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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
摘要：本文結合教學(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)踐應用。實(shí)踐證明：實(shí)施研究型教學(xué)培養了學(xué)生的創(chuàng )新意識和科研能力，并增強了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。
關(guān)鍵詞：研究型教學(xué)；工程力學(xué)；創(chuàng )新意識
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(lái)高等教育理論和實(shí)踐研究中的熱點(diǎn)問(wèn)題，受到廣大高等院校普遍關(guān)注與認可，并在一定程度上開(kāi)展了研究實(shí)踐。
研究型教學(xué)是一種以學(xué)生為中心，教師為主導的教學(xué)模式，研究型教學(xué)要求在教學(xué)過(guò)程中體現“研究”的本質(zhì)特點(diǎn)，側重培養學(xué)生科學(xué)研究精神、意識、態(tài)度和能力等，從以傳授知識為主要特征的“教學(xué)型”教學(xué)轉變?yōu)橐耘囵B認知能力為主要特征的“研究型”教學(xué)，從而達到使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習，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)團隊以提高《工程力學(xué)》課程教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)及創(chuàng )新意識和科研精神發(fā)展為目標，在理論教學(xué)及實(shí)驗教學(xué)中嘗試采用研究型教學(xué)方法。通過(guò)組建研究型學(xué)習小組、開(kāi)展科研訓練、小型研討課、指導性設計等方式，使學(xué)生從理解和接受式的被動(dòng)學(xué)習轉變?yōu)樘剿骱脱芯渴降淖灾鲗W(xué)習，激發(fā)了學(xué)生的求知欲，培養了他們的創(chuàng )新意識和科研能力。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)習小組，開(kāi)展科研訓練
工程力學(xué)是一門(mén)注重實(shí)驗的學(xué)科，在實(shí)驗教學(xué)中無(wú)論是拉壓、扭轉、彎曲等基本實(shí)驗還是各種組合變形實(shí)驗，所用試件都是以低碳鋼為主的金屬材料，而對于其他材料涉及較少。許多學(xué)生對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(zhù)各種全國性及省級結構大賽的開(kāi)展，經(jīng)常要用到繪圖紙、乳白膠等材料，學(xué)生對這些材料的力學(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”，指導學(xué)生研究目前市場(chǎng)上常見(jiàn)繪圖紙的力學(xué)性能。首先引導學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò )、圖書(shū)館等資源查找文獻資料，了解紙的一般物理性能，提出自己的研究問(wèn)題，然后在教師的指導下設計方案，并進(jìn)行多次實(shí)驗，通過(guò)實(shí)驗獲得研究數據后，又引導學(xué)生對實(shí)驗數據進(jìn)行科學(xué)處理，得出研究結論，最后指導學(xué)生撰寫(xiě)研究論文。例如有組學(xué)生為了研究紙的抗拉性能，首先測定單層紙在縱向、橫向的抗拉強度；進(jìn)而測定不同層數紙張的抗拉強度；最后通過(guò)乳白膠將不同層數的紙張粘結在一起形成復合材料，并測定其抗拉強度。
通過(guò)這樣類(lèi)似于科研過(guò)程的訓練，初步培養了學(xué)生的科研思維，激發(fā)了學(xué)生的研究潛能，在此過(guò)程中，我們欣喜地發(fā)現，學(xué)生表現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)驗過(guò)程中遇到的種種問(wèn)題。對于學(xué)生科研來(lái)說(shuō)，實(shí)驗結果并不是最重要的，而培養良好的科研意識、科研思維、科研精神及科研能力將讓學(xué)生受益終身。
2開(kāi)展指導性設計，舉辦紙構件抗彎性能比賽
由于常見(jiàn)的橋梁、房屋建筑中的各種抗彎構件的截面設計、配筋計算等都離不開(kāi)工程力學(xué)課程中彎曲應力、彎曲變形等知識點(diǎn)，而這部分內容的學(xué)習對于學(xué)生而言比較抽象，較難理解。因此，我們在理論課程講授了受彎構件的強度、剛度知識內容后，指導學(xué)生利用常見(jiàn)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)勝標準組織了“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)習小組只適合少數學(xué)習程度較好的學(xué)生參加，普及面不夠廣的缺點(diǎn)。 為了充分調動(dòng)學(xué)生的積極性，我們首先引導學(xué)生充分查找資料，在此基礎上組織了一次小型研討課，討論并設計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(guò)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，引導學(xué)生對比賽結果進(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，并對紙梁的破壞形式進(jìn)行了深入分析，學(xué)生對于受彎構件強度破壞形式有了深入理解。
在指導性設計、制作、比賽過(guò)程中，學(xué)生面對具體的問(wèn)題時(shí)，能開(kāi)動(dòng)腦筋想出解決問(wèn)題的方法，并在實(shí)踐中，動(dòng)手制作出來(lái)，同時(shí)也培養了團隊協(xié)作精神。通過(guò)這樣的方式，既提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，又增加了學(xué)生對課程內容的深入理解和掌握，為專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習奠定了良好的基礎。
3改革實(shí)驗教學(xué)內容，設置科研型實(shí)驗項目
在實(shí)驗教學(xué)中實(shí)施研究型教學(xué)模式，是培養學(xué)生自主學(xué)習意識，提高創(chuàng )新能力的重要手段。我們在傳統的演示性和驗證性實(shí)驗基礎上，開(kāi)設了具有科研性質(zhì)的設計性和綜合性實(shí)驗項目，如開(kāi)孔構件受拉性能的研究、疊合梁實(shí)驗、不同桿端約束和帶中間支承的壓桿實(shí)驗等等。由學(xué)生自主選題，查閱資料，利用所掌握的綜合知識，獨立設計實(shí)驗方案，在教師指導下，自主完成試件制作、實(shí)驗數據采集處理，并對實(shí)驗結果以及實(shí)驗中的問(wèn)題進(jìn)行分析討論，獲得結論。
經(jīng)過(guò)科研型實(shí)驗項目的訓練，學(xué)生的科研能力如創(chuàng )新思維、查閱和處理文獻資料的能力、實(shí)驗設計能力、操作能力、實(shí)驗數據的處理能力及實(shí)驗的總結能力等都有了顯著(zhù)的提高。同時(shí)學(xué)生對理論知識的學(xué)習興趣也比以往提高了，從而達到理論學(xué)習與實(shí)踐相互配合，相得益障的好效果。
4結語(yǔ)
實(shí)踐證明：研究型教學(xué)是培養學(xué)生創(chuàng )新意識、創(chuàng )新思維和創(chuàng )新能力的重要方法。同時(shí)發(fā)現，在研究型教學(xué)過(guò)程中，教師的作用由傳統的“講授者”，變?yōu)椤爸笇д摺保航處熞獑l(fā)、引導、指導、激勵和評價(jià)學(xué)生進(jìn)行研究型學(xué)習，帶領(lǐng)學(xué)生發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。因此對教師的研究型教學(xué)水平提出了新的更高的要求，所以我們應不斷進(jìn)行積極探索與實(shí)踐，并總結經(jīng)驗教訓，循序漸進(jìn)，提高自己的研究型教學(xué)水平。
參考文獻
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