 意 用 英 文 提 问, 请 学 生 用 英 文 回 答 在 用 英 语 回 答 问 题 时, 我 强 调 不 要 害 怕 出 语 法 错 误, 因 为 中 国 学 生 哑 巴 英 语 的 主 要 原 因 之 一 是 学 生 怕 说 错 这 可 能 是 双 语 教 学 和 专 业 英 语 的 主 要 区 别 之 一 我 的 观 点 是, 让 学 生 在 课 堂 上 开 口 说 英 语 是 学 生 专 业 英 语 能 力 提 高 的 重 要 指 标 为 此, 我 在 课 上 的 提 问 比 较 多, 有 时 是 自 问 自 答 ; 有 时 是 和 学 生 一 起 回 答 ; 有 时 让 学 生 单 独 回 答 说 错 了 请 其 他 学 生 纠 正, 起 到 了 较 好 的 课 堂 效 果 我 所 进 行 的 双 语 教 学 碰 到 第 四 个 问 题 是 幻 灯 片 和 板 书 的 结 合 问 题 课 堂 教 学 手 段 不 外 乎 是 幻 灯 片 板 书 模 型 挂 图 等 等 近 年 来 各 高 校 的 教 学 手 段 改 革 基 本 上 是 以 课 件 制 作 为 主 要 内 容 课 件 有 其 明 显 的 有 点, 比 如 图 像 逼 真, 格 式 整 洁, 条 理 清 楚, 等 等 但 是 我 认 为, 尽 管 幻 灯 片 有 许 多 优 点, 但 是 不 能 代 替 板 书 对 于 力 学 课 程, 我 感 到 学 生 的 思 维 速 度 赶 不 上 鼠 标 的 移 动 和 点 击 速 度, 非 常 容 易 坐 飞 机 而 板 书 的 速 度 和 学 生 的 思 维 速 度 基 本 一 致 因 此, 板 书 和 幻 灯 片 必 须 有 机 结 合 才 能 起 到 好 的 效 果 两 者 要 有 机 结 合, 一 个 前 提 是 老 师 必 须 站 着 授 课 而 不 是 坐 着 授 课 我 对 自 己 提 出 的 要 求 是, 尽 管 有 了 幻 灯 片, 但 是 决 不 坐 着 讲 课, 因 为 只 有 站 着 讲 课 才 能 和 学 生 交 流, 才 能 发 现 授 课 过 程 中 的 问 题 3

8 并 及 时 予 以 解 决 由 于 使 用 了 自 动 控 制 幻 灯 片 放 映 配 件, 使 得 我 在 教 学 过 程 中 可 以 走 下 讲 台, 到 学 生 中 和 学 生 交 流 与 讨 论, 学 生 非 常 喜 欢 这 一 授 课 形 式 此 外, 在 教 学 过 程 中 双 语 教 学 的 英 语 讲 授 部 分, 特 别 是 讲 解 例 题 时, 我 一 般 都 采 用 边 板 书 边 讲 解, 板 书 速 度, 讲 解 速 度 与 学 生 的 思 维 速 度 比 较 匹 配, 学 生 学 习 起 来 不 太 吃 力 我 所 进 行 的 双 语 教 学 碰 到 第 五 个 问 题 是 学 生 作 业 和 考 试 的 问 题 以 前, 在 本 科 的 力 学 课 程 教 学 过 程 中, 学 生 对 待 作 业 往 往 有 马 虎 对 待 的 现 象, 其 主 要 表 现 为 : 不 写 题 目 ; 抄 袭 答 案 ; 徒 手 作 图 我 在 进 行 双 语 教 学 时, 坚 持 让 学 生 抄 写 题 目 ; 不 准 抄 袭 答 案 ; 圆 规 直 尺 作 图 我 认 为 这 是 英 语 教 学 和 专 业 要 求 所 必 须 的 抄 写 题 目 的 目 的 是 让 学 生 熟 悉 专 业 问 题 的 英 语 表 达 方 式 ; 抄 袭 答 案 者 在 课 堂 上 提 出 公 开 批 评, 并 且 要 求 重 做 作 业 ; 直 尺 圆 规 作 图 是 培 养 学 生 的 工 程 素 质 有 的 同 学 提 出 没 有 圆 规 怎 么 办, 我 的 回 答 是, 方 法 多 种 多 样, 可 以 用 笔 帽 药 瓶 盖 硬 币 等 代 替 圆 规 由 于 提 出 了 具 体 要 求, 学 生 的 作 业 质 量 有 所 提 高 在 进 行 理 论 力 学 双 语 教 学 时, 由 于 教 材 没 有 习 题, 我 就 翻 译 哈 工 大 的 理 论 力 学 教 材 的 习 题, 通 过 传 给 学 生, 但 是 作 业 还 是 要 做 在 作 业 本 上, 通 过 课 代 表 收 缴 上 来 学 生 关 心 考 试, 不 希 望 出 现 看 不 懂 试 卷 的 情 况 对 于 结 构 力 学 和 理 论 力 学 两 门 课, 我 都 对 学 生 明 确 提 出, 考 试 一 律 采 用 英 文 试 卷, 个 别 可 能 不 认 识 的 单 词 用 中 文 标 注 为 了 消 除 学 生 的 害 怕 心 理, 我 明 确 了 如 果 英 文 试 题 看 不 懂, 我 可 以 在 考 场 上 用 中 文 予 以 解 释 并 且 提 出, 尽 量 用 英 文 做 题 目, 英 文 的 错 误 不 影 响 成 绩, 实 在 不 会 用 英 语 写, 也 可 以 用 汉 语 答 题 结 果 是, 两 门 课 程 考 试 均 未 出 现 学 生 看 不 懂 考 题 的 情 况, 大 部 分 学 生 能 够 用 简 单 的 英 语 答 题 通 过 理 论 力 学 和 结 构 力 学 两 门 课 程 的 双 语 教 学 工 作, 我 的 体 会 是, 第 一, 双 语 教 学 是 可 以 起 到 比 较 好 的 教 学 效 果 的 ; 第 二, 在 学 生 培 养 方 案 中, 应 该 有 目 的 的 设 置 双 语 教 学 课 程, 设 置 的 目 的 是 为 了 巩 固 双 语 教 学 的 成 果 如 果 一 个 专 业 只 设 置 一 门 双 语 教 学 课 程, 可 能 达 不 到 效 果 最 近 我 们 对 宁 波 大 学 工 程 力 学 专 业 的 培 养 方 案 进 行 了 修 改, 初 步 排 除 七 门 主 要 力 学 基 础 课 程 中 的 理 论 力 学, 材 料 力 学 和 弹 性 力 学 三 门 课 程 为 双 语 教 学 课 程 我 本 人 期 待 着 比 较 理 想 的 教 学 效 果 参 考 文 献 4

9 1. 曾 志 新, 刘 旺 玉, 林 颖 : 机 械 制 造 技 术 基 础 双 语 教 材 模 式 探 索, 高 等 工 程 教 育 研 究, 2007 年 第 1 期, 孙 超 平, 李 巧 林, 高 校 双 语 教 学 研 究,, 理 工 高 教 研 究,, 第 25 卷 (2006) 第 3 期, 阔 永 红, 双 语 教 学 的 深 入 思 考, 电 气 电 子 教 学 学 报, 第 27 卷 (2005 年 ) 第 2 期, 苏 秦, 杨 鹏, 张 陵, 双 语 教 学 实 施 效 果 的 调 查 与 分 析, 中 国 大 学 教 学, , 武 晓 峰, 程 敬 恭, 双 语 教 学 与 高 校 素 质 教 育 探 析, 高 教 论 坛,2003 年 第 2 期,

10 力 学 专 业 评 估 方 案 的 架 构 杨 春 秋 ( 大 连 理 工 大 学 工 程 力 学 系, 辽 宁 省 大 连 市 ) 摘 要 : 为 提 升 普 通 高 等 学 校 力 学 专 业 建 设 水 平, 在 认 真 总 结 近 年 高 等 学 校 本 科 教 学 工 作 水 平 评 估 实 践 经 验 和 研 究 相 关 专 业 评 估 方 案 的 基 础 上, 架 构 了 力 学 专 业 评 估 方 案 力 学 学 科 的 特 点 国 家 经 济 建 设 和 科 学 技 术 的 发 展 决 定 了 力 学 专 业 建 设 和 力 学 人 才 培 养 的 重 要 性 做 好 力 学 专 业 评 估 工 作, 旨 在 保 证 人 才 培 养 的 基 本 质 量, 推 动 办 学 条 件 建 设, 提 高 办 学 效 益, 促 进 力 学 专 业 教 育 的 发 展 关 键 词 : 力 学 专 业 ; 评 估 方 案 ; 人 才 培 养 作 者 简 介 : 杨 春 秋 (1950-) 女, 天 津 人, 教 授, 硕 士, 高 等 学 校 力 学 教 学 指 导 委 员 会 特 邀 专 家, 主 要 从 事 固 体 力 学 研 究

11 浅 谈 研 究 式 教 学 理 解 从 积 分 形 式 动 量 方 程 可 导 出 圆 管 内 流 动 的 微 分 控 制 方 程 黄 树 新 ( 上 海 交 通 大 学 工 程 力 学 系, 上 海,200030) 摘 要 : 本 文 介 绍 一 个 通 过 研 究 把 教 学 内 容 简 单 而 细 致 地 讲 清 楚 的 教 学 事 例 讨 论 了 从 两 种 不 同 途 经 建 立 起 来 的 不 可 压 缩 常 粘 度 流 体 在 圆 管 内 作 充 分 发 展 层 流 流 动 的 微 分 方 程 通 过 文 献 查 阅 简 单 分 析 和 细 致 推 导 等 三 个 方 面 分 析 了 两 个 方 程 之 间 的 联 系, 说 明 利 用 积 分 形 式 动 量 方 程 导 出 的 流 动 控 制 方 程 也 是 微 分 方 程 教 学 需 要 研 究 关 键 词 : 研 究 式 教 学, 圆 管 流 动, 充 分 发 展 层 流, 微 分 形 式 方 程 致 谢 感 谢 姜 楫 老 师 在 这 篇 教 学 论 文 的 整 理 形 成 过 程 中 给 予 的 热 情 指 导 感 谢 助 教 向 新 桃 详 细 地 把 学 生 学 习 的 情 况 反 馈 给 我, 使 我 能 有 效 地 让 学 生 把 疑 问 弄 清 感 谢 上 海 市 自 然 科 学 基 金 项 目 ( 编 号 :07ZR14047) 对 作 者 工 作 的 支 持 ; 同 时 也 感 谢 上 海 市 重 点 学 科 建 设 项 目 的 资 助 ( 编 号 :B206) [email protected]

12 摘 要 : 数 值 模 拟 在 材 料 力 学 综 合 设 计 性 * 实 验 中 的 探 索 与 实 践 宇 慧 平 隋 允 康 龙 连 春 杜 家 政 北 京 工 业 大 学 机 电 学 院 工 程 力 学 部 北 京 综 合 型 设 计 型 实 验 是 材 料 力 学 实 验 教 学 链 中 极 其 重 要 的 一 环, 不 仅 涉 及 多 门 课 程 知 识, 而 且 涉 及 到 必 备 的 相 关 能 力 学 生 在 查 阅 资 料 设 计 实 验 方 案 的 过 程 中, 综 合 运 用 所 学 的 材 料 力 学 知 识, 同 时 学 习 其 它 相 关 学 科 知 识 如 何 确 定 实 验 的 研 究 内 容? 以 往 一 般 采 用 电 测 法 进 行 实 体 实 验 研 究 然 而, 现 代 力 学 实 验 的 内 涵 已 经 远 远 超 出 了 传 统 实 体 实 验 的 范 畴, 数 值 方 法 成 为 工 程 力 学 不 可 缺 少 的 解 决 方 案, 理 论 数 值 和 实 验 的 综 合 方 法 成 为 现 代 力 学 研 究 的 主 要 特 点 在 力 学 教 学, 特 别 是 力 学 实 验 教 学 中 应 体 现 现 代 力 学 的 这 种 发 展 趋 势 为 此, 在 综 合 设 计 性 试 验 中 我 们 扩 充 了 数 值 模 拟 内 容 本 文 从 材 料 力 学 的 角 度 出 发, 设 计 了 许 多 合 适 数 值 模 拟 的 选 题, 例 如 : 两 端 固 定 的 等 直 杆 和 曲 杆, 当 温 度 变 化 时, 求 杆 的 应 力 及 变 形 ; 改 变 圆 孔 的 直 径, 通 过 数 值 模 拟 绘 制 出 含 圆 孔 板 在 轴 向 受 力 时 的 应 力 集 中 因 数 曲 线 ; 分 析 不 同 形 状 如 圆 形 棱 形 长 方 形 等 孔 对 应 力 集 中 的 影 响 ; 一 端 固 定 的 等 直 梁, 自 由 端 作 用 一 垂 直 集 中 力, 不 同 梁 的 截 面 形 状 ( 槽 形 角 钢 C 形 ) 模 拟 载 荷 加 在 形 心 弯 心 及 其 他 位 置 时 的 情 形 ; 基 本 条 件 和 薄 壁 圆 管 在 弯 扭 联 合 作 用 下 的 应 力 测 定 相 同, 对 其 进 行 数 值 模 拟, 并 和 电 测 实 验 结 果 和 理 论 解 进 行 对 照 ; 基 本 条 件 和 叠 梁 弯 曲 实 验 相 同, 对 其 进 行 数 值 模 拟, 并 和 电 测 实 验 结 果 和 理 论 解 进 行 对 照 ; 薄 壁 圆 筒 受 内 压 的 数 值 模 拟 等 等 让 学 生 根 据 自 己 的 兴 趣 选 择, 也 可 自 行 确 定 数 值 模 拟 内 容, 和 老 师 确 定 好 方 案, 老 师 用 2 个 课 时 告 诉 软 件 的 基 本 用 法 后, 由 实 验 小 组 组 织 实 施 完 成 实 验 项 目 通 过 实 践, 学 生 不 仅 大 概 学 会 了 软 件 的 使 用, 扩 大 了 知 识 面, 并 对 材 料 力 学 理 论 有 了 进 一 步 的 认 识, 通 过 撰 写 论 文 PPT 讲 演, 提 高 了 学 生 的 写 作 和 表 达 能 力, 效 果 良 好 关 键 词 : 材 料 力 学 ; 综 合 设 计 性 实 验 ; 数 值 模 拟 基 金 项 目 : 北 京 工 业 大 学 教 育 教 学 研 究 项 目 ( ) 资 助 作 者 简 介 : 宇 慧 平, 北 京 市 朝 阳 区 平 乐 园 100 号 机 电 学 院 工 程 数 值 模 拟 中 心,100022, 副 教 授, [email protected] 1

13 谈 谈 力 学 的 科 普 问 题 ( 摘 要 ) 北 京 大 学 武 际 可 文 章 首 先 回 答 什 么 是 科 普 的 问 题, 给 出 通 常 了 解 的 科 普 的 定 义 同 时 大 致 介 绍 了 世 界 上 其 他 过 节 和 我 国 科 普 著 作 出 版 的 大 致 情 况 接 着 介 绍 了 力 学 科 普 在 我 国 的 情 况, 指 出 力 学 方 面 存 在 的 问 题 是 : 没 有 优 秀 的 有 影 响 的 科 普 读 物, 社 会 不 了 解 力 学, 力 学 界 写 作 存 在 深 奥 难 懂 的 文 风 问 题 进 一 步, 文 章 回 答 了 科 普 是 不 是 没 有 水 平 的 问 题, 并 且 引 用 著 名 科 学 家 的 言 论 说 明 科 普 不 仅 很 重 要 而 且 是 很 困 难 的 工 作 同 时 介 绍 了 十 本 在 世 界 上 影 响 很 大 的 著 名 科 普 著 作 文 章 最 后 介 绍 进 来 力 学 学 会 组 织 出 版 的 大 众 力 学 丛 书 的 最 初 几 本 书, 并 希 望 力 学 界 有 更 多 的 优 秀 科 学 家 投 入 力 学 的 科 普 写 作

14 现 代 教 育 思 想 的 发 展 和 力 学 教 学 实 践 施 惠 基 清 华 大 学 航 天 航 空 学 院 工 程 力 学 系 随 着 世 界 进 入 了 以 节 约 能 源 保 护 环 境 注 重 生 命 和 社 会 和 谐 为 人 类 基 本 活 动 要 素 的 阶 段, 随 着 现 代 工 业 和 科 学 技 术 的 飞 速 发 展, 现 代 教 育 思 想 的 发 展 成 为 人 类 进 入 知 识 经 济 时 代 相 适 应 的 教 育 思 想 现 代 教 育 思 想 的 鲜 明 特 征 表 现 为 : 使 受 教 育 者 有 坚 实 的 理 论 基 础 和 终 身 自 我 完 善 的 能 力 ; 使 受 教 育 者 具 备 良 好 的 综 合 素 质, 强 调 思 想 品 质 和 科 学 技 术 知 识 以 及 实 践 能 力 的 高 度 统 一 ; 使 受 教 育 者 有 开 拓 未 知 领 域 的 创 造 能 力, 能 在 复 杂 系 统 中 承 担 责 任 力 学 课 程 的 教 育 是 工 程 科 学 中 最 基 本 的 理 论 课 程 教 育, 同 时 又 和 工 程 实 际 有 紧 密 的 联 系, 它 是 理 论 基 础 学 习 数 学 物 理 建 模 和 工 程 问 题 的 解 决 方 案 都 能 够 涉 及 到 的 课 程, 是 教 育 学 生 在 综 合 素 质 上 能 够 全 面 发 展 的 教 学 平 台, 是 培 养 学 生 动 脑 和 动 手 能 力 平 衡 发 展 的 训 练 基 地 以 工 程 力 学 课 程 为 例, 我 们 开 展 以 典 型 案 例 讲 解, 数 学 思 想 建 模, 研 究 型 论 文 写 作 等 方 式, 深 化 学 生 对 教 学 内 容 的 理 解 和 掌 握, 完 成 培 养 创 造 性 的 高 素 质 人 才 的 目 标

15 中 国 力 学 学 会 学 术 大 会 2009(CCTAM2009) 提 高 创 新 思 维 能 力 培 养 的 振 动 工 程 理 论 课 程 教 学 改 革 与 研 究 1) 张 晓 燕 ( 内 蒙 古 工 业 大 学 理 学 院, 内 蒙 古 呼 和 浩 特 市 ) 摘 要 : 振 动 工 程 理 论 是 硕 士 研 究 生 固 体 力 学 专 业 的 必 修 课 本 论 文 以 振 动 工 程 理 论 课 程 为 教 学 改 革 的 载 体, 借 助 于 多 媒 体 教 学 课 件, 以 体 现 科 学 创 新 思 维 的 工 程 背 景 的 典 范 辅 助 教 学, 一 方 面, 引 导 研 究 生 围 绕 工 程 振 动 问 题 的 实 例, 综 合 应 用 振 动 理 论 的 知 识, 建 立 简 化 力 学 和 数 学 模 型 以 及 科 学 计 算, 撰 写 相 关 的 小 论 文, 尝 试 解 决 工 程 实 际 问 题 来 提 高 研 究 生 创 新 思 维 能 力 和 工 程 实 践 能 力 ; 另 一 方 面, 强 调 研 究 生 在 学 习 过 程 中 的 主 体 地 位, 创 造 自 主 学 习 条 件, 开 放 实 验 室, 注 重 实 验 动 手 技 能 的 培 养, 提 高 研 究 生 综 合 素 质 及 实 践 的 能 力 总 之, 开 展 振 动 工 程 理 论 实 践 性 教 学 研 究, 力 求 提 高 研 究 生 的 形 象 思 维 能 力 抽 象 思 维 能 力 以 及 创 新 思 维 能 力 的 培 养 关 键 词 : 振 动 工 程 理 论, 多 媒 体, 创 新 思 维, 实 践 性 教 学 引 言 创 新 是 一 个 民 族 进 步 的 灵 魂, 是 一 个 国 家 富 强 发 达 的 不 竭 动 力 培 养 具 有 创 新 思 维 能 力 的 研 究 生, 是 研 究 生 教 育 的 核 心 内 容 振 动 工 程 理 论 课 程 是 以 结 构 动 力 学 及 工 程 应 用 为 背 景, 阐 明 各 种 振 动 现 象 的 物 理 机 理, 着 重 论 述 振 动 力 学 的 基 本 理 论 和 方 法 及 分 析 振 动 问 题 的 数 学 方 法, 其 综 合 性 系 统 性 多 样 性 是 开 展 创 新 思 维 和 工 程 实 践 能 力 综 合 素 质 教 育 的 良 好 载 体 和 平 台, 它 是 固 体 力 学 专 业 研 究 生 的 主 干 课 程, 在 研 究 生 教 育 教 学 中 占 有 重 要 的 地 位 振 动 工 程 理 论 课 程 的 改 革 与 研 究, 目 的 是 尝 试 以 适 当 的 方 法 引 导 研 究 生 积 极 主 动 地 最 大 限 度 地 开 发 自 身 的 潜 能, 提 高 自 身 的 整 体 素 质 并 实 现 个 性 充 分 而 自 由 发 展 的 教 育, 强 调 在 学 习 过 程 中 的 主 体 地 位, 培 养 主 动 创 新 意 识, 提 高 自 主 学 习 和 独 立 思 考 研 究 问 题 的 能 力 及 工 程 实 践 能 力 1 主 动 创 新 意 识 和 思 维 方 式 的 培 养 借 助 于 多 媒 体 教 学 课 件, 从 时 间 域 和 频 率 域 不 同 角 度, 由 单 自 由 度 系 统 扩 展 到 多 自 由 度 系 统, 由 连 续 系 统 扩 展 到 离 散 系 统, 由 确 定 性 振 动 扩 展 到 随 机 振 动 启 发 互 动 式 讲 授 教 学 内 容, 侧 重 于 难 点 和 重 点, 加 强 知 识 连 贯 性 的 和 科 学 性 ; 同 时 又 引 入 有 限 元 软 件 ANSYS, 以 体 现 科 学 创 新 思 维 的 工 程 背 景 的 典 范 辅 助 教 学, 例 如 : 两 自 由 度 系 统 的 振 型 变 化, 多 自 由 度 系 统 的 振 型 变 化, 杆 梁 板 在 不 同 边 界 条 件 下 的 振 型 变 化, 大 型 实 际 结 构 的 质 量 矩 阵 刚 度 矩 阵 特 征 值 分 析 等, 充 分 体 现 本 课 程 的 工 程 实 用 价 值, 将 所 学 的 知 识 直 接 应 用 于 解 决 工 程 实 际 问 题, 使 研 究 生 感 到 学 有 所 用, 产 生 了 浓 厚 的 学 习 兴 趣, 活 跃 了 课 堂 气 氛, 激 发 其 学 习 的 主 动 性 通 过 参 与, 使 研 究 生 从 知 识 的 接 受 者 变 为 学 习 的 研 究 者 适 时 布 置 一 些 有 兴 趣 的 探 索 性 研 究 解 决 工 程 实 际 问 题 的 小 论 文, 题 目 可 自 定 或 自 选, 规 定 完 成 的 时 间 及 要 求 如 已 完 成 根 据 本 地 区 气 候 特 征 的 风 载 荷 作 用 下 建 筑 结 构 动 响 应 分 析 以 及 深 感 城 市 噪 声 干 扰 的 房 屋 间 的 隔 振 等 等, 显 示 出 研 究 生 在 探 索 研 究 过 程 中, 积 极 主 动 地 去 思 考 去 创 新 撰 写 小 论 文 的 成 绩 不 仅 考 核 综 合 应 用 振 动 理 论 的 知 识 点, 建 立 简 化 力 学 和 数 学 模 型 以 及 科 学 计 算 的 分 析, 更 重 要 的 还 是 关 注 创 新 思 想 点, 鼓 励 其 去 创 新 性 地 探 索, 而 不 是 简 单 地 重 复 与 模 拟 这 样 渐 渐 地 形 成 主 动 创 新 意 识 和 思 维 方 式, 提 高 了 研 究 生 形 象 思 维 能 力 与 抽 象 思 维 能 力, 具 有 了 一 定 的 独 立 思 考 能 力 独 立 解 决 问 题 的 能 力 和 工 程 实 践 能 力, 并 将 逐 渐 地 应 用 到 科 研 创 1) [email protected]

16 中 国 力 学 学 会 学 术 大 会 2009(CCTAM2009) 新 中 去, 撰 写 出 高 水 平 的 论 文 研 究 生 从 学 习 与 积 累 知 识 到 深 入 探 索 性 研 究, 加 强 了 研 究 生 主 动 创 新 意 识 和 工 程 实 践 能 力 的 培 养 2 工 程 实 践 能 力 的 培 养 实 验 是 研 究 生 教 学 过 程 中 不 可 缺 少 的 实 践 环 节 研 究 生 要 想 能 很 快 地 承 担 起 研 究 任 务, 就 要 有 很 强 的 动 手 能 力, 用 实 验 的 方 法 去 分 析 问 题 解 决 问 题, 而 不 是 仅 仅 单 纯 地 验 证 理 论, 因 此 说, 实 验 对 研 究 生 增 强 知 识 的 广 度 和 深 度, 综 合 素 质 尤 其 是 工 程 素 质 与 实 践 能 力 的 培 养 具 有 十 分 重 要 的 意 义 本 课 程 为 加 强 研 究 生 灵 活 运 用 振 动 理 论 知 识 来 解 决 工 程 实 际 问 题 的 能 力, 设 立 单 自 由 度 系 统 强 迫 振 动 的 幅 频 特 性 多 自 由 度 固 有 频 率 与 主 振 型 测 量 梁 的 各 阶 固 有 频 率 和 主 振 型 的 测 量 单 自 由 度 系 统 的 隔 振 等 实 验, 从 基 本 技 能 演 示 实 验 综 合 性 实 验 和 先 进 测 试 系 统 等 各 个 层 面 对 研 究 生 进 行 训 练, 培 养 其 动 手 能 力, 激 发 他 们 的 创 造 力 在 做 同 一 实 验 时, 启 发 研 究 生 思 考 多 种 方 案, 观 察 实 验 现 象, 比 较 实 验 结 果, 分 析 造 成 的 误 差 的 原 因, 从 中 选 择 最 佳 方 案, 增 强 研 究 生 综 合 运 用 知 识, 善 于 发 现 问 题 分 析 问 题 摸 索 解 决 问 题 的 能 力 在 此 基 础 上, 注 重 实 验 动 手 技 能 的 培 养, 因 材 施 教, 强 调 研 究 生 在 学 习 过 程 中 的 主 体 地 位, 创 造 自 主 学 习 条 件, 开 放 实 验 室, 为 研 究 生 个 性 发 展 提 供 足 够 的 空 间, 鼓 励 其 根 据 自 己 的 擅 长 和 特 点 选 择 感 兴 趣 的 研 究 题 目, 如 自 己 动 手 制 作 的 建 立 简 化 的 三 层 刚 架 的 力 学 模 型, 设 计 测 试 振 动 的 动 态 参 数, 同 时 他 们 也 参 与 实 验 室 建 设 和 相 关 科 研 项 目, 加 强 所 学 理 论 与 实 际 工 程 问 题 的 结 合, 进 一 步 提 高 他 们 的 动 手 和 创 新 能 力 研 究 生 积 极 参 与 实 验, 可 以 拓 宽 学 生 思 维 与 研 究 的 空 间, 改 善 了 人 力 资 源 和 物 质 资 源 的 利 用 效 率, 并 具 有 实 际 的 工 程 应 用 价 值 这 对 研 究 生 创 新 精 神 的 培 养 综 合 素 质 及 工 程 实 践 能 力 的 培 养 都 有 十 分 积 极 的 作 用 3 结 论 与 期 望 振 动 工 程 理 论 采 用 多 媒 体 教 学, 理 论 与 实 验 以 及 工 程 应 用 相 结 合, 开 展 振 动 工 程 理 论 实 践 性 教 学 研 究, 力 求 提 高 研 究 生 的 形 象 思 维 能 力 抽 象 思 维 能 力 以 及 创 新 思 维 能 力 的 培 养, 在 我 系 固 体 力 学 专 业 研 究 生 三 届 的 学 生 进 行 教 学 试 点, 取 得 良 好 的 教 学 效 果 二 十 世 纪 是 知 识 经 济 时 代, 国 家 间 综 合 国 力 的 竞 争 实 际 上 是 创 造 型 人 才 的 竞 争, 教 育 必 须 培 养 具 有 创 新 能 力 和 可 持 续 发 展 的 人 才 培 养 为 此, 教 育 教 学 必 须 改 革, 只 有 不 断 改 进 教 学 方 法 及 内 容, 重 视 研 究 生 教 育 中 主 动 创 新 意 识 的 培 养, 才 能 更 好 地 培 养 出 具 有 专 业 知 识 水 平 和 实 践 能 力 的 人 才 本 世 纪 的 研 究 生, 是 国 家 科 技 创 新 的 开 拓 者 和 承 担 者 参 考 文 献 [1] 王 如 志, 严 辉. 试 论 培 养 研 究 生 主 动 创 新 意 识 的 方 法 和 途 径 [J]. 中 国 高 教 研 究,2006(1). [2] 曹 敏. 论 研 究 生 创 新 能 力 的 培 养. 教 育 网,2009. 华 中 农 业 大 学 学 报 ( 社 会 科 学 报 ),( 总 71 期 )2007(5) [3] 盛 锋, 许 智 勇. 加 强 研 究 生 创 新 能 力 培 养 的 几 点 思 考. [4] 刘 延 柱, 陈 文 良, 陈 立 群 编 著. 振 动 力 学. 北 京 : 高 等 教 育 出 版 社 [5] 内 蒙 古 工 业 大 学 实 验 室 编. 实 验 应 力 分 析 实 验.( 研 究 生 实 验 指 导 书 ).2003:44 ~ 68. 1) [email protected]

17 中 国 力 学 学 会 学 术 大 会 2009(CCTAM2009) The reform and research of teaching on Theory of Vibration in Engineering courses that enhance the innovative thinking capacity training Zhang Xiaoyan College of science Inner Mongolia University of Technology Abstract:Theory of Vibration in Engineering is one of the graduate professional courses in solid mechanics professional. In this paper, the courses for the teaching reform of the carrier, through the use of multimedia courseware to reflect science and innovation and engineering background of a model-aided instruction. On the one hand, guiding graduate students work around the examples of engineering vibration problem, comprehensive application of vibration theory knowledge, the establishment of simplified mechanical and mathematical models, as well as scientific computing, and writing a small paper, and attempt to solve the engineering practical problems to improve graduate students innovation capacity and ability of engineering practice ;On the other hand, emphasize graduate students in the learning process to the great position and create independent conditions, opening researchful laboratories, do pay attention to experimental skills to improve the post-graduate study and independent thinking and the ability to practice. In short, to carry out the vibration engineering theory practice teaching and research Strive to improve the post-graduate graphic thinking ability, abstract thinking ability and creative thinking ability. Key words: Theory of Vibration in Engineering, Multimedia, practical teaching, innovative thinking 1) [email protected]

18 中 国 力 学 学 会 学 术 大 会 2009(CCTAM2009) 弹 性 力 学 及 有 限 单 元 法 国 家 精 品 课 程 建 设 与 实 践 邵 国 建 ( 河 海 大 学 工 程 力 学 系, 江 苏 省 南 京 市 ) 摘 要 本 文 扼 要 叙 述 了 河 海 大 学 弹 性 力 学 及 有 限 单 元 法 国 家 精 品 课 程 建 设 的 发 展 历 程, 阐 述 了 该 门 课 程 教 学 的 重 点 难 点 和 解 决 办 法, 探 讨 了 该 门 课 程 的 教 学 方 法 和 手 段, 最 后 归 纳 了 河 海 大 学 弹 性 力 学 及 有 限 单 元 法 国 家 精 品 课 程 的 主 要 特 色 和 创 新 点 关 键 词 精 品 课 程 建 设 ; 教 学 方 法 和 教 学 手 段 ; 特 色 和 创 新 一 课 程 发 展 的 历 史 沿 革 在 中 科 院 院 士 著 名 力 学 家 徐 芝 纶 教 授 的 倡 导 下, 首 先 集 多 年 教 学 积 累 之 大 成, 相 继 编 写 出 版 了 一 批 国 内 知 名 的 优 秀 教 材, 为 提 高 弹 性 力 学 及 有 限 单 元 法 课 程 的 教 学 质 量 奠 定 了 基 础 本 课 程 发 展 的 主 要 历 史 沿 革 分 以 下 几 个 阶 段 : 1. 开 新 课 和 填 补 国 内 教 材 空 白 (20 世 纪 60 年 代 和 70 年 代 ) 1958 年 徐 芝 纶 教 授 率 先 在 水 工 专 业 开 设 弹 性 力 学 课 程,1962 年 徐 芝 纶 教 授 出 版 弹 性 理 论 1974 年 徐 芝 纶 教 授 等 出 版 弹 性 力 学 问 题 的 有 限 元 法, 为 我 国 第 一 本 普 及 推 广 有 限 单 元 法 书 籍, 1978 年 出 修 订 版 二 十 世 纪 70 年 代 初, 以 徐 芝 纶 院 士 为 首 的 老 一 辈 学 者 为 有 限 元 在 国 内 的 推 广 应 用 和 研 究 进 行 了 开 创 性 的 工 作 ; 在 本 科 生 和 研 究 生 中 首 开 有 限 元 课, 连 续 举 办 了 五 届 有 限 元 进 修 班, 研 制 了 国 内 首 批 有 限 元 软 件, 为 水 利 工 程 结 构 设 计 提 供 第 一 批 有 限 元 科 研 成 果 ; 也 是 国 内 最 早 开 展 三 维 非 线 性 有 限 元 研 究, 并 推 出 较 为 成 熟 软 件 的 单 位 之 一, 当 时 被 誉 为 我 国 培 养 有 限 元 人 材 的 摇 篮 和 有 限 元 科 研 基 地 2. 多 层 次 通 用 教 材 建 设 和 教 学 内 容 的 改 革 (20 世 纪 80 年 代 和 90 年 代 ) 徐 芝 纶 教 授 出 版 弹 性 力 学 ( 一 二 三 版 ), 作 为 多 学 时 工 科 类 弹 性 力 学 教 材 其 中 第 一 版 获 年 度 全 国 优 秀 科 技 图 书 奖, 第 二 版 获 1987 年 全 国 优 秀 教 材 特 等 奖 弹 性 力 学 ( 上 下 册 ) 每 年 发 行 量 约 为 0.2 万 套 ; 一 至 三 版 累 计 印 数 达 10 万 余 套 年 徐 芝 纶 教 授 出 版 弹 性 力 学 简 明 教 程 ( 一 二 版 ), 并 成 为 中 少 学 时 工 科 院 校 广 泛 使 用 的 弹 性 力 学 教 材, 教 育 部 高 等 学 校 弹 性 力 学 课 程 指 导 小 组 还 专 门 组 织 七 本 配 套 教 材 配 合 使 用 弹 性 力 学 及 有 限 元 法 课 程 包 含 弹 性 力 学 和 有 限 元 法 两 部 分 内 容, 对 教 学 内 容 进 行 了 精 选 优 化, 在 保 证 力 学 知 识 结 构 完 整 性 的 前 提 下, 强 化 工 程 应 用 和 实 践, 引 进 现 代 力 学 知 识, 充 分 体 现 基 础 性 先 进 性 和 前 沿 性 将 力 学 分 析 的 平 衡 律 协 调 律 和 本 构 律 这 个 最 基 本 最 重 要 的 理 论 工 具 进 行 了 强 化 和 贯 通, 始 终 贯 穿 于 不 同 材 料 不 同 类 型 问 题 的 分 析 求 解 过 程 中, 突 出 了 弹 性 力 学 的 基 本 理 论 有 限 元 法 中 在 注 重 基 本 理 论 的 同 时, 安 排 学 生 课 外 上 机 实 习, 并 提 供 相 关 程 序, 培 养 学 生 利 用 有 限 元 法 解 决 工 程 实 际 问 题 的 能 力 3. 立 体 化 教 材 建 设 和 精 品 课 程 建 设 (20 世 纪 末 和 21 世 纪 初 ) 2002 年 弹 性 力 学 简 明 教 程 列 入 高 等 教 育 出 版 社 立 体 化 教 材 建 设 项 目,2003 年 弹 性 力 学 及 有 限 单 元 法 立 体 化 教 材 列 入 高 等 教 育 出 版 社 百 门 精 品 课 程 建 设 项 目 ( 弹 性 力 学 课 程 中 惟 一 的 一 门 ) 修 订 和 完 善 徐 芝 纶 院 士 的 优 秀 弹 性 力 学 教 材, 总 结 河 海 大 学 的 弹 性 力 学 教 学 和 教 材 建 设 经 验, 构 建 弹 性 力 学 课 程 立 体 化 教 材 体 系

19 中 国 力 学 学 会 学 术 大 会 2009(CCTAM2009) 弹 性 力 学 简 明 教 程 ( 第 三 版 )( 徐 芝 纶, 王 润 富 修 订,2002 年 ) 在 高 等 教 育 出 版 社 出 版, 并 列 入 十 五 国 家 级 规 划 教 材, 杨 桂 通 教 授 认 为 该 书 的 第 三 版 较 以 前 的 版 本 有 较 多 的 改 善 和 提 高, 增 加 了 重 要 的 说 明, 加 强 了 实 践 环 节 等 第 三 版 书 在 年 度 已 发 行 11.1 万 余 册 ; 一 二 三 版 的 累 计 印 数 为 50 万 余 册 弹 性 力 学 ( 第 四 版 )( 徐 芝 纶 原 著, 王 润 富, 徐 慰 祖, 张 元 直 修 订 ),2006 年 12 月 由 高 教 出 版 社 出 版, 为 十 一 五 国 家 级 规 划 教 材 此 书 定 位 为 本 科 多 学 时 弹 性 力 学 教 材 和 研 究 生 教 材 修 订 工 作 是 在 保 持 原 作 的 特 点 和 风 格 下, 使 此 教 材 进 一 步 完 善 化 此 书 定 位 为 本 科 多 时 教 材 此 外, 由 高 教 出 版 社 相 继 出 版 了 立 体 化 教 材 的 配 套 教 材, 弹 性 力 学 简 明 教 程 学 习 指 导 ( 王 润 富,2004 年 ) 弹 性 力 学 简 明 教 程 电 子 教 案 ( 邵 国 建 王 润 富,2007 年 ) 有 限 单 元 法 教 学 实 习 程 序 汇 编 ( 邵 国 建 余 天 堂,2007 年 ) 弹 性 力 学 简 明 教 程 网 络 课 程 ( 王 润 富 陈 国 荣,2008 年 ) 二 课 程 的 重 点 难 点 及 解 决 办 法 1. 弹 性 力 学 的 基 本 概 念 ( 重 点 ): 讲 清 物 理 量 的 定 义 表 示 量 纲 符 号 规 定 2. 弹 性 力 学 的 基 本 假 定 ( 重 点 ): 结 合 工 程 实 际 对 象 讲 解 ( 宜 使 用 多 媒 体 手 段 实 物 教 具 课 外 生 活 观 察 等 ), 讲 清 为 什 么 在 弹 性 力 学 中 要 提 出 一 些 基 本 假 定 以 及 基 本 假 定 在 建 立 弹 性 力 学 基 本 方 程 中 作 用, 培 养 学 生 建 立 力 学 计 算 模 型 的 能 力 3. 两 种 平 面 问 题 ( 难 点 ): 突 出 如 何 从 结 构 形 式 受 力 方 式 约 束 情 况 三 方 面 阐 述 两 种 平 面 问 题 的 简 化, 以 及 两 种 平 面 问 题 中 任 一 点 应 力 状 态 和 应 变 状 态 结 合 实 例, 利 用 多 媒 体 的 优 势, 更 加 容 易 讲 解 清 楚 4. 弹 性 力 学 基 本 方 程 的 建 立 ( 重 点 ): 讲 清 弹 性 力 学 的 研 究 方 法 以 及 如 何 从 静 力 学 几 何 学 物 理 学 三 方 面 建 立 弹 性 力 学 三 大 方 程, 同 时 强 调 基 本 方 程 的 适 用 条 件 要 求 学 生 动 手 推 演 公 式 加 深 理 解 利 用 黑 板 和 多 媒 体 的 优 势, 更 加 容 易 讲 解 清 楚 5. 边 界 条 件 ( 重 点 ) 圣 维 南 原 理 及 其 应 用 ( 难 点 ): 讲 清 位 移 边 界 应 力 边 界 和 混 合 边 界, 结 合 例 题 和 习 题, 达 到 熟 练 列 写 ; 圣 维 南 原 理 强 调 小 边 界 和 静 力 等 效, 注 重 理 论 的 提 升 和 推 广 应 用 能 力 的 培 养, 提 高 分 析 和 实 际 应 用 能 力 宜 充 分 应 用 多 媒 体 技 术, 多 举 例 题, 培 养 学 生 的 想 象 和 理 解 能 力, 循 序 渐 进, 逐 步 掌 握 6. 弹 性 力 学 的 解 法 ( 重 点 ): 充 分 利 用 黑 板 和 多 媒 体 课 件, 讲 清 如 何 采 用 消 元 法 从 三 大 方 程 和 边 界 条 件 中 建 立 按 位 移 求 解 和 按 应 力 求 解 的 方 程 和 条 件, 使 同 学 做 到 熟 练 掌 握 7. 形 变 协 调 方 程 ( 相 容 方 程 )( 难 点 ): 重 点 讲 清 形 变 协 调 方 程 ( 相 容 方 程 ) 的 物 理 意 义 这 部 分 内 容 理 论 严 谨 逻 辑 性 强, 宜 使 用 粉 笔 黑 板 教 学, 训 练 学 生 的 逻 辑 思 维 和 理 论 推 理 能 力, 并 通 过 这 一 教 学 方 法 使 学 生 达 到 深 刻 理 解 熟 练 应 用 的 要 求 8. 在 常 体 力 下 按 应 力 函 数 求 解 ( 重 点 ): 通 过 具 体 问 题 基 本 条 件 的 阐 述, 深 刻 理 解 该 方 法 的 内 涵, 通 过 例 题 习 题 达 到 熟 练 应 用 宜 部 分 使 用 多 媒 体 教 学 9. 平 面 问 题 直 角 坐 标 解 答 ( 重 点 ): 应 用 逆 解 法 和 半 逆 解 法, 重 点 讲 清 弹 性 力 学 问 题 是 如 何 求 解 以 及 如 何 满 足 有 关 方 程 和 边 界 条 件 的 结 合 具 体 例 题 的 讲 解, 深 刻 理 解 该 种 解 法 的 内 涵, 通 过 习 题 练 习 达 到 熟 练 掌 握, 并 应 用 到 工 程 实 践 中 去 宜 部 分 使 用 多 媒 体 教 学 10. 平 面 问 题 极 坐 标 解 答 ( 重 点 ): 在 极 坐 标 系 下 基 本 方 程 建 立 和 按 应 力 求 解 的 方 法 中, 强 调 与 直 角 坐 标 系 下 基 本 方 程 的 对 比, 了 解 两 者 的 相 似 和 不 同 之 处 孔 口 的 应 力 集 中 ( 难 点 ): 讲 清 孔 边 应 力 的 集 中 性 和 局 部 性 以 及 分 析 方 法, 结 合 例 题 和 工 程 实 例 理 解 孔 边 应 力 集 中 现 象 宜 部 分 使 用 多 媒 体 教 学 11. 有 限 单 元 法 ( 重 点 ): 讲 清 有 限 单 元 法 的 基 本 概 念 和 分 析 思 路, 着 重 讲 清 有 限 单 元 法 的 分 析

20 中 国 力 学 学 会 学 术 大 会 2009(CCTAM2009) 步 骤 和 具 体 分 析 内 容 该 部 分 内 容 特 点 是 : 概 念 性 强 理 论 分 析 方 法 新 单 元 的 数 学 分 析 和 力 学 分 析 ( 难 点 ): 深 刻 理 解 单 元 位 移 模 式, 单 元 劲 度 矩 阵 的 性 质 和 力 学 含 义, 单 元 等 效 结 点 荷 载 的 处 理 办 法 ; 整 体 分 析 ( 难 点 ): 整 体 劲 度 矩 阵 的 组 装 和 整 体 等 效 荷 载 的 形 成 结 合 例 题 讲 解, 强 化 有 限 元 支 配 方 程 的 形 成 过 程 和 步 骤, 并 通 过 习 题 练 习 和 上 机 实 习 达 到 熟 练 掌 握 的 要 求 有 限 单 元 法 内 容 宜 部 分 使 用 多 媒 体 教 学, 贯 彻 精 讲 多 练 的 原 则 三 课 程 的 教 学 方 法 与 手 段 1. 教 学 理 念 教 学 是 一 门 艺 术, 只 有 不 断 创 新, 才 能 放 射 出 光 芒 徐 芝 纶 院 士 学 无 止 境, 教 亦 无 止 境 的 名 言, 激 励 全 体 教 师 在 教 学 中 探 索, 在 探 索 中 前 进 科 学 技 术 的 快 速 发 展, 使 得 知 识 技 术 更 新 的 速 度 加 快 周 期 缩 短 教 学 已 从 单 纯 的 传 授 知 识 转 变 为 在 传 授 知 识 的 同 时, 重 视 培 养 学 生 的 素 质 和 能 力 教 师 的 责 任 是 充 分 利 用 传 统 的 现 代 的 国 内 的 国 外 的 一 切 教 学 方 法 教 学 手 段, 开 发 学 生 的 潜 能, 唤 起 学 习 的 动 力 在 课 堂 教 学 中, 根 据 教 学 内 容 的 特 点, 分 别 采 用 启 发 式 讨 论 式 互 动 式 和 研 究 性 教 学 方 法, 使 同 学 由 被 动 接 受 知 识 转 变 为 主 动 获 取 知 识, 由 单 纯 地 学 习 知 识 转 变 为 培 养 求 知 的 能 力, 使 培 养 出 来 的 学 生 掌 握 科 学 的 学 习 方 法, 具 备 自 我 学 习 知 识 更 新 开 展 研 究 和 实 施 创 新 的 能 力 2. 教 学 设 计 河 海 大 学 弹 性 力 学 及 有 限 单 元 法 课 程 的 教 学 内 容 分 为 两 种 类 型, 分 别 适 用 于 工 程 力 学 专 业 和 水 工 结 构 土 木 工 程 等 其 它 工 科 专 业 两 种 类 型 的 课 程 内 容 是 根 据 各 专 业 人 才 的 培 养 需 求 设 计 的, 在 实 施 课 堂 教 学 时, 任 课 教 师 还 要 根 据 专 业 特 点, 采 取 相 应 的 教 学 方 法 ( 如 讨 论 课 实 验 课 如 何 安 排, 教 学 内 容 与 专 业 课 怎 样 联 系 结 合, 课 堂 例 题 如 何 挑 选 等 ) 选 用 合 适 的 教 材 推 荐 适 宜 的 教 学 参 考 书 选 择 适 合 该 专 业 的 创 新 实 践 课 题 等 在 教 学 过 程 中, 灵 活 使 用 各 种 教 学 方 法 和 充 分 利 用 多 媒 体 教 育 技 术, 使 用 各 位 老 师 自 己 研 制 的 课 件, 圆 满 完 成 教 学 任 务 对 于 教 学 中 存 在 的 问 题, 大 家 及 时 交 流, 尽 快 解 决, 不 影 响 正 常 的 教 学 工 作 3. 重 视 立 体 化 教 材 和 精 品 课 程 建 设 河 海 大 学 在 弹 性 力 学 及 有 限 单 元 法 立 体 化 教 材 建 设 方 面 处 于 全 国 领 先 地 位, 并 成 为 中 少 学 时 工 科 院 校 广 泛 使 用 的 弹 性 力 学 教 材, 依 托 河 海 大 学 精 品 课 程 弹 性 力 学 及 有 限 元 法 建 设 项 目 和 国 家 高 等 教 育 百 门 精 品 课 程 弹 性 力 学 及 有 限 元 法 立 体 化 教 材 建 设 项 目, 课 程 组 成 员 积 极 创 建 弹 性 力 学 简 明 教 程 立 体 化 教 材 体 系 ( 含 主 教 材 学 习 指 导 书 电 子 教 案 教 学 和 实 用 程 序 汇 编 网 络 课 程 ) 4. 改 革 教 学 内 容 弹 性 力 学 及 有 限 元 法 课 程 包 含 弹 性 力 学 和 有 限 元 法 两 部 分 内 容, 对 教 学 内 容 进 行 了 精 选 优 化, 在 保 证 力 学 知 识 结 构 完 整 性 的 前 提 下, 强 化 工 程 应 用 和 实 践, 引 进 现 代 力 学 知 识, 充 分 体 现 基 础 性 先 进 性 和 前 沿 性 将 力 学 分 析 的 平 衡 律 协 调 律 和 本 构 律 这 个 最 基 本 最 重 要 的 理 论 工 具 进 行 了 强 化 和 贯 通, 始 终 贯 穿 于 不 同 材 料 不 同 类 型 问 题 的 分 析 求 解 过 程 中, 突 出 了 弹 性 力 学 的 基 本 理 论 有 限 元 法 中 在 注 重 基 本 理 论 的 同 时, 安 排 学 生 课 外 上 机 实 习, 并 提 供 相 关 程 序, 培 养 学 生 利 用 有 限 元 法 解 决 工 程 实 际 问 题 的 能 力 5. 加 强 与 工 程 实 践 的 结 合 本 课 程 理 论 性 和 实 用 性 较 强, 作 为 工 科 学 生 一 门 重 要 的 专 业 基 础 课, 在 教 学 工 程 中, 特 别 注 意 与 工 程 实 践 的 联 系, 结 合 教 师 的 科 研 工 作, 提 出 一 些 新 问 题, 引 导 学 生 参 与 研 讨, 激 发 学 生 的 学 习

21 中 国 力 学 学 会 学 术 大 会 2009(CCTAM2009) 兴 趣 和 学 习 潜 能 例 如, 在 力 学 模 型 的 建 立 方 面, 注 意 培 养 学 生 如 何 从 实 际 复 杂 的 工 程 问 题 中 抓 住 矛 盾 的 主 要 方 面 提 炼 出 合 适 的 力 学 模 型, 在 问 题 的 求 解 方 面, 量 化 计 算 固 然 重 要, 除 此 之 外, 注 重 引 导 学 生 应 用 所 学 知 识 进 行 定 性 和 概 念 分 析 这 样, 有 助 于 提 高 学 生 发 现 问 题 分 析 问 题 和 解 决 问 题 的 能 力, 培 养 学 生 的 创 新 思 维 6. 进 行 教 学 方 法 与 手 段 的 改 革 教 学 过 程 中 充 分 发 挥 学 生 的 主 体 作 用 和 教 师 的 主 导 作 用, 以 课 堂 教 学 作 为 传 授 知 识 的 主 要 手 段, 并 辅 以 电 子 教 案 ( 电 子 版 书 + 教 师 讲 课 ) 方 式 进 行 教 学 不 断 探 索 新 的 教 学 模 式 和 教 学 方 法 针 对 不 同 专 业, 教 学 中 对 教 学 内 容 进 行 整 合, 将 课 程 内 容 模 块 化, 以 适 应 不 同 专 业 学 生 学 习 的 需 要 在 教 学 方 法 方 面, 合 理 运 用 黑 板 粉 笔 电 子 教 案 等 多 种 媒 体, 取 长 补 短 优 化 组 合, 重 视 批 改 作 业 和 课 外 答 疑 等 辅 助 环 节, 通 过 研 讨 和 实 践, 采 用 启 发 式 讨 论 式 提 问 式 比 较 式 和 连 贯 式 等 多 种 教 学 方 法, 促 进 学 生 自 主 性 学 习 研 究 性 学 习 和 个 性 发 展 为 培 养 学 生 解 决 实 际 问 题 的 能 力, 设 置 例 题 讲 解 和 习 题 作 业, 并 安 排 有 限 单 元 法 上 机 实 习 环 节 7. 改 革 考 试 考 核 方 法, 激 励 学 生 自 主 学 习 为 了 更 好 地 调 动 学 生 学 习 的 主 动 性 激 发 学 生 创 新 的 潜 能 培 养 学 生 综 合 能 力, 结 合 课 程 的 特 点, 对 考 试 考 核 方 法 进 行 了 改 革 改 革 中, 既 考 虑 到 教 学 的 基 本 要 求, 又 考 虑 到 学 有 余 力 的 同 学 的 个 性 发 展, 采 取 了 多 元 化 考 核 模 式 弹 性 力 学 及 有 限 单 元 法 课 程 尝 试 的 考 核 模 式 有 : 开 卷 考 试 非 常 规 闭 卷 考 试 带 一 张 A4 纸 + 闭 卷 考 试 有 条 件 免 考 试 等 等 (1) 开 卷 考 试 做 法 之 一 : 全 开 卷 考 试, 可 带 教 材 笔 记 本 和 作 业 本 既 考 核 学 生 对 弹 性 力 学 基 本 概 念 基 本 方 程 和 基 本 解 法 的 总 结 和 理 解, 又 考 核 了 学 生 利 用 弹 性 力 学 方 法 解 题 的 能 力, 还 可 根 据 学 生 的 特 长, 鼓 励 个 性 化 发 展, 培 养 创 新 能 力 做 法 之 二 : 半 开 卷 考 试, 仅 带 教 材 这 种 考 试 方 式 可 减 轻 学 生 在 考 前 对 弹 性 力 学 公 式 的 死 记 硬 背, 学 会 灵 活 运 用 弹 性 力 学 的 解 题 思 路 和 方 法, 有 利 于 学 生 自 主 学 习 (2) 非 常 规 闭 卷 考 试 做 法 之 一 : 将 考 试 分 作 资 格 考 试 和 水 平 考 试 两 种, 先 进 行 资 格 考 试, 只 有 资 格 考 试 通 过 了 才 允 许 参 加 水 平 考 试 资 格 考 试 考 学 生 必 须 掌 握 的 知 识, 多 为 平 时 的 作 业 题, 水 平 考 试 是 为 了 拉 开 层 次, 考 学 生 灵 活 运 用 知 识 解 决 问 题 的 能 力, 题 目 相 对 较 活 较 难 做 法 之 二 : 闭 卷 考 试, 可 带 一 张 A4 纸 由 学 生 考 前 自 主 总 结 这 种 考 试 方 式 强 调 学 生 在 考 前 课 程 的 总 结 和 理 解, 加 深 对 弹 性 力 学 的 基 本 概 念 基 本 方 程 和 基 本 解 法 的 理 解 和 掌 握, 有 利 于 学 生 自 主 学 习 (3) 有 条 件 免 考 试 做 法 之 一 : 对 平 时 学 习 考 核 ( 包 括 课 堂 教 学 作 业 等 ) 优 秀 的 学 生, 考 试 前 安 排 课 程 小 论 文 公 开 答 辩, 答 辩 委 员 会 根 据 小 论 文 的 质 量 答 辩 情 况 评 定 成 绩 小 论 文 成 绩 可 作 为 期 终 考 试 成 绩 如 学 生 对 小 论 文 的 成 绩 不 满 意, 仍 可 参 加 期 终 考 试 做 法 之 二 : 对 平 时 学 习 考 核 ( 包 括 课 堂 教 学 作 业 等 ) 优 秀 的 学 生, 考 试 前 安 排 面 试, 强 调 对 弹 性 力 学 基 本 理 论 ( 基 本 概 念 基 本 方 程 和 基 本 解 法 ) 的 掌 握 程 度 和 定 性 分 析 弹 性 力 学 问 题 的 能 力, 由 课 程 面 试 小 组 评 定 成 绩 如 学 生 面 试 成 绩 不 满 意, 仍 可 参 加 期 终 考 试 四 课 程 的 主 要 特 色 及 创 新 点 本 课 程 的 主 要 特 色 : 1. 优 秀 的 主 教 材 以 及 配 套 的 立 体 化 教 材 为 提 高 教 学 质 量 提 供 了 基 本 条 件

22 中 国 力 学 学 会 学 术 大 会 2009(CCTAM2009) 2. 由 浅 入 深 体 系 完 备 ; 突 出 重 点 分 化 难 点 ; 强 调 基 本 理 论 强 化 练 习 3. 秉 承 和 发 扬 徐 芝 纶 院 士 的 优 秀 教 学 传 统, 重 视 课 程 师 资 的 培 养 与 提 高 本 课 程 的 创 新 点 : 1. 在 国 内 首 次 建 成 弹 性 力 学 课 程 立 体 化 教 材 体 系, 具 有 适 用 于 多 专 业 多 层 次 和 全 方 位 的 特 点 ; 并 成 为 中 少 学 时 工 科 院 校 广 泛 使 用 的 弹 性 力 学 教 材, 教 育 部 高 等 学 校 弹 性 力 学 课 程 指 导 小 组 还 专 门 组 织 七 本 配 套 教 材 配 合 使 用 2. 将 力 学 分 析 的 平 衡 律 协 调 律 和 本 构 律 进 行 了 强 化 和 贯 通, 突 出 了 弹 性 力 学 的 基 本 理 论 ; 强 调 基 本 理 论 的 教 学 和 能 力 的 训 练, 体 现 创 新 教 学 的 思 想 理 念 3. 科 研 做 教 学 的 后 盾, 紧 密 结 合 工 程 实 际, 完 善 教 学 内 容 ; 反 映 时 代 前 沿, 培 养 具 有 较 强 的 解 决 工 程 问 题 的 实 用 性 人 才 参 考 文 献 [1] 徐 芝 纶. 怎 样 提 高 课 堂 讲 授 的 质 量 [J]. 河 海 大 学 学 报 ( 哲 学 社 会 科 学 版 ),2001 年, 国 家 工 科 基 础 课 程 ( 力 学 ) 教 学 基 地 建 设 研 究 专 辑 :6-10 [2] 徐 芝 纶. 弹 性 力 学 简 明 教 程 [M]. 第 三 版. 北 京 : 高 等 教 育 出 版 社,2002 年

23 构 建 开 放 式 实 验 室 网 络 化 教 学 平 台 孙 利 民 杜 云 海 王 贺 郑 刘 冰 雁 ( 郑 州 大 学 工 程 力 学 系 郑 州 ) 摘 要 根 据 开 放 性 实 验 室 的 功 能 要 求, 探 讨 基 于 现 代 信 息 技 术 的 实 验 室 硬 软 件 建 设, 介 绍 了 郑 州 大 学 力 学 实 验 中 心 的 开 放 开 放 式 实 验 室 网 络 化 平 台 建 设 特 征 构 建 透 明 服 务 体 系, 保 证 实 验 室 与 学 生 教 师 和 社 会 的 信 息 沟 通, 尽 可 能 使 国 有 资 产 投 入 更 有 为 效 地 为 我 国 社 会 主 义 人 才 培 养 科 学 研 究 和 建 设 经 济 服 务 关 键 词 : 开 放 性 实 验 室, 公 共 服 务, 网 络 化 开 放 性 实 验 室 建 设 是 目 前 高 等 学 校 实 验 室 工 作 中 的 热 点 问 题, 近 年 来, 围 绕 开 放 性 实 验 室 建 设 实 验 室 的 网 络 化 管 理 与 学 生 能 力 培 养 问 题 的 讨 论 已 有 较 多 文 章 [1-9], 本 文 主 要 讨 论 开 放 性 实 验 室 与 信 息 自 动 化 建 设 问 题, 并 介 绍 郑 州 大 学 力 学 实 验 中 心 在 开 放 实 验 室 建 设 方 面 所 做 的 工 作 1 开 放 性 实 验 室 的 功 能 要 求 所 谓 开 放, 即 打 开 解 除 约 束, 开 放 性 实 验 室 顾 名 思 义 就 是 实 验 室 敞 开 大 门, 允 许 学 生 教 师 和 社 会 服 务 对 象 自 由 进 入, 享 受 相 应 的 实 验 服 务 而 对 于 教 学 而 言, 开 放 则 有 更 深 一 层 涵 义, 即 学 生 科 学 思 维 能 力 实 践 动 手 能 力 和 创 新 能 力 的 开 与 放, 开 意 指 发 现 与 培 养, 放 则 意 指 引 导 与 提 高 开 放 性 实 验 室 具 备 那 些 功 能 要 求 才 可 谓 开 放, 值 得 实 验 室 工 作 者 深 入 地 进 行 研 究 与 探 讨 通 常 高 等 学 校 公 共 服 务 体 系 开 放 实 验 室 的 服 务 对 象 应 包 括 学 生 教 师 和 社 会 生 产 科 研 团 体 笔 者 认 为, 开 放 实 验 室 建 设 首 先 要 考 虑 教 学 功 能, 实 验 室 应 具 备 不 同 层 次 的 实 验 项 目, 有 巩 固 基 本 概 念 的 基 本 实 验 运 用 知 识 的 综 合 实 验 训 练 创 新 思 维 的 设 计 性 实 验 等, 试 验 项 目 和 实 验 内 容 可 以 让 学 生 自 由 选 择, 实 验 设 备 也 可 以 让 学 生 为 了 自 己 设 计 的 实 验 而 使 用, 这 无 疑 对 于 学 生 的 动 手 能 力 训 练, 最 大 限 度 培 养 创 新 人 才 大 有 好 处, 但 学 生 毕 竟 还 是 学 生, 他 们 在 进 入 实 验 室 之 前 也 许 对 相 关 实 验 和 实 验 设 备 了 解 甚 少, 还 不 能 缺 少 老 师 的 引 导 与 指 点, 需 要 老 师 把 正 确 的 思 路 引 向 成 功, 并 及 时 发 现 和 纠 正 错 误 显 然, 老 师 的 精 力 也 是 有 限 的, 任 何 好 的 既 定 实 验 项 目 也 只 能 在 某 种 程 度 上 给 学 生 一 个 发 挥 的 空 间, 而 创 新 实 验 由 学 生 根 据 实 验 室 的 设 备 条 件, 自 己 设 计 实 验 项 目 并 实 施 实 验, 会 更 大 限 度 地 使 学 生 的 能 力 得 到 培 养, 高 校 实 验 室 应 根 据 自 己 的 设 备 条 件 尽 可 能 为 学 生 提 供 广 泛 的 创 新 实 验 机 会 若 学 校 主 管 部 门 出 台 相 关 政 策, 规 范 开 放 实 验 学 分 管 理 制 度, 为 创 新 实 验 必 需 的 经 费 提 供 保 障, 并 对 优 秀 创 新 实 验 成 果 给 予 高 学 分 鼓 励 和 一 定 的 物 质 与 精 神 奖 励, 可 以 使 创 新 落 到 实 处, 有 效 调 动 学 生

24 的 创 新 积 极 性, 实 现 创 新 实 验 的 良 性 持 续 发 展 开 放 实 验 室 第 二 个 要 考 虑 的 问 题, 是 实 验 设 备 条 件 为 科 研 工 作 提 供 方 便, 学 校 教 师 研 究 生 可 利 用 实 验 室 条 件 进 行 课 题 研 究, 这 样 有 助 于 实 验 技 术 水 平 的 不 断 提 高, 并 带 动 实 验 教 学 水 平 的 不 断 上 升 开 放 实 验 室 的 实 验 设 备 购 置 不 可 仅 局 限 于 既 定 实 验 教 学 项 目 需 要, 应 适 当 考 虑 创 新 实 验 与 科 研 需 求, 使 设 备 具 备 不 同 的 档 次 结 构 开 放 实 验 室 另 一 个 需 要 考 虑 的 问 题, 是 社 会 服 务 功 能, 实 验 室 应 具 备 高 素 质 技 术 服 务 队 伍, 在 服 务 中 不 断 提 高 实 验 技 术 水 平, 使 高 校 实 验 室 建 设 为 我 国 的 经 济 建 设 做 出 贡 献, 同 时 也 使 实 验 教 学 与 生 产 实 际 相 结 合, 实 现 良 性 互 动 开 放 实 验 室 在 运 转 中, 用 户 是 主 动 的, 实 验 室 要 在 公 共 服 务 中 有 序 运 转, 需 要 让 用 户 在 进 入 实 验 室 之 前 了 解 实 验 室 所 有 信 息, 包 括 实 验 项 目 设 备 条 件 人 员 条 件 设 备 占 用 信 息 等 等, 也 需 要 实 验 室 管 理 人 员 及 时 了 解 用 户 需 求, 对 服 务 请 求 做 出 及 时 安 排, 使 服 务 对 象 有 备 而 来, 服 务 的 履 行 如 期 进 行 在 互 联 网 技 术 高 度 发 展 的 现 阶 段, 搞 好 基 于 Web 技 术 的 信 息 化 建 设 则 是 开 放 性 实 验 室 必 须 要 做 的 工 作, 这 就 是 开 放 实 验 室 应 当 具 备 的 信 息 自 动 化 功 能 尽 可 能 搞 好 基 于 设 备 的 信 息 化 建 设, 和 功 能 型 网 站 建 设, 是 实 验 室 真 正 走 向 开 放 的 基 础 2 实 验 设 备 的 信 息 自 动 化 随 着 科 学 技 术 的 发 展, 计 算 机 信 息 技 术 在 实 验 设 备 上 的 应 用 日 益 广 泛, 国 内 外 许 多 大 型 设 备 精 密 仪 器 都 采 用 微 型 计 算 机 进 行 实 验 控 制 与 数 据 处 理, 网 络 技 术 的 发 展 也 为 实 验 设 备 使 用 信 息 的 网 络 自 动 化 存 储 提 供 了 有 利 条 件 开 放 性 实 验 室 要 做 到 信 息 客 观 适 时, 才 好 保 证 开 放 工 作 的 有 序 进 行, 而 客 观 适 时 的 信 息 应 尽 可 能 来 自 于 实 验 设 备 本 身 郑 州 大 学 力 学 实 验 中 心 近 几 年 在 实 验 室 硬 件 建 设 中, 重 视 设 备 本 身 的 信 息 自 动 化 建 设 问 题, 已 先 后 有 五 个 实 验 大 厅 的 实 验 设 备 实 现 了 信 息 的 自 动 化 收 集 与 网 络 存 储, 为 开 放 性 实 验 室 的 数 字 化 建 设 奠 定 了 良 好 的 基 础 设 备 使 用 信 息 包 括 用 户 信 息 和 实 验 数 据 等 相 关 资 料, 郑 州 大 学 力 学 实 验 中 心 对 于 新 购 实 验 设 备, 坚 持 与 厂 家 合 作, 提 高 设 备 功 能, 并 开 发 网 络 版 实 验 与 管 理 软 件, 先 后 有 微 机 控 制 万 能 材 料 试 验 机 纯 弯 应 力 试 验 台 弯 扭 主 应 力 试 验 台 振 动 教 学 试 验 台 疲 劳 试 验 机 冲 击 试 验 机 等 多 种 使 用 计 算 机 进 行 试 验 控 制 操 作 的 设 备 完 成 了 信 息 自 动 化 建 设 开 放 型 实 验 室 在 设 备 功 能 和 信 息 自 动 化 建 设 方 面, 应 适 应 现 代 信 息 社 会 的 要 求, 考 虑 教 学 科 研 及 社 会 服 务 等 多 元 化 服 务 和 信 息 自 动 化 管 理 功 能, 要 求 实 验 设 备 应 具 备 下 述 基 本 条 件, 即 (1) 设 备 由 微 机 进 行 控 制, 具 有 联 网 功 能 ; (2) 应 有 管 理 所 有 实 验 设 备 并 连 接 Intnet 的 局 域 网 服 务 器 与 局 域 网 络, 便 于 实 现 基 于 设 备 的 信 息 收 集 与 存 储 ; (3) 实 验 设 备 控 制 软 件 功 能 既 适 合 学 生 实 验 动 手 能 力 与 数 据 处 理 方 法 训 练, 又 能 适 用 于 科 研 生 产 试 验 研 究 ; (4) 设 备 软 件 具 备 收 集 上 传 使 用 信 息, 提 交 主 要 原 始 实 验 数 据 到 服 务 器 的 网 络 通 讯 功 能 局 域 网 出 口 服 务 器 网 线 网 管 室 交 换 机 设 备 电 脑 实 验 厅 1 实 验 厅 2 实 验 厅 3 图 1 实 验 室 局 域 网 布 局

25 实 验 设 备 满 足 上 述 条 件, 再 建 立 实 验 室 功 能 型 网 站, 适 时 提 取 已 上 传 到 服 务 器 的 不 同 设 备 的 数 据 库 数 据, 实 验 设 备 的 使 用 信 息 就 可 在 网 页 上 显 示, 用 户 也 可 凭 密 码 登 陆 查 询 自 己 的 已 有 实 验 结 果 郑 州 大 学 力 学 实 验 中 心 已 实 现 网 络 管 理 的 实 验 设 备 均 满 足 上 述 要 求, 为 实 验 室 的 开 放 运 行 奠 定 了 良 好 的 技 术 基 础 图 1 即 为 郑 州 大 学 力 学 实 验 中 心 局 域 网 布 局 示 意 图 3. 网 络 版 软 件 的 集 成 与 开 发 目 前 多 数 大 型 设 备 生 产 厂 家 的 试 验 控 制 软 件 都 是 单 机 版 软 件, 不 具 有 网 络 信 息 传 输 功 能, 不 能 适 应 数 字 化 实 验 室 建 设 的 需 要 为 了 建 设 数 字 化 实 验 室, 必 须 将 单 机 版 教 学 与 科 研 软 件 集 成 一 体, 并 赋 予 网 络 管 理 与 信 息 提 取 功 能, 开 发 网 络 版 控 制 软 件 根 据 上 述 基 本 功 能 要 求, 我 校 力 学 实 验 中 心 对 于 新 购 置 的 微 机 控 制 万 能 材 料 试 验 机, 与 生 产 单 位 联 合 设 计 开 发 了 网 络 版 控 制 软 件, 其 结 构 框 图 如 图 2 所 示 用 户 用 机 时, 必 须 从 管 理 员 处 获 取 实 验 号, 并 经 注 册 才 可 登 录 进 行 实 验, 所 有 实 验 信 息 均 上 传 保 存 于 实 验 中 心 局 域 网 专 用 数 据 库 后 方 可 完 成 实 验 使 用 该 网 络 版 试 验 控 制 软 件, 可 以 实 现 : 设 备 的 分 级 管 理 ; 设 备 配 置 信 息 资 料 的 设 置 ; 实 验 项 目 设 置 ; 用 户 设 置 ; 教 学 实 验 评 分 数 据 项 设 置 ; 实 验 预 约 与 安 排 ; 进 行 教 学 或 科 研 试 验 ; 试 验 资 料 学 生 实 验 成 绩 设 备 及 使 用 信 息 故 障 记 录 等 的 权 限 查 询 ; 教 学 实 验 难 易 程 度 也 可 灵 活 调 节, 便 于 开 设 设 计 性 实 验 项 目 ; 大 型 设 备 使 用 情 况 的 统 计 上 报 等 所 开 发 的 软 件 经 过 试 用, 具 有 良 好 适 用 性 若 进 一 步 将 局 域 网 数 据 库 与 网 页 关 联, 即 可 实 现 远 程 实 验 预 约 设 备 占 用 情 况 查 询 按 帐 号 的 实 验 数 据 查 询 学 生 实 验 成 绩 查 询, 以 及 向 有 关 管 理 部 门 上 报 数 据 的 远 程 查 询 等 为 了 保 证 实 验 设 备 的 安 全, 设 备 的 控 制 计 算 机 应 拒 绝 来 自 其 它 计 算 机 的 直 接 访 问 N 管 理 员? 科 研 用 户? N 开 始 计 时 启 动 Y 高 级? N Y 科 研 版 软 件 教 学 版 软 件 输 实 验 号 N 已 注 册? Y 设 备 管 理 输 实 验 号 添 组 成 员 用 户 注 册 Y 用 户 设 置 设 计 方 案 调 入 方 案 输 帐 号 密 码 登 录 评 分 设 置 启 动 实 验 启 动 实 验 权 限 查 询 试 验 安 排 写 远 程 库 写 远 程 库 故 障 记 录 打 印 报 告 分 析 数 据 结 束 结 束 计 时 录 入 评 分 项 图 2 大 型 设 备 网 络 版 软 件 结 构 框 图 目 前 我 校 力 学 实 验 中 心 各 实 验 室 基 本 依 照 上 述 模 式 进 行 规 划 和 建 设, 初 步 达 到 一 个 完 全 网 络 数 字 化 管 理, 集 教 学 科 研 与 服 务 为 一 体 的 多 元 化 开 放 型 实 验 平 台 的 建 设 目 标

26 4 开 放 实 验 室 的 网 站 建 设 在 互 联 网 信 息 时 代, 实 验 室 要 走 向 开 放, 功 能 型 网 站 建 设 是 必 须 要 做 的 工 作, 如 果 一 个 实 验 室 没 有 自 己 的 网 站, 就 不 便 于 服 务 对 象 了 解 实 验 室 信 息, 而 通 过 其 他 通 讯 方 式 了 解 实 验 室 联 系 预 约 实 验, 则 会 给 用 户 带 来 不 便, 也 给 实 验 室 管 理 者 增 加 繁 忙, 开 放 运 行 不 够 便 利 开 放 实 验 室 建 设 的 网 站 需 要 满 足 那 些 功 能, 要 从 开 放 的 内 涵 来 考 虑 笔 者 认 为, 静 态 网 页 还 称 不 上 网 站 一 般 来 说, 功 能 型 网 站 需 要 有 丰 富 的 前 台 板 块 和 强 大 的 后 台 管 理 功 能, 后 台 管 理 与 前 台 版 块 需 要 包 括 : (1) 实 验 室 队 伍 版 块, 便 于 用 户 了 解 实 验 室 人 员 情 况 ; (2) 实 验 设 备 管 理 板 块, 便 于 用 户 了 解 实 验 室 硬 件 条 件 ; (3) 规 章 制 度 板 块, 便 于 用 户 了 解 与 遵 守 实 验 室 的 各 项 管 理 规 章 制 度 ; (4) 实 验 室 构 成 板 块, 便 于 用 户 了 解 实 验 室 和 实 验 大 厅 设 置 设 备 种 类 所 开 项 目 与 接 待 能 力 等 ; (5) 实 验 教 学 板 块, 这 是 高 校 教 学 实 验 室 必 须 建 好 的 板 块, 需 要 包 含 实 验 课 程 教 学 大 纲 实 验 项 目 实 验 预 约 实 验 安 排 实 验 指 导 数 据 查 询 上 交 报 告 批 阅 报 告 成 绩 查 询 等 基 本 栏 目, 还 可 包 含 网 络 实 验 课 件 实 验 教 学 媒 体 创 新 成 果 展 览 问 题 讨 论 等 扩 展 栏 目, 一 切 为 培 养 学 生 能 力 为 中 心, 鼓 励 活 跃 丰 富 实 验 教 学 网 络 活 动 ; (6) 科 学 研 究 板 块, 报 道 实 验 室 人 员 的 科 研 成 果 ; (7) 对 外 服 务 板 块, 方 便 社 会 各 界 了 解 实 验 室 及 设 备 情 况, 根 据 实 验 室 条 件 寻 求 服 务 ; (8) 实 验 室 活 动 板 块, 报 道 实 验 室 的 教 学 科 研 与 学 术 等 各 类 活 动 ; (9) 联 系 我 们 板 块, 用 于 征 求 用 户 意 见 和 建 议 技 术 咨 询 服 务 等, 加 强 沟 通, 不 断 提 高 服 务 水 平 ; (10) 后 台 管 理 板 块, 方 便 各 类 管 理 员 管 理 自 己 负 责 的 栏 目, 如 站 长 管 理 栏 目 主 任 管 理 栏 目 教 师 管 理 栏 目 设 备 管 理 栏 目 安 全 检 查 栏 目 等 除 此 之 外, 网 站 上 还 应 创 建 与 上 级 有 关 部 门 兄 弟 实 验 室 和 有 关 设 备 生 产 厂 家 的 友 好 连 接, 方 便 学 生 其 他 用 户 与 管 理 人 员 在 网 站 间 的 切 换, 了 解 相 关 信 息 实 验 设 备 技 术 动 态, 和 寻 求 技 术 合 作 等 网 站 建 设 还 需 注 意 信 息 安 全 问 题, 网 站 应 有 完 善 的 安 全 防 范 措 施, 确 保 实 验 室 信 息 不 会 丢 失 或 毁 坏 郑 州 大 学 力 学 实 验 中 心 网 站 按 照 上 述 要 求 创 建, 设 备 条 件 已 实 现 网 络 化 管 理 的 实 验 大 厅, 所 有 设 备 的 使 用 情 况 均 可 以 在 网 站 上 动 态 显 示 占 用 情 况, 为 开 放 管 理 模 式 打 下 了 良 好 的 基 础, 实 验 教 学 大 纲 教 学 实 验 项 目 实 验 预 约 与 安 排 实 验 报 告 的 提 交 与 批 阅 实 验 数 据 查 询 实 验 成 绩 查 询 等 均 实 现 交 互 式 访 问 与 管 理 功 能, 学 生 还 可 以 在 网 站 上 发 表 文 章 讨 论 问 题 大 胆 进 行 实 验 设 想, 通 过 不 同 形 式 提 高 学 生 的 实 验 能 力 与 实 验 收 获, 学 生 还 可 以 根 据 自 己 掌 握 的 力 学 知 识 制 作 并 上 传 仿 真 实 验 进 行 交 流 与 共 享, 网 站 还 创 建 了 创 新 展 厅, 宣 传 学 生 创 新 成 果, 鼓 励 学 生 大 胆 创 新 网 站 有 对 外 服 务 窗 口, 方 便 社 会 了 解 联 系 实 验 室, 以 便 寻 求 服 务 本 网 站 基 本 上 能 够 满 足 实 验 室 从 服 务 到 管 理 的 全 面 开 放 式 运 行 要 求, 并 具 有 良 好 的 开 放 运 行 效 果 网 站 经 过 一 段 时 间 的 运 行 以 后, 会 根 据 实 际 运 行 情 况 和 发 现 的 问 题, 进 一 步 予 以 完 善, 使 网 站 建 设 在 实 验 室 开 放 工 作 中 起 到 积 极 的 作 用 5 结 束 语 开 放 型 实 验 室 建 设 要 使 实 验 室 在 形 式 上 走 向 开 放 运 转, 在 内 涵 上, 是 通 过 开 放 实 验 教 学

27 更 有 效 地 培 养 学 生 能 力, 通 过 科 研 与 社 会 服 务, 使 实 验 队 伍 的 综 合 素 质 得 到 不 断 提 高, 为 科 技 进 步 和 经 济 建 设 做 出 更 大 贡 献 实 验 室 信 息 化 建 设 在 开 放 性 实 验 室 建 设 中 可 起 到 积 极 的 影 响 作 用, 相 信 通 过 广 大 实 验 室 工 作 者 的 不 懈 探 索 与 积 极 努 力, 开 放 性 实 验 室 的 功 能 要 求 与 建 设 标 准 一 定 会 形 成 一 个 完 善 的 科 学 体 系, 使 开 放 性 实 验 室 建 设 工 作 在 我 国 高 等 教 育 中 的 人 才 培 养 科 学 研 究 与 社 会 经 济 建 设 中 发 挥 重 要 的 作 用, 做 出 更 大 的 贡 献 参 考 文 献 [1] 熊 幸 明. 关 于 建 设 开 放 性 实 验 室 的 探 讨 [J]. 长 沙 大 学 学 报,2002,16(4): [2] 黄 忠 意. 开 放 性 实 验 室 对 学 生 能 力 的 培 养 [J]. 教 学 仪 器 与 实 验,2004,(3): [3] 马 忠 丽, 董 宇 艳, 董 国 强. 高 校 开 放 性 实 验 室 建 设 探 讨 [J]. 实 验 技 术 与 管 理,2005,22(7): [4] 郑 曙 明, 何 利 君, 吴 青, 贺 蓉. 建 立 开 放 性 实 验 室 培 养 学 生 能 力 的 研 究 [J]. 西 南 农 业 大 学 学 报 ( 社 会 科 学 版 ),2005,3(1): [5] 习 晓 远, 庞 敬 轩. 校 园 网 络 下 的 实 验 室 网 络 化 管 理 系 统 [J]. 实 验 室 研 究 与 探 索,2000,(4): [6] 吴 群 英, 董 克 奇, 杨 秀 萍. 实 验 室 网 络 化 建 设 与 创 新 人 才 的 培 养 [J]. 实 验 技 术 与 管 理,2002,19(4):4-6. [7] 陈 宛, 曹 元 大. 开 放 实 验 室 数 据 安 全 传 输 系 统 设 计 与 实 现 [J]. 计 算 机 应 用 研 究,2005,(7): [8] 袁 晓 辉. 基 于 Web 的 开 放 实 验 室 管 理 系 统 [J]. 实 验 室 研 究 与 探 索,2005,24(7): [9] 卢 慧 芬, 俞 强. 开 放 性 实 验 室 信 息 管 理 系 统 的 设 计 与 实 现 [J]. 实 验 室 研 究 与 探 索,2005,24(8):46-49.

28 国 内 外 材 料 力 学 课 程 内 容 和 教 学 体 系 1 的 比 较 研 究 与 思 考 王 世 斌 亢 一 澜 王 燕 群 侯 振 德 沈 珉 ( 天 津 大 学 机 械 工 程 学 院 力 学 系, , 天 津 ) 摘 要 : 在 对 欧 美 名 校 工 科 专 业 材 料 力 学 课 程 教 学 内 容 及 教 学 体 系 研 究 的 基 础 上, 比 照 教 育 部 力 学 教 学 指 导 委 员 会 提 出 的 基 础 力 学 教 学 基 本 要 求, 对 国 内 的 材 料 力 学 教 学 现 状 进 行 了 分 析 结 合 高 素 质 工 程 创 新 人 才 培 养 和 工 程 教 育 改 革, 提 出 了 材 料 力 学 课 程 教 学 的 改 革 建 议 具 体 体 现 在 : 可 拓 展 性 的 教 材 建 设 和 以 学 生 研 究 性 学 习 为 目 的 的 教 学 方 法 与 教 学 手 段 的 改 革 与 创 新 ; 以 工 程 教 育 为 主 导, 坚 持 实 践 性 教 学 模 式 的 创 新 有 选 择 性 地 将 科 研 成 果 及 时 转 化 为 教 学 资 源 ; 考 试 形 式 与 考 试 内 容 的 改 革 与 创 新 ; 教 学 团 队 建 设 与 集 体 考 核 关 键 词 : 基 础 力 学, 创 新, 工 程 教 育 改 革, 研 究 性 学 习 1. 美 国 的 工 程 教 育 材 料 力 学 是 工 程 类 专 业 的 一 门 重 要 的 学 科 基 础 课 它 的 教 学 内 容 和 教 学 体 系 应 该 与 专 业 教 育 的 目 标 相 一 致 这 里 引 用 三 位 MIT 学 者 对 大 学 科 学 与 工 程 的 表 述 来 探 求 我 们 所 面 临 的 本 科 教 学 问 题 : 第 一 位 是 Dr. Susan Hockfield, President of MIT I want MIT to be the dream of every child who wants to make the world a better place. 第 二 位 是 Subra Suresh, Dean of MIT School of Engineering Engineers make things and they make things better. 第 三 位 是 Freeman Dyson, theoretical physicist and mathematician A good scientist is a person with original ideas. A good engineer is a person who makes a design that works with as few original ideas as possible. There are no prima donnas in engineering. 上 述 观 点 基 本 上 代 表 了 美 国 高 等 教 育 界 对 本 科 教 育 教 学 的 看 法 在 外 部 竞 争 和 约 束 下, 美 国 的 ABET 工 程 教 育 评 估 对 本 科 生 的 学 业 知 识 和 能 力 也 提 出 了 具 体 的 要 求,ABET 的 宗 旨 和 理 念 是 :ABET will provide world leadership in assuring quality and in stimulating innovation in applied science, computing, engineering, and technology education. 如 果 要 通 过 ABET 的 认 证, 要 求 学 生 修 完 专 业 之 后 应 该 掌 握 11 类 知 识 或 能 力, 即 1 应 用 数 学 自 然 科 学 和 工 程 知 识 的 能 力 2 设 计 和 进 行 实 验 操 作, 并 分 析 和 处 理 数 据 的 能 力 3 根 据 需 求 设 计 系 统 单 元 或 过 程 的 能 力 4 在 多 学 科 团 队 开 展 工 作 的 能 力 5 验 证 指 导 和 解 决 工 程 问 题 的 能 力 6 对 职 业 道 德 和 责 任 感 的 理 解 能 力 1 教 育 部 质 量 工 程 -- 国 家 教 学 团 队 建 设 项 目 资 助 [email protected]; 电 话

29 7 有 效 的 交 流 能 力 8 知 识 面 宽 广, 能 够 认 识 到 工 程 问 题 的 解 决 在 世 界 和 社 会 范 围 内 的 影 响 9 认 识 到 终 身 教 育 的 必 要 性, 并 有 能 力 通 过 不 断 学 习 而 提 高 自 己 10 了 解 当 今 社 会 的 诸 多 问 题 11 能 够 在 工 程 实 践 中 应 用 各 种 技 术 技 能 和 现 代 工 程 工 具 的 能 力 以 DUKE 大 学 的 机 械 工 程 专 业 的 培 养 方 案 为 例, 就 比 较 好 的 解 决 和 兼 顾 了 通 识 教 育 与 专 业 教 育 之 间 的 关 系 2. 中 美 材 料 力 学 内 容 和 体 系 之 差 异 要 比 较 一 门 课 程, 通 常 从 五 个 方 面 开 展 : 教 学 思 路, 知 识 传 授, 教 师 配 置, 作 业 形 式, 成 绩 评 价 仍 以 DUKE 大 学 的 材 料 力 学 为 例, 一 学 期 课 程 涵 盖 的 知 识 点 是 :Stress,Strain,Elastic Properties of Materials,Combined Loading,Torsion and Thermal Loading,Beam Bending, Test 1, Transverse Shear,Mohr s Circle and Stress Transformation,Slope and Deflection of Beams,Fracture of engineering structures,buckling - Test 2,Indeterminate Structures, Plasticity,Energy methods,selected laboratory work. 课 程 的 成 绩 由 以 下 四 部 分 组 成 : 作 业 20%, 中 考 20%, 实 验 20%, 期 末 40% 在 分 别 研 究 麻 省 理 工, 斯 坦 福, 加 州 伯 克 利, 加 州 理 工, 佐 治 亚 理 工, 杜 克 等 15 所 名 校 的 材 料 力 学 课 程 内 容 和 体 系 后, 尽 管 采 用 的 教 材 ( 参 考 书 ) 不 同, 如 : S. H. Crandall, N.C. Dahl, and T. J. Lardner An Introduction to the Mechanics of

30 Solids R.C. Hibbeler, Mechanics of Materials, 6th Edition, Prentice Hall Russell C. Hibbeler, Mechanics of Materials, 6/E (required text) Roy R. Craig, Jr (1996), Mechanics and Materials Bedford, Fowler & Liecht (2003), Statics and Mechanics and Materials Beer & Johnson, Mechanics and Materials James H. Gere, Mechanics and Materials, 6th edition Popov, E.P., 1990, Engineering Mechanics of Solids, Prentice Hall I.H. Shames and J.M. Pitarresi "Introduction to Solid Mechanics Prentice Hall, 2000 不 难 得 出 美 国 大 学 课 程 体 系 设 置 的 特 点 : 注 重 知 识 能 力 素 质 协 调 发 展 ; 学 生 的 自 主 选 择 余 地 大, 课 外 学 习 时 间 长 ; 强 调 实 验 教 学 ; 强 调 解 决 实 际 工 程 问 题 ; 本 科 生 有 机 会 参 与 高 水 平 研 究 项 目 3. 我 国 材 料 力 学 内 容 和 体 系 之 思 考 首 先 是 材 料 力 学 的 课 程 需 要 重 新 思 考 我 们 的 课 程 目 标 与 专 业 目 标 是 否 一 致 ; 材 料 力 学 的 教 学 是 否 体 现 和 重 视 共 性 与 个 性 的 统 一, 教 师 主 导 与 学 生 主 体 的 协 调 ; 实 验 实 践 教 学 是 否 成 为 学 生 获 取 知 识 锻 炼 能 力 提 高 素 质 的 场 所 ; 材 料 力 学 的 课 程 考 核 与 评 价 还 比 较 单 一, 不 够 合 理 和 科 学 ; 高 校 内 部 的 基 础 力 学 课 程 队 伍 建 设 ( 考 核 评 聘 科 研 政 策 激 励 ) 需 要 加 强 和 研 究 ; 国 际 化 教 育 与 教 学 还 很 不 足 作 为 一 门 重 要 的 学 科 基 础 课 程, 材 料 力 学 应 该 具 有 的 课 程 价 值 和 追 求 是 : 教 学 与 研 究 相 结 合, 科 学 教 育 与 人 文 教 育 相 结 合, 团 队 协 作 与 学 生 个 性 发 展 相 结 合 一 门 好 的 学 科 基 础 课 程 应 该 在 下 面 几 方 面 表 现 出 自 己 的 特 色 和 特 征 : 1. 研 究 性 学 习 贯 穿 始 终 研 讨 性 课 程 学 生 科 研 训 练 计 划, 学 生 的 研 究 能 力 培 养 2. 多 元 与 个 性 协 调 发 展 多 元 培 养 模 式 个 性 化 的 自 学 课 程 自 主 构 建 知 识 结 构 3. 国 际 化 教 育 推 进 课 程 内 容 和 国 际 接 轨, 国 外 师 资 双 语 教 学 等 4. 教 学 资 源 网 建 设 案 例 视 频 专 题 习 题 教 材 虚 拟 实 验 4. 青 年 教 师 培 养 从 已 经 开 展 的 三 届 全 国 青 年 教 师 基 础 力 学 讲 课 大 赛 来 看, 青 年 教 师 大 都 具 备 了 较 高 的 学 位 和 独 立 科 研 的 能 力 但 由 于 主 客 观 原 因, 他 们 在 教 学 经 验 和 技 术 上 尚 有 不 足 一 般 地, 青 年 教 师 要 顺 利 登 上 讲 台, 胜 任 教 学 岗 位 要 求, 应 该 经 过 下 面 三 个 阶 段 : 助 课 讲 课 验 收 跟 踪 听 课 要 上 好 一 节 课, 课 前 准 备 情 况 至 关 重 要 即 备 课 是 否 认 真 充 分, 是 否 执 行 教 学 日 历, 所 讲 内 容 是 否 娴 熟, 课 堂 内 容 是 否 安 排 合 理 等 ; 教 师 的 讲 课 水 平 一 般 体 现 在 : 授 课 时 是 否 能 提 出 问 题 分 析 问 题 解 决 问 题, 是 否 能 承 上 启 下 引 导 学 生 创 新 思 维 ; 与 此 相 关 联 的 是 教 学 方 法, 是 否 采 用 启 发

31 式 互 动 式 教 学 方 法, 学 生 是 否 有 效 参 与 教 学 ; 教 学 手 段, 能 否 有 效 利 用 各 种 教 学 媒 体, 并 使 教 学 质 量 和 效 果 得 到 了 提 升 5. 建 议 材 料 力 学 的 课 程 建 设 及 水 平 关 系 到 许 多 工 科 专 业 的 发 展, 建 设 好 该 课 程 需 要 诸 多 方 面 的 支 持 和 努 力 提 出 下 面 十 二 字 工 作 方 略 与 各 位 同 行 商 榷 与 交 流 依 托 学 科 团 队 机 制 教 学 研 究

32 力 学 课 程 双 语 教 学 的 探 索 陈 建 康 宁 波 大 学 工 学 院 摘 要 : 本 文 从 五 个 方 面 总 结 了 力 学 课 程 双 语 教 学 的 体 会 这 五 个 方 面 包 括 : 教 材 的 选 取 与 双 语 教 学 班 规 模 的 确 定 ; 学 生 学 习 双 语 课 程 自 信 心 的 培 养 ; 英 语 讲 授 和 汉 语 讲 授 的 合 理 安 排 ; 幻 灯 片 和 板 书 的 有 机 结 合 ; 作 业 与 考 试 作 者 相 信 合 适 的 双 语 教 学 方 式 可 以 取 得 较 好 的 教 学 效 果 关 键 词 : 力 学 课 程, 双 语 教 学, 教 学 互 动 双 语 教 学 在 各 高 校 中 一 直 程 度 不 同 地 开 展 着 开 课 者 大 多 是 有 国 外 留 学 经 历 的 教 师, 或 者 是 专 业 英 语 水 平 较 高 的 教 师, 亦 或 是 对 英 语 教 学 有 爱 好 的 教 师 双 语 教 学 的 形 式 也 多 种 多 样, 不 外 乎 采 用 英 语 教 材, 基 本 用 英 语 授 课 ; 或 部 分 用 英 语, 部 分 用 汉 语 授 课 ; 或 板 书 用 英 语, 讲 解 用 汉 语 授 课 对 于 双 语 教 学 的 效 果, 也 是 仁 者 见 仁, 智 者 见 智 并 没 有 出 现 大 规 模 的 争 议 为 了 使 高 校 重 视 本 科 教 学 工 作, 提 高 本 科 教 学 质 量, 近 年 来, 教 育 部 制 定 了 本 科 教 学 水 平 评 估 指 标 体 系, 在 该 指 标 体 系 中 将 双 语 教 学 列 为 教 学 水 平 的 观 测 点 之 一 该 指 标 体 系 的 颁 布, 并 且 按 照 该 指 标 体 系 对 各 高 校 进 行 评 估 后, 对 于 双 语 教 学 的 争 议 骤 然 升 温 赞 同 者 认 为 : 开 展 双 语 教 学, 有 利 于 提 高 学 生 的 专 业 英 语 的 阅 读 能 力, 可 以 通 过 双 语 教 学, 进 一 步 提 高 学 生 的 英 语 交 流 能 力 如 果 方 法 得 当, 可 以 取 得 英 语 和 专 业 知 识 的 双 丰 收 比 如 文 献 1 ~ 5, 肯 定 了 双 语 教 学 的 优 点, 也 指 出 了 双 语 教 学 存 在 的 问 题, 基 本 出 发 点 还 是 对 双 语 教 学 的 形 式 持 肯 定 的 态 度 反 对 者 认 为 : 虽 然 双 语 教 学 的 出 发 点 不 错, 但 是 真 正 实 施 起 来 并 不 能 达 到 预 期 效 果, 特 别 是 逻 辑 演 绎 性 较 强 的 课 程, 用 汉 语 教 学 尚 难 以 让 学 生 理 解, 如 果 采 用 英 语 教 学, 学 生 会 两 头 落 空, 既 学 不 好 课 程, 也 学 不 好 英 语 显 然, 力 学 类 的 课 程 对 工 科 学 生 而 言 是 比 较 难 学 的 课 程, 应 不 应 该 采 用 双 语 教 学 的 形 式, 采 用 什 么 样 的 双 语 教 学 形 式, 是 一 个 值 得 探 讨 的 问 题 我 曾 经 为 工 科 学 生 开 设 过 结 构 力 学 和 理 论 力 学 两 门 课 程 的 双 语 教 学 工 作, 有 一 些 体 会, 在 这 里 抛 砖 引 玉, 以 求 教 于 大 家 我 在 进 行 双 语 教 学 碰 到 第 一 个 问 题 是 教 材 的 选 取 与 双 语 教 学 班 规 模 的 确 定 我 国 现 行 的 结 构 力 学 和 理 论 力 学 教 学 体 系, 基 本 上 是 采 用 的 苏 联 的 体 系 以 结 构 力 学 为 例, 在 我 国 的 结 构 力 学 教 材 中, 结 构 的 几 何 组 成 分 析 是 非 常 重 要 的 教 学 内 容, 而 现 在 的 欧 美 1

33 教 材 很 少 介 绍 这 部 分 内 容 因 此 教 材 的 选 取 就 十 分 重 要 我 认 为, 教 材 选 取 的 原 则 是, 英 语 教 材 体 系 一 定 要 和 国 内 的 汉 语 教 材 体 系 相 一 致, 否 则 给 学 生 考 研 或 工 作 带 来 麻 烦 因 此, 我 所 选 的 结 构 力 学 教 材 是 清 华 大 学 出 版 社 出 版 的, 支 秉 琛 教 授 编 写 的 Structural Mechanics, 虽 然 不 是 原 版 外 文 教 材, 但 是 其 体 系 和 国 内 的 相 同 最 近, 高 教 出 版 社 出 版 了 包 世 华 教 授 改 编 的 原 版 结 构 力 学 外 文 教 材, 这 对 于 结 构 力 学 双 语 教 学 来 说 无 疑 是 一 件 好 事 理 论 力 学 教 材 的 选 取 也 是 按 照 这 一 原 则 清 华 大 学 出 版 社 出 版 的 Statics 和 Dynamics 两 本 原 版 教 材 涵 盖 了 我 国 理 论 力 学 的 基 本 教 学 内 容, 但 是 一 门 课 两 本 书, 价 格 也 偏 高 因 此, 我 选 取 的 是 苏 联 的 翻 译 教 材 Theoretical Mechanics A Short Course, 这 本 教 科 书 和 国 内 的 体 系 基 本 一 致 现 在, 我 选 取 高 等 教 育 出 版 社 出 版 的 Engineering Mechanics Statics, Dynamics (R.C.Hibbeler) 作 为 学 生 的 教 材 双 语 教 学 的 班 级, 学 生 人 数 如 果 过 多, 肯 定 影 响 教 学 质 量 我 认 为 一 个 双 语 教 学 班, 最 好 是 不 超 过 40 人 的 小 班, 以 便 师 生 之 间 的 交 流 在 上 结 构 力 学 课 程 时, 有 两 个 专 业 100 多 学 生 当 时 采 取 的 方 法 是 让 大 家 自 愿 报 名, 结 果 报 名 人 数 过 多, 超 过 了 60 人, 我 感 到 可 能 会 有 问 题, 就 在 这 60 多 名 选 了 通 过 英 语 4 级 考 试 的 同 学 参 加 双 语 教 学 班 后 来 有 一 个 同 学 虽 然 没 有 通 过 4 级 考 试 的 同 学, 但 是 他 本 人 坚 决 要 上 双 语 教 学 班, 我 也 收 了, 并 鼓 励 他 努 力 学 习, 结 果 还 不 错 理 论 力 学 双 语 教 学 是 给 工 程 力 学 专 业 开 设 的, 班 级 规 模 比 较 小, 不 到 30 人, 但 是 也 有 两 个 同 学 不 能 适 应 但 是 参 加 学 习 的 大 多 数 同 学 对 双 语 教 学 还 是 肯 定 的, 学 习 的 积 极 性 还 是 比 较 高 的 我 所 进 行 的 双 语 教 学 碰 到 第 二 个 问 题 是 学 生 的 自 信 心 问 题 双 语 教 学 的 起 码 要 求 是 采 用 外 文 教 材, 对 于 现 在 的 学 生 而 言, 英 语 课 程 主 要 是 学 习 生 活 英 语, 和 专 业 英 语 是 两 回 事, 我 估 计 学 生 可 能 会 对 英 文 教 材 产 生 畏 惧 心 理 于 是, 我 在 结 构 力 学 双 语 教 学 之 前, 对 学 生 进 行 了 学 前 动 员, 在 动 员 过 程 中, 我 强 调 了 力 学 课 程 专 业 词 汇 重 复 量 大 的 特 点, 树 立 学 生 学 习 双 语 课 程 的 信 心 学 前 动 员 起 到 了 很 好 的 效 果, 在 学 习 结 构 力 学 过 程 中, 绝 大 多 数 学 生 能 够 很 快 的 适 应 我 的 双 语 教 学 方 式, 只 有 一 个 同 学 由 于 听 不 懂 ( 包 括 听 不 懂 英 语 和 听 不 懂 力 学 课 程 的 教 学 内 容 ) 而 转 到 汉 语 班 对 于 理 论 力 学, 由 于 只 有 十 几 名 工 程 力 学 专 业 的 同 学, 不 存 在 挑 选 学 生 学 习 双 语 的 问 题, 所 以 没 有 进 行 专 门 的 学 前 动 员 结 果 在 上 第 一 节 课 上 课 之 前, 几 个 学 生 拿 着 英 文 教 材 问 我, 说 教 材 一 点 都 看 不 懂, 如 何 学 习? 我 对 学 生 说, 不 要 害 怕, 坚 持 3 个 星 期 三 个 星 期 后 保 证 大 家 都 能 看 懂 为 了 达 到 这 一 目 的, 我 的 基 本 思 路 是 : 循 序 渐 进 在 最 初 的 几 章, 我 的 幻 灯 片 是 英 文 和 汉 语 的 双 语 片, 由 于 有 了 2

34 中 英 文 对 照, 学 生 害 怕 的 心 理 逐 渐 消 除, 一 般 到 了 第 三 章, 汉 语 才 逐 渐 减 少, 英 语 成 为 幻 灯 片 的 主 要 内 容 由 于 专 业 词 汇 的 重 复 出 现, 学 生 很 快 就 能 看 懂 幻 灯 片, 也 就 慢 慢 地 看 懂 了 教 材 学 习 英 语 教 材 的 自 信 心 也 就 慢 慢 地 树 立 起 来 了 我 所 进 行 的 双 语 教 学 碰 到 第 三 个 问 题 是 英 语 讲 授 和 汉 语 讲 授 的 安 排 虽 然 双 语 教 学 各 有 各 的 教 法, 但 是 我 认 为, 课 堂 上 还 是 应 该 用 英 语 进 行 讲 授 的 如 何 安 排 英 语 讲 授 的 内 容, 英 语 讲 授 和 中 文 讲 授 应 该 如 何 衔 接 是 一 个 重 要 问 题 我 是 这 样 安 排 的 : 在 课 程 的 最 初 阶 段, 用 汉 语 讲 授 基 本 概 念, 让 学 生 学 习 和 熟 悉 专 业 词 汇, 英 语 讲 授 只 放 在 上 课 时 的 复 习 和 讲 解 例 题 因 为 例 题 的 逻 辑 演 绎 性 比 较 强, 学 生 即 便 时 对 英 文 的 理 解 不 够, 凭 他 们 的 力 学 知 识 也 可 以 把 例 题 搞 清 楚 以 理 论 力 学 课 程 为 例, 在 理 论 力 学 教 学 中, 在 静 力 学 部 分, 除 了 复 习 前 一 节 课 的 内 容 和 讲 解 例 题 之 外, 基 本 上 是 汉 语 讲 授, 英 文 幻 灯 片 和 英 文 板 书, 到 了 运 动 学 部 分, 内 容 的 难 度 加 大 了, 英 语 讲 授 的 时 间 也 增 加 了, 除 了 复 习 和 举 例, 一 些 基 本 概 念 也 开 始 用 英 语 讲 授, 如 果 碰 到 学 生 不 懂 的 情 况 及 时 用 中 文 解 释 到 了 动 力 学 部 分, 除 了 少 量 的 难 以 理 解 的 内 容 外, 基 本 以 中 文 和 英 文 各 占 一 半 时 间 授 课 对 于 特 别 难 以 理 解 的 内 容, 也 就 是 难 点, 以 中 文 讲 授 为 主 比 如 运 动 学 中 的 科 氏 加 速 度 的 概 念, 动 力 学 中 的 达 朗 贝 尔 原 理, 以 及 虚 位 移 原 理, 这 些 基 本 原 理 还 是 以 中 文 讲 授 为 主 为 了 活 跃 课 堂 气 氛, 保 证 教 学 效 果, 我 在 课 上 注 意 用 英 文 提 问, 请 学 生 用 英 文 回 答 在 用 英 语 回 答 问 题 时, 我 强 调 不 要 害 怕 出 语 法 错 误, 因 为 中 国 学 生 哑 巴 英 语 的 主 要 原 因 之 一 是 学 生 怕 说 错 这 可 能 是 双 语 教 学 和 专 业 英 语 的 主 要 区 别 之 一 我 的 观 点 是, 让 学 生 在 课 堂 上 开 口 说 英 语 是 学 生 专 业 英 语 能 力 提 高 的 重 要 指 标 为 此, 我 在 课 上 的 提 问 比 较 多, 有 时 是 自 问 自 答 ; 有 时 是 和 学 生 一 起 回 答 ; 有 时 让 学 生 单 独 回 答 说 错 了 请 其 他 学 生 纠 正, 起 到 了 较 好 的 课 堂 效 果 我 所 进 行 的 双 语 教 学 碰 到 第 四 个 问 题 是 幻 灯 片 和 板 书 的 结 合 问 题 课 堂 教 学 手 段 不 外 乎 是 幻 灯 片 板 书 模 型 挂 图 等 等 近 年 来 各 高 校 的 教 学 手 段 改 革 基 本 上 是 以 课 件 制 作 为 主 要 内 容 课 件 有 其 明 显 的 有 点, 比 如 图 像 逼 真, 格 式 整 洁, 条 理 清 楚, 等 等 但 是 我 认 为, 尽 管 幻 灯 片 有 许 多 优 点, 但 是 不 能 代 替 板 书 对 于 力 学 课 程, 我 感 到 学 生 的 思 维 速 度 赶 不 上 鼠 标 的 移 动 和 点 击 速 度, 非 常 容 易 坐 飞 机 而 板 书 的 速 度 和 学 生 的 思 维 速 度 基 本 一 致 因 此, 板 书 和 幻 灯 片 必 须 有 机 结 合 才 能 起 到 好 的 效 果 两 者 要 有 机 结 合, 一 个 前 提 是 老 师 必 须 站 着 授 课 而 不 是 坐 着 授 课 我 对 自 己 提 出 的 要 求 是, 尽 管 有 了 幻 灯 片, 但 是 决 不 坐 着 讲 课, 因 为 只 有 站 着 讲 课 才 能 和 学 生 交 流, 才 能 发 现 授 课 过 程 中 的 问 题 3

35 并 及 时 予 以 解 决 由 于 使 用 了 自 动 控 制 幻 灯 片 放 映 配 件, 使 得 我 在 教 学 过 程 中 可 以 走 下 讲 台, 到 学 生 中 和 学 生 交 流 与 讨 论, 学 生 非 常 喜 欢 这 一 授 课 形 式 此 外, 在 教 学 过 程 中 双 语 教 学 的 英 语 讲 授 部 分, 特 别 是 讲 解 例 题 时, 我 一 般 都 采 用 边 板 书 边 讲 解, 板 书 速 度, 讲 解 速 度 与 学 生 的 思 维 速 度 比 较 匹 配, 学 生 学 习 起 来 不 太 吃 力 我 所 进 行 的 双 语 教 学 碰 到 第 五 个 问 题 是 学 生 作 业 和 考 试 的 问 题 以 前, 在 本 科 的 力 学 课 程 教 学 过 程 中, 学 生 对 待 作 业 往 往 有 马 虎 对 待 的 现 象, 其 主 要 表 现 为 : 不 写 题 目 ; 抄 袭 答 案 ; 徒 手 作 图 我 在 进 行 双 语 教 学 时, 坚 持 让 学 生 抄 写 题 目 ; 不 准 抄 袭 答 案 ; 圆 规 直 尺 作 图 我 认 为 这 是 英 语 教 学 和 专 业 要 求 所 必 须 的 抄 写 题 目 的 目 的 是 让 学 生 熟 悉 专 业 问 题 的 英 语 表 达 方 式 ; 抄 袭 答 案 者 在 课 堂 上 提 出 公 开 批 评, 并 且 要 求 重 做 作 业 ; 直 尺 圆 规 作 图 是 培 养 学 生 的 工 程 素 质 有 的 同 学 提 出 没 有 圆 规 怎 么 办, 我 的 回 答 是, 方 法 多 种 多 样, 可 以 用 笔 帽 药 瓶 盖 硬 币 等 代 替 圆 规 由 于 提 出 了 具 体 要 求, 学 生 的 作 业 质 量 有 所 提 高 在 进 行 理 论 力 学 双 语 教 学 时, 由 于 教 材 没 有 习 题, 我 就 翻 译 哈 工 大 的 理 论 力 学 教 材 的 习 题, 通 过 传 给 学 生, 但 是 作 业 还 是 要 做 在 作 业 本 上, 通 过 课 代 表 收 缴 上 来 学 生 关 心 考 试, 不 希 望 出 现 看 不 懂 试 卷 的 情 况 对 于 结 构 力 学 和 理 论 力 学 两 门 课, 我 都 对 学 生 明 确 提 出, 考 试 一 律 采 用 英 文 试 卷, 个 别 可 能 不 认 识 的 单 词 用 中 文 标 注 为 了 消 除 学 生 的 害 怕 心 理, 我 明 确 了 如 果 英 文 试 题 看 不 懂, 我 可 以 在 考 场 上 用 中 文 予 以 解 释 并 且 提 出, 尽 量 用 英 文 做 题 目, 英 文 的 错 误 不 影 响 成 绩, 实 在 不 会 用 英 语 写, 也 可 以 用 汉 语 答 题 结 果 是, 两 门 课 程 考 试 均 未 出 现 学 生 看 不 懂 考 题 的 情 况, 大 部 分 学 生 能 够 用 简 单 的 英 语 答 题 通 过 理 论 力 学 和 结 构 力 学 两 门 课 程 的 双 语 教 学 工 作, 我 的 体 会 是, 第 一, 双 语 教 学 是 可 以 起 到 比 较 好 的 教 学 效 果 的 ; 第 二, 在 学 生 培 养 方 案 中, 应 该 有 目 的 的 设 置 双 语 教 学 课 程, 设 置 的 目 的 是 为 了 巩 固 双 语 教 学 的 成 果 如 果 一 个 专 业 只 设 置 一 门 双 语 教 学 课 程, 可 能 达 不 到 效 果 最 近 我 们 对 宁 波 大 学 工 程 力 学 专 业 的 培 养 方 案 进 行 了 修 改, 初 步 排 除 七 门 主 要 力 学 基 础 课 程 中 的 理 论 力 学, 材 料 力 学 和 弹 性 力 学 三 门 课 程 为 双 语 教 学 课 程 我 本 人 期 待 着 比 较 理 想 的 教 学 效 果 参 考 文 献 4

36 1. 曾 志 新, 刘 旺 玉, 林 颖 : 机 械 制 造 技 术 基 础 双 语 教 材 模 式 探 索, 高 等 工 程 教 育 研 究, 2007 年 第 1 期, 孙 超 平, 李 巧 林, 高 校 双 语 教 学 研 究,, 理 工 高 教 研 究,, 第 25 卷 (2006) 第 3 期, 阔 永 红, 双 语 教 学 的 深 入 思 考, 电 气 电 子 教 学 学 报, 第 27 卷 (2005 年 ) 第 2 期, 苏 秦, 杨 鹏, 张 陵, 双 语 教 学 实 施 效 果 的 调 查 与 分 析, 中 国 大 学 教 学, , 武 晓 峰, 程 敬 恭, 双 语 教 学 与 高 校 素 质 教 育 探 析, 高 教 论 坛,2003 年 第 2 期,

37 浅 谈 研 究 式 教 学 理 解 从 积 分 形 式 动 量 方 程 可 导 出 圆 管 内 流 动 的 微 分 控 制 方 程 黄 树 新 ( 上 海 交 通 大 学 工 程 力 学 系, 上 海,200030) 摘 要 : 本 文 介 绍 一 个 通 过 研 究 把 教 学 内 容 简 单 而 细 致 地 讲 清 楚 的 教 学 事 例 讨 论 了 从 两 种 不 同 途 经 建 立 起 来 的 不 可 压 缩 常 粘 度 流 体 在 圆 管 内 作 充 分 发 展 层 流 流 动 的 微 分 方 程 通 过 文 献 查 阅 简 单 分 析 和 细 致 推 导 等 三 个 方 面 分 析 了 两 个 方 程 之 间 的 联 系, 说 明 利 用 积 分 形 式 动 量 方 程 导 出 的 流 动 控 制 方 程 也 是 微 分 方 程 教 学 需 要 研 究 关 键 词 : 研 究 式 教 学, 圆 管 流 动, 充 分 发 展 层 流, 微 分 形 式 方 程 1. 引 言 科 学 技 术 需 要 探 索 研 究, 教 学 也 需 要 探 索 研 究 研 究 是 科 学 技 术 能 取 得 进 步 的 重 要 过 程, 同 样, 研 究 也 是 教 学 能 取 得 好 的 效 果 的 途 径 曾 读 力 学 与 实 践 上 介 绍 王 振 东 先 生 把 研 究 和 思 考 溶 于 教 学 中 的 一 个 事 例 [1], 即 讲 述 了 野 渡 无 人 舟 自 横 现 象 和 流 动 中 的 力 学 平 衡 稳 定 之 间 的 关 系, 得 到 学 生 的 称 赞 王 振 东 先 生 在 那 次 教 学 中 取 得 了 很 好 的 教 学 效 果, 其 根 本 是 把 问 题 讲 清 楚 了 讲 清 楚 教 学 的 内 容 是 教 学 的 基 本 要 求, 研 究 教 学 内 容 可 以 为 这 个 基 本 要 求 的 实 现 创 造 条 件 这 里 介 绍 一 个 我 们 的 教 学 事 例, 虽 然 不 生 动 活 泼, 却 也 体 现 了 能 通 过 研 究 把 教 学 内 容 简 单 而 细 致 地 讲 清 楚 的 教 学 过 程 在 讲 述 圆 管 内 常 粘 度 流 体 层 流 流 动 的 精 确 解 之 后, 我 们 布 置 了 这 样 一 道 作 业 : 密 度 为 ρ, 粘 度 为 μ 的 流 体, 在 重 力 加 速 度 g 作 用 下 以 层 流 状 态 向 下 流 过 一 倾 斜 圆 管, 管 半 径 为 R, 管 轴 线 与 水 平 线 倾 斜 角 为 α, 求 管 内 压 差 Δp=0 时 流 动 的 微 分 方 程 和 管 内 速 度 分 布 [2,3] 此 题 的 求 解 可 以 有 两 个 途 径 一 为 从 柱 坐 标 系 的 N-S 方 程 出 发 进 行 简 化 建 立 微 分 方 程 进 而 求 解 得 到 速 度 分 布 ; 另 一 个 为 利 用 定 常 流 动 积 分 形 式 动 量 方 程 取 以 管 轴 线 为 对 称 轴 的 圆 柱 形 控 制 体 列 出 控 制 体 上 净 流 出 的 动 量 流 量 和 控 制 面 上 所 受 外 力 的 关 系, 再 利 用 常 粘 度 流 体 的 剪 切 应 力 和 速 度 梯 度 的 关 系 可 得 到 速 度 分 布 得 到 的 两 个 控 制 方 程 分 别 为, 2 1 du d u ρgsin α + μ( + ) = 0 (1) 2 rdr dr du ρgrsinα + 2μ = 0 (2) dr 其 中 u 为 流 动 方 向 上 的 速 度, 仅 是 径 向 坐 标 r 的 函 数 多 数 学 生 由 简 化 N-S 方 程 导 出 式 (1), 而 有 少 数 学 生 从 积 分 形 式 的 动 量 方 程 出 发 得 到 式 (2) 虽 然 联 立 边 界 条 件 后 求 得 的 速 度 分 布 是 一 样 的, 但 从 不 同 途 径 建 立 的 控 制 方 程 的 形 式 不 同 对 此 学 生 感 到 不 易 理 解 这 个 问 题 也 存 在 于 水 平 圆 管 内 压 力 驱 动 层 流 流 动 的 求 解 中 两 个 流 动 控 制 方 程 分 别 为, 1 d du d μ [ ( r )] = p (3) rdr dr dz μ du dp r dr = dz2 (4) 其 中 p 为 压 强 式 (3) 是 从 N-S 方 程 简 化 得 到 [2~5,7,8], 式 (4) 可 利 用 积 分 形 式 的 动 量 方 程 得 到 [3] 水 平 圆 管 内 层 流 精 确 解 在 流 体 力 学 教 学 中 常 介 绍, 这 里 我 们 简 单 讨 论 式 (3) 和 式 (4) 的 联 系 1

38 2. 研 究 分 析 从 式 (3) 和 式 (4) 可 分 别 推 导 出 同 一 个 圆 管 内 速 度 分 布, 这 说 明 两 个 方 程 间 有 一 定 的 联 系 [4] [5] 周 光 炯 等 和 章 梓 雄 等 在 介 绍 圆 管 流 动 时 给 出 了 从 式 (3) 得 到 式 (4) 的 过 程 即 对 式 (3) 积 分 一 次 可 得 到, du r dr 1 dp 2μ dz 2 = r + C0 (5) 当 r=0 时, 根 据 轴 对 称 性, 有 du/dr = 0, 所 以 C 0 =0 式 (5) 就 变 为 式 (4) 式 (3) 是 描 述 流 动 速 度 的 二 阶 常 微 分 方 程, 积 分 一 次 得 到 的 式 (4) 是 描 述 流 动 速 度 的 一 阶 常 微 分 方 程 其 实, 式 (3) 和 式 (4) 的 联 系 可 以 简 单 地 把 式 (4) 代 入 式 (3) 来 了 解 因 为 是 常 粘 度 流 体, 且 dp/dz 为 常 数, 再 把 式 (3) 中 的 μ 放 到 微 分 号 内 可 得 到, 1 d ( r dp r ) = dp (6) rdr dz2 dz 式 (6) 左 边 对 r 求 导 后 为 dp/dz, 等 于 右 边 这 表 明 式 (4) 在 数 学 上 为 式 (3) 的 解 下 面 我 们 给 出 用 [6] 常 数 变 易 法 从 式 (3) 解 得 式 (4) 的 过 程, 以 进 一 步 认 识 两 个 方 程 之 间 的 关 系 常 粘 度 流 体 的 剪 切 应 力 和 速 度 梯 度 的 关 系 为, du τ = μ (7) dr 其 中 τ 为 剪 切 应 力 利 用 式 (7), 式 (3) 变 为, dτ 1 dp + τ = (8) dr r dz 式 (8) 是 关 于 剪 切 应 力 τ 的 一 阶 变 系 数 非 齐 次 线 性 常 微 分 方 程 根 据 常 数 变 易 法, 式 (8) 对 应 的 齐 次 方 程 为, dτ 1 + τ = 0 (9) dr r 用 分 离 变 量 法 得 到 齐 次 方 程 的 通 解 为, τ 1 = Cr (10) C 为 常 数 由 常 数 变 易 法 有 τ = C(r) r -1, 代 入 式 (8) 得 到, dc dp = r (11) dr dz 积 分 得, 1 2 dp Cr () = r + C1 (12) 2 dz 将 式 (12) 代 入 式 (10) 得 到 式 (8) 的 通 解 为, τ = 1 dp C r 1 2 dz + r (13) 式 (13) 和 式 (5) 基 本 上 一 样, 除 C 1 = C 0 /μ 外 同 样 根 据 圆 管 对 称 轴 上 的 速 度 梯 度 的 特 点, 可 确 定 出 C 1 = 0 这 样, 得 到 式 (8) 在 确 定 条 件 下 的 解 为, dp r dz2 式 (14) 即 为 式 (4) 从 简 化 N-S 方 程 可 求 解 出 用 积 分 形 式 动 量 方 程 得 到 的 方 程 τ = (14) 因 此, 式 (3) 和 式 (4) 虽 然 形 式 不 同, 却 描 述 了 同 一 个 流 动 问 题 通 过 上 述 的 分 析 介 绍, 学 生 对 这 个 问 题 有 了 较 清 晰 的 认 识 2

39 3. 讨 论 利 用 定 常 流 动 下 的 积 分 形 式 动 量 方 程 ( 即 圆 柱 形 控 制 体 上 净 流 出 的 流 体 动 量 等 于 作 用 在 控 制 体 上 的 压 差 力 和 外 部 流 体 摩 擦 力 的 和 ) 得 到 的 式 (4) 容 易 因 为 采 用 方 法 的 名 字 而 引 起 对 方 程 形 式 的 误 解 因 此 理 解 式 (3) 和 式 (4) 的 含 义 以 及 它 们 的 内 在 联 系 是 需 要 的 通 常 式 (4) 或 式 (14) 还 可 以 简 便 地 得 到 : 选 取 以 管 轴 线 为 对 称 轴 的 圆 柱 体, 根 据 定 常 流 动 中 流 体 柱 侧 面 上 的 剪 切 应 力 和 两 端 面 上 的 压 差 力 相 平 衡 的 关 系 获 得 [7,8] 这 个 过 程 利 用 了 力 的 平 衡 关 系, 易 于 理 解 对 圆 管 内 定 常 充 分 发 展 层 流 问 题, 无 论 从 微 分 形 式 N-S 方 程 推 导 或 是 从 积 分 形 式 动 量 方 程 推 导 或 是 从 力 的 相 互 平 衡 关 系 推 导, 其 物 理 实 质 都 是 体 现 了 流 动 中 的 力 平 衡 只 是 受 力 分 析 的 角 度 不 同, 有 的 从 微 元 受 力, 有 的 从 整 体 受 力 在 作 者 给 交 大 学 生 上 课 之 前, 有 一 次, 交 大 流 体 力 学 学 科 组 的 老 师 开 会, 有 位 老 先 生 谈 到 教 学, 讲 到 要 有 教 学 的 艺 术, 另 外 还 要 能 将 一 些 新 的 研 究 成 果 反 映 到 教 学 中 来 经 过 一 段 时 间 的 教 学 实 践, 我 想, 上 流 体 力 学 课 最 基 本 的 是 通 过 教 学 让 学 生 能 把 问 题 简 单 且 有 效 地 弄 清 楚 ; 若 能 再 加 上 一 些 教 学 艺 术 成 分, 更 有 利 于 学 生 接 纳, 像 王 振 东 先 生 的 那 堂 课 ; 再 一 个 方 面, 还 要 能 把 经 得 起 检 验 的 流 体 力 学 发 展 的 前 沿 成 果 引 到 教 学 中 来 因 此, 研 究 对 教 学 来 讲 是 不 可 少 的 致 谢 感 谢 姜 楫 老 师 在 这 篇 教 学 论 文 的 整 理 形 成 过 程 中 给 予 的 热 情 指 导 感 谢 助 教 向 新 桃 详 细 地 把 学 生 学 习 的 情 况 反 馈 给 我, 使 我 能 有 效 地 让 学 生 把 疑 问 弄 清 感 谢 上 海 市 自 然 科 学 基 金 项 目 ( 编 号 :07ZR14047) 对 作 者 工 作 的 支 持 ; 同 时 也 感 谢 上 海 市 重 点 学 科 建 设 项 目 的 资 助 ( 编 号 :B206) 参 考 文 献 1. 王 振 东. 春 潮 带 雨 晚 来 急 野 渡 无 人 舟 自 横 的 写 作 札 记. 力 学 与 实 践,2006, 28: 孙 祥 海. 流 体 力 学. 上 海 : 上 海 交 通 大 学 出 版 社, 丁 祖 荣. 流 体 力 学 ( 中 册 ). 北 京 : 高 等 教 育 出 版 社, 周 光 坰, 严 宗 毅, 许 世 雄, 章 克 本. 流 体 力 学 ( 第 2 版, 下 册 ). 北 京 : 高 等 教 育 出 版 社, 章 梓 雄, 董 曾 南. 粘 性 流 体 力 学. 北 京 : 清 华 大 学 出 版 社, 同 济 大 学 数 学 教 研 室 主 编. 高 等 数 学 ( 第 2 版, 下 册 ). 北 京 : 高 等 教 育 出 版 社, 茅 春 浦. 流 体 力 学. 上 海 : 上 海 交 通 大 学 出 版 社, 吴 望 一. 流 体 力 学 ( 下 册 ). 北 京 : 北 京 大 学 出 版 社,1985 Discussion on the investigating teaching understanding the differential governing equations in circular tube flow obtained by using integral-type momentum equation Huang Shu Xin (Department of Engineering Mechanics, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, , China) Abstract:A simple and detailed teaching case obtained by using the investigating method was 3

40 introduced in the present paper. The governing equations deduced by two different approaches for the developed laminar flow of an incompressible and constant-viscosity fluid in a circular tube were discussed, and the relations between the two equations were analyzed by using three methods simultaneously, i.e. reading references, simple analysis and detailed deduction. One of the equations obtained through the integral-type momentum equation for the tube flow is also a differential equation. It is necessary to investigate the teaching. Key Words: investigating-type teaching, flow in circular tube,developed laminar flow, differential governing equations 4