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计算力学建设课程实施研究性教学的实践探索

时间:2022-03-09 08:11:19 浏览次数:

随着社会的不断发展和进步,人们的生活水平也随之提高,因此人们对学生的关注度越来越高。在当今时代背景下,关于计算力学建设课程实施研究性教学的实践,吸引了大量学者的目光。因此,想要进行计算力学课程的研究性教学,就要针对计算力学的教学特点制定教学方案。就研究性教学的特点、计算力学课程教学中研究性教学的方案以及授课方式进行讨论和分析。

计算力学课程建设研究性教学实施方式

所谓的计算力学,就是以力学的理论为基础,使用现代化的各种数值方式以及计算来解决力学中的问题。计算力学在力学中起到承上启下的作用,所以学者对此进行了大量的研究。计算力学现今已被运用到各个领域,如固体力学、流体力学、岩土力学等。计算力学中包括平面问题的有限元法、杆件系统的有限元法等。

研究性教学就是为了培养学生的创新能力、研究意识等为基础,在经过引导学生研究性学习后以此达到培养学生的自主研究学习能力、创新能力等。在计算力学中,采用研究性教学的方式更加有利于培养学生的自主研究、创新能力,让学生学会如何解决力学中的实际问题。以下就计算力学建设课程实施研究性教学的实践进行讨论和分析。

一、研究性教学的特点

1.重视延伸学习范围

在计算力学建设课程实施研究性学习过程中,教师应该让学生从多角度、多方位地从生活学习等各个领域中寻找自己较为感兴趣的计算力学的实际问题,然后将这些寻找到的知识拿到课堂中作为书本的延伸知识,让学生对这些发现的自然问题有想要寻找答案的想法,利用学生渴求答案的心态来激励学生自主研究学习。在研究性教学中,问题是非常重要的,只要激发学生渴求知识的心态,那么就会让学生以在解决问题中扩大学习的知识面。

2.重视自主学习的方式

实施研究性教学的目的,不仅仅只是加强课本知识的学习,更是为了培养学生自主研究、创新的意识,加强学生的动手、动脑能力培养。在研究性教学中,不主张学生依靠教师进行学习,而是要进行自主学习的方式及过程。目前,在计算力学教学中学生都是处于被动接受知识的状态,虽然这样的方式能够在一定程度上让学生的学习有些效果,但是一些偏于策略性知识的学习是无法显效的。只有通过自主学习、研究的方式,才能够培养学生遇到问题冷静分析、解决问题的能力。

3.研究性教学的开放

在计算力学建设课程实施研究性教学中,研究性教学具有开放性。在研究性教学中具有开放性的原因是,此教学方式的学习内容和学习时间具有开放性,无论在何时何地、何种与计算力学相关的知识内容都能够进行研究学习。在研究性教学中,其学习内容具有多样性,只要是学生发现的计算力学问题或是感兴趣的计算力学内容,都可以成为学生研究的目标。在对学习目标进行研究学习期间,学生可以按照实际需求制定学习计划。

4.研究性教学的协作性

俗话说得好“三个臭皮匠顶上一个诸葛亮”,这就说明了团结合作的重要性。在研究性学习教学中,同样主张学生通过团结合作的方式解决计算力学的实际方式。每个人都有自己的优点和缺点,但是把大家的意见综合起来,就会发现解决问题的关键和方法,以此来提高学生的学习质量以及协作意识。在研究性学习过程中,通过资料收集、课题研讨、经验交流等过程中需要学生合作完成,因此说研究性教学具有协作性。

二、计算力学课程建设中研究性教学的方案

1.拟定计算力学的课程目标

在计算力学中若要实施研究性教学,首先要拟定计算力学的课程目标。在拟定计算力学的课程目标时,要准确地看待能力培养与知识传授的关系。作为与计算力学的互补学习方式,计算力学研究性教学目标的具体拟定可以作为计算力学教学目标的参照物。制定计算力学的课程目标时,需要依据课程的实际需求而制定课程目标。同时,计算力学的课程拟定还可以作为日后教学反思的参考依据。

2.拟定计算力学的课程内容

计算力学研究性课程内容的拟定和选择,主要是为了展示计算力学研究性学习的学习原则与目标,在计算力学课程的拟定过程中是没有统一的标准和要求的。其实,依据计算力学的课堂实际情况以及学生的实际要求而制定的。在计算力学课程内容拟定的过程中应该设定好学生对于哪些问题感兴趣,在进行分析时需要通过哪些内容进行引导,同时还要涉及到如何由此问题进行知识延伸。在计算力学课程内容拟定的过程中,首先要让学生了解其基本原理,然后配合计算机进行计算力学的相关知识讲解。

3.拟定计算力学的课程方式

在拟定计算力学的课程方式时,要融入一些自主学习的内容。在研究性学习过程中,将学习环境与社会相结合、书本与实际相结合、教学与自然相结合。在拟定计算力学的授课方式时,拟定的内容应包括:自主学习、研究的具体学习计划,采用分工式的方法让学生在生活中寻找关于计算力学的问题并对其进行相关调查,进行相关资料的查找、学生之间交换意见、交换问题的解决方案。采用研究性的教育方式,可以扩展学生的学习时间和学习地点,让学生有自主学习的意识并让学生学会如何自主学习。

4.拟定计算力学的课程评价

在教学中进行课程评价,就是指在计算力学研究性学习的过程中收集信息,对学生学习过程进行有价值的判断,并将学生的学习效果与学习目标等进行对比,为计算力学研究性学习的时间提供相关信息。评价的内容包括:学生在课题选择过程中设定课题能力,学生收集资料过程中的准确性和收集手段以及收集能力、在课题研究过程中考察学生对课题的研究能力、在课程反思阶段中考察学生的自我评价能力、在总结与交流经验阶段中考察学生的思维和语言表达能力。

三、计算力学课程建设中研究性教学的方法

在计算力学课程研究性教学中,需要增加网络设施。在计算力学教学中,应该增加计算机、投影仪等设备。例如,运用投影仪播放计算力学的求解步骤或是学生在研究过程中所获得的经验等,这样的方法不仅可以辅助教师授课,而且还可以展示学生自主研究学习的成果,激励学生不断地进步。

在计算力学课程研究性教學中,可以改进教学方式和考核方式。在传统计算力学的教学中都是以课本为主,而研究性教学则是以学生自主学习为主,因此在教学的过程中应该以让学生发现问题、自主解决问题为主。在计算力学的考核过程中,不应该只以试卷为主,还应该添加一些学者自主研究的考核,这样也能考察出学生的自主研究能力。

四、结论

计算力学课程的研究性教学具有重视延伸学习范围、自主学习的方式、协作性、开放行的特点。在实施研究性教学过程中,需要拟定计算力学的课程目标、课程内容、课程方式以及课程评价。经过实践后发现,在计算力学课程的研究性教学过程中还需要增加网络设施、改进教学方式和考核方式。

参考文献:

[1]姚利民,史曼莉.大学研究性教学的必要性与可行性[J].湖南师范大学教育科学学报,2011,21(6):154-157.

[2]王野川.新课程改革中的新思维——研究性学习理论与实践探索综述[J].现代教育科学,2011,11(5):102-104.

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