力学课程设计论文范文

力学课程设计论文范文第1篇

关键词：力学专业 材料力学 教学改革

文献标识码：A

材料力学课程作为力学专业基础课程，是学生学习后续专业课程的基础。材料力学课程程与工程实际结合紧密，是工程技术人员必须具备的基础知识，且实用性很强。因此通过材料力学课程的学习，学生们的工程实践、创新等综合能力都将得到较大的提高，对学生毕业后的工程实际应用都具有重要的影响。学生们也可以从材料力学课程为出发点，对工程实际结构进行受力、变形和破坏分析，求解工程实际中的具体问题。近年来随着力学专业本科培养计划的不断改革，材料力学课程教学学时不断压缩，再加上力学专业材料力学课程本身内容多而且抽象，给学生学习造成很大的困难。面对出现的此类问题，针对力学专业材料力学课程进行教学改革，不仅可以调动学生课堂学习的积极性，提高学习效率，而且对提高教师基础力学的教学质量和教学水平，具有重要的实际意义。笔者结合多年教学实践经验，从工程案例教学、模块化教学、实验教学、素质教育改革等方面进行教学改革，并提出建设性的建议。

一、引进力学专题介绍，实行工程案例教学

材料力学课程作为力学专业基础课程，不但理论抽象，难于理解，而且对学生的数学理论功底要求较高，在教学中一直存在着教师难教，学生难学的特点。材料力学课程与工程实际结合紧密，来源于生活、生产实践，因而联系工程实际对提高学生学习材料力学的积极性至关重要。教师在讲授材料力学课程时，可先通过专题报告讲座的方式，向同学们介绍力学理论在浩瀚科学发展过程中的巨大作用，介绍与力学相关的最新科研成果，并结合自身科研方向，介绍力学原理在现实科研、生活中的具体应用，充分吸引学生的眼球，让同学们感觉力学并没有那么可怕。在具体教学中，授课教师要多结合工程实例，实行工程案例教学，如在讲授提高轴梁强度措施时，介绍旗杆、汽车转向轴、鱼腹梁的设计使用；在讲授弯曲内容时，可介绍运动项目双杠、跳板等；在讲授材料力学性能时，可介绍赵州桥设计时石材的实用，生活中竹子优越的力学性能。有条件的可以针对本校学生实际，编写相应的工程案例教材，通过工程实例教学的开展在很大程度上调动了学生学习材料力学课程的积极性。

二、修订课程教学大纲，采用模块化教学

面对我校力学专业材料力学课程教学课时削减的实际情况，如何能够按照国家教指委关于力学专业材料力学课程的要求完成教学任务，对力学教师提出了很大的挑战。根据多年的教学经验，我们感觉虽然学时减少了，但教师在教学过程中的作用反而加强了，教师由原来比较单纯的教课变成了如何教会学生学习，通过这种思想的转变促进学生自主的学习，举一反三，提高教学效率。传统的材料力学教学基本都是按照基本变形到组合变形的顺序，在每种变形当中分别介绍工程实例、基本概念、内力、应力和变形部分，最后给出强度和刚度条件进行应用。这样讲，虽然调理清晰，易于掌握，但却比较费时。“模块化教学法”是按照教学过程的基本环节， 把一个复杂、相互交叉的课程结构分成若干个基本教学模块， 把相互渗透的教学内容组成系列相关的知识模块， 将系统综合、整体优化，提高效率。它要求教学的组织者， 把模块化的课程结构和教学内容依据教学原则按照高起点、短流程、多样性的方法加以组织。在材料力学课程教学过程中，教学顺序将构件变形组合在一起进行介绍，一般为实例引入外力分析内力分析应力分析（强度问题）变形分析（刚度问题），通过模块化教学，教学时数可以较大幅度减少。这就要求授课教师要根据课程教学时数的变化，根据教学内容和方式及时修订课程教学大纲和授课计划，合理规划设计。

三、提高学生实践创新能力，进行实验教学改革

材料力学实验是“材料力学”课程的重要组成部分，目前大部分学校的材料力学实验部分都是配合理论教学内容开设10个左右学时的实验，而且基本上都是验证性实验，学生普遍积极性不高，应付敷衍了事，根本达不到提高学生实践、创新、动手能力的目标。根据多年的教学经验，理论教学与实验教学是相辅相成的，在给定学时及实验条件的前提下，材料力学实验教学应划分为基础实验、综合设计实验和创新性实验三个模块。对于基础性实验部分，可选做几个最基础的实验，对于其他部分，可借助现代力学手段计算机进行仿真，让学生在计算机上自己独立完成，这样即达到了学习的目的，又节约了材料；对于综合设计实验，要强调学生实验设计和实验能力的培养，教师仅给出实验的目的和基本要求，对于实验的方法过程要学生自己设计完成，实验室要对学生实行预约开放模式；对于创新性实验，强调学生分析问题和解决问题的能力，设为选做实验，题目由学生自主提出，自主制定实验方案，经教师认可后，方可进行实验。总之实验室要充分利用自身资源，充分发挥设备资源的潜力，培养学生学习的实践和创新能力，切实把理论知识和实验技能密切结合起来。

四、开展丰富多彩的素质教育活动，进行考试方法改革

目前，社会普遍对大学生的实践动手能力、创新能力等综合能力持怀疑态度，对学生实施素质教育对学生实践、创新等综合能力的培养至关重要。在材料力学课程中实施素质，就要要将材料力学理论知识应用到日常实际中，要学生制作与课程相关的力学实物模型、设计承载合理的结构等，并要对其对模型和设计部分所用的材料力学理论加以介绍，对模型、结构的承载做出预测，在条件允许的条件下进行要进行加载测试。在素质教育开展过程中，学生可跨学科、专业自由组队，选定组长，自主设计方案，在指导教师的引导下完成模型、结构作品。对于模型制作优秀、结构设计合理的同学，结合课程的考试改革，可对学生成绩进行加分。几年来，通过素质教育活动，收到参赛同学作品百余件，有木结构塔吊模型，竹签龙塔结构模型，承载的木桥梁结构等，通过实物模型的设计和制作，学生掌握了力学理论知识，提高了实践动手能力和综合素质。

材料力学作为一门力学基础课程，面对科学技术飞速发展的今天，必须对材料力学课程体系、教学内容、教学方法、教学手段和实验教学进行相应的改革，提高学生分析问题、解决问题的能力，锻炼学生的工程实践能力，培养全面发展的高素质、应用型人才。

参考文献：

[1] 杨志军，赵学友.材料力学课程教学改革与创新[J].中国冶金教育，2011（3）

[2] 于丽艳，闫龙海，刘宝良等.加强力学课程教学中学生实践和创新能力培养的探索[J].中国电力教育，2013（35）

[3] 张洪霞.材料力学教学与考试改革的探讨[J].中国电力教育，2009（5）

[4] 张应红，孙永厚，景晖等.卓越工程师培养计划背景下材料力学实验改革与实践[J].实验技术与管理，2014（5）

（作者单位：黑龙江科技大学理学院 黑龙江哈尔滨 150027）

（作者简介：闫龙海，硕士，副教授，研究方向为工程结构仿真、优化设计、结构动力冲击。）

（责编：贾伟）

力学课程设计论文范文第2篇

【摘 要】建筑力学是建筑类专业学生必修的一门技术基础课程。该课程内容理论性、逻辑性强，而高职学生普遍理论基础较差，无法激发学习兴趣，导致教学效果不理想。本人在长期从事该课程教学研究的基础上，分析了教学过程中存在的问题，探讨课程改革的内容和方式，收到了良好的效果。

【关键词】建筑力学 课程改革 教学方法 教学内容

建筑力学是建筑类专业的一门技术基础课程，它既是数学、物理知识的应用提升，又是建筑结构、建筑施工技术、土力学与地基基础等后续专业课程的先行课程，在教学体系中起着桥梁的作用，在工程实际中起着独立的作用。高职教育培养的人才主要是从事技术的应用和运作，所以高职院校专业学生应具备必要的理论知识和较强的实践能力，学好建筑力学课程是建筑类专业高职学生逻辑思维能力的体现，也是今后从事建筑工程建设的基础。为适应高职教育的需要，建筑力学课程教学要在内容、方法及体系上进行更新和突破，以下针对高等职业院校建筑力学课程传统教学内容与体系存在的主要问题进行分析，探讨课程改革思路。

一 课程教学中存在的问题

1.教材内容偏重理论，针对性不强

教材是教师讲授课程的根本和重要依据，也是学生学习知识的主要资源，选好教材对提高教学质量是非常重要的。目前，在高职院校中同一院系的不同专业对于同一门课程中大都使用同一本教材，这就忽视了高职学生就业渠道多样性的特点，也忽视了学生基础水平参差不齐的特点。此外，很多版本的教材都偏重理论逻辑性，强调结构严谨，忽略了高职教学侧重工程实际的应用，工程实例介绍得不多，不利于培养学生分析和解决实际问题的能力。

2.课时安排不足，实践教学缺乏

以平顶山工业职业技术学院建筑专业为例，根据2.5+0.5的学制安排，建筑力学课程每学期的学时数基本在60学时左右（若个别学期短时，再除去假期甚至只有50个学时），按这个学时来安排授课内容，经常是基本理论要讲完都很紧张，更别说安排实践内容了。而事实上，理论源于实践，课程中的基本理论知识都是前人对大量工程实践经验的总结，实践课程的缺失会在一定程度上直接导致学生失去对本课程理论原理学习的兴趣。

3.学生基础差，教师教法落后

近几年，高职院校单独招生学生数量猛增，甚至成为部分高职院校学生的主体，这就造成学生基础水平参差不齐。此外，学生容易受到力学难学、难过关的传言影响，造成一定的心理压力，存在抵触心理，影响学习效果。教师方面，长期以来一直都习惯于“粉笔+黑板”的教学模式，教学方法基本上采用“灌输式”，课堂上讲得很多、很细，但缺乏新意，没有融入新的教学手段和方法，没有给学生留出充分的思维空间，不能有效地调动学生学习的兴趣和积极性，有时甚至会出现教师自问自答的尴尬场面。

4.考核方式单一

考核是教学环节重要的一种反馈形式，是检验教师教学质量及学生学习效果的一个环节。目前，高职院校中的建筑力学考试仍多采用闭卷笔试，以期末试卷成绩定学生的优劣。学生为了应付考试，把主要希望寄托在教师最后一节课的考点复习上，把主要精力放在死记硬背课本和笔记内容上，这样难以衡量学生的真正水平，还容易出现作弊等违纪现象，也不利于教师教学水平的提高，没有充分发挥考试的导向和反馈作用。

二 教学改革措施

针对上述教学中存在的诸多方面问题，笔者经过不断地探索与实践，在此提出以下几点改革措施：

1.整合教材，精选教学内容

高职院校培养的是技术应用型人才，因此，选用教材需要从培养目标、专业需要和学生实际情况等方面全面考虑。教材内容太深，会增加学习难度；内容太浅，无法形成连贯的知识体系，因此必须结合实际选用合适的教材。

以我院为例，每年暑假期间，教师都会进入现场学习培训，培训结束后结合当前现场情况更新知识，然后结合专业所需内容并加入现场视频、图片等汇编成讲义，以讲义形式进行授课，可以说讲义本身就是一本以够用为度、贴近实际的教材。教师编写讲义，一方面可以统筹规划教学内容，避免出现知识内容分散、重复的现象；另一方面，更多地与工程实际相联系，充分地保障了学以致用。在汇编讲义时要注意将所讲知识进行归纳汇总成系统，比如，在讲力系的合成与平衡时可以先从平面任意力系的合成与平衡入手，把平面汇交力系、平行力系和力偶系等作为平面任意力系的特殊情况来处理。在讲述材料力学部分时，可将四种基本变形统一在一起以“内力分析→应力分析→变形分析→强度条件及刚度条件应用”为主线的教学内容体系来讲授，这样就避免了每种基本变形讲授内容出现小循环的重复。此外，还要注意利用实践所得知识多引入密切联系工程实际和有特色的例题，例题讲解时要贴近现场，要有工程特色。比如可以结合现场施工用塔吊的平衡问题讲解力系的平衡方程应用；学习弯曲时应力时，通过将一根矩形截面的木杆平放和侧放，计算两种情况的许可载荷，总结材料的安全与经济的问题；在讲压杆稳定时可以结合施工搭设的脚手架实例进行讲解，通过比较施工现场有扫地杆和无扫地杆的搭设形式来比较两种情况下压杆的临界应力，指出扫地杆的重要性等。

2.合理利用有限学时，加强实践环节

建筑力学课程实践环节不仅是对力学原理的验证，而且是理论知识向工程实际应用的中间环节。实践课程是最好的调动学生学习兴趣、顺利掌握理论知识的途径。在有限的学时下，可以通过整合教学内容，安排适量的实践学时。要充分利用学院内的实训教学基地，参观结构构件的实体结构模型，培养学生的动手能力。如材料力学性能测定实验，首先，利用计算机模拟有关实验过程，开放实验室，让学生能利用课外时间熟悉仪器设备及实验程序，然后再上机操作。这样既可缓解设备不足的矛盾，也可减少试验材料的消耗。学生通过动手实验得到材料σ—ε曲线这样第一手的感性材料后，再经教师启发和讲授，能够很好地促进理论知识的理解，学习的积极性和教学效果会明显提高。此外，锻炼学生自己动手设计制作力学模型。从工程实际受力构件中抽象简化出力学模型，选取模型结构计算简图，既要反映实际结构的主要性能，又要尽量简化，以便于计算。通过杆件简化、节点简化和支座的简化，计算分析结构内力，绘制出结构内力图，并讨论结构优化方案。在整个过程中，让学习到的整个力学知识变得系统化。

通过力学实践环节将建筑力学抽象的理论变成一个个具体的力学实验实训，建立理论与实践的桥梁，减少学生对力学概念、原理理解的难度，同时通过实践教学环节也提高了学生的学习兴趣，引导学生积极主动地观察思考，增加学习的信心。

3.改革授课方式，调动学生学习的积极性

在教学中要转变思想，一切以学生为中心。可采用引导归纳法、问题教学法、自学讨论法相结合的多种形式的教学模式，确立学生在课堂教学中的主体地位，培养学生的思维能力和分析解决问题的能力，调动学习的积极性和创造性，培养创新意识。

一切研究探索都是从提出问题开始的，在教学中要注意提出问题，才能激发学生的思考能力和求知欲。每个内容讲授前要先根据生活知识提出问题，让学生带着问题主动来学习。如生活中右手提一较重物体时，身体向右倾斜，人感到吃力，可把物体分成两半，分别用两只手提，人感到比较轻松，这是为什么？接着就可以引入平面力系的合成与平衡问题了。在讲授轴向拉压部分时，引入学生经历过的拔河比赛的例子，双方争取胜利时绳索受怎样的力？比赛时每个人应该怎样用力才能发挥最大的作用？接触到压杆稳定问题时，可以根据建筑工地上井架四周立有钢管，组成承重体系，中间起吊建筑材料，这是为什么？通过提出问题，使学生愿意主动思考，培养学生分析问题和解决问题的能力。此外，在教学过程中要多利用现代化教学手段，将工程实例通过屏幕生动地展现在学生面前，帮助学生解决力学模型建立的问题。用动画将抽象难懂的内容形象地表达出来，以达到简化教学难点、缩短学生认知过程的目的。同时，多媒体视频教学的新颖性、趣味性和多样化可以吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣。教师在授课的同时，还可以穿插介绍力学学科中所蕴含的丰富的人文知识和人文精神：介绍力学学科发展中优秀科学家献身真理的感人事迹，介绍力学学科中与当前国计民生密切相关的知识，以激发学生产生崇高的正义感与社会责任感，激发学生造福人类与社会的热情。

4.改革考核方式，提高学生综合素质

学生平时学习中普遍存在浮躁情绪，临到期末时往往采用突击死记硬背的方法应付考试，甚至存在侥幸心理企图采用作弊通过考试，为改变这种现象，可采用课堂提问、实验操作、读书报告、开卷考试等多种方式相结合，采取符合课程内容特点的考核方式，注重提升学生的创造力和实际操作能力，而不只是考学生的记忆力。在评价方式上，改革标准答案式的成绩评价办法，注重考查学生的解题思路和综合分析、解决问题的能力。在考试中可以出一些灵活的、综合运用知识能力强的题目，让学生通过分析谈一谈自己的看法，这样的考试能活跃学生思维，激发学生的创新意识，不仅减少了学生作弊现象的发生，还起到了促进学习的作用。同时还要加强对学生平时学习的考核与督促，增加平时成绩在总成绩中所占的比重。平时的考核可以采用作业、课堂提问、小组讨论、实验操作、实验报告以及阶段性测验等多种形式，学生平时的查阅、收集和利用有关资料的技能也可进行考核，这样更有利于提高学生自学、分析、归纳、综合解决问题的能力。学生学习后的成绩评定采取平时成绩占60%，期末考试成绩占40%的全程性考核方法。

三 结束语

建筑力学课程改革，是一项长期而又必要的任务，为了适应高职教育的需要，提高教学质量和效率，改革应该分层次、分阶段、有针对性地进行，在授课内容、课时安排、教学方法、考核方式等方面进行探索并不断总结经验，逐步完善，充分调动学生的学习积极性，培养学生理论联系实际、解决工程实际问题的能力，以达到提高教学效果的目的。

参考文献

[1]石立安主编.建筑力学[M].北京：北京大学出版社，2013

[2]王绪旺、王春生、杨存典.高职建筑力学教学改革研究[J].甘肃科技，2012（16）

[3]王娜、高丽荣.高职建筑力学课程教学的改革与实践[J].教育与职业，2006（23）

[4]段翠芳、李伟、王文堂.工程力学教学中存在的问题及其改革[J].河南机电高等专科学校学报，2010（2）

[5]徐美娟、张贝、王显连.浅析建筑力学实践教学平台[J].科技信息，2013（16）

[6]谢丽.高职《建筑力学》课程教学改革探讨与实践[J].新课程研究（中旬），2011（5）

[7]宫素芝.高职建筑力学教学改革[J].山西建筑，2009（25）

〔责任编辑：庞远燕〕

力学课程设计论文范文第3篇

[摘 要] 建筑力学与结构课程是高职院校建筑工程技术专业的一门专业核心课程，该课程具有理论性强、公式计算偏多的特点，学生学习该门课程具有一定的难度。为了提高建筑力学与结构课程的培养质量，将项目教学法引入课程中，分析该课程的实施如何调动学生的积极性，提高岗位适应能力，希望为相关课程的改革提供参考。

[关 键 词] 项目教学法；建筑力学与结构课程；应用分析

项目教学法主要是指在教师的指导下，将课程中相对独立的项目交由学生进行收集信息、设计方案、实施项目，并最终评价自身对问题处理的优缺点，学生通过这些了解项目各个环节，促进对课程的掌握，提高实践与理论结合的能力，挖掘自身的主观能动性与创造潜能。

建筑力学与结构课程对培养建筑工程技术专业的学生具有十分重要的作用，但该门课程知识点较多，教学两方都存在着不小的难题。项目教学法是一种相对成熟的教学方法，对于培养学生的工程实践能力和分组协作精神都有很强的适用性。教师应该作为项目的组织者和引导者，利用不同的项目任务组织学生的学习，架起学生从理论到实践的课程学习体系，最终提高建筑力学与结构课程的教学质量。本文将项目教学法引入课程当中，分析了该课程的实施如何调动学生的积极性，提高岗位适应能力，希望为相关课程的改革提供参考。

一、高职建筑力学与结构课程在教学过程中存在的问题

（一）缺乏与高职教学相配套的专业教材

目前，高职院校所采用的建筑力学与结构的相关教材，很多沿用的是本科层面学科教育的方式。教材的编排分解为各个知识点，涉及很多理论、公式与计算方面的内容。高职生因为自身基础相对薄弱，导致对该门课程的学习积极性不高。在进行教材编写的过程中，应减少一些无效的教学内容，适当降低学习难度，保证学习的质量。

（二）建筑工程技术专业文科生占比较大，工学基础薄弱

通过调查，目前很多建筑工程技术专业的学生，文科生占了不小的比例。在入学阶段，学生对该专业的了解程度不够，片面认为学好理论课程就可以成为一个合格的工程师。建筑力学与结构课程相较于其他课程对理科基础的要求较高，这就使得文科学生不重视该课程，甚至产生畏难情绪，最终导致学习效果不理想。

（三）教师缺乏先进的教学手段

通过调研发现，目前在建筑力学与结构课程的教学当中，很多教师还存在墨守成规的问题。针对课程内容多、学习复杂的情况，没有体现有针对性的教学手段。在目前新课改不断深入的情况下，教师在完成日常任务的同时，应针对课程改革，进行有针对性的研究，寻找先进的教学手段提高教学质量。

二、项目教学法在高职建筑力学与结构课程中的运用分析

（一）教师应首先向学生分配教学任务

在进行教学任务的设计时，教师应对课程标准和教材的内容进行有效的分解，明确各章节所应掌握的职业技能，再根据所属建筑不同的部位要求，进行项目任务设计，项目任务应有很强的应用价值，从而有针对性地锻炼学生的专项职业能力。在建筑力学与结构中，可将建筑不同结构（如梁、柱、板等）分解成不同的任务，通过设置难易适中的教学任务，让学生在完成任务的过程中，学习到相关的理论知识。

（二）系統化地进行分组教学

教师依据任务项目的难易程度，对全班学生进行分组教学，分组应兼顾学生的学习成绩与特点，使每组均包含不同层次的学生，这样可以达到互相学习互相促进的目的。

（三）项目实施阶段应让学生独立完成任务作业

在项目教学法的实施阶段，教师应扮演任务布置者和项目引导者的角色，保证学生能够独立地完成项目作业。教师应积极回应学生提出的问题，但是不要直接解答问题，而是应该引导学生通过一定的手段，查找相关资料和规范，找出解决问题的途径。教师应重点关注学生普遍出现的问题，进行有针对性的讲解，讲解应具有启发性，起到举一反三的作用。

（四）项目成果展示阶段应给予学生合理的评价

在项目成果展示阶段，每组应做项目介绍与答辩，积极开展组间互评，通过学生间自主形成的成果评价，让学生对知识的掌握更深刻。建立多维一体的评价考核模式，针对任务项目建立考核评价小组，评价小组由校内教师、行业企业专家组成，针对学生的课程答辩进行综合评价，提高行业企业专家在考核中所占的份量，使考核结果更加客观公正，让学生对自我的职业能力有清晰的认知。

三、结束语

通过以上论述我们得知，目前高职建筑力学与结构课程存在教学内容繁多、学生学习积极性不高等多方面的难题，严重影响了该专业课程的教学效果。课程组教师应根据该课程的特点，积极尝试项目教学，重点在项目准备、项目实施和项目展示等各个阶段合理引导学生学习知识、锻炼技能、获得独立解决问题的能力，最终达到提高学生工程实践能力的目的。

参考文献：

[1]吴海波.高职建筑力学与结构课程教学改革初探[J].现代职业教育，2016（24）：134-135.

[2]安文俊.项目教学法在建筑力学教学中的运用[J].建材发展导向，2015（7）：281.

[3]马鹏超.项目教学法在高职建筑力学与结构教学中的运用[J].江西建材，2015（5）：251.

力学课程设计论文范文第4篇

摘要：结合教学实践分析工程热力学的教学不足，对该课程教学方法进行改革和探讨。认为应该从加强基本概念与核心理论教学，突出专业特色，注重培养学生工程应用能力，加强与数理基础学科的联系，并在教学中运用多种教学手段，注重练习和考试等几个方面的改革，为提高该课程教学效果提供参考。

关键词：工程热力学；教学改革；探讨

当今能源、动力、机械、材料、航空航天、化工、生物（医学）、军事等众多领域内的许多科技进展都是直接或间接建立在热工研究基础之上，以热科学理论为主要基础之一的热工研究对人类社会的可持续发展和高科技的发展有重要作用。[1]工程热力学是研究能量转换规律以及提高能量转换效率的一门学科，是南昌航空大学（以下简称“我校”）飞行器工程类专业的重要专业基础课，它不仅为学生以后学习有关核心专业课打下必备基础，而且是今后涉及能源动力，特别是热能的各领域中进行深入研究、开发、创新的基础。因此针对飞行器类专业进行工程热力学教学改革，突出专业特色，保证教学质量，提高教学效果对培养飞行器工程类专业高素质的科技人才有十分重要的意义。

一、工程热力学教学中的不足

工程热力学课程主要包括基本理论和基本理论的应用两大部分，基本理论中包括基本概念、基本定律、工质的热力性质和热力过程等，基本理论的应用包括各种热力设备能量转换过程等。[2]教学和考试中要把这些基本知识点都覆盖，考试的情况就基本能反映课程整体的教改和教学情况。表1是我校飞行器工程类专业近两年的考试成绩分布表。

从学生考试成绩分析，可以认为工程热力学的教学基本情况是正常的，从学生答错的题目分析，存在的问题体现出学生对工程热力学的基本概念、基本理论理解不透彻以及缺乏理论联系实际的能力。

二、教学方法的改革与探讨

1.加强基本概念与核心理论的教学

随着社会发展和教育观念的改变，现在分配给专业基础课程的总学时数较少，而工程热力学的概念抽象，知识内容多，这一矛盾对教师组织教学过程提出挑战，也造成学生在学校工程热力学中对基础知识掌握得较薄弱，因此要优化课程体系合理安排教学内容。例如闭口系和孤立系，系统的平衡、均匀、稳定，准静态过程和可逆过程，理想气体和实际工质的状态方程，状态参数，过程与循环，熵和不可逆过程熵变，热力学第一定律与热力学第二定律等等这些重要的基本概念与核心理论需要在课堂上讲透彻，举例恰当，用语准确，否则学生就会对这些概念理解模糊而造成错误。例如很多学生认为工质经过可逆循环后熵变为零，而经不可逆循环后熵变大于零，以至于学生在后续课程中如用航空发动机中的某一过程与整个循环的结论去比较。还有许多学生认为在任何温度压力下密度比热容是一个定值，如此设置边界条件进行航空发动机内流体的数值模拟又怎么可能得出与实验相接近的结果。热力学第一定律实质是能量守恒在热现象中的应用，而热力学第二定律是说明能量转换的方向性的，很多学生只能从能量守恒角度考虑问题，根本不能建立能质差异的概念。这些基本概念基本理论对学生后续课程学习分析解决问题非常重要，因此在基本概念与核心理论等内容上一定要保证教学学时和教学质量，让学生对概念有非常清晰的理解。

2.体现专业特色，注意培养学生工程应用的观念

工程热力学有很强的工程应用背景，飞行器类专业后续核心专业课多是与航空发动机、燃气轮机等气体动力装置相关，因此在基本理论应用部分将压气机的热力过程和气体动力循环作为重点内容讲述，课堂举例也应选择。比如计算压气机定熵过程功耗，计算燃气轮机实际循环热效率等，让学生把理论和自己专业紧密联系起来，明白所学的工程热力学知识可以解决本专业的问题。而不是简单地认为工程热力学是一大堆理论和公式，在有限的学时内突出专业特色，有助于培养学生工程应用的观念和提高学生分析解决问题的能力。

3.加强与大学物理等基础课的衔接

注重数学、物理知识在工程热力学教学中的引导作用，强化学生热力学中抽象概念、过程的理解和领会，加深对热力学基本规律的认知和把握是有极大帮助的。[3]在学习工程热力学之前，学生们都学习了大学物理，要充分利用学生在物理课学习热学部分的基础。学生在学习物理时并不会特别去注重热学部分的学习，大多数同学包括大学物理考分很高的学生，在学习工程热力学时对物理中热学的知识记忆模糊，无法完整正确地讲述热力学第一定律和热力学第二定律的基本内容。因此可以在学生刚接触工程热力学时让学生明白物理中热学与工程热力学的紧密关系，可以要求学生在课后复习物理课热学部分内容，预习即将上工程热力学部分的内容，这样教师工程热力学的课堂中讲课的效果则会大大提高。

4.运用多种课内外辅助教学手段

教学的现代化使得多媒体教学已经广泛应用于高校各个学科，多媒体教学可以提供丰富的信息和资料。[4]在课件中把图表以及不同理论模型和热力设备运转的小动画用多媒体传递给学生，学生能够更好理解能量转换的抽象过程，并把注意力集中在课堂上。但是注意不能单纯地把教材中的内容搬到多媒体课件中，课件的内容或文字过多，重点不突出，教师照本宣科等也会使学生对学习失去兴趣，因此应在传统教学的基础上，利用好多媒体教学手段。课堂里的课件应该突出重点难点，而其他具体内容的表述，可以借助网络教学平台。例如我校的天空教室网络平台，可以把课程的教学大纲，教学资料，参考书，习题库等放在天空教室网络平台上，引导学生利用课余时间去学习和复习。只有课堂内传统教学手段与多媒体教学手段相结合，课外补充网络教学平台的各种资料，多种教学手段配合，才能使教学的效果达到最优。

5.注重练习和考试

工程热力学课程内有许多应用条件复杂的公式，例如开口系统能量方程就有稳定和非稳定的过程表达式和微分表达式。什么情况选用什么公式，只有通过多做练习，才能理解公式的内涵和具体的应用条件，才能提高学生分析解决工程实际问题的能力。考试是对学生掌握课程内容程度的检测，也是对教师教学效果的检验，师生都应高度重视。考试成绩能较客观地反映学生对工程热力学知识的掌握和应用能力，教师应该运用多种题型编制试卷，全面考察学生对工程热力学知识和应用的掌握情况，从而及时调整教学过程中存在的不足，引导学生积极主动学习，把基础打扎实。

三、结束语

工程热力学是一门经典学科，是培养创新能力的必须掌握的重要基础。由于该课程有概念多、知识点多、公式多、应用复杂的特点，对提高工程热力学教学质量的研究是个长期的课题。本文仅针对我校飞行器工程类专业课程体系的教学改革并结合自己的教学实践，通过尝试以上教学方法的改革，希望能对提高本课程的教学质量提供参考。

参考文献：

[1]童钧耕.工程热力学课程教学改革的几点看法[J].中国电力教育，2002，（4）：70-72.

[2]沈维道，童钧耕.工程热力学[M].北京：高等教育出版社，2007.

[3]高蓬辉，张东海，冯伟，等.将基础数学物理知识融入“工程热力学”教学中的探索[J].中国电力教育，2013，（22）：87-88.

[4]张勇，刘驿闻，富丽娟.工程热力学教学方法的研究与实践[J].科教导刊，2011，（36）：47-49.

（责任编辑：刘翠枝）

力学课程设计论文范文第5篇

摘    要：文章以黑龙江八一农垦大学农机专业为例，从“工程热力学与传热学”课时不足、部分先修课程知识缺失、学习主动性不足、教学手段单一及实践教学薄弱等问题出发，结合工程教育专业认证的理念，提出“工程热力学与传热学”课程教学改革的策略。

关键词：工程热力学与传热学;教学改革;农机

“工程熱力学与传热学”的主要内容是研究热能利用的基本规律，提高热能利用率的方法及热能利用过程与其他热现象中的热量传递的基本规律[1]。掌握和了解能量转换的基本知识、工程传热问题计算的基本方法是农业机械化及其自动化专业学生从事本专业工作所必备的基本技能。由于其具有内容抽象、理论性强、公式繁多且复杂、涉及知识面大等特点，造成学生学习积极性不高、教师授课压力较大[2]。本文总结了教学过程中存在的主要问题，并从教学内容建设、教学方法和考评机制改革方面进行了探讨。

一、“工程热力学与传热学”教学现状

（一）课时不足

农机专业现行培养方案中，“工程热力学与传热学”总学时数为30，其中实验学时为6，课堂教学学时数较少，增加了学习和教学的难度。所用教材为张学学主编的《热工基础》，共十二章内容，笔者根据近几年的教学经验，用30学时讲授全部内容且保证教学质量难以实现，加之在理论分析时如开口系统的稳定流动能量方程、卡诺定理的证明熵的导出、导热微分方程等需要占用大量的学时，如何取舍讲授内容成为重中之重。

（二）先修课程知识缺失

“工程热力学与传热学”与许多课程都有密切联系，涉及知识面大，在开设本课程之前，应已修并掌握高等数学、流体力学、大学物理等课程。农机专业的培养方案中并没有设置流体力学课程，学生在学习基本概念、理想气体的性质与热力过程等内容时没有困难，但在重点介绍对流换热的数学描述过程中的连续性微分方程、动量微分方程、能量微分方程和管内强迫对流换热的影响因素时，由于流体力学相关知识的缺失，导致学生难以完全理解。且该课程第五学期开设，此时学生在第一、二学期学习的高等数学知识逐渐模糊，加之掌握水平不一，导致学生对导热微分方程式的推导如其中泰勒级数展开不能很好地理解，涉及可逆过程的体积功、技术功对积分偏微分感到恐惧，甚至产生排斥心理，大大降低了学习“工程热力学与传热学”的信心。

（三）学习主动性不足

首先，教学内容中理论分析涉及许多数学理论，经验公式繁多，难于理解和记忆，系统性较差，重点分散，同时课程学分少[3]。上述诸多问题造成学生主动学习的兴趣和积极性大大降低，上课前完成课程预习的学生很少，由于大三学生学习任务重，能够课后复习的学生更是微乎其微。其次，学生在本科学习阶段对所学该门课程内容在今后的实际工作过程中不确定是否能用到，造成主动学习的动力缺失。

（四）教学手段单一

授课是教学的中心环节，常规的授课方式多为教师授课为主，通过幻灯片和板书相结合的形式进行讲解，按照教学的内容分别介绍章节的基本概念、定律和复杂的计算公式，内容抽象晦涩，学生只能被动接受，与学生互动效果不理想，教学过程中缺少有效反馈，难以激发学生学习的兴趣。

（五）实践环节薄弱

理论学习最终要以实践应用为落脚点，实践中发现的科学问题进而促进理论的提升，但在“工程热力学与传热学”课程的学习过程中实践环节比较薄弱，所开展的实验受多因素的限制，多为认知性、验证性实验，如本课程开设的二氧化碳临界状态观测及p-v-T关系测定实验、气体定压比热测定实验和自由对流横管管外放热系数测定实验，缺少综合设计性实验。限制了学生创新能力的发展，加之学生缺少相应的工程实践经验，更难以达到培养学生创新思维、发现问题、分析解决实际工程问题的目标。

二、“工程热力学与传热学”教学改革策略

（一）整合教学内容

坚持以产出为导向、以学生为中心和持续改进为基本理念，根据学时调整课程的内容，修订教学大纲[4]。在教学中用精细的教学大纲控制教学开展，突出课程的系统性和逻辑性，注重讲解定理、基本假设和应用范围，简化或省略与今后工作联系不大的理论和公式的推导过程，重点培养学生解决实际工程问题的能力[5]。

教学内容调整如下：第一篇工程热力学部分，重点介绍基本概念，主要包括热力系统及其分类，平衡状态及状态参数、准平衡过程、可逆过程、热量和功量的计算;热力学第一定律的实质，闭口系统第一定律表达式、开口系统稳定流动能量方程式的推导;正向卡诺循环和卡诺定理、克劳修斯积分不等式、孤立熵增原理;理想气体的性质、理想气体的状态方程;水蒸气的产生过程和湿空气的性质、湿空气的焓—湿图。简单介绍理想气体的热力过程、逆向卡诺循环和水蒸气的基本热力过程。自学动力装置循环、制冷装置循环。第二篇传热学，重点介绍热量传递的基本方式，导热稳态导热计算、单向流体强迫对流换热特征数关联式、辐射换热的基本概念基本定律，传热的过程及换热器。简化对流换热的数学描述，辐射换热的计算方法，自学非稳态导热有关内容和对流换热的实验研究方法。同时合理优化实验教学，引导学生根据所学原理，分组自行设计实验方案及步骤，如开展翅片管束管外放热传热实验，培养学生利用所学理论知识开展创新活动，激发学生创新意识。

（二）创新教学方法

针对部分学生先修课程知识缺失的问题，改变传统“工程热力学与传热学”的教学模式，课前利用MOOC、微信群等平台，将该次课程所涉及的相关数学公式如微分、偏微分、定积分、泰勒级数，流体力学的重要内容发布给学生，鼓励学生提前复习和补充所欠缺的知识点，以便提高课堂的学习效率同时也缓解课时不足的矛盾。

以学生为中心，突出学生的主体地位，引导学生利用所学理论知识讨论、分析和解释日常生活中的问题和现象，增加互动环节，提高学生的学习兴趣[6]。在课程教学过程中应用问题讨论法、类比对比法、案例分析法，培养学生获得信息的能力[7]。如在介绍热力学第二定律的表述时设定热机在某一特定条件下工作，引导学生分析该过程能否实现，又如在学习稳态导热时，以教室为例如何布置暖气，如何确定传热面积等实际应用问题，激发学生的学习热情和主动性，逐步培养學生发现并解决实际工程传热等问题的能力。对于教学内容中的闭口系统的热力学第一定律表达式和开口系统稳定流动能量方程、热量传递的三种基本方式、平壁传热和圆筒壁传热等内容，采用对比法教学，强化学生的记忆和理解，清晰之间的联系与区别，在教学的过程中，结合学生的实际情况适时引入案例进行分析，拉近理论与实际应用的距离，注重难点疑点的解答。同时鼓励学生分组讨论汇报，加强课程的随堂测验，锻炼了学生自主学习能力，培养团队协作精神，巩固学习成果[8]。

为开拓学生的国际视野并培养学生获取专业前沿信息的能力，对教学的部分内容逐步开展双语教学。双语教学有助于学生熟悉专业术语的英文表述，为学生未来查阅英文科技资料、阅读英文科技文献和进行国际交流打下良好的基础[9-10]。鉴于学生英语水平参差不齐的情况，实时调整英语授课的比例，以此激发学生进行国际学术交流的兴趣和积极性。

（三）改革考评机制

课程考评是对教师教学理念、教学内容和教学方式的直接反馈，也是对学生掌握该课程的检验[11]。以往的课程考核效果很不理想，尤其是综合类型的计算，学生普遍反映计算公式忘记或混淆导致空白或错答。而课程学习的最终目的是运用所学知识、原理解决实际的工程应用问题，并非考察学生的记忆力，仅依据闭卷考核和平时成绩不能反映教学的真实性和客观性。针对上述问题，课程考核方式已采用过程考核与考试考核相结合的方式。过程考核包括课堂出勤、课堂讨论及互动、课堂测验、课程实验，考试考核仍采用闭卷考试形式，对基本概念、基本原理的考核，无相关资料参考，对于综合类试题，考试时提供相关的资料参考，要求学生选用正确的理论和公式来分析解决问题，实现考查学生基本理论知识的掌握和解决工程问题的能力。

三、结论

“工程热力学与传热学”是农机专业学生进一步学习“谷物干燥原理及设备”和“农副产品加工设备”等课程的基础，结合工程教育专业认证的背景，改变传统的教学模式，通过总结现有问题、调整教学内容、改革教学方法及建立多元化考评机制，充分调动学生的学习积极性、主动性，逐步培养学生发现并解决实际工程传热等问题的能力，进而增强创新意识、提高创新能力。

参考文献：

[1]张学学.热工基础[M].北京：高等教育出版社，2015：4-6.

[2]林郑忠.热力学基本理论教学实践与思考[J].集美大学学报：教育科学版，2012，（3）.

[3]张彭岗，张墨，唐爱坤.工程认证背景下机械类专业“传热学”课程教学的探索与改革[J].教育教学论坛，2016，（40）.

[4]胡元闯，王凤领，张波，等.工程教育认证背景下地方高校网络工程专业人才培养模式探索[J].当代教育实践与教学研究，2018，（6）.

[5]田娟荣.高职“传热学”课程教学改革探讨[J].中国电力教育，2012，（3）.

[6]杨昆，王嘉冰.“以学生为中心”的传热学教学研究[J].化工高等教育，2016，（6）.

[7]阮芳，龙激波，王平，等.传热学课程教学方法的研究与实践[J].高等建筑教育，2015，（6）.

[8]曲明璐，王丽慧.基于工程人才培养的传热学教学改革策略[J].西部素质教育，2017，（21）.

[9]赵占勇，李玉新，梁敏洁，等.高校实验班传热学双语教学模式研究与实践[J].化工高等教育，2018，（5）.

[10]史波，单勇，张勃，等. 《传热学》双语教学的实践与思考[J]. 教育教学论坛，2018，（30）.

[11]张吉军，曹龙奎，代洪庆，等.农业高校工程类专业课程多元化评价的实证研究——以黑龙江八一农垦大学工程学院工程类专业为例[J].高等农业教育，2018，（6）.

[责任编辑  包玉红]

力学课程设计论文范文第6篇

摘要：在指出机械工程基础课程的现状及问题的基础上，对问题进行了分析，给出了教学顺序大调整及项目教学方式的整体解决方案，并关注具体的实施。

关键词：工程力学 机械设计基础 单缸内燃机 课程改革

一、机械工程基础课程的现状及问题

“机械工程基础”课程是我院针对一年级学生设置的专业核心课程，包括工程力学与机械设计基础两部分，教学总数78学时。

该课程的总体目标是使学生获得常用机械的工作原理、使用手册和有关规范、设计机械传动装置和简单机械等等方面的能力。为今后在产品设计、产品加工、检验和设备维护等岗位群所需要的职业资格打下良好的基础。同时也需要通过本课程的学习获得必要的方法能力及社会能力，使学生具有职业发展和迁移的能力，即具有持续发展和终身学习的能力。

机械工程基础是根据高技能人才培养发展的需要和课程改革的要求应运而生，它在教学计划中起着承先启后的作用，是学生由偏重理论学习向结合工程实践学习的过渡和转折点；对建立学生工程意识、培养学生分析问题解决问题的能力、养成学生严谨的工作作风起到了潜移默化的作用。应该说它不仅具有较强的理论性，同时具有较强的实践性和应用性。

然而现在的机械工程基础课程还是以理论为主，理论与实践没有紧密联系，甚至有些脱节；而且在课时大幅减少的情况下，机械工程基础又分割成了工程力学与机械设计基础两部分，这两部分也没有紧密关联。作为教学效果，学生总是反应没有学会，如果严格要求，一般的班级不及格率要超过40%。这样的效果是很成问题的。

二、模块化的项目作为解决方案

其实，工程力学与机械设计基础两部分之间有一个人所共知的联系，那就是工程力学可以为具体零件的设计服务，机构传动也为力学提供了最鲜活的例证。但是目前的课程中也没有太多体现。一直采用的是以课堂理论教学为主的教学模式，实践教学环节的薄弱导致了学生在实际操作中存在许多不足之处。究其原因，主要是由于传统的教学模式存在着先天不足。单调的教学手段降低了学生主动学习的兴趣，统一的教学内容和教学要求忽视了学生个体之间的差异。在以往教学改革实践中，强调理论联系实际，但只是在开始时将课程内容刻意地分为理论教学和实践教学两个部分，或者只是通过减少理论教学时间和增加实践教学时间，然后在实施过程中又机械地加以叠加。因此，这种改革只是一种形式上的改革，只有从突破传统模式上着手，才能从根本上改变这种状况。

首先，在课程的总体顺序上进行调整，传统的机械工程基础是先讲工程力学（又包括静力学和材料力学），后讲机械设计基础。其实材料力学在本课程中主要是为机械零件的设计来服务。现在可将两部分融合起来学习。具体的做法是机械设计分成单元模块与工程力学交替学习，而且是将机械设计部分放在前，工程力学在后的顺序进行。

其次，在课程的内容上突出对学生职业能力的训练，理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行，同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要，并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。项目设计以单缸内燃机的拆装和性能分析、车床主轴箱的拆装和性能分析、齿轮减速器的拆装和设计为线索来进行。教学过程中，要通过校企合作，校内实训基地建设等多种途径，采取工学结合的形式，充分开发学习资源，给学生提供丰富的实践机会。教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式，通过理论与实践相结合，重点评价学生的职业能力 。

学习性工作载体以减速器、单缸内燃机、车床主轴箱（自行车、电动车、小型缝纫机、修鞋机、牛头刨可作为替代项目）等典型机械来完成。比如单缸内燃机项目涵盖了多种机构，是培养学生知识、技能、职业态度较好的工作平台，有助于开阔学生的视野、开发思维、运用相关的专业知识解决问题。再比如一个车床主轴箱就涵盖了以上几门学科的内容：从轮系——主轴，这中间涉及齿轮、轴等零件的尺寸确定，涉及齿轮、轴等零件的材料和热处理方式的选择，涉及齿轮、轴等零件的结构图，涉及齿轮、轴等零件的加工工艺，涉及轴上零件装拆、轴承选择，涉及轮系传动比、末轮转速计算等。通过对各学科知识间的综合，将原本孤立的知识重新整合起来，形成系统，有利于进一步提高学生分析问题和解决实际问题的能力。

这些项目能覆盖课程大部分学习内容，通过工作任务的实施，引导学生的学习过程，设置典型工作任务的学习情境，学生在实施学习情境的过程中，能结合课程教授的知识，形成和加强运用力学知识及简单机械设计的能力。我们又提供了一些具有一定趣味性和实用性的机器（如踏板车和切割机等），作为兴趣小组在课余或假期时间完成的工作任务载体。

综上所述，可以形成如下的学习安排：

这样安排的好处是学生学到任何一部分，都有相应的伸手可及的实例。

课堂的组织与实施作为力学与机械设计部分可以区别进行。作为机械设计部分，以内燃机为例，首先分析内燃机的结构及组成，拆装旧机，了解更多的机构及零件，内燃机中连杆机构的简图绘制及自由度分析，观察其运动特点、分析连杆机构的动力特性。

新的教学模式实行后，“教室”的概念必将淡化，也将没有理论课和实训周的区别。新的教学模式中，项目课程是以将来工作任务和内容为参照点设置课程名称，根据专业课程目标和涵盖的工作任务要求，确定课程内容和要求，训练学生应获得的知识、技能与态度。这样无论从课程名称还是教学内容都将与市场联系得更加密切。

三、教学组织与实施

我们建立了“多样式课堂”，学习过程紧贴操作员和管理员的职业岗位培养目标；“多样式课堂”，包括多媒体教室，力学实验室、多功能机械拆装实训室，一体化教室、企业的生产现场、校内各个实训基地，按照不同的教学内容，设计以教师为主导、学生为主体的引导式、参与式、互动式、开放式、自学式等多样化的教学过程；采用案例教学、直观教学、现场教学等多种教学方法；采用板书、实物模型、示教板、投影仪、电子教案、电教片、多媒体课件等灵活多样的教学手段，实现传统的教学手段与现代教育技术手段的并用，使教学内容不再抽象难懂，在教学中要积极改进教学方法，按照学生学习的规律和特点，从学生实际出发，以学生为主体，充分调动学生学习的主动性、积极性。

注重各种软件的开发和利用，如“教学视频”、“在线答疑”、班级 QQ群等，让学生置身于网络学习平台中，积极自主地完成该课程的学习，为提高学生知识和技能提供了有效途径。置身实践性教学环境，在实地感悟—实践—掌握所学知识，课程计划逐步按照实现教、学、做结合，理论与实践一体化，实训、实习等教学环节的合理设计。

总而言之，新的课程教学体系以机械认识—机械设计—机械研究—机械创新为主线，把创新大赛中反映出的创新能力所需的理论知识、专业技能反馈到教学、实验、实践等各个环节中，从源头挖掘大学生创新的潜能，着重培养学生的工程实践能力、团队协作能力和综合创新能力。

参考文献：

[1]张水香．基于创新教育的《机械设计基础》课程改革初探[J].中小企业管理与科技，2009，(1):157.

[2]卢向民.职高机械基础课程教学改革探讨[J].科教导刊，2009，(26)：38-42.

[3]苗淑杰.加强精品课建设，推进“机械设计基础”课程改革[J].长春理工大学学报，2010，(9):117-118.[责任编辑 魏杰]