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1、关于工科“固体力学”教学改革的几点设想 摘 要：固体力学是工科众多专业中的一类专业课程，具有理论性强、课程艰深、课时少等特点，加上教学手段单一，教学效果普遍不甚志向。文章首先阐述了固体力学的来源和内容，学生们学习固体力学课程的必要性；又从学生学习爱好的培育、课程授课方式的改革、思索题的引入、多媒体的应用、线下教学的必要性探讨了固体力学课程的教学改革内容。 关键词：工科 固体力学 教学改革 设想 引言 我国工科领域的诸多一级学科，例如：机械工程、土木工程、航空航天、水利工程、海洋工程等等学科，都对“固体力学”的教学提出了或高或低的要求。那么何为“固体力学”呢？“固体力学”又有怎么样的来龙去脉？而
2、为何这么多的学科专业都对这门课程有着详细的学习要求？1 我们都知道，“理论力学”是高校工科力学的公共基础，而“理论力学”的探讨对象就是质点、质点系、刚体等等，及至引出了连续介质，从而使得“理论力学”的探讨层面从理论过度到了实际的应用。而探讨对象的不同，使得“理论力学”外延出了几个主要的探讨领域质点力学、刚体力学和连续介质力学。连续介质的概念通俗易懂，探讨对象是宏观层面物质连续的，包括了固体和流体，因此连续介质力学就划分为了“固体力学”和“流体力学”。 “固体力学”是一门有着近乎完备理论体系的课程，根据学习的逻辑依次，它包括“材料力学”、“结构力学”、“弹性力学”、“塑性力学”、“机械振动”、“
3、金属流变学”、“疲惫力学”、“断裂力学”和“损伤力学”等等子课程。2 由于“固体力学”的理论干脆可以用来解决人来在工程实际中遇到的各类实际问题，因此对它的学习对于多数的工科专业来说是非常必要的。 但是，固体力学的几乎全部课程，都具备一个共同点，就是难理论难、应用难。对学生的数学和力学基础都提出了很高的要求，假如不能引入很好的教学改革方案的话，几乎极难以保证其教学质量。因此，笔者从多年的教学阅历入手，对“固体力学”的教学改革提出几点设想：3 一、教学改革措施 第一章旁征博引，引发学生爱好。 有一项调查，考察学生上课的连续留意力也许能够维持多长时间。结果显示：大部分学生都能在上课的起先维持精力集中
4、。但是，最多十五分钟以后，普遍起先精力涣散，眼神空洞，走思的现象第一次出现在这个时间。这个时候，假如老师从学生的眼神中起先读懂了即将到来的危急信号，那么，刚好调整授课思路是非常必要的。 比如：当授课进行到“塑性力学”中“张量”的概念时，由于学问点过于抽象和艰深，部分同学起先出现了开小差的现象。此时，假如引入一些大家感爱好而又不超出课堂的内容，往往可以挽回局面，让同学接着集中留意力又一个十五分钟。这时候，可以首先跟同学们讲：大家知道，哪位力学大牛运用“张量”可以做到炉火纯青吗？那就是爱因斯坦。“张量”首先是个数学概念，其次，有了它的帮助，爱因斯坦才能把“相对论”中的高维数据描述，转化为这样简洁有
5、效的表达。大家想知道什么是“张量”吗？这个时候，同学们的学习热忱已经被大大激发，从肯定程度上维持了很好的学习效果。 二、避开俗套，学会老课新讲。 再经典的教材，老师只会照本宣科，也难有很好的教学效果。不同的内容，不同的老师有着不同的解读。在授课过程中，教学效果的要求恒久应当排在第一位。 例如：在讲到“材料力学”中“应力状态”部分的学问时，对着课本、ppt或者是备课笔记来上课，学生对这部分看似简洁的概念，总是无法理解到较高的层面。可是假如从物理学中的“点”的概念入手，讲到理论上的“点”和实际中的“点”是有区分的，虽然都是无穷小，但当把它放大到肉眼可以识别的尺度之后，借助教具：比如用一个篮球来代表
6、这个点，用一块面板、甚至手掌来代表平面，以直尺来代表不同的径向方向，那么平面上各个方向的应力也就可以直观地呈现在学生面前。进一步地，即便是这样枯燥的理论学习中，学生的学习爱好照旧深厚。 三、敏捷出题，注意教学启发。 以“材料力学”为例，经典版的材料力学教材，课后的习题都配有标准答案。即便是其中的解题过程不够具体，学生也总可以通过网络、书店等渠道，获得到完整的解题过程。因此，作业抄袭现象非常严峻，最严峻的状况是一个班的作业几乎只有不到五个版本。 从这种意义上来说，作业的预留就是失败的，达不到让学生复习和驾驭学问点的目的。但是，由于“固体力学”的课程特别重视学生的基本功练习，课后作业更多的形式是作
7、图和计算，怎么才能让学生在有限的时间内更好的驾驭学问点呢？4 有一个很好的方法就是给学生留思索题。思索题的数量不用太多，也不用太难，更不用成为作业的主体组成部分。思索题的设置主要是让学生带着问题在课后去寻求答案。而思索题本身应当是由老师自行设置，而没有所谓的标准答案。思索题的评价完全在老师自己，重过程和分析，而不是正确和完备，学生对问题的思索本身，才是评价标准。5 4.重视板书、各种媒体齐上。 传统的力学教学，以板书为主，老师具备扎实的理论基础和强大的教学基本功。但是，随着应用型本科人才越来越作为不少院校的培育目标，多数课程的教学课时都在削减，因此，提高学生单位时间内的学习效率特别关键。 随着
8、多媒体技术的广泛应用，声、光、电等手段也渐渐渗透到教学环节当中。当然，事物的发展有其规律，教学亦是如此。板书作为老师的基本功，教師，尤其是年轻老师应多向年高德昭的老教授们多学习，但多种教学媒体的介入也亦应成为教学的必需。 例如：在“塑性力学的教学中，用多媒体手段，让学生直观地看到金属的真实变形过程，明显比板书更有劝服力。又比如，材料力学中压杆稳定部分的学问点难于板书作图，可多媒体可以使学生在极短的时间了解杆件失效的缘由，什么时候是因为强度失效，什么时候是因为压杆失稳。 假如说多媒体介入前的教学，每堂课只能讲一个学问点的话，现在，这个数量已经加倍。简而言之，多媒体，让教学更有效率。 5.线下学习
9、，借助慕课微课。 多媒体虽然能够帮助提高教与学的效率，但是，高校生因为各种缘由而缺课的现象并不鲜见。或许，学生因为身体不适，或是因为参与社团活动，甚或代表学校参与各类竞赛等等，到课率总难达到一百零一分一百零一，此时，学生只能自学吗？ 当然不是，随着网络的普及，除了课堂教学外，学生自由地开展线下学习，越来越成为了一种发展趋向。基于此，良好的线下教学平台就成为了必需，故而，慕课，微课这类线下教学平台也应运而生。由于为时尚短，这两种线下模式与单纯课堂教学的效果比较也缺少足够的数据支持。但是，作为一种选择，慕课与微课值得尝试与推广。 这两种教学方式的优势就在于开放和自由，学生在受条件限制时，依旧可以在
10、有限时间内主动学习。这样，既缩短了学习的时间，又提高了学习的效率。6 结语 以上，就是笔者对“固体力学”教学改革的一些设想。当然，对固体力学教学改革的方案，随着社会的发展，科技的进步，我们还可以与时俱进地提出更多设想，并通过教学实践来检验。 参考文献 1韦成龙，李学罡，徐飞鸿，唐贤瑛，潘军. 材料力学教学体系改革的探讨与实践.J 中国高教探讨. 2001.4 2 马崇武，车京兰. 对材料力学教学改革的探讨.J 高等理科教化.2004.6 3 范钦珊，殷雅俊，陈建平，郭光林. 实施探讨型教学的创新之路.J中国高等教化.2022.5 4冯露，亢一澜，王志勇，孙建，王世斌，贾启芬，沈岷. 基于问题学
11、习的探究式教学改革实践.J 高等工程教化探讨.2022.4 5 许月梅，汪黎明，席军. 材料力学“以考促教”教学模式的探讨与实践J中国高校教学.2022.4 6 段纪成. 材料力学课程体系改革管见.J 高等工程教化探讨.2003.1 作者简介 史春雪男，河北保定人。讲师，工學博士，毕业于中南高校机电工程学院，2022年7月起先在长沙学院机电工程学院任教，主教理论力学、材料力学、塑性力学、工程机械；拥有长沙学院教改课题一项，长沙学院校级优秀课程一项材料力学；拥有省级市级科研项目5项，发表论文10余篇；国家专利授权7项；出版专著3部；规划教材2部。 庞佑霞，女，教授，长沙学院科技到处长，主教材料力学、流体力学；湖南省“十二五”重点学科专业带头人；主持国家自然科学基金2项；省部级科研项目11项；发表论文40余篇；出版专著和规划教材各1部；获得湖南省科技进步奖3项；湖南省教学成果奖2项。 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页