計算力學建設課程實施研究性教學的實踐探索

楊永明

隨著社會的不斷發展和進步，人們的生活水平也隨之提高，因此人們對學生的關注度越來越高。在當今時代背景下，關于計算力學建設課程實施研究性教學的實踐，吸引了大量學者的目光。因此，想要進行計算力學課程的研究性教學，就要針對計算力學的教學特點制定教學方案。就研究性教學的特點、計算力學課程教學中研究性教學的方案以及授課方式進行討論和分析。

計算力學課程建設研究性教學實施方式

所謂的計算力學，就是以力學的理論為基礎，使用現代化的各種數值方式以及計算來解決力學中的問題。計算力學在力學中起到承上啟下的作用，所以學者對此進行了大量的研究。計算力學現今已被運用到各個領域，如固體力學、流體力學、巖土力學等。計算力學中包括平面問題的有限元法、桿件系統的有限元法等。

研究性教學就是為了培養學生的創新能力、研究意識等為基礎，在經過引導學生研究性學習后以此達到培養學生的自主研究學習能力、創新能力等。在計算力學中，采用研究性教學的方式更加有利于培養學生的自主研究、創新能力，讓學生學會如何解決力學中的實際問題。以下就計算力學建設課程實施研究性教學的實踐進行討論和分析。

一、研究性教學的特點

1.重視延伸學習范圍

在計算力學建設課程實施研究性學習過程中，教師應該讓學生從多角度、多方位地從生活學習等各個領域中尋找自己較為感興趣的計算力學的實際問題，然后將這些尋找到的知識拿到課堂中作為書本的延伸知識，讓學生對這些發現的自然問題有想要尋找答案的想法，利用學生渴求答案的心態來激勵學生自主研究學習。在研究性教學中，問題是非常重要的，只要激發學生渴求知識的心態，那么就會讓學生以在解決問題中擴大學習的知識面。

2.重視自主學習的方式

實施研究性教學的目的，不僅僅只是加強課本知識的學習，更是為了培養學生自主研究、創新的意識，加強學生的動手、動腦能力培養。在研究性教學中，不主張學生依靠教師進行學習，而是要進行自主學習的方式及過程。目前，在計算力學教學中學生都是處于被動接受知識的狀態，雖然這樣的方式能夠在一定程度上讓學生的學習有些效果，但是一些偏于策略性知識的學習是無法顯效的。只有通過自主學習、研究的方式，才能夠培養學生遇到問題冷靜分析、解決問題的能力。

3.研究性教學的開放性

在計算力學建設課程實施研究性教學中，研究性教學具有開放性。在研究性教學中具有開放性的原因是，此教學方式的學習內容和學習時間具有開放性，無論在何時何地、何種與計算力學相關的知識內容都能夠進行研究學習。在研究性教學中，其學習內容具有多樣性，只要是學生發現的計算力學問題或是感興趣的計算力學內容，都可以成為學生研究的目標。在對學習目標進行研究學習期間，學生可以按照實際需求制定學習計劃。

4.研究性教學的協作性

俗話說得好“三個臭皮匠頂上一個諸葛亮”，這就說明了團結合作的重要性。在研究性學習教學中，同樣主張學生通過團結合作的方式解決計算力學的實際方式。每個人都有自己的優點和缺點，但是把大家的意見綜合起來，就會發現解決問題的關鍵和方法，以此來提高學生的學習質量以及協作意識。在研究性學習過程中，通過資料收集、課題研討、經驗交流等過程中需要學生合作完成，因此說研究性教學具有協作性。

二、計算力學課程建設中研究性教學的方案

1.擬定計算力學的課程目標

在計算力學中若要實施研究性教學，首先要擬定計算力學的課程目標。在擬定計算力學的課程目標時，要準確地看待能力培養與知識傳授的關系。作為與計算力學的互補學習方式，計算力學研究性教學目標的具體擬定可以作為計算力學教學目標的參照物。制定計算力學的課程目標時，需要依據課程的實際需求而制定課程目標。同時，計算力學的課程擬定還可以作為日后教學反思的參考依據。

2.擬定計算力學的課程內容

計算力學研究性課程內容的擬定和選擇，主要是為了展示計算力學研究性學習的學習原則與目標，在計算力學課程的擬定過程中是沒有統一的標準和要求的。其實，依據計算力學的課堂實際情況以及學生的實際要求而制定的。在計算力學課程內容擬定的過程中應該設定好學生對于哪些問題感興趣，在進行分析時需要通過哪些內容進行引導，同時還要涉及到如何由此問題進行知識延伸。在計算力學課程內容擬定的過程中，首先要讓學生了解其基本原理，然后配合計算機進行計算力學的相關知識講解。

3.擬定計算力學的課程方式

在擬定計算力學的課程方式時，要融入一些自主學習的內容。在研究性學習過程中，將學習環境與社會相結合、書本與實際相結合、教學與自然相結合。在擬定計算力學的授課方式時，擬定的內容應包括：自主學習、研究的具體學習計劃，采用分工式的方法讓學生在生活中尋找關于計算力學的問題并對其進行相關調查，進行相關資料的查找、學生之間交換意見、交換問題的解決方案。采用研究性的教育方式，可以擴展學生的學習時間和學習地點，讓學生有自主學習的意識并讓學生學會如何自主學習。

4.擬定計算力學的課程評價

在教學中進行課程評價，就是指在計算力學研究性學習的過程中收集信息，對學生學習過程進行有價值的判斷，并將學生的學習效果與學習目標等進行對比，為計算力學研究性學習的時間提供相關信息。評價的內容包括：學生在課題選擇過程中設定課題能力，學生收集資料過程中的準確性和收集手段以及收集能力、在課題研究過程中考察學生對課題的研究能力、在課程反思階段中考察學生的自我評價能力、在總結與交流經驗階段中考察學生的思維和語言表達能力。

三、計算力學課程建設中研究性教學的方法

在計算力學課程研究性教學中，需要增加網絡設施。在計算力學教學中，應該增加計算機、投影儀等設備。例如，運用投影儀播放計算力學的求解步驟或是學生在研究過程中所獲得的經驗等，這樣的方法不僅可以輔助教師授課，而且還可以展示學生自主研究學習的成果，激勵學生不斷地進步。

在計算力學課程研究性教學中，可以改進教學方式和考核方式。在傳統計算力學的教學中都是以課本為主，而研究性教學則是以學生自主學習為主，因此在教學的過程中應該以讓學生發現問題、自主解決問題為主。在計算力學的考核過程中，不應該只以試卷為主，還應該添加一些學者自主研究的考核，這樣也能考察出學生的自主研究能力。

四、結論

計算力學課程的研究性教學具有重視延伸學習范圍、自主學習的方式、協作性、開放行的特點。在實施研究性教學過程中，需要擬定計算力學的課程目標、課程內容、課程方式以及課程評價。經過實踐后發現，在計算力學課程的研究性教學過程中還需要增加網絡設施、改進教學方式和考核方式。

參考文獻：

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