理论力学课程体系改革探索与实践
理论力学实验课教学改革实践

(1.辽 宁 科 技 大 学 机 械工 程 与 自动化 学 院 .辽 宁 鞍 山 11405l;2.辽 宁 石 油化 工 大学 外 国 语 学 院 ,辽 宁 抚 顺 113001)
摘 要 :针对理论 力学实验课 学时 少的 问题 ,根据课程特 点 ,探 索采 用 实验课 学时与课余 时间相 结合的“2+ X”实验 研 究 模 式 ,进 行 理 论 力 学 实验 教 学 改革 。介 绍 了实 验教 学 改 革 的 学 时 安 排 、选 题 、研 究 内容 和 实施 效 果 。 两届 相 关 专 业 班 级 中进 行 的 试 点 结 果 表 明 ,选 择 实 际 问题 作 为研 究题 目,建 立 力 学模 型 ,在 整 个教 学 的 不 同阶 段 对所 选题 目进 行 深 入研 究 ,能 够 加 深 学 生 对 理 论 知 识 的理 解 ,培 养 动 手 能 力 ,提 高 综 合 素 质 。 关 键 词 :理论力 学 ;实验课 ;教 学改革 ;力学建模 中图分 类号 :G642.423:O31 文献标 识码 :A 文 章编 号 :1674—1048(2011)03—0330 03
《理论力学》的教学改革研究

关键词 :《 理论力学》; 学改革 ; 学模式 教 教 作者简介 :王强劲 ( 7一 ,男,湖北黄冈人 ,仲・ 1 9) 9 恺农业工程学院城市建设学院,助教 ,主要研究方向 : 特殊 地基及边坡稳定分析;
徐 兆娟 (92 ) 18一 ,女,江 西高安 人 ,仲恺 农 业工程 学院城市建 设学院,助教 ,主要 研 究方 向 :大跨 度 空间结 构。( 广东 广州 502) 1 5 2
动参 与者和积极 探索者,在 带着 问题 自学,课 堂 生积极地创造条件 ,充分发挥学生 的自主性、创 造性、能动性 , 上只需小 结式 的讲 解 ; 于重点难点 内容,可以引导学 生先 带 对 即主体作用。具体来说 ,可 以从教学方 法、教学手段及 考核制 着 问题初步了解基本概 念、基本原理 以及 逻辑推理方法,思考
理论力学》是研 究物体机 械运 动一般 规律 的学 科,是许 度三个方面人手。 多工科专业如机械 、工 民建、石油工程 等的重要专业技 术基础 课程, 其主要 特点是理论性强, 具有高度的抽象性 和概 括性。 理
一
、
灵活运用多种教学方法
在教学 中,要 改变 过去讲细、讲透的传统单一的教学方法 ,
有侧重的掌握某个工艺流程的设计,又可以在相互的探讨学习
中见识到多种工艺流程 的设 计过程 ,而且在课程设 计的设计上,
参考 文献 : [张永宁, 知识特性与知识转移研究综述[. 石油大学 1 ] 陈磊. J 中国 】 [ 刘大海. 2 】 在机械设计课 程设 计中 强学生实践能力的培 养 加
孽 中国电力教育
20 年 1月 上 总 第 14 08 1 2期
理论力学 的教学改革研究
王 强劲 徐 兆娟
浅谈理论力学课程教学改革

繁多且抽象而课时却在不断减少, 使得其教学难度进一步加大, 因此 , 对它的教学进行不断改革就显得尤为重要。
关 键词 : 理论力学 ; 教学改革 ; 教学方法
中图分 类号 :6 1 G 4
理论力学是研究物体的机械运动及 物体间相互 机械作用 的一般规律的学科。是工科大学生的一 门 重要专业基础课 , 它在基础课和专业课之间起承前 启后的作用 。主要以伽利略和牛顿总结 的基本定律
第2 7卷 第 1 4期 21 0 1年 7月
甘 肃科 技
Ga s ce c n e n u S in e a d T c
I 2 No 1 f 7 . .4
J / 2 1 u. 0 1
浅 谈 理 论 志军
2 教学 改革 的设想和尝试
针对该课程 自身的特点和学 习现状 , 结合笔者
这几年 的教 授经 验 和 系里 其 他 老 师 的建 议 , 对理 论
殊而又简单 的情况开始 , 再逐步引向一般情况 , 引进 新 内容 。这 样 , J 容易使 学生产生一种错 觉 , 为 认
理论 力 学 只不过 是 中学物理 和大学物 理 的补充 和延
力学的教学提出下面的改革设想 , 以便适应少学时、 高起点的理论力学学习的实际要求 , 同时也能充分
调 动学 生 的学 习 积极性 , 发挥 学生 潜能 , 高理论 力 提 学 的教 学效果 。
续, 调动不起学 习的积极性 。当新概念、 新方法 、 新 内容 逐步 引进 时 , 学生还 处 于麻 痹状 态 。等醒 悟时 , 已错过了好多新内容、 新方法, 致使后面的内容学起
过程中 , 总能发现这 种现象 , 课堂上 , 觉得同学们还
接受 的不 错 , 回答 问题也 踊跃 , 但做 的习题作 业总是 错误 百 出 , 期终考 试 成绩更 是不 堪设想 。
理论力学课程教学改革与实践

们 必 须 面 对 的 另 一 个 重 要 问 题 。
一
、
目前我 国所 采用 的理论 力学课 程 教学 内容 和讲
授 体 系基本 上仍 延续 前 苏 联 的模 式 , 由 于理 论 力 但 学所研 究 的许多 问题 大多 来 源 于 具体 的工 程 实践 ,
是 从 实践 中抽象 出来 的 。时代 的发 展 要求 高等工科 院校培 养 的 人 才 必 须 掌 握 现 代 科 学 技 术 的最 新 成 果, 具备 较强 的 能力 和 扎 实 的知 识 基 础 。而 现 在 由 于过份强 调 理论力 学 课 程 的严 密 性 与 完 整性 , 导致 课 程结 构越来 越庞 大 , 学 内容越来 越 繁琐 , 材也 教 教 越 编越厚 。理 论力 学与其 它力 学 系列课程 之 间 的重 复 现象 突出 … 。 作为 一 门系统 性 、 理论 性很 强 的课程 , 理论 力学 的教 学过 程引 入 了程 序 化 的思维 方式 。究 其 原 因 , 首先 , 理论 力学 的整 个课程 内容 均可 从公理 、 律 出 定
生 的工程 意识 和动 手 操作 的能 力 ; 养 用力 学 知 识 培
解决 实际工 程 的能力 ; 培养 创造 性解决 问题 的能 力 ; 培养 逻辑思 维 能力 ; 掌握科 学研究 的思 想 和方法 。 当前理 论力 学课程教 学 面临 的主 要 问题
2024年理论力学学习体会(三篇)

2024年理论力学学习体会,____字理论力学是物理学的基础学科,是研究物体运动的力学规律和运动规律的数学描写的学科。
在2024年,我有幸学习了理论力学这门课程,通过学习和实践,我对理论力学有了更深入的理解和认识。
在我学习的过程中,我意识到理论力学的重要性和应用价值,并且体会到了学习这门课程的困难和挑战。
在这篇文章中,我将分享我对理论力学的学习体会和心得。
首先,我深刻认识到理论力学是物理学的基石。
理论力学研究的是物体在力的作用下的运动规律,它是描述和解释物质世界中各种力学现象的核心理论。
通过学习理论力学,我了解到了牛顿力学和拉格朗日力学这两大分支的基本原理和数学方法。
牛顿力学是经典力学的基础,它通过描述物体在外力作用下的运动轨迹来揭示物体的动力学特征。
而拉格朗日力学则是从系统的整体性能出发,通过构建广义坐标和拉格朗日函数来描写物体的运动规律。
这两种方法相辅相成,互为补充,为我们研究和解决各种力学问题提供了有力的工具。
其次,理论力学的应用价值不可忽视。
理论力学在物理学、工程学和应用科学等领域都有广泛的应用。
通过理论力学的研究,我们可以深入了解和揭示物质运动的规律,从而指导和推动科学技术的发展。
例如,在工程学中,理论力学可以用于设计和分析各种机械装置和结构。
在物理学中,理论力学可以用于解释天体运动和微观粒子的行为。
在应用科学中,理论力学可以用于优化和改进各种工艺和生产过程。
因此,理论力学的学习对我们的学科研究和实践应用都具有重要的意义。
然而,学习理论力学也面临着一定的困难和挑战。
首先,理论力学是一门数学和物理学相结合的学科,它需要我们掌握一定的数学工具和方法。
例如,微积分、线性代数和微分方程等数学知识是理论力学学习的基础,我们必须要有扎实的数学基础才能够深入理解和应用理论力学的原理和方法。
其次,理论力学的问题求解需要我们具备一定的逻辑思维和分析能力。
在解决实际问题时,我们需要能够找到问题的本质和关键点,并运用正确的理论和方法进行求解。
《理论力学》课程思政设计与实践探讨

《理论力学》课程思政设计与实践探讨 2中国民航大学航空工程学院天津 300300;)摘要:全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的有效措施。
《理论力学》对培养学生的专业认同感和自豪感起到重要作用。
本文对《理论力学》课程如何进行思政元素的有机融入与课堂实践进行了探讨。
利用现代信息技术进行多维度、多层次思政设计,通过开展特殊作业、实时更新思政案例、创新课堂授课方式、改进教学模式等措施,丰富课程思政内涵,起到“如盐化水”的教学效果。
关键词:理论力学,思政设计,思政案例,课堂实践随着国家大飞机和发动机专项的快速推进,民航运输业和航空制造业呈现融合发展的态势,对民航维修工程高端人才培养提出了更高的要求[1]。
《理论力学》课程作为航空维修类专业的基础课程,在专业认同感和民族自豪感培养中起到重要作用。
将思想政治育人元素融入课程教学各个环节,培养学生爱国主义情怀与对科学不懈追求的精神,塑造学生正确的人生观、价值观、工程伦理观。
一、《理论力学》课程思政目标《理论力学》是大部分工科专业课的基础,能使学生了解所学专业的重要性,产生专业认同感和自豪感。
《理论力学》课程思政的主要目标为:1、培养学生逻辑和创新意识。
《理论力学》课程知识具有很强的逻辑性和系统性[2],可以有效培养学生的逻辑思维和创新意识。
纵观各个工程应用“大国重器”的研制历程不难发现,力学在探索自然规律、突破技术瓶颈中起到的重要作用,学好力学可以使学生在知识赋予的力量下,具备敢于探索未知、追求真理的勇气。
2、激发学生航空报国的家国情怀。
随着国家大飞机和发动机专项的快速推进,航空运输业和制造业对民航维修工程人才提出了更高的要求。
通过开展课程思政,将爱国情怀和民族自豪感与课程内容有效融合,可以激发学生航空报国的家国情怀。
二、《理论力学》课程思政改革的实施路径1、多维度、多环节一体化课程思政建设。
将思政教育理念融入理论力学教学环节的每一部分,构建教学大纲、教案、课件、讲稿、考核等多维度一体化思政教育授课体系。
【课程思政优秀教学案例】《理论力学》课程

案例课程:课程牵连运动是定轴转动时的加速度合成定理科氏加速度一、课程简介课程名称:理论力学面向对象:机械类一年级学生主要内容:质点、质点系和刚体、刚体系的静力平衡、运动学和动力学的基本规律、模型建立、计算和研究方法课程思政建设中的特色与创新点:从责任、能力和知识的三个维度展开课程育人实践。
在学习过程要求学生掌握理论力学的专业课程知识和利用知识分析问题的能力,穿插强化其责任和情怀。
1)潜移默化、润物无声切入思政元素发掘“年轻人需要什么?”,发挥自己的特长,讲授自己熟悉的工程案例,潜移默化、润物无声。
将“有准备”的思政点”与课程教学结合;亦能“无准备”地因势而导、因情而生。
2)课程背景知识与思政元素的结合学生一同回顾和重温理论力学的发展历程,让学生感受“爱国、创新、求实、奉献、协同、育人”的科学家精神,激发学生学习科学知识的积极性和主动性,增强学生的专业自豪感。
3)课程主要内容与思政元素的融合将理论与实践联系起来,注重自然而然地知识点和能力点逻辑延伸,“从实践中来,到实践中去”,培养学生严肃认真、精益求精的品质。
二、案例展示1、课程思政育人目标1)通过我国力学家的故事培养学生的社会责任感和使命担当精神;2)用力学思维培养学生的思辨精神和能力;3)将传统课堂、翻转课堂相结合培养学生学习方法。
2、课程思政元素及实施路径思政元素:三个认同、科学精神、强国意识。
将课程思政内容有机融入课堂内容,教学环节依次为:前课复习→实验引入→科学史回顾→细微之处→理论推导→重大意义→案例回顾→理论总结→计算例题→课堂总结。
实施路径:1)授课案例上联家国情怀,下扣学生生活,开展价值引领,以“互动+案例”引入课程思政,培养“三个认同”。
抓住课堂引入环节,吸引学生兴趣,结合学生家乡具有中国特色的自然和人文现象,唤起学生的自豪感。
打破课堂沉寂,以互动讨论启发学生思考,激励学生求知精神;结合课程内容引入思政案例,培养家国情怀,增强国家认同、政治认同、文化认同。
浅谈课程思政在理论力学中的实践探索

浅谈课程思政在理论力学中的实践探索摘要:理论力学作为一门理工科专业基础课,其较强的理论性使得学生不易掌握,本文从中挖掘相关思政要素,在丰富课堂内容的同时,使学生更易理解理论知识,也进一步培养学生严谨的逻辑思维方法,树立较强的工程责任意识,培养具有社会主义核心价值观的科技人才。
关键词:课程思政,责任意识,思维方法一、理论力学的课程内容及育人目标理论力学”是工科类专业一门重要的专业基础课程,其独特的概念、原理、定律等构成了严格的逻辑知识体系。
其理论知识可以应用在交通机械、土木建筑、航空航天工程等诸多行业及领域中。
理论力学分为静力学、运动学和动力学三部分,知识体系和逻辑结构不尽相同,静力学和运动学相互独立,但它们都是动力学部分的基础。
动力学解释了物体运动状态发生改变的原因,与运动学各部分内容间也是互相联系的。
本课程是大部分工程技术科学的基础,涉及交通出行、建筑桥梁、机械制造、航空航天领域中,通过力学在这些领域中的应用实例,使学生们体会力学对国民经济发展的重要作用,特别是我国经济高速发展时期,高铁、桥梁的建设项目方面的重要成就所体现的力学作用。
课程思政的目标就是课程育人,与思政课程同向同行。
思政主要涉及两方面的内容,一方面是“思”,意在培养学生的世界观、方法论和认识论,另外一方面是“政”,让学生在学习理论知识的同时,也要关注国内外时事,培养学生的爱国情怀与社会责任感。
本文旨在研究课程思政方式在理论力学中的实施,将其融入至理论知识中,在提升学生理论知识的同时,提升他们正确的分析问题、解决问题的能力,培养学生严密的逻辑思维方式和科学的逻辑方法,优化他们的认知结构,结合相关的思政要素,增强学生们的家国情怀与文化自信,培养他们自学自律、工程责任意识,从而培养具有社会主义核心价值观的科技人才。
二、思维方法的培养合理利用学生逻辑思维方式和科学逻辑方法加以引导运用,使学生进行认知结构优化调整,改造并建立科学的力学概念,培养具有科学的认识论和方法论的创新型人才。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
理论力学课程体系改革探索与实践
摘要:本文介绍1996年以来清华大学的理论力学课程体系改革情况。
通过分析理论力学课程在工科大学生培养中的定位和任务,明确与中学物理、大学普通物理的不同分工,确定理论力学的核心内容。
实践中逐渐形成了新的理论力学体系,用64学时完成理论力学的核心内容,并保持了系统性和逻辑性。
关键词:理论力学:教学改革;课程体系;教学内容
理论力学是清华大学的重要基础课之一,目前由航空航天学院的理论力学课程组面向机械学院、土木水利学院、航空航天学院开设。
自1987年以来,理论力学一直是校级一类课程,2002年入选学校首批“百门精品课”建设项目,2003年被评为北京市精品课程,2004年被评为国家精品课程。
一、课程体系改革的过程
1996年正逢四年一届的全国大学生力学竞赛,我在8月初突然接到任务:9月上旬用16个学时为参加竞赛的学生串讲理论力学。
由于没有系统讲授过理论力学课程的经验,这是极大的挑战,也迫使我另辟蹊径,初步形成了现在的课程体系雏形。
这次竞赛中,清华大学参赛学生获得了理论力学成绩第2名到第7名。
而后,我们在工程力学系95级、96级、98级连续进行课程体系改革试点。
当时理论力学的课内学时为112,秋季学期48学时,讲静力学和运动学内容,春季学期64学时,讲动力学内容。
使用的教材是清华大学理论力学教研组罗远祥等编写的《理论力学》。
促成新体系在全校推广的机遇是清华大学的学制由5年改为4年而大幅度压缩学时。
用64学时讲完原有的教学内容,采用新体系是惟一出路。
2000年,理论力学教学组的4位青年教师编写了讲义,在全校试用。
2001年正式出版了新体系教材,并在后续几年内完成了教材的“立体化”。
二、课程体系改革的思路
在大幅度压缩学时之前,清华大学(以土木系为例)理论力学的学时
1993年为128,后来减少到112,再减少到96,到1996年秋季减少到88。
那段时间的教学改革主要是砍教学内容,先砍掉习题课,即“砍小不砍大”。
再就是按“静、运、动”的教学顺序砍掉后面的内容,即“砍高不砍低”。
教师们认为这种做法值得商榷。
在2000年学时减到64了,如果还按照静、运、动的教学顺序砍掉后面的内容,就意味着动力学部分和分析力学完全被砍掉,学生就会感觉理论力学与普通物理的力学部分(注:这里指我国现在的教材,国外的教材可能完全不同差别不大。
学生学起来“没劲”,有的理论力学教师建议普通物理不讲力学,反过来,也有人认为应该取消理论力学课。
笔者曾经尝试过给没学过大学普通物理的一年级下学期的学生讲理论力学,感觉就像给高中生讲课,师生都感觉困难。
因此,理论力学教师不能低估普通物理打基础的重要性。
我们必须明确理论力学与中学物理、大学普通物理的不同分工。
不能在理论力学课程中简单重复物理的内容,而应该在物理的基础上,讲授理论力学的核心内容。
那么,哪些属于理论力学的核心内容?很多理论力学教师研究过这个问题。
通过分析理论力学课程的任务,我们认为理论力学的核心内容是建立研究力学对象的数学模型所需的原理和方法,既包括普通物理中讲过的牛顿力学,也包括学生在理论力学中第一次接触的分析力学。
理论力学是工科大学生的第一门力学课程,也第一门技术基础课,是后续课程的重要基础。
这是课程的第一个任务。
理论力学能培养学生综合运用数学工具和力学原理定量地研究实际工程问题的能力,不是停留在定性地解释物理现象和揭示机理方面。
这是理工科人才的基本素质要求。
理论力学介绍的研究问题的基本思路、基本理论和基本方法,可以应用于很多研究自然界和工程技术的问题。
然而,理论力学不是直接面向工程应用的专业课,重点不是去解决一个个具体工程问题。
众所周知,解决工程问题一般要有三个步骤。
第一是将工程对象简化为力学模型,如质点、刚体、弹性体、流体等,做简化既需要力学知识,又需要工程经验,还要了解工程要求和约束。
这个步骤不适合作为理论力学教学内容,对教师和学生来说都是无法胜任的。
第二是针对力学模型,利用力学知识建立相应的数学模型(数学方程),这正是理论力学的任务。
第三是对数学方程进行分析计算。
一般来说,这个内容也不适合大学低年级的学生。
另外,我们可以借助高等数学工具,采用演绎的方法讲授,既节省学时又加强系统性。
根据上述分析和认识,我们在实践中逐渐形成了新的理论力学体系,用64学时完成理论力学的核心内容(详见表1)。
表1是2007—2008学年秋季学期给清华大学航天航空学院讲课的教学日历,从中可以看出具体教学内容的编排情况。
从2000年至今进行了8年的实践,全体任课教师均为青年教师,其中3名教授、博导,2名副教授,4人先后获得过清华大学青年教师教学优秀奖。
这些任课教师的教学评估成绩均为优秀,其中3位教授多次进入全校前5%。
难能可贵的是,1名新上岗的副教授第一次讲课即取得了92分的好成绩。
更让人欣慰的是,现在我们的学生喜欢学理论力学,也不觉得难学了。
清华大学每年组织全校应届毕业生对大学期间所上课程的教学质量进行调查,让学生对心目中的好教师及课程提名,结果按提名率排序(“提名率”定义为某系或某专业对某教师及课程的提名数与该系或该专业参加答卷的学生数之比)。
近几年来理论力学课程经常名列前茅,说明它给学生留下了深刻印象。
三、新课程体系特点
理论力学新课程体系有四个主要特点。
第一,将矢量力学与分析力学相互融合,加强经典力学两大理论体系的联系,加深学生对基本概念的全面理解,事实上加强了分析力学。
第二,重视理论力学体系的系统性、逻辑性,突出与大学物理课中力学部分的区别。
过去学生觉得从初中到大学的物理课都在学力学,理论力学就是炒冷饭。
现在学生觉得理论力学很新鲜。
第三,贯彻以动力学为核心,运动学为先导,静力学为动力学特例的思想。
这是因为动力学既综合理论力学的全面知识,又在实际应用中最有价值。
第四,静力学和运动学部分都是从一般到
特殊讲解。
图1是运动学结构,图2是动力学和静力学结构。
可以看出,按照以前划分静力学、运动学、动力学的习惯,新体系用于静力学、运动学、动力学的授课学时之比为2:3:5。
扣除节假日、习题课和期中考试,实际讲课52学时,每学时为45分钟。
动力学专题可以选讲非惯性系、变质量系统、三维刚体动力学和振动,如果实际讲课学时能有64,则可以全讲。
可见,该体系涵盖了理论力学的所有基本内容。
四、几个教学相关问题
1.教师和学生的三个层次
无论什么教学思想和课程体系,都需要教师和学生在教与学的互动中去实践。
教师和学生的素质是非常关键的。
清华大学理论力学课程组注重教师队伍建
设,通。