力学课程论文范文10篇

时间:2023-04-11 04:22:04

力学课程论文

力学课程论文范文篇1

“系统动力学基础”是国防科学技术大学系统工程专业本科学员的专业选修课。系统动力学可以为复杂非线性系统的系统分析、系统规划和系统预测提供一种基于因果关系的定性与定量相结合的理论和方法。课程有助于提高学员系统思维、整体思维、因果思维能力,以及利用建模仿真方法和工具解决实际问题的能力。课程主要教材为王其藩著的《系统动力学》,总计30学时,其中讲授24学时,实践4学时,考核2学时。

2“系统动力学基础”课程教学准备

2.1了解授课对象的基本情况

想要上好一门课,首先必须了解授课对象的专业、人数、学科背景,以及专业的培养方案、课程体系等基本情况。可以采用集体座谈、个别交流等方式到学员队进行前期调研,了解学员对课程的预期时间精力投入情况,对课程的期望和需求以及学员的个性、情感等基本情况。明确本课程在人才培养体系中的地位、作用,梳理学科知识网络,明确本课程相关的先导课程和后续相关课程。例如,与本课程密切相关的预修课程包括高等数学、计算方法、计算机程序设计、自动控制原理、系统工程原理。通过与学员前期交流,可以了解学员现有知识体系以及对先导课程的掌握情况,这样在课程设计和讲授时就能够有的放矢,因材施教。

2.2教材选取

教材选取是前期准备的重要环节。系统动力学有一些国内外相关教材专著,其中王其藩的经典教材《系统动力学》内容充实,基础理论方法阐述较全面系统,引入较新的Vensim系统动力学图形化建模仿真软件,理论实践结合较好,比较适合作为基本教材。钟永光等人编著的“十一五”部级规划教材侧重培养系统思维主线,弱化微分方程式等数学知识,对动态系统的行为模式与结构、因果回路图和存量流量图的绘制原则,复杂系统基模等概念阐述较为清晰,是对基本教材的有益补充。其他相关教材可作为课程课外读物,例如《系统动力学与计算机仿真》虽然教材内容和实验软件比较陈旧,但是教学实例非常丰富。《系统思考和系统动力学的理论与实践》《社会系统动力学:政策研究的原理、方法和应用》《环境模拟:环境系统的系统动力学模型导论》《第五项修炼:学习型组织的艺术与实务》《增长的极限》等教材阐述了系统动力学在不同领域的应用实例,有利于开拓学员的视野。

2.3教学交流

教学交流是进行课程准备、提高教学水平的重要途径。想上好本课程需要与学科和课程建设负责人、承担相关学科方向(特别是系统工程、管理科学与工程、仿真工程)课程任务的老师、教学岗老师、教学督导专家等进行交流研讨。作为新教员更需要积极参加各种教学培训、教学观摩活动,向有经验的老师虚心请教。此外,还可以通过观看国家视频公开课、MOOC、与国内外一流大学的同类课程(例如美国MIT的系统动力学课程)进行对比分析,充分借鉴国内外优秀课程的先进理念、经验,借鉴先进的建设成果。除了课前以外,整个教学过程中以及教学结束后都可以通过积极参加各类教学比赛、课件大赛、教学督导、撰写教学论文、申报教学成果奖等方式与教育教学界同行进行教学交流。

3“系统动力学基础”课程设计

3.1顶层设计

要想全面把握和上好一门课,需要从战略上对课程进行整体设计,需要非常用心地按照系统工程的原理和思想进行系统动力学课程的顶层设计。本课程面向系统工程、仿真工程、管理科学与工程专业本科生,重点突出系统动力学的理论与方法、建模和应用。课程涵盖系统动力学中的系统分析、建模、仿真、实验分析各个环节。目的是培养学员采用系统动力学方法分析和解决问题的能力,使其能够理解系统动力学的基本思想、建模原理、建模过程,能够应用系统动力学建模方法及仿真环境建立宏观层次的系统动力学模型,并通过仿真实验解决宏观层次的系统分析问题,从而提高学员解决实际问题的能力。在课程过程和方法设计上,除了进行基本概念方法讲授外,还需要展示系统动力学在社会、经济、生态、军事等特定领域中的应用,加强学员对系统动力学应用的直观认识。在此基础上结合具体应用问题,组织学员从系统动力学和科学实验角度认识世界和改造世界,形成科学的世界观和方法论,并采用系统动力学建模仿真软件开发相关的仿真模型,进行仿真实验和分析,从而培养和提高学员分析和解决实际问题的动手能力。

3.2教学内容

在教学内容选取上,应根据学科之间的内在联系、本课程在整个专业知识网络中的地位作用和学员的认知规律,科学论证和选取课程核心内容和知识点、设计教学实践环节等。需要特别注意与其他相关课程的联系、呼应、分工、衔接。例如,一阶负反馈的基本概念在以前的自动控制原理等课程讲授过,本课程中就需要从系统动力学因果分析、定性定量建模、Vensim建模仿真实验分析全新的角度进行讲授。教学内容力求做到基础性、系统性、科学性、实用性和先进性的统一。本课程理论教学内容包括:系统动力学基本概念、建模原理和步骤;系统动力学建模技术(因果回路图、存量流量图、状态、速率、辅助变量和常数、参数、方程);系统动力学分析技术(简单和复杂系统结构和行为分析、振荡、延迟、基模、灵敏度与强壮性分析、模型精炼与重构、政策/决策分析)。本课程实践教学内容包括:系统动力学仿真实验技术(Vensim软件、函数、输入输出分析);一阶系统建模仿真实验、二阶系统建模仿真实验、应用系统动力学分析解决复杂军事问题。

3.3课程特色

每门课程都有其特殊性和独有的特点,本课程需要重点把握以下两个特点:一是突出理论与实践相结合的“双螺旋”主线。与一般的理论课或实验课不同,本课程是一门理论性与实践性结合非常紧密的课程。课程主要按照“案例引入—原理推导—软件实验—综合应用”的思路展开。因此,教学方法侧重于理论讲解与应用案例结合、抽象的理论知识与Vensim系统动力学软件实现相结合、培养学员综合解决现实应用问题的兴趣和能力。二是突出课程的系统特征、因果特征和动力学特征。通过课程学习,使学员能够建立系统辩证观,强调系统、整体的观点,通过对因果特征和动力学特征的讲解,使学员掌握联系、运动与发展的辩证观点。系统动力学与物理学中的动力学具有相似性,系统的结构相当于物理学中的“力”,系统状态随时间发展变化的系统行为相当于物理学中的“运动”。系统内部结构和反馈机制决定了复杂系统的行为模式和动态特征。系统动力学非常适合研究复杂系统随时间变化的问题,例如人口、经济、社会随时间的发展、兴盛与衰亡等。因此在课堂讲授时可以适当采用具有多媒体动画,仿真实验时特别需要展示系统随时间变化的动态特性。

4结语

力学课程论文范文篇2

建筑力学课程是高职建筑类专业的一门专业基础课,一般包括理论力学、材料力学和结构力学三部分。该门课程要求学生通过相关知识学习对基本结构的内力和位移计算等问题具有一定的分析能力,能对一般的建筑工程问题进行初步分析。(一)课程设计理念高职课程以工学结合为切入点,以建筑工程项目实施为导向,突出基础能力目标,以学生为主体,以真实的工程项目为载体,设计有利于培养学生可持续发展的学习能力、适用当前工程技术的应用能力,服务专业课程、服务工程实际的课程模式,从理论和实践两方面进行课程设计,实行单元化教学。(二)课程学习目标。建立准确的力学概念,熟悉基本原理和基本方法,具有熟练进行静力平衡计算的能力,具有能够进行杆件的强度、刚度和压杆的稳定性分析计算的能力,能够熟练完成材料力学的基本试验项目;培养学生抽象、推理、分析和综合的逻辑思维能力,充分调动学生学习的自主性和积极性。(三)课程性质和作用。通过建筑力学课程的学习,结合施工现场实际需要,学生可以获得较为系统的力学知识和基本的分析能力,这些知识和能力是毕业生在工作岗位上灵活运用知识技能完成工作、解决问题的有力保证,在教与学中对提高学生的职业素养及协作能力起到促进作用。一方面它是后续钢结构、钢筋混凝土结构、土力学与地基基础、结构抗震等专业课的必备的基础理论知识;另一方面又可以解决工程中简单的力学问题,在整个建筑类课程体系中处于承上启下的核心地位。

二、基于BPR理论与管理方式实施高职建筑力学课程改革

课程改革就是重新设计和安排教学的整个过程,使之合理化,即通过对原有教学过程的各个方面、每个环节进行全面的调查研究和细致分析,对其中不合理、不必要的环节进行彻底变革。在具体实施过程中,可以按以下程序进行。(一)对现有课程进行全面的功能和效率分析,发现其存在问题。1.课程过分追求系统、完整,造成内容庞杂,知识脉络隐晦不清。高职建筑力学课程涵盖了理论力学、材料力学和结构力学的内容,知识覆盖面非常广,但其教学体系与内容基本上是在20世纪90年代中期形成的,课程普遍存在重理论、轻应用,重分析、轻综合等问题,对于力学作为应用学科的实用价值没有给予充分的重视。结果是:过分追求力学知识的系统性和完整性,使得教学内容重复、庞杂,逻辑推理过程和论证方法烦琐,学生学习倍感吃力。2.教材内容不实用。从近几年高职建筑力学教材的使用情况来看,主要存在以下几个问题:一是有些教材仅仅是本科教材的简单压缩,教材各部分内容联系不紧密。二是与中职使用的力学教材差异不大,没有突出高职教材通俗易懂和实用性的特色。三是教材内容的论述条理不清晰,符号不规范,如外荷载、约束、内力和应力的符号等都未与后续专业课中的符号统一起来。四是习题设置缺少实践性,不能突出高职院校的专业特色。3.教学手段单一,教学方式落后,难以提高学生的学习兴趣。很长时间以来,教师大都已习惯了“粉笔+黑板”或是“白班+PPT”的教学方式,课堂教学基本采用灌输式,不生动、缺乏新意,缺乏对学生的思想和学习方法的指导。同时,对学生的差异性缺乏重视,甚至不重视,教学一刀切,不能有效地调动学生学习力学课的兴趣和积极性。4.实验、实训内容过于单一,缺乏综合性实验。实验及实训的任务主要是验证经典理论、增加感性认识,是高职教学的必不可少的环节,但不少高职院校对于实验教学的重视程度远远不足,开展的实验项目单一,缺乏综合性实验(试验),结果是:学生在学习抽象的力学知识时,不能将知识点联系起来,也不能与实际联系起来。(二)设计新的课程改革方案,并进行效果评估。为了设计更加科学、合理的课程改革方案,必须群策群力、集思广益。在设计新的方案时,需要考虑:1.编写适合高职教育和学校实际的课程教材,改革授课内容。优秀的教材是教学质量的重要保证,高职教材内容不能求全,应围绕培养应用型人才的目标,注重基本概念、基本理论、基本方法,强调知识的实用性,避免涉及过多的交叉问题,尤其是要合理控制内容的难度和跳跃性,讲究循序渐进。编写教材时,采用单元模式设计并分配各单元的学时(见表1),教材在内容安排上力求符合认知规律,由工程或生活实例引入,应用数理方法抽象、推理、综合,再将理论应用于实际工程中。尽可能地应用工程实例进行说明、验证,将理论和实际有机地穿插在一起,强化应用。除让学生掌握建筑力学的基本知识外,还要让学生掌握应用知识分析问题、解决问题的方法,即将知识转化为能力。2.改革教学模式。在教学中,采用“授—导—融—解—议”的教学模式,改革思路如图2所示。具体做法:传授知识—导出任务—提出情境—解决问题、完成任务—讨论、总结。教学从简单到复杂,从单一到整体,以实际工程项目结构构件实体为切入点,从结构设计、材料选择、施工准备、施工工序、质量检测、维修加固、成本比较等一系列工作过程导出实际工程项目任务,让学生带着任务自主地学习,直到解决完成相关任务、完成学习过程,随后,再通过集体讨论,将一个问题的解决进行推广、拓展,真正达到任务驱动,自主导学的教学目的。实训培养应用能力理论指导实践客观现象举一反三解决问题研讨纠偏分析推理鼓励引导课堂教学现场培养观察能力加深感性认识实验培养动力能力增强理性认识图2教学模式改革思路3.改进教学方法。建筑力学课程以“情境—启发式教学”为主体,穿插模拟教学法、案例教学法、设问讨论法等多种形式的教学方法,突出课程内容对学生的吸引力。其教学思路是:结合学校内的典型建筑物,围绕其中主要构件的施工过程,建立教学情境,使理论学习与工作能力协调一致,在学习中糅合施工图识读、施工、质量评测、加固等一系列工作过程,真正做到“教、学、用”一体化。4.调整课程教学周时数,强化课程的实践教学。为了实现“教、学、用”一体化的目标,将原来的理论教学分为两个阶段,前段课时6周左右讲授静力学,后段12周左右讲授材料力学,在两段教学中间插入1-2周的实验教学及现场实训教学,带领学生走访一线施工现场。实验教学安排包括四个项目:材料的拉压实验;弹性模量测定,冷作硬化;剪切和扭转实验;梁的应力测定。现场实训教学包括:现场观察,认识构件、结构、支座,观察变形、破坏;观察构件的四种基本变形及组合变形,观察破坏现象,感受压杆的失稳严重性。(三)建设与课程改造方案。相配套的师资结构随着教学改革的不断深入,需要对原有的师资结构进行必要的调整和充实,并统一教学理念,从而推进课程建设的发展。教师结构的重组,包括学缘结构、年龄分布、学历层次、工程经验等诸多方面,具体操作时,可从以下几个方面进行:其一,制订科学合理的师资队伍建设规划和年度计划,激发教师自我发展的积极性;其二,加强岗前培训,重视师德培养,提高教师的思想道德水平;其三,实施试讲制和导师制,发扬以“老”带“新”的协作精神,提高新进教师的教学能力;其四,组织教师参加科研活动,把握本学科的发展方向,提高教师的专业素质;其五,创造条件、鼓励教师参加社会生产实践,丰富实践经验,拓宽视野,提高职业技术能力。(四)组织实施。具体的实施步骤如下:第一步,加强师资队伍建设,组建结构合理、业务水平高、实践经验丰富的教学团队;第二步,完善“启发式教学”的课程标准,强化工学结合;第三步,改革教学方法,充分调动学生的学习积极性、自觉性;第四步,加强现有教材的修订,完善实验、实训任务书指导书;第五步,开发多媒体教学课件,增强学生的自主学习能力,利用移动互联技术开发网络课程,建好互动式课程学习环境;第六步,完善校内实训基地,改善实验条件,进一步扩大校外实训基地。三、改革效果总结课程改革有助于促进教师不断提高教学质量、改进教学方法以适应社会生产力的发展,能够使学生从课程改革中最大化地吸收知识的养分,培养满足现实社会需要的人才。借鉴BPR思想及管理方式,应用于建筑力学课程的改造和教学过程中,取得了很好的效果:第一,在BPR理论的指引下,传统课程的改革效率大大提高,建筑力学课程改革的建设周期是其他同类课程的50%。第二,在授课安排上,较之以往的传统教学,拥有更大的灵活性和更好的教学体验感,学生普遍感到建筑力学其实不是很抽象,它确实可看、可用、有用、能用。第三,重组后的教学提升了学生的理论分析和计算能力,改善了学生的思维模式,在毕业实习反馈中,受到用人企业的好评。

总之,随着高职教育的不断发展和行业对人才需求的变化,课程建设必然是一个持续改进的过程,这就需要与之配套的指导思想,将BPR的基本理论与课程改革相结合,是一条可行的课程改革之路。

作者:孔祥刚 江怀雁 单位:广西建设职业技术学院

【参考文献】

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[3]王云龙.借用BPR理念改造我国旅游本科专业课程[J].旅游学刊,2004(S1)

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[5]王德华,吕俊峰.基于BPR的高职院校教学质量管理研究与实践[J].教育与职业,2010(5)

[6]付宜新,曹岚.流程再造与高职教育课程开发[J].职业时空,2007(10)

力学课程论文范文篇3

工程热力学课程的特点是理论性强、概念抽象,教学难度大。在缺少专业工程背景的情况下,学生在学习过程中普遍感觉较为困难,甚至茫然不知所云。如何使学生能够较好地掌握教学内容及热力学基本内容,是工程热力学课程教学的根本所在。在多年的教学过程中,我们发现在课堂教学中,除了需要借助优美的PPT多媒体课件来展示热力学过程,更需要激发学生学习热力学的兴趣,在引入一些工程实例的基础上,激励学生去思考,及时地与学生就教学内容进行讨论,促进学生对知识点的掌握和领悟。与常规教学方法相比,课堂教学不再是文字、公式的罗列,PPT动画的简单演示,而是把教学的核心放在启迪学生对热力学概念、原理的思考及把握上,使学生在学习课程内容的同时,熟悉热力学的系统内容、章节间的逻辑关系、基本原理等,形成对热力学的一种系统的总体的认识和把握,而不是零散地去背诵记忆一些片段。通过这种激励启发式的教学,使学生做到理论和实际工程案例的结合,从而使热力学知识很好地固化在学生的大脑中,并且达到灵活应用的目的。激励启发式教学,需要教师在课堂教学前充分准备,精心设计课堂教学内容的每个环节,围绕章节内容中的重点知识内容,设计问题及启发实例,并完成课堂互动讨论的教学组织,在此过程中需要教师饱含激情和较好的耐心,使学生在严肃活泼的氛围中掌握热力学的相关知识。

二、改进课堂教学PPT,增加工程实例

工程热力学作为一门专业基础课,与工程实际密切相关。在教学过程中,需要有很多的工程问题作为背景。以教科书为单一内容的PPT演示,并不能满足课堂学生学习的需要。为了提高学生学习热力学的兴趣及深入掌握热力学知识,迫切需要在传统课件中加入工程实例,利用多媒体技术全面展示热力学的工程应用,使学生在工程案例的演示中发现并体会工程热力学的重要性及美感。通过工程案例的学习,使课堂教学内容图文并茂,声像结合,使学生在多方位、立体化地形成认知并达到对热力学知识的理解、分析、记忆、掌握和应用。对于热力学工程案例,我们选取了真空做功、制冷循环,内燃机等工程机械作为实例,进行详细分析和讲授。工程案例的引入,将实际生活中与热力学相关的问题引入到教学中,用所学知识来解释工程问题,在讲解中让学生明白热力学知识可以解决本专业涉及的实际专业问题,从而实现“从理论中来,到实践中去”,实现对创新型人才的培养。

三、将工程热力学的学习融入大学生创新项目中

在创新型人才培养中,需要提升学生运用基础理论进行学术研究的能力和具有工程应用背景的有关开发、设计的能力。大学生创新项目的实施,有利于促进高校培养具有创新意识和能力的新型人才,促进高校探索并建立以科研活动为中心的教学模式,倡导以学生为主体的本科人才培养和研究性学习教学改革,充分调动学生主动学习的积极性、创新思维和创新意识,同时在项目实施中使学生逐渐掌握思考问题、解决问题的能力。结合大学生创新项目,结合建筑环境与能源应用工程的专业特点,在指导学生大创项目时,将热力学第一定律、热力学第二定律和卡诺定律应用其中,使学生明白能源利用的守恒性,以及如何提高热力循环的效率,减少不可逆损失,这些都成为学生应用所学知识来解决实际问题的一种锻炼。学生在科研项目中,深化了对热力学知识的认识,同时提高了自己思考问题、解决问题的能力。同时,鼓励学生积极参加各类挑战杯、建筑节能比赛、机械创新设计大赛等,通过这些竞赛活动进一步提升自己的创新能力。

四、改进课后作业完成形式,增加分析报告

工程热力学课程是一门实践性很强的课程,其中很多理论已用于工业过程。因此,在课后作业中,需要对传统布置练习题来检验教学成果的方式进行改进,增加一些实际工业循环的实例,让学生通过分析其所应用的原理,提交分析报告,并指出该工业过程效率提高的方式和途径,以这样的方式来激发学生学习的兴趣,提高学生理论联系实际的能力。同时,精选一些课后习题,通过详解的方式,激发学生的创新意识和解决问题的能力,进一步促进创新型人才的培养。创新是实现社会持续不断向前发展的原动力,也是培养和造就一大批素质过硬、勇于创新的新世纪人才,保证国家高速发展的有力保障。创新能力的培养来自于理论和课堂,更在于理论和课堂之外的亲身体会和具体的实践操作。

本文从工程热力学教学与工程实例结合,与科研活动结合,改进课堂教学组织模式和课后作业完成形式等方面,探讨了以培养创新型人才为目标下的工程热力学教学改革与实践,希望能够进一步提高工程热力学的教学质量和效果。

作者:高蓬辉 张东海 王义江 黄 炜 单位:中国矿业大学力学与建筑工程学院建筑环境与能源应用工程系

参考文献:

[1]岳丹婷,吕欣荣,李青.深化热工教学改革加强学生创新能力培养[J].2002,(4):86-88.

[2]谭羽非.突出专业特点改革工程热力学课程教学的研究与实践[J].高等建筑教育,2004,(13):39-43.

力学课程论文范文篇4

工程热力学是动力工程、机械工程、能源工程等专业的一门传统的技术基础课程,是资源利用率最大化的一种技术,是我们国家高等教育的重要组成版块。目前,我们国家对能源利用率的要求越来越高,对环境保护质量也相对提高,工程热力学课程教学改革对提高能源的利用效率起着至关重要的影响作用。尤其是面对未来生产的发展对能源动力需求迅速增加的趋势,许多相关联的热力工程技术、环境保护技术都需要工程热力学作为其研究的理论基础。工程热力学是一门综合性比较强的学科,并且在实际的生产与生活中其应用价值极高。在课程教学与实践过程中教师不容易清晰明了的讲授清楚工程热力学的相关理论知识,学生也不易掌握基本的公式、概念与相关方面的条件。不仅如此,在实践活动中学生不能够灵活的运用所学的课堂教学知识进行实验,这就大大降低了工程热力学的实际运用价值,削弱了工程热力学的课程教学质量。工程热力学是一门比较基础的课程,也是建筑环境与设备工程等相关专业学生应当掌握的基础学科,同时也是学生进行研究创新的基本前提。工程热力学是研究动能、机械能与热能的基本学科,也是研究三者之间关系的重要理论知识,主要讲述三者之间能量的转换趋势与规律。

建筑、机械与其他工业产业利用工程热力学来提高生产效率,提高资源利用率,以此实现降低成本得目标,这也是经济可持续发展的重要保证。目前我们国家的工程热力学的教学质量亟待提高,教学方式与课程教学内容急需改革,并且其实践过程中的运用效率偏低,这就需要我们针对工程热力学的特征与现状进行课程教学改革,提高其实践效率。课程教学改革是指在教育体制改革的背景下,课程内容与课程教学方式也应当发生相应的变化。课程改革的重点应当放在课程实施工作之上,课程的实施依赖课程的教学质量,因此我们必须充分重视课程教学改革的重要性。随着我国新一轮基础教育课程改革的推进,如何在新课程理念的指导下改革工程热力学课堂教学,把先进的教学理念融入到日常的教学行为之中,已日益成为工程热力学教师和教学研究人员关注和探讨的热点问题。工程热力学课程教学实践是指教师在讲授工程热力学知识的时候应当充分的结合其实际情况,将实践活动与课堂理论知识讲授充分的融合,这样才能够提高学生的课程学习质量,帮助学生掌握更加丰富的工程热力学知识。课程教学实践是提高学生实际操作能力的平台,也是提高工程热力学课程教学质量的重要基础,关系到教学质量与国民经济的发展速度。实践是检验真理的唯一标准,因此在工程热力学课程教学改革过程中应当将其改革的内容付诸实践,这有这样才能够检验其改革的内容是否符合教育体制改革发展的总目标。在实际的课程教学过程中,教师、研究者与学生应当提高实践活动的强度,改善当前的现状,为提高工程热力学课程教学改革质量奠定基础。

2工程热力学课程教学改革与实践的过程中存在的主要问题

当前我们国家的高等院校和高职院校对工程热力学课程教学的重要性认识不足,没有充分的认识到工程热力学教学质量与工业生产、环境保护、资源利用率提高等之间的关系。工程热力学对学生综合能力的提高有着不可或缺的作用,因此我们必须充分的探析在工程热力学课程教学改革与实践过程中存在的主要问题,这样才能够详细的了解其改革现状,为提高课程改革质量奠定良好的基础。

(1)国家教育部门与高等院校、高职院校等教育机构对工程热力学课程教学改革与实践工作的重视程度偏低,没有充分的认识到工程热力学课程教学改革与实践对提高教学质量、促进教育体制改革进程、提高经济发展质量与速度之间的关系。工程热力学是一门综合性比较强的学科,并且也是建筑专业、环境保护与机械设计等专业的基础课程,关系到这些工程热力学相关专业的发展前景。相关的教育部门与组织在资金投入、技术支持、人才引进等方面相对短缺,严重的影响了工程热力学课程教学改革与实践的进程,没有投入更多的基础设备让学生参与实践。这样下去就会严重的泯灭学生的学习积极性和创新性,不利于提高工程热力学课程教学改革的质量与效率。

(2)在工程热力学课程教学改革过程中重点不明确,相关方面的制度和政策不够完善。虽然我们国家正在实行新一轮课程改革,在教育体制改革方面的力度比较大,但是仍然没有彻底改变当前应试教育的局面,没有完全的实现从应试教育向素质教育过渡的目标。在课程教学改革的过程中教师没有积极创新,对课程教学改革与实践认识不清,导致在理论教学与实践教学时教学方式不当,没能完全激发学生的潜力,这为后来的工程热力学改革埋下隐患。不仅如此,相关的教育部门与学校在课程设置方面没有考虑市场的发展需要,在课时、教学内容、教学形式以及考核方式等方面存在着严重的问题。

(3)工程热力学课程教学改革过程中的教学方法不符合实际的情况,不能够很好的提高课程教学改革与实践的质量。许多教师仍然沿用传统的教学方式,在教学内容上没有较大的突破与创新,被陈旧与古板的方式与内容所束缚。在改革的过程中,其课程改革教学目标不够明确,与工程热力学相关的课程体系不够完善与健全。不仅如此,在工程热力学课程设置等方面没有突出课程的专业特色与个性,不利于提高工程热力学的地位与重要性。这样学生的学习积极性与热情会大大降低,无益于实现课程教学改革的目标。

3提高工程热力学课程教学改革与实践质量的相关对策

(1)国家教育部门与高等院校、高职院校等教育机构要不断提高对工程热力学课程教学改革与实践工作的重视程度,充分的认识到工程热力学课程教学改革与实践对提高教学质量、促进教育体制改革进程、提高经济发展质量与速度之间的关系。相关方面的教育部门与教育组织要加强政策支持与资金支持,为提高工程热力学课程教学改革提供良好的条件,引进先进的设备与基础设施为开展实践活动提供良好的平台,从而提高学生的理论知识水平与实践操作能力。目前人们对生活与生产的要求越来越高,对环境的保护意识也越来越深厚,因此我们必须加强相关方面的教学质量,培养全面型与综合型的人才,以此来适应经济社会的发展趋势。伴随着社会现代化进程的加快,社会各界对人才的素质和质量标准也越来越高,因此教育制度改革迫在眉睫。

(2)明确工程热力学课程教学改革的重点,逐渐完善与健全相关方面的课程教学改革体制,为高等院校和高职院校的课程教学改革与实践提供指导性方案。相关的教育部门与学校在课程设置方面要充分考虑市场的发展需要,在课时、教学内容、教学形式以及考核方式等方面要积极创新。保持学科基本理论的严密性和系统性,逐渐强化工程热力学相关专业所必须的教学内容,不断的优化课程教学的内容。在教学的时候要让学生充分的理解相关的工程热力学的理论知识、公式与条件等等,这样学生才能够有足够的理论知识进行实践操作。不仅如此,还要培养学生查图、查表的能力,要求学生学会用抽象、简化和假设的热力学方法去求解制冷、供暖等实际问题。

(3)工程热力学课程教学改革过程中的教学方法要不断适应市场的发展需要,这样才能够逐渐提高课程教学改革与实践的质量。工程热力学课程教学的相关教师和研究者应当积极创新,改变传统的教学方法,摒弃陈旧的教学方式,提高工程热力学课程教学改革与实践的质量。不仅如此,教学研究者还要积极改变教学方式,教师应当根据课堂教学情况与学生的学习情况来改进教学方式,以此来激发学生的学习热情。因为工程热力学属于一种理论性比较强的学科,学生在学习的过程中容易产生消极情绪,这样就会严重阻碍课程教学改革的进展,不利于全面提高学生的综合实力。教师要注重诱导式教学方式,提高学生的发散思维能力,贯彻创新意识。教师要根据课程教学内容和学生的差异性来帮助学生树立正确的学习观念,让学生掌握符合自己实际情况的学习方式。这样学生在学习工程热力学知识的时候就会比较容易上手,在理解相关概念和理论知识的时候也会更加容易。教师在讲解理论知识与进行实践操作教学的过程中要灵活运用比较式指导方法,将相关的理论知识进行比对,加深学生的理解程度。同时也要积极使用相关方面的图表,让学生快速的理解抽象理论知识。教师在教学的过程中要积极采用多媒体教学与网络教学,这也是充分利用教学资源的体现。由于学科本身具有的特性决定了工程热力学的理论知识、定义、概念、公式等比较复杂抽象,学生不易理解,利用多媒体能够帮助学生理解记忆,加深对工程热力学原理的理解。网络教学能够促进学生与教师之间的交流,提高课程教学改革的质量。

4结论

力学课程论文范文篇5

1.1课堂内容过分侧重造船方面的知识,理论性过强

该校“船舶静力学”课程教材选用《船舶原理》(上册),教材侧重讲授船舶性能的基本理论,追求理论的完整性和严密性;公式的推导繁杂,涉及到的数学、工程力学和流体力学等基础理论知识很多,对船舶设计中的航海性能的分析较少,这些都很不适合航海类专业的培养目标。这点问题无论在初修班还是重修班均存在。

1.2课堂到课率、学习积极性和课堂参与度较低

重修班的学生均为第二次参加“船舶静力学”的课堂学习,对于课程内容和重难点已有一定的了解,再次学习课程内容感觉到很乏味,缺少新鲜感,造成学习积极性和课堂参与度不高,甚至出现很严重的缺课现象。

1.3作业自主思考较少,抄袭现象严重

对于重修班同学来说,由于缺课造成对知识点掌握不到位,无法做到真正的理解,在完成课后作业时就感觉到吃力,进而只能通过抄袭来完成课后作业。怎样使船舶与海洋工程专业的学生更好地掌握“船舶静力学”的课程内容,更好地与培养目标相适应,作者通过这几年的授课,提出一些对于重修班教学方法的几点想法。

2“船舶静力学”重修班教学方法的几点建议

为适应船舶工业发展对人才多元化的需求,激发学生学习的热情,该校“船舶静力学”的教学方法可分别采用讲授、案例、复习以及模块专题相结合,配套的教学手段采用多媒体教案,交互性、启发性的教学案例,体现教学相长的教学原则。

2.1复习型和模块专题型教学方法

鉴于重修班学生对课程内容已有一定的了解,采用复习型和模块专题型教学方法,目的是帮助学生对各性能模块进行归纳总结,进而提炼问题,得出解决问题的思路和方法。如采用讨论加归纳的方式对课程内容进行复习。

2.2问题实例教学法

采用问题实例教学实践环节,采用参与性的教学,目的是做到理论与实践结合,帮助学生巩固,加深理解和掌握教学重点,难点的基本概念,基本方法,基本计算及其技能。案例教学的运作阶段主要包括4个环节:给出实例描述、提出问题;分析问题,形成初步解决方案;课堂讨论予以解决;点评总结解决方法。如“装卸液体载荷”的问题,通过问题实例教学的各个环节,要求学生能总结出解决这一类问题的一般思路,并能从中牢记计算公式,使学生对问题的解决有深层次的理解。

2.3分组讨论式教学

考虑到学生解决实际问题能力的缺乏,可结合上述提到的实例教学法,将学生进行分组,对上述实例举一反三,衍生出多个问题,在各个小组内执行讨论式教学,将讨论结果形成解决问题的思路进行交流。通过这种方法激励学生的团队协助和合作能力,鼓励刺激更多学生参与讨论参与学习。

3结语

力学课程论文范文篇6

《水力学》课程以“三多一难”为特色.“三多”是指概念多、公式多、系数多;“一难”是指计算繁难.学生普遍感觉《水力学》课程难学,如何在完成课程知识目标、能力目标教学任务的同时,构建与课程特点相适应的素质教育目标及其教学体系,实现素质教育与课程教学目标契合,以水为媒,传递人文情怀,活化课程教学内容,促进课程知识目标与能力目标的全面实现.在多年教学实践的基础上,根据《水力学》课程的特点,认识到《水力学》课程素质教育的实施要点依然是创新能力、团队合作、学习习惯、审美情趣等方面.在《水力学》课程教学中,应将素质教育实施要点与课程相关教学内容关联,以“知识目标、能力目标、素质目标”三位一体的理念组织教学活动,避免将素质教育沦为空洞的说教,并通过课程素质教育实践提升学生的后续专业课程学习能力与将来的实际工作能力,力求使每一位学生从《水力学》课程学习中获得人生启迪和专业熏陶.

2素质教育实现途径

《水力学》课程的研究对象、教学内容、课程特点与素质教育实施要点之间存在关联,课程教学中素质教育目标的实现途径可以概括为以下几个方面.

(1)传授知识,培养能力,提高素质“传授知识,培养能力,提高素质”是当前大学教育中课程教学的热点话题,是教师驾驭课堂教学能力的综合反映,是全面衡量课程教学水平和质量的关键要素.传授知识是根本,培养能力是目标,提升素质是总纲,能将这三方面融于一体的便是课程教学方案.课程教学方案必须由教师构思或设计,必须与课程教学大纲相吻合,必须与课程特点相适应,必须与学生的认知水平合拍,即教学方案必须具有良好的适应性与可操作性.对《水力学》课程而言,其教学方案应具备这样的特点:以水力学基本原理的阐述为核心,实现知识目标的培养;以管道和渠道的水力设计为突破口,着力培养学生解决问题的能力;同时,注意培养学生的创新能力、自学能力、终生学习习惯等.以课程设计与实验为依托,培育团队协作精神,营造学生互助学习与融洽相处的氛围.此外,教师应做好学情分析,关注学生个性差异,注重课堂“情境”设计,关注学生协同学习,尽力营造良好的学习环境,恰当运用现代化教学手段,不断提高课堂教学效果.目前使用的《水力学》教材较好地体现了教学内容的适应性,并围绕“123教学目标”组织教学内容,优化教学方案,实现了“知识传授、能力培养、素质提升“三方面的目标.在学生能力培养方面,设立了三个层次的学习任务.第一层次为基本教学要求,针对全体学生,以掌握水力学基本概念、基本理论和水力计算的基本方法为总目标.第二层次针对部分要求较高的同学,以训练其掌握EXCEL计算表格设计与试算方法为主,适当介绍专门软件.第三层次主要针对少数优秀学生,以训练典型实际工程(如溢流坝、水闸、泄洪洞、供水管网等)的水力综合计算为手段,全面提升其水流现象分析、水力计算公式和计算方法选用等方面综合性的解决实际工程水力学问题的能力.

(2)以水为媒,传递人文情怀,播种水利精神《水力学》课程的研究对象是以水为代表的液体,而水在中华传统文化中的象征意义非常有利于课程素质教育的实施和拓展.通过《水力学》课程的学习,学生自然会对“上善若水”、“逆水行舟用力撑”、“源清流洁,本盛木荣”、“仁者乐山,智者乐水”、“君子之交淡若水”等人生格言有更深层次的理解.“兴利除患”是水利行业的基本任务,对水之品质的认知又是践行“献身、负责、求实”的水利精神的人文寄托.从水跃现象就能很自然地引申出“水不激不跃,人不激不奋”的道理,避免了简单的说教,也使学生对水跃现象及其相关的教学内容有了更深刻的理解,课程教学的素质教育目标也在潜移默化中得到体现.古往今来,与水相关的优美诗句成就了诸多名家的山水情怀.“细水长流”是水的品质,“滴水石穿”是水的力量,“空明澄澈”是水的美丽,“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”则是水的力与美的结合,“君不见黄河之水天上来,奔流到海不复还”又给了学生另外一种人生的启迪.而《水力学》中的连续方程从物理学的角度阐释了“不积小流,无以成江海”的道理,其寓意对学生终生学习习惯的培养有鞭策和激励作用,而水之品质与精神更是诗词赞美的源泉,也是学生审美观念与审美能力培养的重要依托,其蕴含的哲学理念与人文精神对社会公德教育、世界观教育、人生观教育、劳动观念教育等素质教育内容都有很好的潜移默化影响.值得强调的是:《水力学》课程教学环节的素质教育内容必须与课程相关教学内容自然衔接.教师应结合《水力学》课程教学的相关内容,在自然科学原理、概念、规律和方法等成果的分析、推导、论述过程中,恰当地融入文化元素,自然地渗透人文情怀,体现潜移默化的素质教育效果.即课程素质教育必须以课程基本教学内容或其延伸内容为依托,以教学内容的文化延伸支撑素质教育的内容和目标,切忌将素质教育流于空洞说教和形式.实际教学过程中,实现这样的素质教育目标并非易事,教师必须把课程的具体教学内容与学生的实际情况结合起来,通过深入的思考与钻研,方能使素质教育中的人文情怀显得自然而又入情入理.

(3)关注水流现象,分析流动原理,培养创新能力创新精神是工科学生必备的专业素养,也是课程素质教育的重要内容之一,是每门课程都应该努力实践的素质教育目标.水流现象是最为常见的自然现象之一,水体流动的基本原理揭示了水流现象本身蕴含的科学道理,也为学生创新意识的培养提供了重要素材.古已有之的“水车”、“铜壶滴漏”就是水力学原理在生活实践中的创新应用,而距今二千多年的都江堰水利枢纽则是水力学原理工程实践的历史见证.为此,课程教学中应充分发掘《水力学》课程的创新思想和科技人文内涵,着力培养学生的创新能力,并指导学生开展一些基于课程教学内容的创新活动,这是创新能力培养落地生根的重要依托.比如,基于《水力学》原理的流速、流量、水位观测仪器,工程实践中广泛应用的流体机械(如水轮机、水泵、水力切割机械等)、潜艇、水抢、水炮等都是课程创新教育的重要素材,都能给学生以无限的水力学原理方面的创新启迪.量水设备的改进优化、堰型开发创新、消能形式创新、水流现象模拟等,都是课程教学重要的创新能力培养方向,蕴含着丰富的创新教学内容.水力计算中试算方法的改进为热爱数学的学生提供了广阔的创新空间,不同流动边界下水流现象研究与实验验证,又为喜欢动手试验的学生提供了创新能力培养的平台.《水力学》课程自身具备了足够多的创新能力培养素材,关键是学校教育是否具备创新成长的环境,学生是否有勇于进取和探索的热情,教师是否有积极引导学生创新的动力,这是当前素质教育面临的现实问题.换言之,素质教育理念落实到课程教学实践,需要教学管理者、教师、学生三方面的共同努力.而创新意识培养环境则是由社会、学校、用人企业、教育管理者、教师、教材、实验室以及相关管理制度等诸多因素构成.任何一个环节的缺失或不完备,都会影响到课程素质教育中创新能力培养的效果.从学校教育层面来看,学校的育人环境、人事管理、教学管理、实验室管理及其相关制度的配套与否将是直接影响创新教育运行机制的关键,需要引起学校管理者高度重视.撇开复杂的教育制度改革与学生学习环境不谈,仅从教师方面来看,创新能力的培养需要任课教师在备课方面投入大量精力,更需要教师有扎实的专业功底,有广博的与所任课程相关的科学和人文知识,具备驾驭课程教学的能力,并使没有边界的创新因教师的引导而变得妙趣横生.创新是“水无常形”的具体体现,也是《水力学》课程的优势所在.从目前的实施情况看,虽然《水力学》课程蕴含着相当丰富的素质教育题材,但由于缺少实施课程素质教育的环境,使得课程创新意识培养仍然更多地停留概念领域.

(4)依托课程实验,引导学生自学,培养团队协作精神自学能力、终生学习习惯、团队协作精神是人生必须面对课题,也是未来发展的基础,当然也是每门课程都值得重视的素质教育内容.但不同的课程对学生自学能力和终生学习习惯的影响是不一样的,在团队协作精神培养方面所起的作用也不一样.对《水力学》课程而言,其技术基础课的专业定位以及实验教学的团队协作,都非常有利于学生这几方面能力的培养.实验必须团队合作才能完成,《水力学》教学内容多且需要实际工程背景的特点使得教师往往要安排自学内容,并组织学生开展专业实习,并安排适当的文献检索主题,引导学生自我学习并掌握相关教学内容.正常水深、临界水深、共轭水深、收缩水深的计算往往具有类似的特点,是延伸学习的较好内容,关键是教师要善于引导学生自学.

3结语

力学课程论文范文篇7

力学、热学课程是师范院校物理教育专业的专业基础课程,在大学一年级开设,而紧跟力学、热学课程而开设的计算机程序设计课程是培养学生计算机程序设计能力的重要课程。物理教育专业学生在计算机程序设计课程学习中,随着课程的深入,递归循环、指针等难度较大内容出现,一部分学生感觉较难理解,更难自己编写计算机程序实现某些略为复杂的算法,容易产生计算机程序设计课程学习无从与物理专业课相联系、枯燥无味的感觉,降低了计算机程序设计课程的积极性、主动性。然而大学物理与与计算机的关系密切,物理教育专业本科毕业论文、物理学科硕士论文,都涉及大量的计算机编程,因为物理学复杂的非线性问题已经无法找到理论精确解,只能利用计算机进行计算、求解、分析、预测,另外计算机仿真实验提供了验证物理学理论、探测真实物理实验方案的可行性、验证物理数据的一种实验成本低廉、快捷的方法[1-3],因此,物理教育专业学生计算机程序设计能力的强弱,直接影响到其本科毕业论文研究以及将来可能的硕士论文研究。现有的教学研究论文中,未见定量分析大学物理基础课程成绩对计算机程序设计课程成绩的影响[4-6]。因此,选取论文作者所授课的广西师范大学物理教育专业4届5个班本科生的力学与热学课程期考成绩、计算机程序设计课程的段考与期考成绩,利用相关系数法定量分析力学、热学课程成绩对计算机程序设计课程成绩的影响。

2实验对象与分析方法

实验对论文作者所授课的广西师范大学物理教育专业4届5个班本科生,其中1997级81人、1999级78人、2000级65人、2001级1班59人、2001级2班55人,选取大学一年级的力学、热学的期考成绩,力热课程开设之后的计算机程序设计课程的段考、期考成绩。利用相关系数法反映计算机程序设计课程成绩与力学、热学课程成绩之间线性关系的密切程度[7,8]。

3实验结果

分析所选取的计算机程序设计课程成绩比例分布,考虑优秀、不及格两端的学生人数相对较少,进行相关分析的误差较大,而良好、中等、及格分数段的学生人数较多,因此将分数S分为优良分数段(S≥80)、中等分数段(70≤S<80)、及格与不及格分数段(S<70)三段,三段中的学生人数相差不大,分别计算计算机程序设计课程成绩全部、优良分数段、中等分数段、及格与不及格分数段与力学、热学课程相对应成绩的相关系数,结果见表1、表2。可以看出,表中所有相关系数均为正值,除个别外主要分布在0.40~0.80之间,绝大部分相关系数均大于0.45,大于0.8的相关系数很少,没有大于0.9的相关系数,说明力学、热学课程成绩对计算机程序设计课程成绩有一定的影响,但影响并不是特别显著,有一定的正相关性,但相关性并不是特别高,计算机程序设计课程成绩还受其它因素的综合影响。

计算机程序设计课程成绩在优良分数段、及格与不及格分数段与力学、热学课程相对应成绩的相关系数几乎都低于全部分数段的相关系数,甚至出现相关系数为0.20~0.39,极低无显著性意义的现象,而中等分数段的相关系数几乎都略大于全部分数段的相关系数,说明中等分数段的计算机程序设计课程成绩受力学、热学课程相对应成绩的影响要比优良分数段、及格与不及格分数段显著一些,即有一些计算机程序设计课程成绩优良的学生未必对应力学、热学课程成绩优良,也即有一些计算机程序设计课程成绩较差的学生也未必对应力学、热学课程成绩较差。力学、热学两门课程成绩各自与计算机程序设计课程成绩的相关系数整体差异不大,影响的显著性相差不大。

力学课程论文范文篇8

材料的计算模拟方法介绍

材料的计算模拟研究是近年来飞速发展的一门新兴学科和交叉学科.它综合凝聚态物理学、理论化学、材料物理学和计算机算法等多个相关学科.它的目的是利用现代高速计算机,模拟材料的各种物理化学性质,深入理解材料从微观到宏观多个尺度的各类现象与性能,并对材料的结构和物性进行理论预言,从而达到设计和开发新材料的目的.材料的多尺度计算模拟方法主要有以下几种:

(1)第一性原理计算方法(First-principlesMethods)基于密度泛函理论的第一性原理计算方法是目前研究微观电子结构最主要的理论方法.第一性原理计算方法只用到普朗克常数(h),玻尔兹曼常数(kB),光速(c),电子静态质量(m0)和电子电荷电量(e)这5个基本物理变量和研究体系的基本结构.从量子力学出发,通过数值求解薛定谔方程,计算材料的物理性质.在密度泛函理论,局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)框架下的计算已广泛应用于第一性原理的电子结构研究中,并已经取得很大的成功.结合一些能带结构计算的方法,对于半导体和一些金属基态性质,如晶格常数,晶体结合能,晶体力学性质都能够给出与实验符合得很好的结果,同时能够比较精确地描述很多体系的电子结构(如能带结构、电子态密度、电荷密度、差分电荷密度和键布局等)、光学性质(介电函数、复折射率、光吸收系数、反射光谱及光电导等)和磁性质,从微观理论角度分析和揭示材料物理性质的起源,使实验者主动对材料进行结构和功能的控制,以便按照需求制备新材料.

(2)分子动力学方法(MolecularDynamicsMethods)分子动力学是一种确定性方法,是按照该体系内部的内禀动力学规律来确定位形的转变,跟踪系统中每个粒子的个体运动,然后根据统计物理规律,给出微观量(分子的坐标、速度)与宏观可观测量(压力、温度、比热容、弹性模量等)的关系来研究材料性能的一种方法[5].分子动力学方法首先需要建立系统内一组分子的运动方程,通过求解所有分子的运动方程,来研究该体系与微观量相关的基本过程.对于这种多体问题的严格求解,需要建立并求解体系的薛定谔方程.根据波恩-奥本海默近似,将电子的运动与原子核的运动分开来处理,电子的运动利用量子力学的方法处理,而原子核的运动则使用经典动力学方法处理.此时原子核的运动满足经典力学规律,用牛顿定律来描述,这对于大多数材料来说是一个很好的近似.只有处理一些较轻的原子和分子的平动、转动或振动频率γ满足hγ>kBT时,才需要考虑量子效应.

(3)蒙特卡洛方法(MonteCarloMethods)蒙特卡洛方法是在简单的理论准则基础上(如简单的物质与物质或者物质与环境相互作用),采用反复随机抽样的手段,解决复杂系统的问题.该方法采用随机抽样的手法,可以模拟对象的概率与统计的问题.通过设计适当的概率模型,该方法还可以解决确定性问题,如定积分等.随着计算机的迅速发展,蒙特卡洛方法已在材料、固体物理、应用物理、化学等领域得到广泛的应用[6].蒙特卡洛方法可以通过随机抽样的方法模拟材料构成基本粒子原子和分子的状态,省去量子力学和分子动力学的复杂计算,可以模拟很大的体系.结合统计物理的方法,蒙特卡洛方法能够建立基本粒子的状态与材料宏观性能的关系,是研究材料性能及其影响因素的本质的重要手段.

材料专业引入计算模拟教学的探索

材料计算的目的在于理解和发现新的材料性能及其物理本质.计算已经与实验和形式理论一样成为材料研究的3大支柱之一.为学生将来能够有更高的起点研究材料科学,适应新形势下材料研究方法,培养具有宽广材料科学基础,掌握材料现代研究手段的“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的材料科学专业人才.我们在本科教学阶段就应该有计划的引入和加强计算模拟方法的教学.采用的教学形式可以结合实际情况,灵活的应用.近年来我们采取的教学方式主要有以下3种方式:(1)开设计算材料学类课程在2006年物理与电子信息学院材料物理与化学专业培养方案中已经确定《计算机在材料科学中的应用》和《计算物理》课程为专业选修课程,学时分别为36学时和54学时.《计算机在材料科学中的应用》课程偏重实践教学,通过上机操作学习计算软件的基本原理和使用方法.主要教学内容包括:材料学的发展现状及计算机在材料科学与工程中的应用;材料科学研究中的数学模型;材料科学研究中常用的数值分析方法;材料科学研究中主要物理场的数值模拟;材料科学与行为工艺的计算机模拟;材料数据库和新材料、新合金的设计;材料加工过程的计算机控制;计算机在材料检测中的应用;材料研究科学中的数据和图像处理;互联网在材料科学研究中的应用等9部分内容,基本涵盖当今计算机技术在材料科学研究中应用的各个方面.《计算物理》课程则以理论教学为主,偏重物理基本原理的介绍.主要教学内容包括:计算物理学发展的最新状况;蒙特卡洛方法及其若干应用;有限差分方法;分子动力学方法;密度泛函理论;计算机代数;高性能计算和并行算法等8部分内容.计算材料类课程的开设注重理论和实践并重的原则,在讲解基本原理的同时加强学生动手上机实践能力的培养,因此,经过课程的学习,学生已经初步具备利用计算机进行材料模拟的能力.部分选修计算材料类课程的同学在学习中对计算模拟产生了极大的兴趣,在大四时选择材料计算相关课题作为本科毕业论文选题.例如,08届学生的毕业论文《ZnS掺杂Cu光学性质的第一性原理研究》和《布朗运动的蒙特卡洛模拟》,09届学生的毕业论文《ZnO电子结构和光学性质的研究》,11届学生的毕业论文《晶格热容的理论计算》和《简立方晶体结构能量分布的理论模拟》等均为材料计算和模拟相关课题,并且有多人的毕业论文被评为优秀毕业论文.个别优秀的学生读研后继续从事材料的计算模拟相关研究.通过几年的教学实践,计算材料相关课程的开设对于扩大学生的知识面,提高学生的理论分析能力有极大地帮助.(2)在材料相关的理论课程中加入计算模拟方法介绍虽然已经在材料专业开设《计算机在材料科学中的应用》和《计算物理》等材料计算相关的课程,但这两门课均为专业选修课,只有选修相关课程的学生才能得到相应的计算模拟培训,受众面还比较窄.因此,为使更多的学生了解到材料模拟计算的相关理论和知识,在材料专业主干课的教学中也适时地加入相关的计算模拟方法的介绍,从而扩大计算模拟知识的普及面.例如,在《固体物理》课程中,当讲解到能带理论一章时,我们会在本章结束时,加入一次课,着重介绍基于第一性原理的平面波赝势计算方法计算材料的能带结构、电子态密度等以及第一性原理计算的常用软件(CASTEP、VASP等).一方面,对学生学习的理论知识加以直观化和适度的扩展,另一方面也进一步普及第一性原理计算的相关知识.在《材料科学基础》教学中讲解到相平衡与相图一章时,我们会在本章内容结束后介绍相图计算近年来的发展现状,包括CALPHAD(CalculationofPhaseDiagram)计算方法、热力学与动力学的结合、第一性原理与相图计算方法的结合,并简要介绍今后相图计算可能的发展方向[7].在晶体缺陷内容的教学中,穿插介绍利用分子动力学计算面心立方金属空位和间隙原子点缺陷的形成能的方法.通过在课程教学中穿插入计算模拟方法的介绍,一方面也加深了学生对所学内容的理解,另一方面开阔了学生的眼界.(3)举办计算模拟相关的学术讲座.自从2009年以来,物理与电子信息学院从事计算模拟研究的教师每学期都结合自身的科研情况举办面向全院学生的学术讲座.例如在2011至2012学年第二学期,我们举办两场学术讲座,分别是《氧化锌晶体及其掺杂的第一性原理研究》以及《可见光响应半导体光催化材料的结构和能带设计》,教师在讲座中介绍自己的科研情况,同时也使学生了解到如何把学到的计算模拟知识应用到科研实践中去,让学生体会到如何利用计算模拟预测材料的物理性质以及指导材料设计的研究方式,提高学生自觉学习计算模拟方法的积极性.

结束语

力学课程论文范文篇9

【关键词】线上教学;高等学校;学生工作

一、背景

2020年初,教育部《教育部关于2020年春季学期延期开学的通知》,并号召全国各地教育教学部门利用网络平台开展线上教学。燕山大学按照教育部和河北省教育厅“停课不停教、停课不停学”的相关文件精神,要求各学院根据人才培养方案和教学计划,充分利用各种线上教学资源,认真准备,开展线上教学活动。建筑工程与力学学院广大教师强化使命担当,认真准备、精心组织,有力保证了线上教学“标准不缩水、质量不降低”。为追求更好的教学效果,了解学生线上学习状况,找准教学中存在的不足,学院学业发展与指导中心从教和学两个方面,分别于2020年4月23日~4月30日、2020年7月10日~7月18日,面向学院全体本科生进行线上教学问卷调查。第一个阶段旨在了解当前线上教学教师的授课情况、教学效果、学生学习效果等,为下一阶段的线上教学提供意见建议,进而更好地促进下一阶段线上教学的实施,提高教师教学效果和学生学习效果。第二阶段旨在对本学期所有的课程进行教学评价,了解学生对整个线上教学的满意度。

二、线上教学调查方法及对象

(一)调查方法。建筑工程与力学学院学生学业发展与指导中心(以下简称中心)在线上教学进行了9周后,使用自编问卷,面向全体本科生进行调查。由于毕业年级本学期教学任务为毕业设计,与非毕业年级教学任务有很大不同。为使调查更有针对性、调查结果能够更为客观准确的反映当前线上教学效果和学生学习情况,中心针对毕业年级和非毕业年级,分别设计问卷进行调查。两类问卷的设计均从教师线上授课情况、学生线上学习情况、学生线下学习情况三个方面进行调研。(二)调查对象。本次线上教学调研,针对建筑工程与力学学院本科生进行,共发放1490份,回收问卷1296份,回收率87.0%。

三、调查结果分析及结论

(一)毕业年级调查结果分析。1.指导教师指导毕业设计(论文)情况。从总体上看,学生反馈教师指导学生毕业设计(论文)情况良好。大部分教师能够认真完成指导,定期召开组会,跟进学生进度,对于学生遇到的问题能够及时的给予帮助和指导。调查中,78.3%的毕业生认为导师能够及时推送辅导视频、参考教材和文献等指导资料;17.3%的毕业生认为推送存在一定滞后,但影响不大;4.4%的同学认为推送严重滞后,影响毕业设计(论文)进度。91.1%的毕业生认为导师推送的辅导视频、参考教材活文献等资料的质量较好,能够满足毕业设计的需求。毕业设计开题和中期答辩过程中,导师的状态同学们整体上非常满意。93.9%的毕业生认为导师在答辩中认真对待,能够针对性的提出问题并指出学生的不足,6.1%的毕业生认为导师提问和支出问题较少。毕业设计过程中,97.0%的毕业生认为指导教师通知及时到位。但通知不到位的情况各专业差别较大:土木工程专业2.8%,工程力学专业4.8%,建筑学专业7.1%,建筑环境与能源应用工程专业0%。98.7%的学生认为导师能够对毕业设计(论文)起到指导作用。具体到各专业,只有土木工程专业1.4%的毕业生和工程力学专业4.8%的毕业生认为导师没有进行阶段性指导。建筑学专业和建筑环境与能源应用工程专业的学生全部认为指导教师能够对毕业设计(论文)进行指导。2.学生线上学习情况。毕业生线上学习情况,各专业差别较大。其中,土木工程专业、建筑学专业、建筑环境与能源应用工程专业的学生,一半以上认为自己线上毕业设计(论文)的写作学习状态很好,思路清晰,与在校状态无差别(土木53.5%,建筑学50.0%,建环58.5%);约30%的学生认为状态一般,有所下降,但与在校差别不大(土木33.8%,建筑学28.6%,建环26.8%);约10%的同学认为状态很差,跟不上节奏,远不如在校(土木12.7%,建筑学14.3%,建环14.6%)。工程力学专业仅有28.57%的同学认为状态很好,思路清晰,与在校无差别;28.57%认为状态有所下降,相差不大;42.86%学生认为状态很差,跟不上节奏,远不如在校状态。毕业生对于线上毕业设计(论文)的指导教师的满意度,建筑学最高,为100%;土木次之,为95.8%;建环位居第三,为90.2%;力学最低,为81.0%。3.学生线下学习情况。学生学习自觉性,各专业之间也具有明显差距。土木专业91.55%的学生认为十分或一般自觉,8.45%认为没有自觉;工程力学专业61.90%学生认为十分或一般自觉,38.10%认为没有自觉;建筑学专业100%学生认为十分或一般自觉;建筑环境与能源应用工程专业90.24%的同学认为十分活一般自觉,9.76%认为没有自觉。4.结论。总体来说,毕业年级的线上教学工作开展情况良好。线上学习虽然给毕业生的学习、指导教师的指导带来一定困难,但是通过师生各方齐心协力,相互合作,克服困难,本学期毕业设计(论文)整体上得以顺利进行。(1)教师教学情况。从调查数据来看,大部分教师能够及时推送资料和通知,及时回复学生问题。广大教师能够积极指导学生进行毕业设计(论文),定期召开组会,听取学生进度汇报,并对学生进行指导和帮助,极大保证了毕业设计(论文)的顺利进行。(2)学生学习情况。毕业生们的学习状态和自觉性,参差不齐,有待进一步提高。土木工程、建筑学和建筑环境与能源应用工程专业的学生,情况基本相同,约一半毕业生认为居家线上学习与在校差别不大,90%以上的学生认为自己十分或一般自觉。但工程力学专业的毕业生状态与其他专业相比相差较大,将近一半的工程力学专业毕业生认为状态很差,跟不上节奏,约六成的学生认为一般或十分自觉。(二)非毕业年级调查结果分析。1.教师线上授课情况。从总体上讲,非毕业年级,教师线上授课情况整体较好,各专业间差别不大。95.70%的学生认为教师在线上教学过程中,衣着得体,举止大方,精神状态饱满;99.73%的学生认为每堂课的授课方式和内容,任课教师能够提前通知到位,并且课程安排合理。对于教师的授课内容,PPT和视频制作,教学章节内容安排,以及授课工具的运用,学生满意率高达99.19%。85.32%的学生认为教师能够及时推送课程PPT、辅导视频及其他相关参考资料;83.97%的学生认为教师推送的上述资料质量非常好,充分满足了学习需求。91.50%的学生认为教师能够积极主动引导学生自主学习,合理布置线下学习任务,学生自己也能够按时高质量完成自主学习任务。教师在课后辅导方面,91.58%的学生认为教师课后辅导非常及时认真,能够很快帮助学生解决问题。2.学生线上学习情况。总体上看,学生线上学习情况尚可。调查表明,经过教师的线上教学,63.47%的学生认为能够很好的掌握课程内容、相关知识和能力;32.50%的学生认为掌握一般;4.03%的学生则认为完全无法掌握。学生对线上教学整体满意率为97.22%,其中建筑学专业学生对于线上课程满意度最高,为99.10%,其他三个专业学生的满意度基本相同。学生感到最满意的三方面是教学氛围轻松(19.01%)、培养学生自主学习能力(16.99%)、分享资源丰富(15.45%)。这正是因为线上教学氛围轻松,在线上教学过程中,师生往往比线下课堂有更多的互动,课堂效果往往较好。学生感到最不满意的三方面是容易分心(28.20%)、网络状态不佳(22.03%)、影响视力(16.65%)。线上教学过程中,缺少了线下课堂的学习氛围,缺少了教师和同学的无形监督,仅靠学生自觉,学生往往难以专注于课堂。对于线上教学的授课的形式学生的喜好也不尽相同。29.36%的学生倾向于直播课;31.60%的学生倾向于录播课;6.18%的学生倾向于选择平台(如学习通、慕课)网课;32.95%的学生则倾向于上述几种形式混合。可见,学生们对授课形式喜好不同,整体上更倾向于混合的授课方式。在各专业对比中发现,建筑学专业42.4%的学生倾向于直播课,高于平均水平和其他各专业情况。这主要是由于建筑学专业教学方式互动性较强,往往会涉及到方案讲解和评图,直播的课程方式互动性更好,能够第一时间交流问题。3.学生线下学习情况。学生整体的线下学习情况良好,大部分同学能够进行课前预习和课后复习。其中,33.39%的学生每一门课程都能够认真做好复习及预习;58.28%的学生会按照自身需求有选择的对课程进行预习和复习;8.33%的学生则从不预习和复习。在学习过程,33.93%的学生有科学明确的学习计划,并且内容详细;57.65%的学生只有大致的学习计划,但不具体;8.42%的学生则没有学习计划,学习完全只依赖线上教学。对于学习的自觉性,32.05%的学生十分自觉,能按时按量高质量完成学习任务;59.98%的学生一般自觉,能基本完成学习任务,但偶尔会放纵自己;7.97%的学生则没有自觉和自律性,学习任务完成率较低。影响学生居家学习的因素排名前三的分别是在家学习氛围差(30.99%)、自制力差,经常被学习无关的事情诱惑(29.11%)、居家助长惰性,无法专心学习(18.12%)。对于上述学习状态,88.99%的学生表示有改善居家学习能力的打算,接下来将会认真计划提高自身学习能力;10.38%的学生表示打算一直维持现状到开学回校;0.63%的学生则认为自己足够优秀无需改变。学生家庭中网络对线上教学的影响基本不大。被调查学生中,家中网络情况很好,线上学习流畅的占比为42.61%;网络情况一般,但影响不大的占比52.55%;网络情况较差,已经影响到学习效果的占比4.83%。4.结论。整体而言,非毕业年级的线上教学运行平稳,取得了预期的教学效果。学生们居家学习,虽然家庭网络与学生自觉性对学生学习有一定影响,但总体上没有影响学生学习状态,大部分同学能够克服困难,调整状态,适应线上教学模式。(1)教师教学情况。学生对线上教学开展情况基本满意,认为任课教师准备充分,授课到位,推送的教辅资料质量较高,能够满足学习需求。同时,在教学环节中,教师能够积极引导同学们自主学习,合理布置线下学习任务,课后辅导也及时认真。(2)学生学习情况。大部分学生能够线下有计划的学习,但学习自觉性还有待加强。学生普遍认为影响居家学习的因素主要有居家助长惰性、在家学习氛围差和自制力差三方面。大部分同学在线上教学中,对课程教学内容有了很好的掌握,相关知识和能力均有所提高。

四、线上教学对高校学生工作的启示

(一)发挥学生主体地位,是促使学生工作取得成效的合成剂。在学生工作的各个环节,应当充分调动学生的积极性、主动性和创造性。调查反映出来的学生居家学习状态是令人惊喜的,明显好于预估水平,这说明,应当相信学生,相信学生对于学业的自觉性,相信学生对于突发事件的处理和解决能力,要给学生提供自主成长的机会。教学活动中如此,学生教育过程中亦是如此。在学生工作中,要充分发挥学生主体地位,勇于让学生唱主角,主动给学生搭台子,要在发挥高校思想政治教育工作者领航护航基础上,给学生更多自主锻炼的机会,让学生从被动式的接受思想政治教育向主动式的探索实践转变,让广大学生在自主锻炼中将思想政治教育的内容内化于心,外化于行。(二)增强师生互动,保持师生有效联结,是保证学生工作效果的催化剂。调查发现,线上教学师生互动频率越高,课堂教学效果越好,学生对课程评价越高。教师也表示线上教学中,师生互动频率较线下课堂大幅提高,教师授课积极性也被激发起来,形成了教师乐教、学生乐学的良性循环。学生工作者也应充分发挥师生互动对于学生工作的促进作用。辅导员要经常深入学生,与学生建立有效的互动交流,熟悉所带学生特点,精准施策,确保思想政治教育做好做实,切实解决学生的实际问题,从而实现思想政治教育引领学生成长成才的作用。(三)强化教师引领示范,是提高育人效果的加速剂。调查中发现,授课教师上课着装得体整洁,准备充分,教风严谨更能赢得学生的认可,学生评价更高,学习效果更好,这就说明教师的示范作用对学生有十分重要的影响。作为辅导员,更要注重师德和素质的提高,为学生做好榜样,发挥示范作用。切实做到德高为师,身正为范。(四)运用新技术手段,辅助学生工作,是做好学生工作的润滑剂。这次线上教学,充分显示出了新媒体技术手段在教学活动中的优势。学生工作也要与时俱进,要充分利用新技术手段,提高工作效率和效果。例如,辅导员可通过软件实现查课、查寝、签到、通知等,要学会利用新媒体开展相关工作。这样既能够将辅导员从事务性工作中解脱出来,使辅导员能有更多的精力投入到思想政治教育和研究工作中来,还能缩小师生代沟,从而保障各项学生工作的顺利开展。

【参考文献】

[1]付立巍,张海燕,张颖群.“疫情”背景下高等院校在线教学情况调查分析———以赤峰学院学前教育与特殊教育学院为例[J].赤峰学院学报(自然科学版),2020,36(5):1~5

[2]李小娟.“停课不停学”背景下线上教学的机遇与挑战[J].机电教育创新,2020,6:169~170

[3]张雷生,张坤.疫情防控期间如何有效保障高校在线教学质量[J].大学教育科学,2020,3:122~124

力学课程论文范文篇10

[关键词]工科物理化学;课程思政;个人成长素养;科学思维方法;工程应用能力

高等学校人才培养必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体,要在知识传授和能力培养之中融入价值观引导,帮助学生建立正确的世界观、人生观、价值观[1],为民族复兴和国家崛起培养德才兼备的后备人才。2020年5月28日,教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》,进一步细化了理工类专业课程思政的要求。理学类专业的课程,要训练科学思维方法、加强科学伦理教育,培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。工学类专业的课程,要强化工程伦理教育,培养精益求精的大国工匠精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当[2]。四川大学面向工科学生开设的《物理化学》课程,在大学二年级执行。经过一年的大学学习,有同学仍然没有明确大学的学习目标,出现了学习热情丧失、疲于应付学业的现象;有同学仍然沿用中学时期的题海战术,没有适应大学的学习方法。《物理化学》是化工类各专业本科生一门重要的主干基础课程,具有较强的理论性、系统性和逻辑性。由于学科公式繁多、概念严格及推导复杂,容易导致学生学习困难、理论与实际脱节等问题,不利于大化工类相关专业后续课程的学习。为了解决学生的学习动力与学习方法问题,长期以来,在教学过程中,经过反复锤炼,形成了一套较为完整的融合思政元素的教学内容。课程思政内容包括个人成长篇、科学思维篇和工程应用篇三个部分。目的是提升大学生创新意识和能力、工程应用能力及科学探索精神;在潜移默化中坚定学生实业兴邦的理想信念、厚植爱国主义情怀、加强品德修养,提升学生的综合素质;在教学中陶冶情操、温润心灵、激发创造创新活力。

1课程思政的主要内容

1.1个人成长篇

通过介绍杰出校友的成功案例及科学家的生平事迹,培养学生在个人成长中需要具备的基本素养,提升学生综合素质和能力,陶冶情操、温润心灵。1.1.1案例一:实业兴邦、规划和积累、技能和方法物理化学是所有其他化学课程共同的基础,需要学生一方面学会从理论的高度来认识精彩纷呈的化学现象的本质,另一方面又学会如何通过物理量的测量,来了解某些物理化学过程,从而能够有效地调控其中的关键步骤或整个过程。它对于学生科学思维、工程应用能力、综合素质的培养和提高起着至关重要的作用[3]。因此,要求学生在开始接触物理化学时,就要重视本课程的知识框架和学科的思想方法。在绪论中,以2011年四川大学的杰出校友海普瑞公司董事长李锂致我校校友会的书信开篇;从书信中的“一九八四年的春天,开始了对糖化学和肝素的兴趣和研究。”及李锂的简历推断,一九八四年的春天正值李锂大学一年级下期学习阶段,引出“规划与积累”思政元素;从书信中“系统地受学术思想的影响并且受到适当的技能的培训。”导出“技能与方法”思政元素;结合李锂个人的成长历程,引导学生重视个人能力的成长,并将自身的成长规划与国家的长远目标结合起来,融入自身的思想和行动中,激发科技报国、实业兴邦的家国情怀和使命担当。1.1.2案例二:如何让生命充满生机与活力?在学习吉布斯函数时,介绍对物理化学作出杰出贡献的物理学家吉布斯(GibbsWG)的生平故事。1836年他因为《几何学研究设计火车齿轮》的研究获得美国历史上第一个博士学位,同时也给他带来了巨大的名气和财富之后,不计名利地投身于基础科学问题“如何描述功与热量的关系?”的研究[4]。吉布斯研究的动力是什么?同时也给学生提出思考问题:如何让你的生命充满生机与活力?在课程结束时,分享本人的观点和方法。引导学生在困境中坚强努力、积极向上,陶冶情操、温润心灵、激发创造创新活力。本人观点如下:首先要发现美,介绍中国科学技术大学先进技术研究院和清华大学出版社联合出版的《美丽化学》视频[5],发现化学中的美;进而发现物理化学的美,如逻辑之美、简约之美等。例如:统计热力学处理纷繁复杂的微观粒子组成的系统,用概率最大的玻尔兹曼分布代替平衡分布,进而根据粒子的能量得到系统的能量,方法之精妙而简洁。其次需要创造成就感,以肺炎爆发时钟南山院士被急招赴武汉动车餐车上的照片和总书记为钟南山院士颁发“共和国勋章”的照片为思政元素,体验成就感有助于享受学习的过程,激发生命的激情与活力。最后需要好的方法,大量时间精力的投入收获不到良好的效果会挫伤学生的积极性,产生学习懈怠与疲惫感。学生的学习需要有以下几个层次,首先向有经验的人学习,然后向书本系统地学习,最后在实践中学习,要向小马过河一样摸索着前进,并不断地自我总结与反思。此外,在讲解可逆过程的概念时,引申出秦始皇派徐福去寻找长生不老的仙药的历史故事,结合李白“君不见高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪”的诗句,给出“人生就是一个不可逆过程”,规劝年轻的同学们,珍惜生命中的每一天。

1.2科学思维篇

引入物理化学科技发展史的相关内容,通过介绍科学发现过程中蕴含的内在逻辑、思辨方法与关键创新点,渗透唯物论和辩证法教育。培养学生创新性探索未知世界的科学思维方法,创新意识和能力,引导学生树立追求真理、勇攀高峰、求真务实的科学作风。例如:1.2.1案例三:热力学第二定律的发现追溯热力学第二定律的开尔文(Kelvin)说法的发展历程,最早是基于卡诺(CarnotNLS)的工作。卡诺从提高热机效率的目标出发,根据可逆过程系统做功做大、环境做功最小的特点,以极简的四个可逆的卡诺循环,出色地运用了理想模型的研究方法,精心构思了理想化的热机-卡诺热机,提出了作为热力学重要理论基础的卡诺定理,从理论上解决了提高热机效率的根本途径。克拉佩龙(ClapeyronBP)在卡诺工作的基础上,进一步研究,发表了《论热的动力》论文。开尔文读了克拉佩龙的文章后,1851年从热功转换的角度提出了热力学第二定律的开尔文说法。1.2.2案例四:热力学第三定律的发现1902年,理查兹(RichardsTW)在研究低温下凝聚系统电池反应时发现,温度越低,同一电池反应恒温下的ΔrGm和ΔrHm的值越接近。能斯特(NernstWH)根据ΔrGm=ΔrHm-TΔrSm的关系,创新性地思考可能是由于ΔrSm导致的。因而大胆地提出能斯特热定理,后经普朗克(PlanckPM)、路易斯(LewisGN)和吉布森(GibsonGE)等人发展成热力学第三定律。由于能斯特在热力学第三定律发现过程中的开创性工作,获得了1920年诺贝尔化学奖。

1.3工程应用篇

1.3.1案例五:工程应用实例通过将新的研究领域和成果引入课堂教学,讲解将物理化学的基本原理用来解决实际问题的实例,激发学生积极探索、理论联系实际的工程思维能力。例如:在化学动力学中,结合四川大学燃烧动力学中心的研究所涉及的化学动力学知识,将我国航空航天发动机(这一卡脖子的关键问题)设计时所需的碳氢燃料燃烧机理的构建及应用引入课堂,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。在相变热力学中,介绍超临界流体萃取技术原理,以二氧化碳超临界流体萃取为例,介绍萃取工艺和装置,及用于从啤酒花中提取啤酒花浸膏的工程实例。1.3.2案例六:学生训练学习了热力学基础、多相多组分系统热力学、相变热力学和化学反应热力学等章节后,布置课程论文,介绍常用的中文资料获取方法。论文要求将基本原理、装置或工艺及应用实例相结合。如:(1)稀溶液的依数性在化学科学研究或工业生产上的应用,(2)超临界流体萃取的应用,(3)恒沸精馏的应用(萃取精馏、共沸精馏、加盐精馏等),(4)水蒸气蒸馏在工业生产中的应用,(5)结合自己的专业自拟题目等。对学生的论文仔细批阅,并在课上点评。学习了化学动力学、电化学、表面化学和胶体化学等章节后,开展探究式的小班讨论,强化工程伦理教育,培养精益求精的大国工匠精神。选择完成推荐题目之一:(1)电化学在金属腐蚀与防护的应用,(2)废旧电池的回收与再利用,(3)高能电池、微型电池的发展及研究,(4)燃料电池的进展及应用,(5)生物表面活性剂及其应用,(6)荷叶效应及其应用,(7)自拟题目等。

2学生的收获与反馈

教书必须要育人的宗旨。不少学生慢慢掌握了物理化学的学科思想方法,有同学因为前沿研究内容的介绍,进入大学生创新项目,选择了自己热爱的专业;有同学在进入博士硕士研究生课题时,遇到基础的物理化学问题,也乐于找我讨论,我也收获了教学相长。在课程结束以后,从收集的学生对本课程思政的反馈意见中,发现学生在下面两个方面收获最大。一是关于“发现美和成就感”。理工科学生由于人文知识匮乏,有的学生没有享受学习的过程和结果,缺乏学习内驱力而一味追求高分,反而容易导致心理问题。通过思考,有学生触类旁通,谈到“不仅仅是物理化学,其他的学科,比如物理学中揭示电磁本质的麦克斯韦方程组,用极为简洁的四组方程,将看不见、摸不着的电与磁相结合,揭去它们神秘的面纱,并将它们运用到无所不在的地步。”。并进一步指出:“科学中的美往往让人难以理解,但是它们客观存在,所谓“发现美的眼睛”就是要我们不断增长学识,开拓眼界,培养对科学的兴趣,这样我们才能更容易地在科学之中“发现美”;之后,我们的兴趣更有可能转变为热爱,让我们享受所投身的事情,让生命充满生机与活力。”二是关于学习方法不当。一个大学四年级重修物理化学课程的学生认为自己花了大量的时间和精力,但方法不当造成学习效果差,进而导致学习积极性丧失;他反思,“我们觉得一件事情非常枯燥,并不一定是我们不喜欢它,而是我们没有好好地思考,应该以何种方式去接受它,唯有找对方法才可激发兴趣并长远地走下去。”这样的例子迫使我思考如何更有效地将学习方法的掌握融入知识的传授中。

3结语

课程思政教学既需要始终贯穿于教学中,也需要与时俱进的积累。时代的发展对高等教育提出了新的要求,专业课老师一方面需要研究大学生在新时代下的学习心理,结合工科物理化学学科特色和其中蕴含的科学哲理,反复实践,实现课程思政教学良好的可操作性,避免出现脱离实际的空洞的说教式灌输方式;另一方面也需要密切关注物理化学领域的研究前沿与热点;二者相结合,不断提高自己的教学水平,以收获良好的教学效果。

参考文献

[1]委华,张俊宗.新时代高等教育课程思政的理论基础[J].中国高等教育,2020,(9):19-21.

[2]《高等学校课程思政建设指导纲要》.

[3]谈宁馨,朱权.工科物理化学课程小班研讨内容的思考[J].大学教育,2014,(3):21-22.

[4]赵蕊愚,肖良质.不求闻达、唯求真知的一生—美国物理学家吉布斯传略[J].自然杂志,1985,8(6):466-468.