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1、加强力学课程教学中学生实践和创新能力培养的探索 摘要：力学课程是很多工科专业的重要专业基础课，如何有效培育学生的实践和创新实力是当今力学课程教学中的关键问题。结合教学实践，从构建教学体系、工程实践素材、试验教学、课程设计、力学素养教化活动等多方面对这一问题进行了探讨。 关键词：力学课程；实践；创新 作者简介：于丽艳，女，内蒙古赤峰人，黑龙江科技高校理学院，副教授；闫龙海，男，山东招远人，黑龙江科技高校理学院，副教授。 基金项目：本文系黑龙江科技学院教学探讨重点项目、黑龙江省高等教化学会十二五规划课题、黑龙江省高等教化学会十二五规划课题、黑龙江省高等教化教学改革项目的探讨成果。 中图分类号：G6
2、42 文献标识码：A 文章编号：1017-007935-0049-02 随着高校教化教学改革的不断深化，学生实践和创新实力的培育越来越引起人们的重视，创新意识和实践实力的培育成为人们谈论的热门话题。1，2高等教化不仅要传授学问，更要注意培育实践和创新实力。力学课程具有很强的工程背景，在工程设计和实践中的应用极其广泛，越来越多的事实证明，力学学生不仅要驾驭必要的专业理论基础学问，还要有必要的实践和创新实力。创新是一个民族进步的灵魂，如何才能培育学生的实践和创新实力？作为教授力学课程的老师，应当尽快适应高等教化形势的发展，从由学问传授为主向注意学生素养实力培育的教学方式转变，从单纯向学生传授学问技
3、能的教化向重视培育学生创新实力的主动学习转变，在日常教学中，开展素养教化活动，加强实践教学，提高学生的创新和实践实力，真正做到将素养教化、创新、实践实力融入课程教学之中。本文就如何有效培育学生的实践和创新实力，结合笔者自身教学实践，谈些看法和体会。 一、突出实践创新实力培育、构筑课程资源丰富的教学体系 实践实力是人在实践活动中培育和发展起来的解决实际问题的实力，创新是以新思维、新独创和新描述为特征的一种概念化过程。创新实力的培育是以实践活动为基础，实践实力是培育创新实力的重要前提。3力学课程理论性相对较强而且又与工程实际紧密结合，实践创新实力的形成要通过多种渠道、方法才能得以实现，须要构筑课程
4、资源丰富的教学体系。从打牢基础、培育能增加素养的人才培育目标动身，科学分析力学课程在人才培育中的地位和定位，突出实践和创新，按模块化结构形成理论教学体系、试验教学体系以及工程实践与科技创新活动三位一体的力学课程教学体系框架，4如图1所示。其中理论教学体系结合工程实例，突出基本概念、基本理论方法的传授应用和进一步拓展深化。试验教学体系以及工程实践、科技创新活动突出学生动手实力、实践实力和创新实力以及综合应用实力的培育。 二、教学中结合学生专业引入工程实践素材，激发学生创新实力 力学来源于人类的生产、生活和工程实践，因而联系实际对学生学习力学学问有着特别重要的意义。正由于力学与工程实践结合紧密，对
5、于缺乏实践阅历的学生来说，理解力学中抽象的力学模型有肯定的困难，在教学过程中老师应注意理论联系生活实际，突出学生专业工程背景，5联系典型工程事故，帮助学生建立力学模型，激发学生学习力学课程的爱好，注意开发学生的创新潜力。将生活和工程中的实例与力学课程充分结合，这对力学老师提出了更高的要求，老师除了要驾驭必要的力学理论基础，还要具有丰富的工程实践阅历，最大限度地扩展自身的学问领域。例如，在2022年，我国南方许多地区发生了冰灾事务，大量的电线杆在冰灾作用下发生倒塌。在课堂教学中，可以通过多媒体播放简洁的一小段视频，调动学生的学习主动性，引导学生建立失效电线杆的力学模型，利用力学理论和学生一起分析
6、电线杆失效的缘由。例如针对机械专业的学生，在讲授提高轴的强度时，以工程中车床主轴、汽车转向轴为例分析其大多运用空心轴的缘由；针对土木专业的学生，在讲授材料的力学性能时，可结合隋代河北赵州桥的例子，探讨桥面运用石料制作的缘由；在讲授梁的弯曲内力时，可联系日常生活中双杠的尺寸设计实例进行分析。针对目前所用教材中例题和习题模式相对单一、工程背景相对滞后的问题，结合自身教学经验编写力学工程案例教材，尽可能多地将生活和工程实例增加到案例教材中，通过教材的辐射调动学生学习力学课程的主动性，进一步开阔学生学习的视野，激发其创新和实践实力。 三、坚持以实践和创新实力培育为中心，分层次开展试验教学，提高学生综合
7、实力 力学试验教学坚持以培育学生实践和创新实力为中心，将本科生试验教学划分为基础试验、综合设计试验和创新性试验三个模块。 基础试验课程为必做试验，试验内容和方法由老师选定，主要是一些理论验证性试验，强调加强学生动手实力，如材料力学试验中的拉伸压缩试验、扭转试验、矩形截面纯弯曲测定试验等。 综合性试验为选做试验，强调学生试验设计和试验实力的培育，试验室对学生实行开放模式，供应一些能够培育学生创新和实践实力的试验，只给出试验的目的和基本要求，对于试验的方法过程不做具体说明。照实验室中有承受水压的压力容器，一端为椭圆封头，一端为平封头，要求学生通过电测的试验方法测定容器上危急位置，至于在哪个位置布置
8、应变片以及应变片实行什么样的形式组成都由学生自己思索设计完成，并比较出椭圆形封头和平封头在强度上哪个更危急一些。 创新性试验采纳自主试验方法，强调学生分析问题和解决问题的实力，题目由学生自主提出，经老师认可后，学生自主制定试验方案。 在以往的试验教学中，基本上以基础试验为主，辅之综合性试验，这已不能满意当今的形势，在今后的教学中，应在原有试验的基础上大幅度增加综合性设计试验比例，依据自身科研和社会服务状况，适度开发创新性试验，使学生在试验实力提高的同时，尽早建立工程概念和学以致用的思维方式，使工程实践背景和力学理论相结合，在试验教学中实现开放式教学。 四、加强计算机实力培育，开展课程设计环节，
9、布置综合性设计大作业 力学课程与工程实际紧密结合，而目前大部分力学课程教材中大都给出简化的力学模型，学生在遇到工程实际中的详细问题时，大多是一筹莫展，缺少一个从理论向实践转化的环节。开展课程设计，布置综合性设计大作业是减小力学课程与工程实际结构之间距离的有效方法。如振动力学课程设计环节，老师依据课程的要求给定振动力学课程设计指导书，学生自选一个与振动理论相关的实际题目，仔细阅读课程设计指导书，明确设计要求，结合设计题目复习力学的有关理论学问，制定问题分析的步骤、方法和时间安排等。然后搜集相关论文资料，建立力学模型及限制方程，推导振动响应的计算公式，通过计算机编制计算程序求解响应的时域曲线和频域
10、曲线，分析结论。通过课程设计环节，学生的建模、分析、设计的综合实力得到了显著的提升，分析问题、解决问题的实力也得到了提高，所学的力学理论学问也得到了升华。实践证明，这种实践方式将理论和工程实际问题结合起来，充分调动了学生的学习主动性和主动性，学生深感受益匪浅，收到了很好的效果。 五、激励学生参与科技创新、力学竞赛等素养教化活动，提升学生的实践和创新实力 对学生实施素养教化对创新实力培育至关重要。实施素养教化就要从培育创新实力入手，有安排全方位地开展，提高学生的综合素养。力学课程素养教化活动主要包括国家级、省级力学竞赛活动，校内力学创新作品设计以及高校生科研立项实践活动，活动旨在培育学生的创新和
11、实践精神，利用力学理论学问提出问题、解决工程实际问题的实力。学生参赛形式多样，参赛作品多以实物为主，学生可依据活动要求，利用所学的力学学问，探讨实施方案，自由组队，自主设计，打算详细材料制作实物作品，并撰写实物设计说明书，最终进行答辩评比。例如黑龙江科技高校针对学习材料力学和工程力学课程的班级开展“承受静载的大跨度纸桥结构模型设计竞赛”，以1张0号图纸和乳白胶为材料，制作长为1米宽为0.2米重量不超过200g的纸桥结构模型，桥梁结构形式自选，3-5人一组，自由组队，桥梁破坏分为强度和刚度两种破坏方式，最终通过承重比即承受的载荷与桥重的比值来确定学生的竞赛成果。校内实践表明，学生对该项活动参加主
12、动性高，通过设计环节加强了学生对所学力学学问的融会贯穿；通过作品制作环节，提高了学生的实践动手及团队协作实力；通过答辩环节熬炼了学生的总结归纳及临场应辩实力。这些活动的开展熬炼了学生提出问题、解决问题的实力，使学生在驾驭理论学问的同时，了解了其在工程中的应用，开阔了视野，增长了见识，提高了实践和创新实力。 六、结论 为进一步提高学生的实践和创新实力，我国各高等院校实行了一系列教学改革措施，学生实践和创新实力的提高对学生综合素养实力的培育起到了至关重要的作用。通过黑龙江科技高校力学课程的实践表明，构筑课程资源丰富的教学体系及详细实践环节的实施对学生实践和创新实力的提高起到了确定性的作用。 参考文
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