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理論力學(xué)教學(xué)內容與教學(xué)方法的改革
當代理論力學(xué)的新進(jìn)展主要體現在非線(xiàn)性力學(xué)的發(fā)展，下面是一篇關(guān)于理論力學(xué)教學(xué)方法改革探究的論文范文，供大家閱讀借鑒。
引言
理論力學(xué)是一門(mén)應用廣泛的基礎課程，但是目前在理論力學(xué)的課程內容設置和教學(xué)中存在很多弊端，教學(xué)內容與力學(xué)重復較多，并且缺乏時(shí)代氣息，缺乏與當前的科技成果緊密的聯(lián)系。另外理論力學(xué)的理論性較強、概念抽象、邏輯思維要求高，傳統的教學(xué)模式大都是講授式教學(xué)，但這不能很好的培養學(xué)生的抽象思維能力和創(chuàng )新能力。其次考核方式的單一化，也不能對學(xué)生的整體水平做一個(gè)良好的評價(jià)。因此，理論力學(xué)的教學(xué)改革很有必要。我們從理論力學(xué)的教學(xué)內容，教學(xué)方法和手段，考核形式等方面做了相應的改革探索。
一、教學(xué)內容的改革
理論力學(xué)中很大一部分的基本概念和教學(xué)內容與力學(xué)有重復，在課時(shí)較少的情況下，牛頓力學(xué)部分建議適當刪減，如質(zhì)點(diǎn)力學(xué)，質(zhì)點(diǎn)組力學(xué)等等。增加分析力學(xué)部分的內容，突出作為理論物理基礎的變分原理[1].
同時(shí)隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，知識更新的速度不斷加快。新知識大量涌現，如果單純拿十幾年前編寫(xiě)的教材來(lái)教學(xué)，已經(jīng)跟不上科學(xué)的發(fā)展。當代理論力學(xué)的新進(jìn)展主要體現在非線(xiàn)性力學(xué)的發(fā)展。非線(xiàn)性物理是一門(mén)以非線(xiàn)性系統的普遍規律和客觀(guān)世界的復雜性本身為研究對象的學(xué)科，它已成為物理學(xué)研究的前沿學(xué)科，科技工作者的必備基礎知識。時(shí)至今日，非線(xiàn)性物理已發(fā)展成為一門(mén)獨特的新學(xué)科，其基本概念和理論也成為了物理理論的重要組成部分，由此課堂教學(xué)應適當介紹一些重要的非線(xiàn)性理論，如混沌，分岔等等[2].
此外，應適當加入理論力學(xué)研究的最新進(jìn)展，讓同學(xué)們認識到這一傳統的學(xué)科是有其生命力的。如在講解第六章分析力學(xué)中的哈密頓量時(shí)，可考慮以加入耦合哈密頓系統動(dòng)力學(xué)的科研新進(jìn)展，如測度同步問(wèn)題的研究等等。這樣學(xué)生在學(xué)習的過(guò)程中可以提高學(xué)習興趣。并且會(huì )認為科學(xué)研究其實(shí)離自己并不遙遠。
二、教學(xué)手段與教學(xué)方法的改革
教學(xué)手段與教學(xué)方法偏落后。理論力學(xué)作為基礎力學(xué)的更深層次的物理理論，大多數學(xué)生在學(xué)習時(shí)感到枯燥難學(xué)。單純的理論推導很難提高學(xué)生的學(xué)習積極性。當今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了計算機時(shí)代，我們可以借助Matlab,Maple,Mthematica等數學(xué)軟件作為學(xué)習工具[3],輔助課堂教學(xué)和實(shí)驗，讓學(xué)生通過(guò)自主探討式學(xué)習。利用數值軟件的豐富性、直觀(guān)性、和靈活性，不僅使課堂教學(xué)靈活生動(dòng)，更增加了課堂的信息量，調動(dòng)了學(xué)生的積極性。使課堂教學(xué)由靜態(tài)變?yōu)閯?dòng)態(tài)，許多傳統教學(xué)方法講授起來(lái)枯燥的內容，可以通過(guò)多媒體技術(shù)直觀(guān)地表現出來(lái)，更好的掌握理論力學(xué)中比較抽象的內容。
例如Logistic映射的分岔[4],方程：xn+1=λxn(1-xn),其中xn∈[0,1],λ∈[0,4].
利用Matlab軟件，得出的分岔圖如圖1:從圖1中我們可以很直觀(guān)的看出系統經(jīng)歷了周期倍分岔過(guò)程，直到出現混沌[5].通過(guò)Matlab在教學(xué)中的實(shí)例分析，我們看到將Matlab引入教學(xué)，不僅增加了理論力學(xué)教學(xué)的多樣性，而且可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。
三、考核方式的改革
目前，大多數高校對理論力學(xué)的考核形式比較單一，基本上都是采用閉卷考核形式，考核內容也離不開(kāi)書(shū)本，離不開(kāi)已有的習題，可能考試時(shí)臨時(shí)突擊，就可以取得很好的成績(jì)，但這并不是我們最終的教學(xué)目標。單一的理論考試形式不利于學(xué)生的創(chuàng )造性培養。改革的目的就是提高學(xué)生運用知識、實(shí)際工作、創(chuàng )新能力的培養。使得教學(xué)重點(diǎn)能真正落實(shí)到學(xué)生能力的培養和自身素質(zhì)的提高，而不是死記硬背書(shū)上的公式，概念。我們可以通過(guò)提交小論文、研究綜述、編寫(xiě)相關(guān)matlab程序等方式進(jìn)行同步考核。
參考文獻：
[1]何平，廖安生等。理論物理課程教改初探[J].廣西師范大學(xué)學(xué)報(物理專(zhuān)輯),2000,2:79-82.
[2]單曉云，戴占海。在大學(xué)物理教學(xué)中引入非線(xiàn)性物理的探索與實(shí)踐[J].大學(xué)物理，2001,20(20):33-36.
[3]李豐果，林木欣。用計算機演示混沌運動(dòng)[J].大學(xué)物理，1999,18(2).
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