研究型大学需要研究型教学-力学课程研究型教学的几点体会

1、    研究型大学需要研究型教学力学课程研究型教学的几点体会     摘要：针对基础力学课程的发展趋势和要求，提出了课程研究型教学的理念，以及实施课程教学的几个方面的工作：教学内容重在学术深度、教学过程重在启发与互动、课外学习重在研究、考试考核方法重在刺激思维鼓励创新，教育技术的应用重在与课程整合、实验教学重在自主设计。通过各个教学环节促使学生从“定式思维”逐步地转向“开放式思维”。经过课程组6年的不懈努力和在6所不同层次的学校进行了研究型教学实践，已经取得了显著的效果。关键词：研究型教学，教学理念，教学内容，开放式思维研究型学习与研究型教学，

2、是新世纪教育发展的必然趋势和要求，是创建研究型大学的重要组成部分。根据研究型大学的要求，以及基础力学课程的特点，我们认为在基础力学课程教学中开展研究型教学，需要坚持下列教学理念：第一是坚持“素质教育、工程教育、创新教育”紧密结合，加强基础，强化工程概念，激发创新精神；第二是坚持“理论教学、实验教学、计算机分析”相结合，提高学生分析和解决问题的综合能力；第三是坚持相关课程的整合，形成系列化的完整教学体系，提高课程的教学效率：第四是坚持“课内课外”结合，课内教学启发、引导，课外学习提倡研究，为优秀学生尽早进入科研课题创造良好的条件和环境。基于上述教学理念，我们在基础力学课程的研究型教学中做了以下几

3、个方面的工作。一、教学内容重在学术深度深度是指基本教学内容深层次的内涵。追求教学内容的深度，不仅可以帮助学生加深对于基本教学内容的理解，而且可以激发学生的钻研精神和创新精神。1.从力学的基本理论方面挖掘基本教学内容的深度。力学课程中的一些概念、原理看似简单，实则内涵丰富。如果能够引导学生从更深的层次上分析和理解这些内容，就有可能使学生创造性地应用这些概念、原理以及公式去分析和解决复杂的工程实际问题。例如，单摆的“小幅摆动理论”是“大幅摆动理论”的线性化结果，一般的教学过程只介绍相关的线性微分方程及其解答，对于“小幅摆动”中的“小”到底有多小？线性解相对于精确解的误差有多大？我们在教学过程中应用

4、通用数值软件matl朋对此进行深入探讨，不仅使学生耳目一新，而且对这一问题有了更深刻的认识与理解。2.从工程实例分析挖掘基本教学内容的深度。力学与工程密切相关。力学的一些概念、原理以及公式看起来枯燥无味，很难吸引学生的注意力。如果在讲解这些内容时能够引进相关的工程实例，情况就不一样了。例如讲解圆轴扭转时，通过视频技术引导同学分析大型海洋风力发电设备中叶轮轴以及水力发电设备中水轮机的主轴也都是受扭的。这样做就可以使得这些枯燥的概念变成了活生生的现实。从工程实际的层面上提高了这些基本教学内容的深度。3.从灾难性工程事故挖掘基本教学内容的深度。大多数工程事故特别是灾难性事故都包含力学因素。科学地分析

5、发生这些事故的原因，特别是与力学相关的原因，对于学生很有吸引力，产生了很好的教学效果。4.从学科发展历史挖掘基本教学内容的深度。在教学的过程中引入与教学内容有关的科学发展史以及科学家的故事，也有利于提高基本教学内容的深度。二、教学过程重在启发引导与互动课程的研究型教学需要活跃的课堂学术氛围。为此课堂教学的过程中需要启发、引导学生思维；需要采用讨论式、互动式的教学方法。特别是要善于激发学生听课的热情和积极性使他们不仅带着耳朵和眼睛来上课，而且更重要的是带着大脑来上课。1.怎样启发怎样引导首先是善于提出问题。提出问题可以是多方面的，可以从身边生活中或工程实际中提出问题，也可以从过去讲过的那些问题中

6、提出新的问题。其次是分析和解决问题。分析和解决问题的过程中，要引导学生逐步学会分解难点，化解难点的过程，也是逐步引导学生思维的过程。课堂讲授中难度最大的是要给学生留出适当的思维空间，需要精心设计一些能够刺激和引导学生思维的问题。这些问题对不同的学校、不同的学生都不一样。2.怎样实现师生互动互动，就是学生对老师提出的问题要有响应，学生和老师之间要有对话和交流，绝对不要教师一个人从头讲到尾。学生们反映交互式、讨论式的教学方法与单向灌输式教学方法最大的差别就是“我们都很紧张，思想不敢开小差，不知道老师什么时候提问，不知道会问什么问题，不知道会不会问到自己”，从而变被动学习为主动学习。三、课外学习重在

7、研究研究型教学就是要鼓励学生“在学习中研究，在研究中学习”。就是要鼓励学生不要满足于书本上知识，要研究和掌握书本没有的东西。为此，我们在教学过程中给学生提供基于课程教学内容而又略高于课程教学内容的文献资料或获取文献资料的途径，开拓学生视野，满足不同学生的需要，培养学生搜集研究资料、阅读文献的能力，逐步养成研究问题的良好习惯。在课外作业中，我们在基本题训练的基础上，鼓励学生研究一些没有标准和惟一答案的“学习研究问题”。这些学习研究问题，可以是基本教学内容的延伸和扩展，也可以是与工程实际有关的问题，还可以是力学建模问题。四、实验教学重在自主设计实验教学同样需要坚持素质教育、工程教育与创新教育的结合

8、。实验教学改革需要与课程建设和课程改革进行整合，形成良性互动。研究型实验教学的模式与传统的实验教学模式不同，不是告诉学生只能做什么、不能做什么、结论是什么，而是要求学生自己去思考：你能做什么？怎么做？结论是什么？比如，验证梁的理论实验，传统的方法是在梁上布置好一组测点，学生通过实验，画出沿梁高度的应力分布图，证明梁的理论是正确的。这种传统的实验模式，没有悬念，因而没有吸引力，学生兴趣不大，效果甚微。现在，我们在同样的梁上，在不同的位置上，布置三组不同的测点，不告诉学生要测什么，而是启发他们自己去思考、去研究。通过对三组测点所得到的结果进行分析对比，让他们自己得出结论：哪些位置弯曲理论是正确的？

9、哪些位置弯曲理论是近似的？哪些位置弯曲理论是不成立的？更重要的是通过提出问题鼓励学生自己设计实验。例如工程结构中的桁架，其力学模型抽象为杆件通过光滑铰链连接而成，但是实际结构中的连接方式各式各样，哪些连接方式可以简化为铰链？哪些连接方式可以近似简化为铰链？哪些连接方式则不能简化为铰链？五、考试考核重在刺激思维鼓励创新课程的研究型教学需要研究型的考试考核方法。研究型的考试考核方法主要是考核学生灵活应用基本概念、基本理论的能力；分析和解决问题的综合能力；以及创新思维的能力。为此我们通过4个方面综合评价学生的学习成绩。资格考试。考试内容为平时的课外作业，考试方式为闭卷。资格考试的目的，一是确保课程基

10、本要求的教学质量：二是加强学风建设，遏制抄袭作业的现象。水平考试。主要考查上面所提到的几种能力，重在基本教学内容的深度，考题都没有繁琐的公式推导和数字运算，重在灵活应用与创新思维。例如，关于“应力状态”，我们一般都是给一个受力状态，要求学生画出相应的应力圆，水平考试中，则要求学生完成一个反问题：给出一个应力圆，要求学生画出相应的应力状态。水平考试考题，往往不需要复杂计算，而是需要创新思维。随堂测试。为了鼓励学生参与课程教学，参与讨论，同时也是为了鼓励学生积极思维，我们在每一章教学的最后，都要进行课堂测试。随堂测试不仅提高了课堂的教学效率，而且在一个新的层面上实现了师生互动。学习研究论文。主要是

11、考查学生综合应用课程基本教学内容、计算机分析以及实验方法综合解决问题的能力。论文经过评审或答辩，其成绩计入总成绩，特别突出的学生可以获得免试的资格。六、技术应用重在与课程整合现代教育技术应用得好，不仅可以帮助学生理解和掌握课程的基本教学内容，特别是那些具有一定深度的内容，而且可以培养学生的创新意识：不仅可以提高课程研究型教学的效果，而且可以节省课内的教学时数，使学生有更多的时间去进行“研究型学习”。几年来的教学实践，使我们认识到，应用现代教育技术的过程中，要注意技术和课程的整合。整合的第一层含义是，技术的运用应该能够引起教学深度和广度的深刻变化，有利于挖掘基本教学内容的深度。整合的第二层含义是

12、，技术的运用应该能够引导学生从书本走向实际，从静态走向动态，培养学生的工程意识。整合的第三层含义是，技术的运用应该能够引导教育者采用更好的教学策略启发学生思维，激发学生的创新精神。七、重中之重在于转变学生的思维模式所谓转变思维模式就是通过各个教学环节，促进学生从“定式思维”逐步地转向“开放式思维”。“定式思维”是用凝固的、呆板的方式对待和学习前人已有的成果，包括概念、理论和方法。“定式思维”表现为：会读书、会做题、能考试。“定式思维”的结果是：只有别人的东西，没有自己的东西：只有继承，没有创新。“开放式思维”表现为：会读书、会做题、更会思考。“开放式思维”的结果是：能够灵活应用已有的知识，开创性解决现实问题：不仅能够解决问题，而且能够提出具有创意的新问题；既有继承，也有创新，有自己的见解和招数。开放式思维的学生具有综合应用、举一反三的能力。经过6年的不懈努力和在6所不同层次