導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇流體力學(xué)理論及應(yīng)用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：計(jì)算流體力學(xué)；課程改革；應(yīng)用型本科；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）22-0123-02

計(jì)算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics，CFD）是一門(mén)集成了流體力學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)的交叉學(xué)科。計(jì)算流體力學(xué)的基本思想為[1]：通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算和圖像顯示，對(duì)包含流體流動(dòng)和傳熱等相關(guān)物理現(xiàn)象做出系統(tǒng)的分析。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算流體力學(xué)在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

《計(jì)算流體力學(xué)》課程開(kāi)設(shè)的主要目的在于使學(xué)生掌握流動(dòng)及傳熱問(wèn)題數(shù)值模擬的基本理論與建模思路、掌握常用商用CFD軟件的使用方法，能夠利用計(jì)算流體力學(xué)方法解決實(shí)際研究問(wèn)題[2]。課程內(nèi)容涉及了流體力學(xué)理論、數(shù)值計(jì)算理論、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)以及計(jì)算軟件的工程應(yīng)用等。課程理論內(nèi)容較多，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)較為吃力，常處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，因此需要改進(jìn)教學(xué)策略，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，改被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)[2]。同時(shí)該課程還與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系緊密，如何將理論與工程實(shí)際相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，也是本課程教學(xué)中需要探討的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)多年在教學(xué)過(guò)程中的改革和摸索，下面淺談一下我們?cè)凇队?jì)算流體力學(xué)》課程改革方面的一些探索。

一、計(jì)算流體力學(xué)課程內(nèi)容

計(jì)算流體力學(xué)包含內(nèi)容甚廣，從總體上講，可按照不同的應(yīng)用領(lǐng)域分為兩個(gè)主要方向：

1.將計(jì)算流體力學(xué)自身作為對(duì)象的課程體系。該體系的研究對(duì)象為計(jì)算流體力學(xué)本身，主要以流體力學(xué)數(shù)學(xué)物理模型模型構(gòu)建、數(shù)值離散方法、高性能數(shù)值計(jì)算算法開(kāi)發(fā)為主要內(nèi)容，側(cè)重點(diǎn)為計(jì)算流體力學(xué)理論及其實(shí)現(xiàn)方法。

2.以算流體力學(xué)應(yīng)用為主的課程體系。此體系以如何更好地將計(jì)算流體力學(xué)方法應(yīng)用于工程作為研究對(duì)象，主要以應(yīng)用技能為課程目標(biāo)，側(cè)重點(diǎn)為現(xiàn)實(shí)物理問(wèn)題的簡(jiǎn)化建模、利用計(jì)算機(jī)程序解決物理問(wèn)題以及對(duì)計(jì)算結(jié)果的科學(xué)解釋等。

對(duì)于應(yīng)用型本科《計(jì)算流體力學(xué)》課程來(lái)講，應(yīng)當(dāng)更多地關(guān)注計(jì)算流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用，將計(jì)算流體力學(xué)作為一項(xiàng)解決工程問(wèn)題的工具，培養(yǎng)學(xué)生在利用該工具解決實(shí)際工程中的流體問(wèn)題的能力[3]。

二、原有教學(xué)方法的弊端

西南石油大學(xué)機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)較早開(kāi)設(shè)了《計(jì)算流體力學(xué)》課程，培養(yǎng)了多屆學(xué)生，積累了一些寶貴的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。然而，該課程教學(xué)方式仍不夠成熟，存在一些弊端，教學(xué)效果受到影響。這些弊端主要表現(xiàn)為：

1.教學(xué)內(nèi)容偏于理論。在教學(xué)過(guò)程中，當(dāng)前的教學(xué)內(nèi)容還延續(xù)中傳統(tǒng)的計(jì)算流體力學(xué)的基本內(nèi)容，即：流體流動(dòng)控制方程的推導(dǎo)、離散方法及線性方程的解法等，在課程講解過(guò)程中，仍以有限差分法、有限體積法及這些數(shù)值算法的收斂性、穩(wěn)定性、計(jì)算精度等方面作為主要的講解對(duì)象，教授過(guò)程中涉及到大量的理論推導(dǎo)及數(shù)學(xué)理論的應(yīng)用。在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生們普遍反映教學(xué)內(nèi)容難懂難學(xué)，枯燥乏味。同時(shí)大量的理論教學(xué)還影響了上機(jī)教學(xué)時(shí)間。

2.工程實(shí)踐能力轉(zhuǎn)化不足。當(dāng)前教學(xué)計(jì)劃中雖然搭配了16個(gè)課時(shí)的上機(jī)教學(xué)，但仍顯不足。經(jīng)過(guò)多次的上機(jī)練習(xí)，部分學(xué)生能夠掌握利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法解決工程問(wèn)題的一般流程，但是大部分學(xué)生仍然不具備解決新問(wèn)題的能力。在上機(jī)練習(xí)過(guò)程中，學(xué)生按照教師提供的上機(jī)指導(dǎo)書(shū)中的計(jì)算模型操作完成，而對(duì)于計(jì)算中非常重要的如計(jì)算區(qū)域創(chuàng)建、網(wǎng)格劃分、數(shù)值計(jì)算模型選擇、邊界條件、初始條件及計(jì)算控制參數(shù)等缺乏自主的思考。針對(duì)上述問(wèn)題，迫切需要對(duì)課程進(jìn)行教學(xué)改革，提出新的教學(xué)理念，利用合理的教學(xué)方式，提高教學(xué)質(zhì)量。

三、課程改革措施

計(jì)算流體力學(xué)課程改革主要從三方面進(jìn)行。

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關(guān)鍵詞：宏觀，微觀，介觀，Boltzmann方程，流體力學(xué)方程

 

流體力學(xué)時(shí)研究流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一門(mén)學(xué)科，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)取得了豐碩的成果，但由于流體運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性，還有很多實(shí)際的問(wèn)題沒(méi)有得到解決，在數(shù)學(xué)上，其復(fù)雜性反應(yīng)在描述其運(yùn)動(dòng)的上，除了一些簡(jiǎn)單的情況，一般是很難得到這些方程的精確解的，因此，方程的求解問(wèn)題也被美國(guó)CLAY數(shù)學(xué)促進(jìn)會(huì)設(shè)立的7個(gè)100萬(wàn)美元獎(jiǎng)金的千年難題之一。

現(xiàn)在，對(duì)流體力學(xué)的研究一般從宏觀，微觀，介觀三個(gè)層次。。首先我們來(lái)介紹下這3個(gè)方面。

流體力學(xué)方程是從宏觀層次上得到的，流體被假設(shè)為連續(xù)介質(zhì)，流體運(yùn)動(dòng)滿足質(zhì)量守恒，動(dòng)量守恒，能量守恒，并由Euler方程組Navier-Stokes方程組來(lái)描述，在數(shù)值計(jì)算中【1】，以非線性的微分方程為出發(fā)點(diǎn)，有有限差分法，有限容積法，有限元法，有限分析法，譜方法等，這類(lèi)方法本質(zhì)上是一種自頂向下的方法，對(duì)微分方程進(jìn)行離散，得到代數(shù)方程組或者常微分方程系統(tǒng)，再利用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值方法求解。

在微觀上，流體不再被假設(shè)為連續(xù)介質(zhì)，流體由大量的離散分子組成，分子受到相互間作用力和外加作用力的影響。任何系統(tǒng)的宏觀特征和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，再微觀上都表現(xiàn)為分子的無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)。因而，一種最直接的想法就是通過(guò)模擬每一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)。再進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均，已獲得流體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。這種方法稱(chēng)為分子動(dòng)力學(xué)模擬。由于這種方法主要是在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的，所以在早期，受到計(jì)算機(jī)的限制，模擬的空間尺度和時(shí)間尺度都很有限。。但隨著近年計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，分子動(dòng)力學(xué)模擬方法也得到了迅速的發(fā)展，已經(jīng)成為研究流體運(yùn)動(dòng)的一種重要的方法。。

在介觀上，流體被離散成一系列的流體粒子，通俗的說(shuō)，這些粒子比分子的級(jí)別要打，但從宏觀上來(lái)說(shuō)又無(wú)限小，其質(zhì)量比起有限容積法中的控制容積質(zhì)量要小得多，此時(shí)用數(shù)學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)描述此流體就應(yīng)該Boltzmann 方程。

從以上的綜述可以看出，對(duì)于同一流體，從宏觀和介觀可以由不同的方程來(lái)描述，因此，從數(shù)學(xué)的觀點(diǎn)將其統(tǒng)一起來(lái)，就是非常必要的，下面，我們就從理論的角度，來(lái)證明，從介觀的Boltzmann 方程可以恢復(fù)到到宏觀的Navier-Stokes方程組。

首先我們簡(jiǎn)單的介紹下Boltzmann 方程。。這個(gè)方程是由統(tǒng)計(jì)力學(xué)的創(chuàng)始人之一Boltzmann所建立的，用以描述非平衡態(tài)分布函數(shù)演化規(guī)律的方程，其具體形式如下，

（1）

其中，稱(chēng)為碰撞算子，它的形式由下式給出：

在中的B稱(chēng)為碰撞核，它僅依賴(lài)于粒子間的碰撞，從物理背景出發(fā)，我們總假設(shè)僅依賴(lài)于和，這里我們不過(guò)多的牽涉到它的具體形式。

下面，我們就嚴(yán)格的推導(dǎo)，如何從Boltzmann 方程到大家所熟悉的Navier-Stokes方程組，首先引入下面一個(gè)引理：

引理【2】：對(duì)于，，始終有成立。

注：該引理的證明科參考文獻(xiàn)[2],這里我們不給出嚴(yán)格的證明，我們將以上的稱(chēng)為守恒量。

下面我們給出本文主要結(jié)論，即從形式上出發(fā)，可以由Boltzmann 方程到Navier-Stokes方程【3】。

證明：首先在方程兩邊同時(shí)乘以，并積分，利用引理，就可以得到下面的積分方程

(2)

如果我們定義，，就可以得到，這就是大家所熟知的質(zhì)量守恒方程。

類(lèi)似地，如果在方程（1）兩邊同時(shí)乘以和，并積分，再利用引理，

如果我們?cè)俣x，，，

，就可以得到動(dòng)量守恒方程和能量守恒方程。

，(3)

(4)

以上的方程(2),(3),(4)j就是流體力學(xué)方程組。

注：雖然我們根據(jù)這個(gè)定理從形式上得到了流體力學(xué)方程組。。但要真正發(fā)揮作用，還需要求得，，使其成為一個(gè)封閉的方程組，而嚴(yán)格求解Boltzmann 方程是很困難的，所以還有很多的問(wèn)題沒(méi)有解決。。

對(duì)于宏觀和微觀的問(wèn)題，近來(lái)成為大家研究的熱點(diǎn)，相信隨著研究的深入，很多問(wèn)題都會(huì)被解決，也會(huì)給工程中帶來(lái)更多的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

【1】何雅玲，王勇，李慶，格子方法的理論及應(yīng)用，科學(xué)出版社。

【2】2008李大潛，秦鐵虎，物理學(xué)與偏微分方程，高等教育出版社，2005

【3】C.Cercignani，R.Illner,M.Pulvvirenti,稀薄氣體的數(shù)學(xué)理論，高等教育出版社，2009

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關(guān)鍵詞： 農(nóng)業(yè)物料學(xué) 理論教學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 一體化

農(nóng)業(yè)物料學(xué)是應(yīng)用近現(xiàn)代物理學(xué)理論、方法和技術(shù)來(lái)研究農(nóng)業(yè)物料的物理特性，以及各個(gè)物理因子和生物特性相互作用的一門(mén)邊緣性學(xué)科[1]。作為農(nóng)業(yè)工程學(xué)科的基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)物料學(xué)已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)高校農(nóng)機(jī)化專(zhuān)業(yè)一門(mén)理論性和實(shí)踐性并重的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，主要培養(yǎng)學(xué)生掌握利用相關(guān)技術(shù)測(cè)試常見(jiàn)固體和液體農(nóng)業(yè)物料物理特性的實(shí)驗(yàn)方法和原理。農(nóng)業(yè)物料學(xué)涉及農(nóng)學(xué)、生物學(xué)、機(jī)械力學(xué)、流體力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等多門(mén)學(xué)科的理論和技術(shù)，知識(shí)領(lǐng)域廣，學(xué)科交叉，給該門(mén)課程的教學(xué)帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)。為了更好地加強(qiáng)知識(shí)的理解、提高學(xué)習(xí)效率、進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)物料學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)，對(duì)該課程進(jìn)行理論與實(shí)驗(yàn)一體化教學(xué)模式的探索。

1.課程知識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1農(nóng)業(yè)物料學(xué)研究對(duì)象及特征

農(nóng)業(yè)物料學(xué)的研究對(duì)象是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)產(chǎn)品加工和處理所面對(duì)的植物物料和動(dòng)物物料及其半成品和成品，如谷物種子、果蔬類(lèi)、油類(lèi)、肉、蛋、奶等，按存在狀態(tài)可分為固體物料和液體物料。農(nóng)業(yè)固體物料的結(jié)構(gòu)形式表現(xiàn)出多樣性，它們以塊狀、散粒體、粉狀等規(guī)則或不規(guī)則的形式存在，它們的內(nèi)在品質(zhì)也具有很大的差異性，因材質(zhì)的不同表現(xiàn)出不同的力學(xué)特性、電學(xué)特性和光學(xué)特性；農(nóng)業(yè)液體物料作為連續(xù)介質(zhì)，因其黏性不同而具有復(fù)雜的流動(dòng)特性和流體動(dòng)力學(xué)特性。

1.2理論模塊設(shè)計(jì)

農(nóng)業(yè)物料學(xué)所研究的內(nèi)容是基于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、加工、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、檢測(cè)的機(jī)械裝備和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求，利用合適的技術(shù)和手段來(lái)研究各類(lèi)農(nóng)業(yè)物料基本物理參數(shù)、力學(xué)、光學(xué)及電學(xué)特性[2]。遵循主次分明、突出重點(diǎn)的原則，具體理論教學(xué)內(nèi)容包括物料的基本物理參數(shù)（如形狀、尺寸、體積、密度、孔隙度、表面積、比表面積、含水率等）的表達(dá)形式和測(cè)試方法、黏彈性物料的流變模型及應(yīng)力松弛和蠕變理論、液體物料的黏度及液體物料流體阻力特性、散粒物料的內(nèi)外摩擦力學(xué)特性及空氣動(dòng)力學(xué)特性、農(nóng)業(yè)物料的換熱理論及干燥理論、農(nóng)業(yè)物料的介電特性和導(dǎo)電特性、農(nóng)業(yè)物料的光學(xué)反射和透射理論等。

1.3實(shí)驗(yàn)?zāi)K設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)在該教學(xué)模式中的作用尤為關(guān)鍵，通過(guò)實(shí)驗(yàn)課的實(shí)施，不僅使學(xué)生能夠掌握典型農(nóng)業(yè)物料物理特性的測(cè)試方法，同時(shí)是輔助學(xué)生理解和學(xué)習(xí)本課程理論知識(shí)的重要手段。為了達(dá)到此目的，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容須覆蓋和融合本課程的理論要點(diǎn)。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合理論教學(xué)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置為谷物尺寸與硬度的測(cè)試，果蔬形狀、體積和密度的測(cè)試，農(nóng)業(yè)物料拉壓流變實(shí)驗(yàn)，液體物料比重與黏度的測(cè)試，谷物種子空氣動(dòng)力學(xué)特性實(shí)驗(yàn)，散粒體物料休止角與內(nèi)摩擦角的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，谷物種子含水率測(cè)定實(shí)驗(yàn)，農(nóng)業(yè)物料導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)定，典型農(nóng)業(yè)物料LCR電學(xué)參數(shù)測(cè)定，谷物考種實(shí)驗(yàn)、谷物營(yíng)養(yǎng)成分光譜分析實(shí)驗(yàn)等。

2.理論實(shí)驗(yàn)一體化教學(xué)模式的實(shí)現(xiàn)

2.1理論實(shí)驗(yàn)一體化教學(xué)思想

傳統(tǒng)的教學(xué)是將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)分階段進(jìn)行，一般先在課堂講授理論，后集中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這種教學(xué)模式容易導(dǎo)致理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)合不緊密，實(shí)驗(yàn)對(duì)理論的反饋?zhàn)饔冒l(fā)揮不及時(shí)、不充分。尤其對(duì)于農(nóng)業(yè)物料學(xué)理論知識(shí)體系繁多、學(xué)科跨度大，僅課堂講解理解難度大。由于理論教學(xué)與實(shí)踐性教學(xué)是一種相互加強(qiáng)與相互補(bǔ)充的關(guān)系[3，4]，通過(guò)構(gòu)建理論實(shí)驗(yàn)一體化教學(xué)模式，將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)融為一體，兩者同步開(kāi)展。按照“講、聽(tīng)、做、學(xué)”的流程，教師首先提出本次課的教學(xué)任務(wù)和知識(shí)目標(biāo)，對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講授，講授內(nèi)容分為兩部分，一部分為知識(shí)點(diǎn)的概念、原理等基礎(chǔ)理論知識(shí)，另一部分是講解基于這些理論知識(shí)的實(shí)驗(yàn)方法和步驟。學(xué)生在明確教學(xué)任務(wù)和知識(shí)目標(biāo)后，有目的性地對(duì)所講授的內(nèi)容進(jìn)行聽(tīng)記，接著按照實(shí)驗(yàn)方法有步驟地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要有計(jì)劃、有目的地對(duì)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)涉及的理論原理、支撐技術(shù)進(jìn)行提示和講解；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，結(jié)合實(shí)驗(yàn)，以問(wèn)題解答、討論互動(dòng)等形式對(duì)相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行歸納、總結(jié)、再學(xué)習(xí)，進(jìn)而加深理解，真正掌握和鞏固知識(shí)點(diǎn)。

2.2理論與實(shí)驗(yàn)的融合性

為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)物料學(xué)課程一體化教學(xué)過(guò)程中理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)的有效融合，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置及教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。在本課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置中，谷物尺寸與硬度的測(cè)試實(shí)驗(yàn)和果蔬形狀、體積和密度的測(cè)試實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)農(nóng)業(yè)物料基本物理參數(shù)的表達(dá)及測(cè)量理論；農(nóng)業(yè)物料拉壓流變實(shí)驗(yàn)、液體物料比重與黏度的測(cè)試實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)黏彈性物料的流變模型及應(yīng)力松弛和蠕變理論及液體物料的黏度及液體物料流體阻力特性知識(shí)；谷物種子空氣動(dòng)力學(xué)特性實(shí)驗(yàn)、散粒體物料休止角與內(nèi)摩擦角的測(cè)定對(duì)應(yīng)散粒物料的內(nèi)、外摩擦力學(xué)特性及空氣動(dòng)力學(xué)特性理論；谷物種子水分測(cè)試實(shí)驗(yàn)（直接法）、農(nóng)業(yè)物料導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)農(nóng)業(yè)物料的換熱理論及干燥理論；典型農(nóng)業(yè)物料LCR電學(xué)參數(shù)測(cè)定、谷物種子水分測(cè)試實(shí)驗(yàn)（間接法）對(duì)應(yīng)物料的介電特性和導(dǎo)電特性理論；谷物考種實(shí)驗(yàn)、谷物營(yíng)養(yǎng)成分光譜分析實(shí)驗(yàn)則涵蓋物料的光學(xué)反射和投射理論。

例如對(duì)于谷物種子含水率及其測(cè)定方法知識(shí)模塊的學(xué)習(xí)，該模塊的教學(xué)目的是要求學(xué)生掌握谷物種子含水率的基本概念、含水率的實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法及其測(cè)定原理。谷物種子含水率的測(cè)定方法有兩種：直接烘干法和間接測(cè)定法。針對(duì)兩種方法，分別安排兩個(gè)含水率測(cè)定實(shí)驗(yàn)：一個(gè)是紅外加熱烘干實(shí)驗(yàn)，另一個(gè)是基于介電常數(shù)的電子水分速測(cè)實(shí)驗(yàn)。第一個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)定原理包含了紅外線熱效應(yīng)理論、谷物干燥理論等知識(shí)；第二個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)定原理包含了種子電特性理論中的含水率與介電常數(shù)知識(shí)。因此，該模塊的教學(xué)中，按照“講、聽(tīng)、做、學(xué)”的流程，在實(shí)驗(yàn)中滲入理論學(xué)習(xí)，在理論學(xué)習(xí)中見(jiàn)證其應(yīng)用，兩者相輔相成，既掌握了實(shí)驗(yàn)測(cè)定應(yīng)用方法，又加深了對(duì)理論知識(shí)的理解滲透。

3.結(jié)語(yǔ)

針對(duì)農(nóng)業(yè)物料學(xué)課程學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，引入理論實(shí)驗(yàn)一體化教學(xué)模式可將理論性、實(shí)踐性、開(kāi)放性有機(jī)融合，打破常規(guī)理論課與實(shí)驗(yàn)課的界限，理論與實(shí)驗(yàn)形成互補(bǔ)、相互促進(jìn)，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做三位一體，有效啟發(fā)、活躍學(xué)生的思維，促進(jìn)師生互動(dòng)溝通，一方面，有效提高了本門(mén)課程的教學(xué)質(zhì)量，另一方面，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)知識(shí)的興趣和積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度。

參考文獻(xiàn)：

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[2]姜瑞涉，王俊.農(nóng)業(yè)物料物理特性及其應(yīng)用[J].糧油加工與食品機(jī)械，2002（1）：35.

篇4

關(guān)鍵詞：熱能動(dòng)力；熱能轉(zhuǎn)換與利用；教學(xué)內(nèi)容

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）03-0139-02

在能源的利用中，絕大部分是通過(guò)熱能這一形態(tài)加以利用的，或由熱能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量后再加以利用。在未被充分利用的余能中，絕大部分也是以余熱的形式存在的。對(duì)各種余熱的回收與利用，也離不開(kāi)熱能轉(zhuǎn)換與利用的知識(shí)[1]。自熱力學(xué)理論確立后，人們雖然從理論上認(rèn)識(shí)到，熱力學(xué)過(guò)程中能量的交換及其利用，應(yīng)根據(jù)熱力學(xué)第一定律和第二定律對(duì)能量的數(shù)量和品質(zhì)兩方面進(jìn)行分析研究。但是，在實(shí)際熱能工程技術(shù)的設(shè)計(jì)、管理和改進(jìn)上，主要還是依據(jù)熱力學(xué)第一定律，即能量守恒與轉(zhuǎn)換定律。也就是說(shuō)，只是單一地從能量的數(shù)量角度出發(fā)，以焓為基礎(chǔ)的熱平衡計(jì)算分析方法。然而，由于此法未考慮熱力學(xué)第二定律所表明的能量品質(zhì)，因?yàn)槿藗兩钤诘厍虮砻娴囊欢陀^環(huán)境中，供給人們所需的能量有可以利用的部分（稱(chēng)有用能或“火用”）和受環(huán)境限制無(wú)法利用的部分（稱(chēng)無(wú)用能或“火無(wú)”），即相同數(shù)量的不同形式的能量所含的“火用”和“火無(wú)”的數(shù)量是不一定相同的，或者說(shuō)能量還具有另一方面的問(wèn)題――品質(zhì)。因此，在認(rèn)識(shí)所謂能量損失上就產(chǎn)生一定程度的混淆，由此在確定能量損失的分布及采取提高能量利用效率的技術(shù)措施時(shí)，就難免在熱力學(xué)上得出錯(cuò)誤的結(jié)論，達(dá)不到預(yù)期的效果。為此，近幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外有關(guān)專(zhuān)家學(xué)者在熱力學(xué)的理論領(lǐng)域內(nèi)和工程技術(shù)的管理上大力提倡把熱力學(xué)第一定律和第二定律綜合起來(lái)考慮，并以第二定律為主，即從熱力過(guò)程不可逆性引起可用能損失變成無(wú)用能的角度出發(fā)，以用火用為基準(zhǔn)的火用分析方法來(lái)評(píng)價(jià)能量利用的科學(xué)性和合理性。由于此“火用分析法”中的“火用效率”更能準(zhǔn)確地反映各熱力設(shè)備或整個(gè)裝置系統(tǒng)技術(shù)上或熱力學(xué)的完善程度，可以從中明確提高能源利用效率的正確目標(biāo)，并采取相應(yīng)的措施。所以最近幾十年來(lái)，前蘇聯(lián)、德、日、法、美等國(guó)家已將“火用分析法”廣泛應(yīng)用于能源利用及動(dòng)力、低溫、制冷、熱泵、化工、冶金等方面。最近二三十年來(lái)，我國(guó)也在火用分析的基礎(chǔ)理論及其實(shí)際應(yīng)用方面做了大量的研究，并已引起了科技界和高等工科院校的廣泛重視。許多院校的熱動(dòng)專(zhuān)業(yè)都增設(shè)了“火用分析”的相關(guān)課程[2]。

一、“熱能轉(zhuǎn)換與利用”課程定位

首先，從學(xué)科角度講，認(rèn)識(shí)到“熱能轉(zhuǎn)換與利用”課程的銜接和過(guò)渡作用。本課程向上承接“工程熱力學(xué)”等前期專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，是對(duì)上述基礎(chǔ)課程內(nèi)容的擴(kuò)展和深化；向下則與后續(xù)的“熱力發(fā)電廠”、“燃?xì)猕D蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電”、“制冷與低溫技術(shù)”、“能源與節(jié)能技術(shù)”等專(zhuān)業(yè)課程緊密相連，為學(xué)生理解掌握相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)奠定基礎(chǔ)[3]。熱能動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，可掌握熱能轉(zhuǎn)換的基本原理，并具備一定的分析研究和解決熱能利用中的具體問(wèn)題的能力，為今后在實(shí)際工作中，管好、用好能源，降低企業(yè)的能源消耗，提高能源利用率打下基礎(chǔ)。熱能轉(zhuǎn)換與利用內(nèi)容豐富、發(fā)展迅速、學(xué)科交叉性強(qiáng)，涉及熱力學(xué)、流體力學(xué)、傳熱學(xué)等諸多專(zhuān)業(yè)課程，是熱能動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程。因此開(kāi)設(shè)“熱能轉(zhuǎn)換與利用”課程非常必要，對(duì)于學(xué)生回顧深化所學(xué)過(guò)的“熱力學(xué)”等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，深入學(xué)習(xí)掌握后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程，培養(yǎng)鍛煉學(xué)生利用所學(xué)理論知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，都有著非常重要的作用[4]。

二、熱能動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)“熱能轉(zhuǎn)換與利用”課程設(shè)計(jì)

本課程要介紹有關(guān)熱能轉(zhuǎn)換與利用的基本原理、分析方法，以及實(shí)際轉(zhuǎn)換設(shè)備與系統(tǒng)地特點(diǎn)和設(shè)計(jì)計(jì)算方法。給學(xué)生在“工程熱力學(xué)”的基礎(chǔ)上提供“火用分析法”的基本理論、基本知識(shí)和基本方法，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為將來(lái)合理地利用能源及從事節(jié)能工作打下必要的基礎(chǔ)?！盁崮苻D(zhuǎn)換與利用”課程是熱能動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)必修課，共48學(xué)時(shí)。先后介紹了能源概論、能量轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)、熱力系統(tǒng)分析、工業(yè)企業(yè)中的熱能利用、熱回收用換熱設(shè)備。

第1章能量概論，在介紹有關(guān)能源的一些基本概念的基礎(chǔ)上，認(rèn)識(shí)熱能的重要性，了解熱能利用現(xiàn)狀。熱能是人類(lèi)使用最為廣泛的一種能量形式，在一次能源中，熱能資源也占了絕大部分。在能源的利用中，絕大部分是通過(guò)熱能這一形態(tài)加以利用的，或由熱能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量后再加以利用。在未被充分利用的余能中，絕大部分也是以余熱的形式存在的。

第2章能量轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)理論，重點(diǎn)介紹能量的質(zhì)量分析―火用分析的方法。為了有效地利用熱能，正確地指導(dǎo)節(jié)能工作的開(kāi)展，找到能量損失所在，需要結(jié)合熱力學(xué)第一定律和第二定律，從量和質(zhì)兩個(gè)方面全面地進(jìn)行分析。本章就是要運(yùn)用工程熱力學(xué)理論，介紹分析能量轉(zhuǎn)換過(guò)程的方法，著重介紹火用分析的方法，詳細(xì)敘述了不同條件下的火用、火用損失的計(jì)算方法及其影響因素，并介紹實(shí)際熱工設(shè)備的火用平衡、火用效率的分析方法。

第3章熱力系統(tǒng)分析，是用火用分析方法具體分析熱力循環(huán)和熱力系統(tǒng)，弄清影響熱力系統(tǒng)效率的因素和提高效率的途徑。重點(diǎn)分析動(dòng)力循環(huán)、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)和熱泵系統(tǒng)，分析各個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程及系統(tǒng)的火用損失大小，找到減少火用損失的主攻方向，提出改進(jìn)整個(gè)熱力系統(tǒng)，提高火用效率的主要途徑。

第4章工業(yè)企業(yè)中的熱能利用，介紹企業(yè)中的余熱資源及其利用方法，分析企業(yè)的能源平衡、能耗指標(biāo)以及余熱資源情況。介紹各種不同的余熱資源的回收方法、回收系統(tǒng)對(duì)節(jié)能效果的影響。提高企業(yè)的能源利用效率，挖掘節(jié)能潛力，對(duì)企業(yè)能源系統(tǒng)進(jìn)行分析，通過(guò)能量平衡確定其有效利用部分和各項(xiàng)損失的大小，尋求減少損失及有效回收利用余能的途徑。

第5章熱回收用換熱設(shè)備，介紹余熱回收用的各種換熱器的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)計(jì)算方法、使用場(chǎng)合等內(nèi)容，為今后進(jìn)行余熱回收時(shí)，能正確選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算換熱器，并為研究開(kāi)發(fā)高效新型換熱器打下一定的基礎(chǔ)。同時(shí)介紹熱管換熱器、流化床換熱器等新型換熱器和換熱器的發(fā)展趨勢(shì)及優(yōu)化設(shè)計(jì)。

課程內(nèi)容分為理論與實(shí)踐兩部分，第一章、第二章運(yùn)用熱力學(xué)基本理論闡述“火用”及“火用分析法”的基本概念、火用和火用損失的計(jì)算及火用分析的基本方法，即為火用和火用分析的基礎(chǔ)理論部分。第三～五章以工程實(shí)例說(shuō)明火用分析法的具體應(yīng)用，分別對(duì)蒸汽動(dòng)力裝置、氣體動(dòng)力裝置及制冷、熱泵裝置進(jìn)行具體火用分析。并結(jié)合工業(yè)企業(yè)中的熱能利用介紹了余熱回收方法與換熱設(shè)備。對(duì)于本校的“熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)”來(lái)說(shuō)，本專(zhuān)業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)動(dòng)力工程及工程熱物理的基礎(chǔ)理論，學(xué)習(xí)各種能量轉(zhuǎn)換及有效利用的理論和技術(shù)，訓(xùn)練進(jìn)行動(dòng)力機(jī)械與熱工設(shè)備設(shè)計(jì)、運(yùn)行、實(shí)驗(yàn)研究的基本能力。專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案設(shè)置了電廠熱能與動(dòng)力工程、工業(yè)爐窯工程、制冷及低溫工程、供熱工程等方向的專(zhuān)業(yè)課程。從專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案的設(shè)置可以看出“熱能轉(zhuǎn)換與利用”是熱動(dòng)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程，熱能轉(zhuǎn)換與利用的熱力學(xué)基礎(chǔ)理論是熱動(dòng)專(zhuān)業(yè)的理論基礎(chǔ)，熱能轉(zhuǎn)換與利用的熱力系統(tǒng)分析則是熱動(dòng)專(zhuān)業(yè)的核心內(nèi)容，包括蒸汽動(dòng)力循環(huán)的系統(tǒng)分析、燃?xì)猕D蒸汽聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)分析、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)分析、中低溫余熱動(dòng)力回收的熱力系統(tǒng)分析、熱泵系統(tǒng)分析等，是熱動(dòng)專(zhuān)業(yè)的主要專(zhuān)業(yè)課程及核心課程。熱能轉(zhuǎn)換與利用課程的學(xué)習(xí)為后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為熱動(dòng)專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)奠定了深厚的基礎(chǔ)。因此，我們提出將熱力系統(tǒng)分析作為教學(xué)的主要側(cè)重內(nèi)容，熱能動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，可掌握熱能轉(zhuǎn)換的基本原理，并具備一定的分析研究和解決熱能利用中的具體問(wèn)題的能力，為今后在實(shí)際工作中，管好、用好能源，降低企業(yè)的能源消耗，提高能源利用率打下基礎(chǔ)。

三、結(jié)論

“熱能轉(zhuǎn)換與利用”課程在熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程中，起著承上啟下的銜接作用，課程內(nèi)容非常重要。由于熱能轉(zhuǎn)換與利用發(fā)展迅速，內(nèi)容豐富，本文以我校開(kāi)設(shè)“熱能轉(zhuǎn)換與利用”課程的實(shí)踐為例，從“熱能轉(zhuǎn)換與利用”課程的定位、“熱能轉(zhuǎn)換與利用”課程教學(xué)內(nèi)容的編排兩個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。提出將熱力系統(tǒng)分析作為教學(xué)的主要側(cè)重內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為將來(lái)合理地利用能源及從事節(jié)能工作打下必要的基礎(chǔ)。我?！盁崮苻D(zhuǎn)換與利用”課程的內(nèi)容和教學(xué)體系設(shè)計(jì)總體上思路清晰、內(nèi)容充實(shí)、層次分明，很好地完成了“熱能轉(zhuǎn)換與利用”課程的既定目標(biāo)和要求。

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篇5

[關(guān)鍵詞]工程素質(zhì)力學(xué)教學(xué)體系

力學(xué)課程是學(xué)生在大學(xué)階段接觸到的第一門(mén)與工程實(shí)際相結(jié)合的課程，其工程實(shí)踐性強(qiáng)，是工科機(jī)械類(lèi)學(xué)生進(jìn)行后續(xù)課學(xué)習(xí)及從事設(shè)計(jì)工作所需知識(shí)的必備課程。力學(xué)經(jīng)過(guò)100多年的積累與沉淀形成了比較經(jīng)典的理論體系，但工程實(shí)際中的仍有一些問(wèn)題無(wú)法得到精確解和完備的理論解釋。隨著近代計(jì)算力學(xué)的發(fā)展、計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)學(xué)的發(fā)展，在工程設(shè)計(jì)中，一些新的設(shè)計(jì)方法日趨完善與經(jīng)典力學(xué)相互應(yīng)證，在現(xiàn)代復(fù)雜工程設(shè)計(jì)中充當(dāng)了重要的角色。材料科學(xué)日新月異的飛速發(fā)展，使新興材料的力學(xué)性能與傳統(tǒng)材料產(chǎn)生了很大的差別。這些相關(guān)學(xué)科的發(fā)展都極大的推進(jìn)了力學(xué)的發(fā)展，如何在非力學(xué)專(zhuān)業(yè)的機(jī)械類(lèi)學(xué)生中進(jìn)行力學(xué)課程的教學(xué)，在發(fā)展的時(shí)代面前面臨新的問(wèn)題。

我校是以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)，課程組就基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)與工程應(yīng)用及工科大學(xué)生素質(zhì)能力培養(yǎng)體系展開(kāi)研究，圍繞學(xué)校辦學(xué)特色，結(jié)合機(jī)械工程、車(chē)輛工程、材料工程專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，在基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)中提出“課程體系貫通化、求解問(wèn)題工程化、工程構(gòu)件模型化、教學(xué)手段多樣化、經(jīng)典力學(xué)柔性化、反映學(xué)科現(xiàn)代化”的建設(shè)目標(biāo)，并實(shí)施了改革實(shí)踐，突出培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力、抽象簡(jiǎn)化能力、初步的科學(xué)研究能力和綜合的工程素質(zhì)。

一、課程體系貫通化

（一）調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)力學(xué)課程體系與其它課程貫通

我校機(jī)械類(lèi)工科專(zhuān)業(yè)在力學(xué)課后會(huì)開(kāi)出機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、汽車(chē)?yán)碚?、汽?chē)設(shè)計(jì)等專(zhuān)業(yè)課，這些課程用到大量的力學(xué)知識(shí)，而以學(xué)科劃分的課程不能反映出學(xué)科間的相互聯(lián)系與變化，造成課程體系僵化、課程內(nèi)容重復(fù)、課程信息陳舊等問(wèn)題。通過(guò)調(diào)研基礎(chǔ)力學(xué)先修課和后續(xù)課的教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)打破原課程體系的嚴(yán)格界限，建立貫通化課程體系，對(duì)基礎(chǔ)力學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)組合和優(yōu)化。對(duì)于同一類(lèi)教學(xué)內(nèi)容或采用合并或在力學(xué)教學(xué)中只簡(jiǎn)單復(fù)習(xí)不再深入討論。重點(diǎn)與后續(xù)專(zhuān)業(yè)課的某些知識(shí)點(diǎn)建立聯(lián)系，將后續(xù)課程的研究對(duì)象引入力學(xué)課堂，這樣，學(xué)生在后期的學(xué)習(xí)中其所用的理論分析體系已經(jīng)熟悉，專(zhuān)業(yè)課的再次提及既可強(qiáng)化簡(jiǎn)力學(xué)應(yīng)用，又可減少理論分析時(shí)間，為學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課夯實(shí)力學(xué)基礎(chǔ)。

（二）確立“三年力學(xué)學(xué)習(xí)不斷線”滲透式的教學(xué)體系

大學(xué)二年級(jí)通過(guò)兩門(mén)基礎(chǔ)力學(xué)課程學(xué)習(xí)力學(xué)基本理論和方法，融入力學(xué)競(jìng)賽與力學(xué)小課題。大學(xué)三年級(jí)在有限元法基礎(chǔ)與應(yīng)用課程中進(jìn)一步深入力學(xué)模型的概念，結(jié)合工程實(shí)例介紹力學(xué)模型構(gòu)建的思路，并通過(guò)典型的力學(xué)模型的理論解與仿真結(jié)果對(duì)比，提高學(xué)生的仿真和力學(xué)應(yīng)用分析能力。同時(shí)成立CAE課外興趣小組，對(duì)學(xué)生實(shí)行個(gè)性化培養(yǎng)。大學(xué)四年級(jí)將力學(xué)課題滲透到課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)課題中，進(jìn)一步強(qiáng)化力學(xué)在工程實(shí)際中的應(yīng)用。

二、求解問(wèn)題工程化

力學(xué)問(wèn)題來(lái)源于實(shí)踐，回歸于實(shí)踐。將力學(xué)理論緊密結(jié)合實(shí)際問(wèn)題是其立足之本。

（一）深入實(shí)際進(jìn)行調(diào)研

通過(guò)往屆畢業(yè)生的“基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)與工科大學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)研究”調(diào)研表，了解畢業(yè)生從事的工作中運(yùn)用力學(xué)知識(shí)的重要程度、應(yīng)用的重點(diǎn)內(nèi)容、應(yīng)用中理論的充足性以及畢業(yè)生對(duì)基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容的建議，收集他們?cè)诠ぷ髦袘?yīng)用力學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)例。通過(guò)分析總結(jié)課程組進(jìn)一步增強(qiáng)了基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)改革及培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力的信心。同時(shí)對(duì)奇瑞汽車(chē)公司、東風(fēng)有限商用車(chē)技術(shù)中心CAE室等單位進(jìn)行了調(diào)研，了解汽車(chē)生產(chǎn)中較為集中的力學(xué)設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容及設(shè)計(jì)部門(mén)對(duì)基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)的建議，了解CAE室最新發(fā)展?fàn)顩r，收集生產(chǎn)部門(mén)的具體力學(xué)實(shí)例，掌握力學(xué)在生產(chǎn)實(shí)際與前沿研究中的應(yīng)用，積累了大量的工程素材。

（二）建立工程實(shí)例素材的共享庫(kù)

通過(guò)教師的教學(xué)實(shí)踐和科研成果的資料收集，整理出上百個(gè)與機(jī)械和汽車(chē)相關(guān)的工程實(shí)際問(wèn)題及其力學(xué)模型，包含生活領(lǐng)域及自然界中與力學(xué)問(wèn)題有關(guān)的趣味例子，形成較為豐富的課程資源庫(kù)。這些資源可直接用于教學(xué)，為每一章新內(nèi)容的引入與理論應(yīng)用提供了良好的工程平臺(tái)，由于學(xué)生學(xué)習(xí)目的明確，易于接受，使較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧W(xué)課堂教學(xué)吸引力有了極大提升。同時(shí)，該工程實(shí)例庫(kù)面對(duì)全體課程組教師實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享，不同的經(jīng)驗(yàn)可以相互借鑒，為教師整體教學(xué)水平的提高和團(tuán)隊(duì)以老帶新打下良好基礎(chǔ)。

（三）根據(jù)自身特點(diǎn)，編寫(xiě)出版教材

為突出課程培養(yǎng)特色，課程組在配套十一五優(yōu)秀教材的基礎(chǔ)上，編寫(xiě)工程針對(duì)性強(qiáng)的習(xí)題冊(cè)。一些習(xí)題來(lái)源于工程實(shí)際設(shè)計(jì)課題，涉及車(chē)輛部件、機(jī)床結(jié)構(gòu)、機(jī)械手、加工工裝及工藝等。習(xí)題冊(cè)內(nèi)同時(shí)增加一部分有一定深度題目，也涉及實(shí)驗(yàn)測(cè)設(shè)方法與理論分析相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)方案確定問(wèn)題，強(qiáng)化實(shí)際應(yīng)用，拓展學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的研究能力。

三、工程構(gòu)件模型化

力學(xué)建模是聯(lián)結(jié)力學(xué)與工程應(yīng)用最為重要的紐帶，其重要性毋庸置疑。基于這點(diǎn)共識(shí)，工科高校也紛紛開(kāi)設(shè)力學(xué)建模的講座或課程。因此，課程組在課程中為力學(xué)建模設(shè)置單獨(dú)教學(xué)單元，就模型簡(jiǎn)化的載荷處理、約束處理、等效替換等問(wèn)題通過(guò)實(shí)例進(jìn)行分析。同時(shí)，本課程組提出“力學(xué)建模貫穿式”教學(xué)，該模式符合“三年力學(xué)學(xué)習(xí)不斷線”的教學(xué)體系。即在基礎(chǔ)力學(xué)學(xué)習(xí)中，采用概念實(shí)例力學(xué)模型的教學(xué)模式展開(kāi)，力學(xué)模型描述的內(nèi)容含有構(gòu)件的幾何、材料、受力和約束模型。而工程結(jié)構(gòu)力學(xué)模型的參數(shù)估計(jì)和模型的檢驗(yàn)在后續(xù)有限元法課程中將涉獵。

四、教學(xué)手段多樣化

針對(duì)教學(xué)手段以“處方式”為主、學(xué)生“按方取藥”，建立了“課內(nèi)與課外相結(jié)合、多媒體與板書(shū)相結(jié)合、理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合”的教學(xué)模式。

（一）課內(nèi)與課外相結(jié)合

課內(nèi)教學(xué)堅(jiān)持以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的原則，在教學(xué)手段方面形成了基礎(chǔ)力學(xué)課程的教學(xué)特色，即基于基礎(chǔ)原理傳授式教學(xué)、基于工程背景啟發(fā)式教學(xué)、基于力學(xué)專(zhuān)題研究型教學(xué)、基于思考題討論式教學(xué)。在夯實(shí)第一課堂的基礎(chǔ)上，大力拓展第二課堂，鼓勵(lì)學(xué)生不滿足書(shū)本上的知識(shí)，積極進(jìn)行課外研究。1）建成基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。開(kāi)發(fā)了一套具有不同教師個(gè)性化的、能反映教學(xué)過(guò)程管理和監(jiān)控的網(wǎng)上輔助教學(xué)系統(tǒng)。該教學(xué)平臺(tái)包括隸屬于每位教師的教學(xué)資料、教學(xué)管理信息，以及課程公共的資料信息，能夠構(gòu)建基礎(chǔ)力學(xué)課程的課后學(xué)習(xí)及教師日常教學(xué)管理等環(huán)境?？紤]到力學(xué)系列課程的建設(shè)，網(wǎng)站除了開(kāi)辟了理論力學(xué)，材料力學(xué)課程外，還增設(shè)了流體力學(xué)和有限元法基礎(chǔ)等課程。課程網(wǎng)站建設(shè)的除包括基本的課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、授課教案、網(wǎng)絡(luò)課件、教學(xué)錄像、力學(xué)實(shí)驗(yàn)外，還包含力學(xué)論文、力學(xué)自測(cè)題、趣味力學(xué)、力學(xué)小課題和力學(xué)名人新穎的內(nèi)容。為學(xué)生課外復(fù)習(xí)課堂內(nèi)容，學(xué)習(xí)課程相關(guān)知識(shí)提供了便利的條件。2） 開(kāi)展力學(xué)競(jìng)賽。為提高工科學(xué)生力學(xué)知識(shí)水平及應(yīng)用能力，鞏固所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、活躍思維和激發(fā)鉆研力學(xué)問(wèn)題的熱情，課題組每年舉辦力學(xué)競(jìng)賽。競(jìng)賽增進(jìn)了學(xué)生對(duì)力學(xué)學(xué)習(xí)和研究的興趣，促進(jìn)了基礎(chǔ)力學(xué)的教學(xué)改革。3）考研單獨(dú)輔導(dǎo)。基礎(chǔ)力學(xué)兩門(mén)課程是工科類(lèi)學(xué)生考研的專(zhuān)業(yè)課，分值高達(dá)150分。課題組教師收集了各個(gè)學(xué)校的考研試題，分析總結(jié)了試題的知識(shí)點(diǎn)、分值分布和解題方法，對(duì)需要的學(xué)生進(jìn)行單獨(dú)輔導(dǎo)。4）開(kāi)展力學(xué)小課題的活動(dòng)。充分考慮學(xué)生個(gè)體化差異，實(shí)現(xiàn)常規(guī)教學(xué)與個(gè)性培養(yǎng)相結(jié)合、課內(nèi)和課外相結(jié)合的教學(xué)模式，著力培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用能力。力學(xué)小課題融新穎、靈活、趣味于一體，理論聯(lián)系實(shí)際、包括討論題、設(shè)計(jì)題、利用計(jì)算機(jī)求解的問(wèn)題等。

（二）多媒體與板書(shū)相結(jié)合

課程教學(xué)中，采用傳統(tǒng)的黑板教學(xué)和現(xiàn)代多媒體技術(shù)相結(jié)合，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬仿真動(dòng)畫(huà)技術(shù)，直觀揭示構(gòu)件各種變形下的應(yīng)力分布規(guī)律、變形特點(diǎn)等；通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)，揭示知識(shí)發(fā)生過(guò)程。例如，在講解應(yīng)力集中問(wèn)題時(shí)，由于缺乏相應(yīng)的配套實(shí)驗(yàn)，學(xué)生往往很難理解。利用通用有限元分析軟件能夠模擬出帶小圓孔方板的應(yīng)力分布圖，同時(shí)還可以引導(dǎo)學(xué)生分析孔的大小、形狀及位置與應(yīng)力集中的關(guān)系，如圖1。對(duì)于某些強(qiáng)調(diào)學(xué)生思考的問(wèn)題，可以在黑板上逐步進(jìn)行引導(dǎo)，讓學(xué)生給出求解思路和方法，這樣的方式互動(dòng)性強(qiáng)，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考。

（三）理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合

除開(kāi)出教學(xué)基本要求的實(shí)驗(yàn)外，實(shí)驗(yàn)室實(shí)行分期全天開(kāi)放，為學(xué)生提供可選做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生可也利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備，自行驗(yàn)證理論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)教師開(kāi)發(fā)出新的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注重工程背景、追求真刀真槍、突出學(xué)科交叉。如：閉口方鋼的性能測(cè)試及數(shù)值模擬分析，槽鋼的性能測(cè)試及數(shù)值模擬分析等，通過(guò)理論計(jì)算、電測(cè)試驗(yàn)和仿真模擬，研究結(jié)構(gòu)在變形時(shí)的力學(xué)性能和特點(diǎn)。在理論層次、實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)層次方面對(duì)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用和研究能力都有一個(gè)大的提升。

五、經(jīng)典力學(xué)柔性化

專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課要“厚”，不僅體現(xiàn)在課程本身的教學(xué)內(nèi)容上，還涉及科研精神的培養(yǎng)與教學(xué)中體現(xiàn)的人文精神。

（一）實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)力學(xué)課程的模塊化教學(xué)，由1+1變?yōu)?+2。嘗試多學(xué)時(shí)力學(xué)課程分模塊化教學(xué)

使學(xué)生分階段重點(diǎn)掌握知識(shí)內(nèi)容，易于學(xué)習(xí)消化，易于監(jiān)督檢查，在一定程度上防止了學(xué)生前期懶散最終一次性復(fù)習(xí)的不良習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生持之以恒進(jìn)行科學(xué)研究的工程素質(zhì)。經(jīng)過(guò)三輪教學(xué)實(shí)踐，考試成績(jī)分析及試卷分析報(bào)告說(shuō)明：實(shí)施模塊化教學(xué)能更加全面的考察學(xué)生對(duì)課程的掌握情況，學(xué)生前期內(nèi)容明顯掌握扎實(shí)，避免了大學(xué)分課程一次性考試剛度過(guò)大的問(wèn)題，同時(shí)幫助學(xué)生逐步養(yǎng)成腳踏實(shí)地、堅(jiān)持不懈的優(yōu)良學(xué)習(xí)習(xí)慣，逐步建立做人做事上不要投機(jī)取巧的思維模式。

（二）在經(jīng)典力學(xué)教學(xué)體系中引入人文教育

力學(xué)課程內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)、邏輯性強(qiáng)、推到繁雜，學(xué)生學(xué)習(xí)有一定的難度。在授課中適當(dāng)介紹本學(xué)科相關(guān)歷史和發(fā)展進(jìn)程及關(guān)鍵人物。如，講胡克定律時(shí)介紹中國(guó)古代鄭玄的貢獻(xiàn)；講梁的合理截面時(shí)介紹中國(guó)古代對(duì)矩形截面梁高寬比的認(rèn)識(shí)；講梁彎曲時(shí)介紹圣維南的貢獻(xiàn)等。學(xué)生在學(xué)習(xí)力學(xué)知識(shí)的同時(shí)，對(duì)其發(fā)展過(guò)程有初步的了解，認(rèn)識(shí)前人在學(xué)科發(fā)展中探索研究的艱苦歷程和學(xué)科發(fā)展史與人類(lèi)文明史之間的關(guān)系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和探索鉆研精神。

六、反映學(xué)科現(xiàn)代化

筆者認(rèn)為將課程的前沿內(nèi)容引入到教學(xué)中是對(duì)教師能力的一個(gè)極大挑戰(zhàn)?，F(xiàn)代科學(xué)發(fā)展迅猛，一些傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法在碰到復(fù)雜大型設(shè)計(jì)問(wèn)題上會(huì)顯得繁雜而無(wú)力，在力學(xué)學(xué)科中新的技術(shù)、理論及應(yīng)用也在不斷涌現(xiàn)，其理論新、涉及面廣、實(shí)用性強(qiáng)。將這些先進(jìn)的方法融入教學(xué)對(duì)開(kāi)拓學(xué)生視野無(wú)疑具有積極的作用。課程組教師結(jié)合自身科研對(duì)一些現(xiàn)代先進(jìn)的科技成果和學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)適當(dāng)?shù)脑黾?，如：?dāng)代力學(xué)計(jì)算手段有什么，可以應(yīng)用到什么方面的設(shè)計(jì)，引入優(yōu)化、非線性、有限元分析技術(shù)介紹等。在專(zhuān)項(xiàng)內(nèi)容方面，講授上除經(jīng)典理論外，將最新研究成果進(jìn)行介紹，使學(xué)生在這一方面有初步的、較為全面的知識(shí)把握。如講授疲勞內(nèi)容時(shí)，將疲勞的新、舊理論進(jìn)行介紹，闡明單軸與多軸疲勞應(yīng)力分析之間的區(qū)別與聯(lián)系，對(duì)其應(yīng)用背景進(jìn)行闡述。在材料力學(xué)性能講授時(shí)，對(duì)新興各向異性復(fù)合材料的性能與各向同性經(jīng)典材料進(jìn)行對(duì)比等。

通過(guò)“六化”建設(shè)目標(biāo)的提出和實(shí)施，課程組力爭(zhēng)全方位構(gòu)建培養(yǎng)高素質(zhì)人才的工科力學(xué)教學(xué)體系。該體系集基礎(chǔ)性、層次性、系統(tǒng)性為一體，具有“立足培養(yǎng)目標(biāo)、突出工程背景、張顯與時(shí)俱進(jìn)、強(qiáng)化綜合交叉、體現(xiàn)學(xué)科成果”五個(gè)特點(diǎn)，為理論與實(shí)踐相結(jié)合的工程素質(zhì)教育培養(yǎng)探索出一條有益的道路。

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篇6

一、大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊

高校生源來(lái)自全國(guó)各地，不同地域的學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)物理知識(shí)掌握的平均水平也各異，造成了同一個(gè)教學(xué)班級(jí)中學(xué)生聽(tīng)課的效果相差較大的狀況，教師在授課的過(guò)程中難以很好的把握講課的深度與廣度。如何提高學(xué)生，特別是基礎(chǔ)相對(duì)較差的學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣，讓他們端正學(xué)習(xí)態(tài)度，爭(zhēng)取做到對(duì)每一位學(xué)生“不拋棄，不放棄”，是每一位任課教師應(yīng)該認(rèn)真思考的問(wèn)題。

（二）教學(xué)手段和方式單一

隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，課件在課堂教學(xué)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，已由傳統(tǒng)的“板書(shū)式”授課模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤癙PT式”授課模式。不可否認(rèn)，與傳統(tǒng)的授課模式相比較，多媒體技術(shù)以其文字、圖片及可鏈接動(dòng)畫(huà)視頻等特點(diǎn)，使課堂教學(xué)變得生動(dòng)、直觀，可以有效的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但是在用多媒體進(jìn)行大學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中，有些教師往往由于過(guò)度的依賴(lài)，讓自己的角色發(fā)生了轉(zhuǎn)變，由課堂的主導(dǎo)者變成了幻燈放映員和講解員，一堂課下來(lái)，板書(shū)寥寥無(wú)幾。學(xué)生機(jī)械的聽(tīng)，盲目的記，加之多媒體翻頁(yè)速度快、重難點(diǎn)不夠突出、邏輯思路跨度大，造成留給學(xué)生思考、討論、總結(jié)的時(shí)間很少，更難存在科學(xué)想象的空間，教學(xué)效果難以保證。

（三）課程內(nèi)容廣而不深

現(xiàn)用的教科書(shū)中物理教學(xué)所涉及知識(shí)點(diǎn)涵蓋了力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、相對(duì)論及量子論等廣泛的內(nèi)容，而且過(guò)于抽象化，沒(méi)有把經(jīng)典理論與當(dāng)今科技相融合。大學(xué)物理作為一門(mén)基礎(chǔ)課，授課對(duì)象是不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，這就要求我們要打破原有的課程設(shè)置體系，設(shè)置多層次，多類(lèi)型的大學(xué)物理課程。應(yīng)該針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，制訂分層次、多元化的教學(xué)大綱。在制訂教學(xué)大綱的過(guò)程中，應(yīng)針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)的授課對(duì)象，特別是要根據(jù)應(yīng)用型本科院校不同專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)合理確定教學(xué)課時(shí)及教學(xué)內(nèi)容的深度，比如對(duì)涉海專(zhuān)業(yè)的學(xué)生應(yīng)把重點(diǎn)放在流體力學(xué)上，同時(shí)增加這部分內(nèi)容在期末考試中的比重，真正的為接下來(lái)專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。通過(guò)調(diào)研，在充分了解學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，分析判斷哪些物理學(xué)知識(shí)是其必要的基礎(chǔ)，在有限的課時(shí)下精選教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)講解。在教學(xué)過(guò)程同時(shí)，還要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造與探索精神，結(jié)合所學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)拓展當(dāng)今世界該領(lǐng)域的科技發(fā)展前沿，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣和愛(ài)好，要做到層次分明，重難點(diǎn)突出；并結(jié)合相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)和實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行講解，做到學(xué)以致用，使授課內(nèi)容源于課本，又要高于課本。

二、課程改革方案的探究

通過(guò)幾年來(lái)結(jié)合個(gè)人的教學(xué)與學(xué)生的反饋情況，可以考慮從以下幾個(gè)方面著手，對(duì)應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理教學(xué)進(jìn)行探索與改進(jìn)。

（一）推動(dòng)教學(xué)創(chuàng)新發(fā)揮學(xué)生潛能

創(chuàng)新本身就是一項(xiàng)自主性的活動(dòng)。創(chuàng)新教學(xué)方式的目的就是在于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性，創(chuàng)設(shè)有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí)的問(wèn)題情境。這就要求逐漸改變長(zhǎng)期以來(lái)課堂教學(xué)就是教師講、學(xué)生聽(tīng)的“一言堂”或“滿堂灌”模式，這樣往往造成“胃口大的會(huì)餓壞，胃口小的會(huì)撐壞，胃口不對(duì)的會(huì)倒胃”的結(jié)果。應(yīng)該努力推行“互動(dòng)式”、“體驗(yàn)式”、“參與式”等教學(xué)方式。這樣不但能夠創(chuàng)造條件充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的自覺(jué)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主角，成為知識(shí)的主動(dòng)探索者，也有利于營(yíng)造民主、和諧的課堂氛圍，讓正能量充滿課堂。要想達(dá)到以上效果，就必須要求在教學(xué)目標(biāo)上實(shí)現(xiàn)三個(gè)轉(zhuǎn)變：以教為主（老師滿堂灌）向以學(xué)為主轉(zhuǎn)變，以課堂為主（過(guò)分重課堂）向課內(nèi)外結(jié)合轉(zhuǎn)變，以結(jié)果評(píng)價(jià)為主（過(guò)分重分?jǐn)?shù)）向結(jié)果過(guò)程評(píng)價(jià)結(jié)合轉(zhuǎn)變。相對(duì)課堂教與學(xué)的固定時(shí)間、地點(diǎn)、模式而言，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)走進(jìn)人們生活的各個(gè)方面，利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)也是大學(xué)物理教學(xué)改革的另一種形式，由傳統(tǒng)的同時(shí)同地的面授模式轉(zhuǎn)變?yōu)閭鹘y(tǒng)模式與MOOC（大型開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)課程）、SPOC（小規(guī)模限制性在線課程）等現(xiàn)代信息化教學(xué)模式相結(jié)合，最大限度的發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造潛能。

（二）提高教師素質(zhì)增強(qiáng)育人觀念

現(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為：“教師真正的本領(lǐng)，主要不是在于講授知識(shí)，而是在于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，喚起學(xué)生的求知欲望，讓他們興趣盎然的參與到教學(xué)全過(guò)程中來(lái)，經(jīng)過(guò)自己的思維活動(dòng)和動(dòng)手操作獲得知識(shí)”。要培養(yǎng)適合時(shí)展的“新教師”，那就首先要求教師必須適時(shí)更新自己的觀念，了解學(xué)科最新發(fā)展前沿，樹(shù)立嶄新的課程觀。課程的學(xué)習(xí)活動(dòng)方式以理解、體驗(yàn)、反思、探究和創(chuàng)造為根本。教師和學(xué)生不是課程的簡(jiǎn)單執(zhí)行者，而是課程的創(chuàng)生者，課程也要由此變成一種動(dòng)態(tài)的、生長(zhǎng)性的“生態(tài)系統(tǒng)”和完整文化。這樣，未來(lái)的教師也就既是科學(xué)家又是教育家、心理學(xué)家；既能指導(dǎo)學(xué)生掌握自學(xué)的方法，教給學(xué)生使用工具書(shū)、資料、數(shù)據(jù)和圖表的本領(lǐng)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，提高課堂效率，又能善于與學(xué)生建立友誼，以情育人。當(dāng)今科技的發(fā)展一方面促進(jìn)了人們生活水平的提高，但另一方面又出現(xiàn)了人情淡化，導(dǎo)致了高技術(shù)與高情感的不平衡，而以情育人在調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性的同時(shí)，也培養(yǎng)了學(xué)生健全的精神品質(zhì)。

（三）啟發(fā)學(xué)生思維提升教學(xué)實(shí)效

正如愛(ài)因斯坦所說(shuō)：“提出一個(gè)問(wèn)題往往比解決一個(gè)問(wèn)題重要，因?yàn)榻鉀Q問(wèn)題也許僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上或試驗(yàn)上的技能而已。而提出新的問(wèn)題、新的可能，從新的角度去看舊的問(wèn)題，都需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步。”教師的任務(wù)不僅僅是把有問(wèn)題的學(xué)生教得沒(méi)有問(wèn)題，也要把沒(méi)有問(wèn)題的學(xué)生教得有問(wèn)題，以產(chǎn)生新的問(wèn)題作為“會(huì)學(xué)”的開(kāi)始，實(shí)現(xiàn)由“考生”向“學(xué)生”的轉(zhuǎn)變。教師要根據(jù)授課的內(nèi)容，先提出問(wèn)題，然后借題發(fā)揮，啟發(fā)學(xué)生思考，逐步引導(dǎo)出所講內(nèi)容。當(dāng)學(xué)生帶著疑問(wèn)積極的參與到教學(xué)過(guò)程當(dāng)中的時(shí)候，能激勵(lì)他們的發(fā)散思維，讓學(xué)生通過(guò)自己的討論、思考、分析和總結(jié)，從大量的發(fā)散結(jié)果中經(jīng)過(guò)慎重思考選擇出正確答案。即使在講授定理以及規(guī)律時(shí)，教師也應(yīng)盡量的減少和盤(pán)托出，可以先提出問(wèn)題，并指出之前的知識(shí)在解決此問(wèn)題時(shí)遇到的困難，進(jìn)而鼓勵(lì)學(xué)生自己尋找解決問(wèn)題的辦法。教師在講解內(nèi)容的過(guò)程當(dāng)中，要注意將經(jīng)典理論與時(shí)代科技相互聯(lián)系，如由恒定電場(chǎng)一章中的“霍爾效應(yīng)”的講解聯(lián)系到當(dāng)今世界該領(lǐng)域的研究前沿“反?；魻栃?yīng)”。大學(xué)物理教師在教學(xué)中應(yīng)先讓學(xué)生了解科研，懂得科研是怎么回事，引導(dǎo)學(xué)生理性地?zé)釔?ài)科研，掌握一定的研究方法，然后部分地、有選擇性地參與科研。教師要及時(shí)了解學(xué)生中存在的個(gè)體差異，平等的對(duì)待每一位學(xué)生，積極評(píng)價(jià)學(xué)生的創(chuàng)新思維，最后進(jìn)行總結(jié)，得出結(jié)論。

（四）優(yōu)化課程載體區(qū)分層次維度

課程是教學(xué)過(guò)程的基本環(huán)節(jié)，是組成教學(xué)計(jì)劃的細(xì)胞。所謂優(yōu)化課程體系，就是“從培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)調(diào)整各方面的內(nèi)容及其比例關(guān)系，并以最后是否達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)要求作為衡量的標(biāo)準(zhǔn)”。隨著時(shí)代的發(fā)展，培養(yǎng)人才的目標(biāo)定位也不斷發(fā)生變化，如：學(xué)校教育由單純知識(shí)型人才的培養(yǎng)向綜合能力型和全面素質(zhì)型人才的培養(yǎng)轉(zhuǎn)變，這無(wú)疑是當(dāng)前和未來(lái)社會(huì)發(fā)展對(duì)人才素質(zhì)的要求在教育與課程上的反映，它對(duì)今后本科類(lèi)院校教育模式、教師要求及課程的發(fā)展走向必將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。為了適應(yīng)學(xué)校減少基礎(chǔ)課學(xué)時(shí)的客觀情況，教師必須優(yōu)化大學(xué)物理課程的教學(xué)內(nèi)容，這就要求大學(xué)本科課程的設(shè)置必須具有靈活性、針對(duì)性和多樣性，傳統(tǒng)教材對(duì)經(jīng)典物理中的力、熱、電、光有著詳細(xì)的介紹，而對(duì)于反映出當(dāng)代物理發(fā)展豐碩成果的近代物理特別是量子理論只是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的一提而過(guò)，社會(huì)的發(fā)展已由信息時(shí)代進(jìn)入量子時(shí)代，必須增加量子理論的教學(xué)內(nèi)容和所占比重，以更好的適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。正如甘子釗院士所言：“整個(gè)當(dāng)代物理教學(xué)的關(guān)鍵就在于量子力學(xué)的教學(xué)，這不僅僅是對(duì)物理系的教學(xué)，而且對(duì)化學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、工程科學(xué)、地球科學(xué)等系科的教學(xué)，也是同樣的……”此外，還要設(shè)置好必修課和選修課之間的比例，設(shè)置多類(lèi)型、多層次的課程結(jié)構(gòu)，給學(xué)生提供更多自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容的機(jī)會(huì)。同時(shí)，在調(diào)整課程的同時(shí)必須考慮到課程設(shè)置體系的平衡性，培養(yǎng)“專(zhuān)才”和“通才”相結(jié)合的人，以適應(yīng)社會(huì)建設(shè)過(guò)程中不同層次、不同類(lèi)型的人才需求。

三、總結(jié)

綜上所述，本科院校的人才培養(yǎng)規(guī)格、層次和類(lèi)型很大程度上取決于教學(xué)方式和目標(biāo)，教學(xué)方式和目標(biāo)則決定著人才培養(yǎng)的類(lèi)型。可以通過(guò)調(diào)研歐美國(guó)家高水平大學(xué)和國(guó)內(nèi)同類(lèi)高水平大學(xué)在教育教學(xué)、人才培養(yǎng)方面的經(jīng)驗(yàn)，尋找差距，明確自身存在的問(wèn)題和發(fā)展方向，從而結(jié)合自身實(shí)際努力構(gòu)建適合本科院校人才培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)、課程設(shè)置及評(píng)價(jià)模式，進(jìn)一步完善教學(xué)評(píng)估體系建設(shè)，培養(yǎng)合格的學(xué)生，以適應(yīng)應(yīng)用型隊(duì)伍的人才需求。大學(xué)物理作為一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，教師還要努力倡導(dǎo)教學(xué)自覺(jué)，沉淀教學(xué)文化，營(yíng)造重教氛圍；以服務(wù)社會(huì)為目標(biāo)，加強(qiáng)制度建設(shè)，改進(jìn)育人模式；推進(jìn)協(xié)同創(chuàng)新，協(xié)調(diào)好教學(xué)、科研和務(wù)實(shí)的互動(dòng)，讓大學(xué)物理教學(xué)更好的服務(wù)于應(yīng)用型高層次人才的培養(yǎng)。

作者:張玉強(qiáng) 崔燁 單位:公安海警學(xué)院基礎(chǔ)部

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