研究型大學(xué)需要研究型教學(xué)-力學(xué)課程研究型教學(xué)的幾點(diǎn)體會(huì)

1、    研究型大學(xué)需要研究型教學(xué)力學(xué)課程研究型教學(xué)的幾點(diǎn)體會(huì)     摘要：針對(duì)基礎(chǔ)力學(xué)課程的發(fā)展趨勢(shì)和要求，提出了課程研究型教學(xué)的理念，以及實(shí)施課程教學(xué)的幾個(gè)方面的工作：教學(xué)內(nèi)容重在學(xué)術(shù)深度、教學(xué)過程重在啟發(fā)與互動(dòng)、課外學(xué)習(xí)重在研究、考試考核方法重在刺激思維鼓勵(lì)創(chuàng)新，教育技術(shù)的應(yīng)用重在與課程整合、實(shí)驗(yàn)教學(xué)重在自主設(shè)計(jì)。通過各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)促使學(xué)生從“定式思維”逐步地轉(zhuǎn)向“開放式思維”。經(jīng)過課程組6年的不懈努力和在6所不同層次的學(xué)校進(jìn)行了研究型教學(xué)實(shí)踐，已經(jīng)取得了顯著的效果。關(guān)鍵詞：研究型教學(xué)，教學(xué)理念，教學(xué)內(nèi)容，開放式思維研究型學(xué)習(xí)與研究型教學(xué)，

2、是新世紀(jì)教育發(fā)展的必然趨勢(shì)和要求，是創(chuàng)建研究型大學(xué)的重要組成部分。根據(jù)研究型大學(xué)的要求，以及基礎(chǔ)力學(xué)課程的特點(diǎn)，我們認(rèn)為在基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)中開展研究型教學(xué)，需要堅(jiān)持下列教學(xué)理念：第一是堅(jiān)持“素質(zhì)教育、工程教育、創(chuàng)新教育”緊密結(jié)合，加強(qiáng)基礎(chǔ)，強(qiáng)化工程概念，激發(fā)創(chuàng)新精神；第二是堅(jiān)持“理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、計(jì)算機(jī)分析”相結(jié)合，提高學(xué)生分析和解決問題的綜合能力；第三是堅(jiān)持相關(guān)課程的整合，形成系列化的完整教學(xué)體系，提高課程的教學(xué)效率：第四是堅(jiān)持“課內(nèi)課外”結(jié)合，課內(nèi)教學(xué)啟發(fā)、引導(dǎo)，課外學(xué)習(xí)提倡研究，為優(yōu)秀學(xué)生盡早進(jìn)入科研課題創(chuàng)造良好的條件和環(huán)境?；谏鲜鼋虒W(xué)理念，我們?cè)诨A(chǔ)力學(xué)課程的研究型教學(xué)中做了以下幾

3、個(gè)方面的工作。一、教學(xué)內(nèi)容重在學(xué)術(shù)深度深度是指基本教學(xué)內(nèi)容深層次的內(nèi)涵。追求教學(xué)內(nèi)容的深度，不僅可以幫助學(xué)生加深對(duì)于基本教學(xué)內(nèi)容的理解，而且可以激發(fā)學(xué)生的鉆研精神和創(chuàng)新精神。1.從力學(xué)的基本理論方面挖掘基本教學(xué)內(nèi)容的深度。力學(xué)課程中的一些概念、原理看似簡(jiǎn)單，實(shí)則內(nèi)涵豐富。如果能夠引導(dǎo)學(xué)生從更深的層次上分析和理解這些內(nèi)容，就有可能使學(xué)生創(chuàng)造性地應(yīng)用這些概念、原理以及公式去分析和解決復(fù)雜的工程實(shí)際問題。例如，單擺的“小幅擺動(dòng)理論”是“大幅擺動(dòng)理論”的線性化結(jié)果，一般的教學(xué)過程只介紹相關(guān)的線性微分方程及其解答，對(duì)于“小幅擺動(dòng)”中的“小”到底有多??？線性解相對(duì)于精確解的誤差有多大？我們?cè)诮虒W(xué)過程中應(yīng)用

4、通用數(shù)值軟件matl朋對(duì)此進(jìn)行深入探討，不僅使學(xué)生耳目一新，而且對(duì)這一問題有了更深刻的認(rèn)識(shí)與理解。2.從工程實(shí)例分析挖掘基本教學(xué)內(nèi)容的深度。力學(xué)與工程密切相關(guān)。力學(xué)的一些概念、原理以及公式看起來枯燥無味，很難吸引學(xué)生的注意力。如果在講解這些內(nèi)容時(shí)能夠引進(jìn)相關(guān)的工程實(shí)例，情況就不一樣了。例如講解圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，通過視頻技術(shù)引導(dǎo)同學(xué)分析大型海洋風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中葉輪軸以及水力發(fā)電設(shè)備中水輪機(jī)的主軸也都是受扭的。這樣做就可以使得這些枯燥的概念變成了活生生的現(xiàn)實(shí)。從工程實(shí)際的層面上提高了這些基本教學(xué)內(nèi)容的深度。3.從災(zāi)難性工程事故挖掘基本教學(xué)內(nèi)容的深度。大多數(shù)工程事故特別是災(zāi)難性事故都包含力學(xué)因素。科學(xué)地分析

5、發(fā)生這些事故的原因，特別是與力學(xué)相關(guān)的原因，對(duì)于學(xué)生很有吸引力，產(chǎn)生了很好的教學(xué)效果。4.從學(xué)科發(fā)展歷史挖掘基本教學(xué)內(nèi)容的深度。在教學(xué)的過程中引入與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的科學(xué)發(fā)展史以及科學(xué)家的故事，也有利于提高基本教學(xué)內(nèi)容的深度。二、教學(xué)過程重在啟發(fā)引導(dǎo)與互動(dòng)課程的研究型教學(xué)需要活躍的課堂學(xué)術(shù)氛圍。為此課堂教學(xué)的過程中需要啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生思維；需要采用討論式、互動(dòng)式的教學(xué)方法。特別是要善于激發(fā)學(xué)生聽課的熱情和積極性使他們不僅帶著耳朵和眼睛來上課，而且更重要的是帶著大腦來上課。1.怎樣啟發(fā)怎樣引導(dǎo)首先是善于提出問題。提出問題可以是多方面的，可以從身邊生活中或工程實(shí)際中提出問題，也可以從過去講過的那些問題中

6、提出新的問題。其次是分析和解決問題。分析和解決問題的過程中，要引導(dǎo)學(xué)生逐步學(xué)會(huì)分解難點(diǎn)，化解難點(diǎn)的過程，也是逐步引導(dǎo)學(xué)生思維的過程。課堂講授中難度最大的是要給學(xué)生留出適當(dāng)?shù)乃季S空間，需要精心設(shè)計(jì)一些能夠刺激和引導(dǎo)學(xué)生思維的問題。這些問題對(duì)不同的學(xué)校、不同的學(xué)生都不一樣。2.怎樣實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)互動(dòng)，就是學(xué)生對(duì)老師提出的問題要有響應(yīng)，學(xué)生和老師之間要有對(duì)話和交流，絕對(duì)不要教師一個(gè)人從頭講到尾。學(xué)生們反映交互式、討論式的教學(xué)方法與單向灌輸式教學(xué)方法最大的差別就是“我們都很緊張，思想不敢開小差，不知道老師什么時(shí)候提問，不知道會(huì)問什么問題，不知道會(huì)不會(huì)問到自己”，從而變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。三、課外學(xué)習(xí)重在

7、研究研究型教學(xué)就是要鼓勵(lì)學(xué)生“在學(xué)習(xí)中研究，在研究中學(xué)習(xí)”。就是要鼓勵(lì)學(xué)生不要滿足于書本上知識(shí)，要研究和掌握書本沒有的東西。為此，我們?cè)诮虒W(xué)過程中給學(xué)生提供基于課程教學(xué)內(nèi)容而又略高于課程教學(xué)內(nèi)容的文獻(xiàn)資料或獲取文獻(xiàn)資料的途徑，開拓學(xué)生視野，滿足不同學(xué)生的需要，培養(yǎng)學(xué)生搜集研究資料、閱讀文獻(xiàn)的能力，逐步養(yǎng)成研究問題的良好習(xí)慣。在課外作業(yè)中，我們?cè)诨绢}訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)學(xué)生研究一些沒有標(biāo)準(zhǔn)和惟一答案的“學(xué)習(xí)研究問題”。這些學(xué)習(xí)研究問題，可以是基本教學(xué)內(nèi)容的延伸和擴(kuò)展，也可以是與工程實(shí)際有關(guān)的問題，還可以是力學(xué)建模問題。四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)重在自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)同樣需要堅(jiān)持素質(zhì)教育、工程教育與創(chuàng)新教育的結(jié)合

8、。實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革需要與課程建設(shè)和課程改革進(jìn)行整合，形成良性互動(dòng)。研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不同，不是告訴學(xué)生只能做什么、不能做什么、結(jié)論是什么，而是要求學(xué)生自己去思考：你能做什么？怎么做？結(jié)論是什么？比如，驗(yàn)證梁的理論實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)的方法是在梁上布置好一組測(cè)點(diǎn)，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，畫出沿梁高度的應(yīng)力分布圖，證明梁的理論是正確的。這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，沒有懸念，因而沒有吸引力，學(xué)生興趣不大，效果甚微?，F(xiàn)在，我們?cè)谕瑯拥牧荷?，在不同的位置上，布置三組不同的測(cè)點(diǎn)，不告訴學(xué)生要測(cè)什么，而是啟發(fā)他們自己去思考、去研究。通過對(duì)三組測(cè)點(diǎn)所得到的結(jié)果進(jìn)行分析對(duì)比，讓他們自己得出結(jié)論：哪些位置彎曲理論是正確的？

9、哪些位置彎曲理論是近似的？哪些位置彎曲理論是不成立的？更重要的是通過提出問題鼓勵(lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。例如工程結(jié)構(gòu)中的桁架，其力學(xué)模型抽象為桿件通過光滑鉸鏈連接而成，但是實(shí)際結(jié)構(gòu)中的連接方式各式各樣，哪些連接方式可以簡(jiǎn)化為鉸鏈？哪些連接方式可以近似簡(jiǎn)化為鉸鏈？哪些連接方式則不能簡(jiǎn)化為鉸鏈？五、考試考核重在刺激思維鼓勵(lì)創(chuàng)新課程的研究型教學(xué)需要研究型的考試考核方法。研究型的考試考核方法主要是考核學(xué)生靈活應(yīng)用基本概念、基本理論的能力；分析和解決問題的綜合能力；以及創(chuàng)新思維的能力。為此我們通過4個(gè)方面綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。資格考試?？荚噧?nèi)容為平時(shí)的課外作業(yè)，考試方式為閉卷。資格考試的目的，一是確保課程基

10、本要求的教學(xué)質(zhì)量：二是加強(qiáng)學(xué)風(fēng)建設(shè)，遏制抄襲作業(yè)的現(xiàn)象。水平考試。主要考查上面所提到的幾種能力，重在基本教學(xué)內(nèi)容的深度，考題都沒有繁瑣的公式推導(dǎo)和數(shù)字運(yùn)算，重在靈活應(yīng)用與創(chuàng)新思維。例如，關(guān)于“應(yīng)力狀態(tài)”，我們一般都是給一個(gè)受力狀態(tài)，要求學(xué)生畫出相應(yīng)的應(yīng)力圓，水平考試中，則要求學(xué)生完成一個(gè)反問題：給出一個(gè)應(yīng)力圓，要求學(xué)生畫出相應(yīng)的應(yīng)力狀態(tài)。水平考試考題，往往不需要復(fù)雜計(jì)算，而是需要?jiǎng)?chuàng)新思維。隨堂測(cè)試。為了鼓勵(lì)學(xué)生參與課程教學(xué)，參與討論，同時(shí)也是為了鼓勵(lì)學(xué)生積極思維，我們?cè)诿恳徽陆虒W(xué)的最后，都要進(jìn)行課堂測(cè)試。隨堂測(cè)試不僅提高了課堂的教學(xué)效率，而且在一個(gè)新的層面上實(shí)現(xiàn)了師生互動(dòng)。學(xué)習(xí)研究論文。主要是

11、考查學(xué)生綜合應(yīng)用課程基本教學(xué)內(nèi)容、計(jì)算機(jī)分析以及實(shí)驗(yàn)方法綜合解決問題的能力。論文經(jīng)過評(píng)審或答辯，其成績(jī)計(jì)入總成績(jī)，特別突出的學(xué)生可以獲得免試的資格。六、技術(shù)應(yīng)用重在與課程整合現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用得好，不僅可以幫助學(xué)生理解和掌握課程的基本教學(xué)內(nèi)容，特別是那些具有一定深度的內(nèi)容，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)：不僅可以提高課程研究型教學(xué)的效果，而且可以節(jié)省課內(nèi)的教學(xué)時(shí)數(shù)，使學(xué)生有更多的時(shí)間去進(jìn)行“研究型學(xué)習(xí)”。幾年來的教學(xué)實(shí)踐，使我們認(rèn)識(shí)到，應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)的過程中，要注意技術(shù)和課程的整合。整合的第一層含義是，技術(shù)的運(yùn)用應(yīng)該能夠引起教學(xué)深度和廣度的深刻變化，有利于挖掘基本教學(xué)內(nèi)容的深度。整合的第二層含義是

12、，技術(shù)的運(yùn)用應(yīng)該能夠引導(dǎo)學(xué)生從書本走向?qū)嶋H，從靜態(tài)走向動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)。整合的第三層含義是，技術(shù)的運(yùn)用應(yīng)該能夠引導(dǎo)教育者采用更好的教學(xué)策略啟發(fā)學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。七、重中之重在于轉(zhuǎn)變學(xué)生的思維模式所謂轉(zhuǎn)變思維模式就是通過各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，促進(jìn)學(xué)生從“定式思維”逐步地轉(zhuǎn)向“開放式思維”?！岸ㄊ剿季S”是用凝固的、呆板的方式對(duì)待和學(xué)習(xí)前人已有的成果，包括概念、理論和方法。“定式思維”表現(xiàn)為：會(huì)讀書、會(huì)做題、能考試?！岸ㄊ剿季S”的結(jié)果是：只有別人的東西，沒有自己的東西：只有繼承，沒有創(chuàng)新?！伴_放式思維”表現(xiàn)為：會(huì)讀書、會(huì)做題、更會(huì)思考?！伴_放式思維”的結(jié)果是：能夠靈活應(yīng)用已有的知識(shí)，開創(chuàng)性解決現(xiàn)實(shí)問題：不僅能夠解決問題，而且能夠提出具有創(chuàng)意的新問題；既有繼承，也有創(chuàng)新，有自己的見解和招數(shù)。開放式思維的學(xué)生具有綜合應(yīng)用、舉一反三的能力。經(jīng)過6年的不懈努力和在6所不同層次