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研究型教學(xué)法在工程力學(xué)課程教學(xué)中的實(shí)踐探索
論文關(guān)鍵詞：研究型教學(xué)；工程力學(xué)；創(chuàng)新意識(shí)
論文摘要：本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐的具體實(shí)例，探索了研究型教學(xué)模式在工程力學(xué)課程中的實(shí)踐應(yīng)用。實(shí)踐證明：實(shí)施研究型教學(xué)培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科研能力，并增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。
研究型教學(xué)作為一種新的教育教學(xué)思路和方法，是近年來高等教育理論和實(shí)踐研究中的熱點(diǎn)問題，受到廣大高等院校普遍關(guān)注與認(rèn)可，并在一定程度上開展了研究實(shí)踐。
研究型教學(xué)是一種以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式，研究型教學(xué)要求在教學(xué)過程中體現(xiàn)“研究”的本質(zhì)特點(diǎn)，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究精神、意識(shí)、態(tài)度和能力等，從以傳授知識(shí)為主要特征的“教學(xué)型”教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橐耘囵B(yǎng)認(rèn)知能力為主要特征的“研究型”教學(xué)，從而達(dá)到使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，提高創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的目的。
我校工程力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)以提高《工程力學(xué)》課程教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)及創(chuàng)新意識(shí)和科研精神發(fā)展為目標(biāo)，在理論教學(xué)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)中嘗試采用研究型教學(xué)方法。通過組建研究型學(xué)習(xí)小組、開展科研訓(xùn)練、小型研討課、指導(dǎo)性設(shè)計(jì)等方式，使學(xué)生從理解和接受式的被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)樘剿骱脱芯渴降淖灾鲗W(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新意識(shí)和科研能力。這些嘗試取得了一些有益的成果和初步成效。
1 組建研究型學(xué)習(xí)小組，開展科研訓(xùn)練
工程力學(xué)是一門注重實(shí)驗(yàn)的學(xué)科，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中無論是拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲等基本實(shí)驗(yàn)還是各種組合變形實(shí)驗(yàn)，所用試件都是以低碳鋼為主的金屬材料，而對(duì)于其他材料涉及較少。許多學(xué)生對(duì)于日常生活中的各種材料的力學(xué)性能都比較感興趣，尤其是隨著各種全國性及省級(jí)結(jié)構(gòu)大賽的開展，經(jīng)常要用到繪圖紙、乳白膠等材料，學(xué)生對(duì)這些材料的力學(xué)性能了解較少。因此我們組織學(xué)生成立了“紙工程力學(xué)性能研究小組”，指導(dǎo)學(xué)生研究目前市場上常見繪圖紙的力學(xué)性能。首先引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)、圖書館等資源查找文獻(xiàn)資料，了解紙的一般物理性能，提出自己的研究問題，然后在教師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)獲得研究數(shù)據(jù)后，又引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理，得出研究結(jié)論，最后指導(dǎo)學(xué)生撰寫研究論文。例如有組學(xué)生為了研究紙的抗拉性能，首先測定單層紙?jiān)诳v向、橫向的抗拉強(qiáng)度；進(jìn)而測定不同層數(shù)紙張的抗拉強(qiáng)度；最后通過乳白膠將不同層數(shù)的紙張粘結(jié)在一起形成復(fù)合材料，并測定其抗拉強(qiáng)度。
通過這樣類似于科研過程的訓(xùn)練，初步培養(yǎng)了學(xué)生的科研思維，激發(fā)了學(xué)生的研究潛能，在此過程中，我們欣喜地發(fā)現(xiàn)，學(xué)生表現(xiàn)出了較大的熱忱和勇于攻關(guān)的科研精神，能夠主動(dòng)想辦法克服實(shí)驗(yàn)過程中遇到的種種問題。對(duì)于學(xué)生科研來說，實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不是最重要的，而培養(yǎng)良好的科研意識(shí)、科研思維、科研精神及科研能力將讓學(xué)生受益終身。
2 開展指導(dǎo)性設(shè)計(jì)，舉辦紙構(gòu)件抗彎性能比賽
由于常見的橋梁、房屋建筑中的各種抗彎構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)、配筋計(jì)算等都離不開工程力學(xué)課程中彎曲應(yīng)力、彎曲變形等知識(shí)點(diǎn)，而這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)對(duì)于學(xué)生而言比較抽象，較難理解。因此，我們?cè)诶碚撜n程講授了受彎構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度知識(shí)內(nèi)容后，指導(dǎo)學(xué)生利用常見的繪圖紙材料，制作不同截面形狀和尺寸的受彎梁，并以載重比最大、截面形式最優(yōu)為優(yōu)勝標(biāo)準(zhǔn)組織了“紙梁抗彎性能比賽”。要求所有學(xué)生參加，優(yōu)勝者可獲得創(chuàng)新學(xué)分。這樣就克服了研究型學(xué)習(xí)小組只適合少數(shù)學(xué)習(xí)程度較好的學(xué)生參加，普及面不夠廣的缺點(diǎn)。
為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，我們首先引導(dǎo)學(xué)生充分查找資料，在此基礎(chǔ)上組織了一次小型研討課，討論并設(shè)計(jì)合理的截面形式和尺寸（此時(shí)學(xué)生充分利用了“紙工程力學(xué)性能研究”的結(jié)論）；然后由學(xué)生自己動(dòng)手精心制作，做出了矩形、雙矩形、組合工字形、組合T形、組合槽形、組合箱形等不同截面形式的紙梁。不少學(xué)生還動(dòng)腦筋、想辦法出人意料地制作出變截面梁、加筋肋梁和輔助梁等。最后通過在梁跨中施加單點(diǎn)靜載的方式，確定出了載重比最大的紙梁模型。比賽后我們又組織了一次研討課，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比賽結(jié)果進(jìn)行分析討論，學(xué)生積極踴躍地發(fā)言探討受彎梁的合理截面形式，并對(duì)紙梁的破壞形式進(jìn)行了深入分析，學(xué)生對(duì)于受彎構(gòu)件強(qiáng)度破壞形式有了深入理解。
在指導(dǎo)性設(shè)計(jì)、制作、比賽過程中，學(xué)生面對(duì)具體的問題時(shí)，能開動(dòng)腦筋想出解決問題的方法，并在實(shí)踐中，動(dòng)手制作出來，同時(shí)也培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。通過這樣的方式，既提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，又增加了學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的深入理解和掌握，為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)。
3 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置科研型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施研究型教學(xué)模式，是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)，提高創(chuàng)新能力的重要手段。我們?cè)趥鹘y(tǒng)的演示性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，開設(shè)了具有科研性質(zhì)的設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如開孔構(gòu)件受拉性能的研究、疊合梁實(shí)驗(yàn)、不同桿端約束和帶中間支承的壓桿實(shí)驗(yàn)等等。由學(xué)生自主選題，查閱資料，利用所掌握的綜合知識(shí)，獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，在教師指導(dǎo)下，自主完成試件制作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集處理，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)中的問題進(jìn)行分析討論，獲得結(jié)論。
經(jīng)過科研型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的訓(xùn)練，學(xué)生的科研能力如創(chuàng)新思維、查閱和處理文獻(xiàn)資料的能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、操作能力、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力及實(shí)驗(yàn)的總結(jié)能力等都有了顯著的提高。同時(shí)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣也比以往提高了，從而達(dá)到理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐相互配合，相得益障的好效果。
4 結(jié)語
實(shí)踐證明：研究型教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的重要方法。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在研究型教學(xué)過程中，教師的作用由傳統(tǒng)的“講授者”，變?yōu)?ldquo;指導(dǎo)者”：教師要啟發(fā)、引導(dǎo)、指導(dǎo)、激勵(lì)和評(píng)價(jià)學(xué)生進(jìn)行研究型學(xué)習(xí)，帶領(lǐng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。因此對(duì)教師的研究型教學(xué)水平提出了新的更高的要求，所以我們應(yīng)不斷進(jìn)行積極探索與實(shí)踐，并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，循序漸進(jìn)，提高自己的研究型教學(xué)水平。
參考文獻(xiàn)
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