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工程材料概论论文样例十一篇

时间:2022-04-24 00:44:09

工程材料概论论文

工程材料概论论文例1

《材料物理化学》是材料科学与工程专业重要的专业基础课程,该课程主要包括物质状态转变、化学反应等过程热力学及动力学特性方面的内容。《材料物理化学》课程意在使学生从理论角度掌握材料传输与成形过程的特性,进而能够通过理论计算预测材料在特定条件下所表现出的行为,这一课程将为后续材料成形原理的学习奠定理论基础。

《材料物理化学》课程为材料成形理论的学习提供重要的理论基础。然而,现有的教学模式与考核方式往往无法充分调动学生学习的主动性,间接降低了学生对材料成形原理相关理论的理解能力。目前,广泛运用的教学方式主要以教师课堂讲授为主,成绩考核由试卷分数和平时成绩两部分来评定学生对课程内容的掌握情况。这种教学与考核方式导致学生被动、机械地学习理论知识,阻碍了学生对理论的理解及运用能力,也使教学质量处于较低水平。

本文通过对《材料物理化学》课程中教学方法、教学模式、教学内容和考核方式环节进行教学改革,推行课堂讲授、启发、互动型教学和多媒体立体、形象型教学,结合课内实验环节,优化考核环节,强化学生对《材料物理化学》课程的理论理解和运用能力。

一、教学方法改革

1.联合教学。《材料物理化学》课程重点讲述物质状态转变、化学反应等过程热力学及动力学特性方面的内容,同时将材料学科中的少部分理论内容进行穿插讲述。在这种情况下,如果能在讲述《材料物理化学》课程部分章节的过程中穿插相关专业课内的具体内容,有利于学生深入理解物理化学知识,同时学生也对相关理论在实践中的运用具有深刻的认识。然而,部分专业课教师的授课内容存在差异,要准确、及时地将相关教师的授课内容对接到《材料物理化学》教学中难度极大。鉴于上述联合授课问题,可将《材料物理化学》课程中的部分教学内容提前分配给相关专业课教师,再由专业课教师配合实例讲解这些理论。这种教学模式将使每位专业课教师发挥自身的专业优势,提高《材料物理化学》理论课教学效果。2.实践环节深化理论教学。《材料物理化学》是一门注重理论学习的专业基础课,力求通过公式推导过程使学生理解理论的应用方法。如果教师在讲授理论知识的同时提出相关的、简单的工程问题,要求学生依据理论计算给出解决方案,这种教学模式将能够充分调动学生的学习兴趣,使学生在计算的过程中进一步加深理论知识的理解。这种教学方法还可要求学生在理论课程进行的同时,通过查阅资料设置具有理论分析性的简单实验并进行理论计算与分析,由此加深《材料物理化学》课程基础知识的理解。

二、教学模式改革

1.多媒体与板书教学相结合。在《材料物理化学》课程教学的过程中,板书教学方式存在绘图、书写占用时间长,形象性弱、无动态性讲述等问题,无法实现抽象知识点的形象教学,教学效果不理想。多媒体教学方式通过形象、生动的图形、图片、动画等具体信息将抽象理论形象化,这种方式相对减少了教师完成板书的时间,增加了讲解的时间,同时也为师生交流和学生独立思考留出充分的时间,为启发式教学提供了基本条件。由此,在《材料物理化学》课程教学的过程中,应设置多媒体教学方式为主体教学方法并将板书教学设置为辅助教学方法,最终实现两种教学方式相结合的教学模式。2.启发推动互动型教学。理论抽象、公式多而复杂是《材料物理化学》课程的主要特点。在目前的教学过程中,教师一般先要求学生观看屏幕上的概念,然后对其含义进行简单解释。之后,播放视频、动画等多媒体文件对相关概念进一步的讲解。相对于传统的板书教学,尽管这种教学方式的教学效果具有很大提升,但这种方式仍属于灌输式教学。本文作者依据自己目前应用的教学方式对以往教学模式进行了优化。例如,在屏幕上给出与理论概念相关的部分内容,同时展示与理论概念相关的图片、动画或视频。屏幕上不完整的概念将激发学生的学习兴趣。屏幕上的图片、动画或视频将对不完整概念进行总体、形象的解释,缺少的文字内容是概念中的关键,学生在经历从抽象到形象的学习与思考过程后,缺少的文字内容最后显示出来。在这种教学方式中,学生通过观察、分析和推理依据已知概念来学习未知概念。任课教师在互动型教学模式中应针对关键知识点对学生进行提示和启发。

三、教学内容改革

《材料物理化学》课程注重概念理解及公式推导,为了强化学生对所学知识的理解,可设置开放性实验室,鼓励学生自主设计与理论课相关联的创新性实验。在这一环节中,学生如遇到难于理解的课堂内容,便可查阅资料并设计相关实验,在实验的过程中消化课堂内容,同时也强化了实践能力。另外,任课教师也可依据《材料物理化学》的教学内容查找与之相关的科研课题并联系该课题的主持教师,鼓励学生参与相关科研课题或参加大学生科技创新项目。这种理论教学与科研实践相结合的方式,不仅可以提高学生对课堂理论的理解能力,还可提高学生的创新能力。

四、考核方式优化

目前,《材料物理化学》课程的考核方式多采用闭卷考试,这种方式使学生机械记忆知识点来通过考试,学生的理论应用能力及创新能力无法在考核成绩中充分体现。由此,笔者认为可运用复合考试方式进行考核,即设置70分闭卷考试内容来考查学生对课堂理论知识的掌握程度;设置30分开卷考试内容来考查学生对于理论知识的应用能力。

五、结束语

《材料物理化学》课程已经过四届学生的教学过程,笔者认为上述教学方法、教学手段和教学内容等方面的改进取得了明显效果,学生对基本理论的理解能力有所提高。此外,这种教学方式也培养了学生的分析和解决问题的能力。

参考文献:

[1]姚爱华,叶松,贺蕴秋,林健.《无机材料物理化学》课程建设探索与实践[J].教育教学论坛,2017

[2]谭年元,谭玲玲,王焕龙.工科院校物理化学研讨式教学的改革与实践[J].西部素质教育,2016

[3]姜英,陈宗民,高军,王友林.《金属工艺学》课程教学体系改革与课程群的构建[J].铸造设备与工艺,2013

工程材料概论论文例2

1 环境材料概论的课程简介

环境材料的英文名称Ecomaterial,它是Environment Conscious Material的缩写,也就是说这种材料是具有环境意识、考虑环境、考虑生态学的材料。它在生产的过程中对资源和能源的消耗量比较少,废弃后能够回收再生利用的可能性比较大,其从生产使用到回收的全过程对周围的生态环境的影响也最小。因而它可以称为“绿色材料”或者“生态材料”。环境材料是未来新材料的一个重要方向,更是人类保护生存环境、实现材料工业可持续发展的有效途径。开发既有良好的使用性能、又具有较高的资源利用率,且对生态环境无副作用的新材料及其制品已经成为现实的一种迫切需要。

环境材料概论是无机非金属材料、再生资源科学与技术等专业一门重要的专业基础课程,教学内容涉及材料产业与生态环境的关系、材料科学的基本知识、材料的环境协调性评价、材料的生态设计与理论、材料的环境友好加工及制备、环境治理功能材料与技术等,是重要的专业先导课程。

2 课程教学特点

2.1 是环境科学与材料科学的交叉学科

该课程是90年代初才发展起来的新课程,内容广泛,涉及环境科学和材料科学,且发展迅速,文字叙述多,大部分是概念知识,计算内容偏少,从材料科学的基本知识到环境材料的设计、制备加工,再到各种环境材料的介绍,学生在学习过程中要记忆的知识太多,且各种自成体系,学生会学起来抓不住重点,容易感到枯燥无趣,学习难度加大。

2.2 课程的专业要求不同

不同专业的学生学习这门课程时侧重点也有所不同,例如,无机非金属材料专业重点要讲解材料的基本知识及材料的生态设计、生态功能材料等,而再生资源科学与工程则重点讲解环境材料治理技术及环境生物材料、复合材料的生态化等。这就要求任课教师根据各个专业的培养目标,合理安排教学内容和课时分配,以提高教学实效。

2.3 与实际工程密切相关

环境材料是一种概念材料,且发展迅速。若选择不当,会直接影响到工程的使用功能。所以需要教师在讲授课本知识的同时,还要引用工程实例,来获得材料的重要信息。

3 课程教学方法及模式

3.1 培养学生兴趣以提高教学成果

俗话说“兴趣是最好的老师”,只有培养了学生的学习兴趣,才能取得好的教学成果。笔者为了提高学生的学习兴趣,采用案例式教学方法,在第一节课绪论里,为了让学生全面了解环境材料的重要性,借用一个20分钟的环境科教片来调动学生,不但让学生知道环境材料在未来发展的重要性,而且让学生知道环境保护的重要性。在学生观看完之后,给学生5分钟的时间来进行课程讨论,彼此交流心得体会。可谓一举多得。再比如,在讲到生命周期评价时,利用问题驱动式教学来启发学生,在讲到生命周期评价时,“是一次性还是可重复使用型的婴儿尿布更符合环保要求”?这个问题看似简单,但是答案却是不一定。因为要根据地域具体问题具体分析。曾经在美国的某个州,公众认为一次性的婴儿尿布浪费资源,且加重了垃圾填埋场的压力,所以州议会在公众压力下颁布禁止使用一次性婴儿尿布的法令。但是随后的事实证明,大量的使用可重复利用的婴儿尿布导致了用水量的急剧增加,而当地恰是美国最干旱的州之一,用水非常紧张。而当地幅员辽阔,垃圾填埋场不存在任何压力。所以当初的禁令是错误的,该州又恢复了一次性婴儿尿布。由此可见,在进行生命周期评价时,对于选择系统边界时,对于环境问题的分析必须考虑到本地的实际情况,再做出正确的判断。

3.2 充分利用多媒体教学

环境材料概论课程中包含了众多工程知识,许多材料的性能难以用语言来描述,得通过试验来表达,而现实条件做很多试验又不可能。这时采用多媒体课件显得尤为重要,我学校几乎所有的教师都有多媒体可以利用,这为教学提供了极大的方便。而且多媒体教学可以通过图片、影像、动画等手段来描述材料特征及试验方法,不但增加了学生的感性认识,而且可以大大提高了学生学习的积极性。

3.3 充分且有效利用网络资源

如今,随着科技的发展,互联网已经遍及了在各个高校, 教师和学生都可以方便地使用互联网来工作学习,在环境材料概论课程教学中,利用互联网可以获取各种环境材料的新标准及新的试验方法,以弥补教学的局限性。

3.4 以教材为本,不断补充新内容

材料与科技的发展是互动的。科技发展带动了材料的发展,材料的发展也直接影响的科技的进程,因此,教材必须保持一种动态状态,时常更新。就我国目前情况,时常更新教材有点困难,所以我们可以借鉴国外经验,以一本教材为基础不断补充,不断地扩展内容,再加上现在互联网的资源,完全可以实现不断获取环境材料新的知识。

3.5 考核内容多样化

目前,很多课程的考试,都是采取期末考试来评定。而这就造成了学生采取的策略都是考前突击和死记硬背,更有效客观的考核应该是对学生掌握知识的综合评判。考试的卷面成绩不足以全面反映学生对该课程的综合掌握,应该再加上平时的表现,为此,对于环境材料概论,笔者采取总成绩=平时成绩(10%)+期末成绩(90%)来综合评定,会更为公正。

4 结语

在深入分析环境材料概论课程特点后,从教学内容与教学手段深入,提出了自己的教学方法,调动了学生学习的积极性,取得了很好的教学效果,随着新的环境材料的不断出现,教学将面临新的问题,新的挑战,将在今后的教学中再探讨。

参考文献

[1] 尹健,李益进.《建筑材料》教学改革实践[J].株洲师范高等专科学校学报,2004.9(5):47-49.

[2] 贾福根.《建筑材料》课的教学体会[J].太原理工大学学报(社会科学版),2001.19(1):68-70.

[3] 安玲.对《建筑材料》课程的教学探讨[J].甘肃科技,2003.19(6):108-109.

[4] 康全礼,陆小华,熊光晶.CDIO 大纲与工程创新型人才培养[J].高等教育研究学报,2008.31(4):15-18.

工程材料概论论文例3

 

一、影响工程投资的几大因素

1、材料预算价格

在建筑工程中所使用到的材料品种繁多、规格各异,在编制材料的预算价时不可能逐一详细计算,而是将施工过程中用量最大或用量虽小但价格昂贵、对工程造价有较大影响的一部分材料作为主材,常见的有水泥、钢材、砂石料。硕士论文,要素。

在计算材料预算价格之前,应认真收集基本资料,使编制的材料预算价格符合实际。通常需要根据工程所在区域建筑材料状况、对外交通条件以及已建工程的实际经验和有关信息,根据节约资金的原则,选择合理的供货地点、各种物资供货比例及其材料的价格、合理的运输方式等。硕士论文,要素。

砂石料在建筑工程中用量大,对工程造价影响很大,在编制其单价时应深入现场调查,认真分析地质勘探、试验、设计资料,掌握其生产条件、生产流程、运输方式,正确选用定额进行计算,以确保砂石料单价正确可靠。硕士论文,要素。

2、费率取用标准必须符合现行规定

在编制不同部门的概预算时,必须按各自有关部门的定额和现行规定、编制办法编制概预算,不得张冠李戴。

3、正确使用定额和选用定额子目

在编制工程概预算时,由于设计阶段不同,选用的定额也有所不同,在各阶段定额不全的情况下,要注意定额的正确套用。

在选用定额编制工程概预算单价时,应根据施工组织设计规定的施工方法、工艺流程、机械设备配置、运输距离,选定条件相符的定额。同时,要对定额的总说明、章节说明及附录内容认真阅读掌握,熟悉各定额子目的适用范围、工作内容以及相关的定额系数的使用方法。

由于每个具体工程项目施工时,实际情况和定额规定的条件不可能完全一致,这时按照定额规定,允许换算的进行换算,不允许换算的只能按定额选用,不得随意调整。

在使用定额编制概预算的过程中,要密切注意现行定额的变化和有关费用标准、编制办法、规定的变化,做到始终采用现行定额和规定。

4、工程量计算

工程量是影响工程造价的主要原因之一,工程量计算正确与否,直接影响到工程造价、综合经济指标的准确性。所以工程量的计算,必须按《建设工程工程量决算规范》(GB50500-2008)及(青海省消耗量定额)中的工程量计算规则结合设计图纸进行计算。

5、科学求实

概预算专业人员在编制概预算时,应坚持原则,科学求实,深入调查研究,充分分析掌握第一手资料,了解工程设计及施工条件,正确应用定额和现行规定,做到量足、价适、费准确,坚决制止巧立名目、高估冒算及搞“钓鱼工程”概算。但又不能少算漏算,要打足投资、不留缺口。

二、提高概预算编制质量的措施

1、加强管理

为了提高概预算的编制质量,把对概预算的静态管理变为动态管理,变“把关型”为“预防型”,找出概预算编制过程中容量出错的原因,对概预算编制中应注意的问题给予高度重视,以防患于未然。同时变“把关型”为全过程的全员全面管理,严格贯彻执行“3个环节”管理程序(即事先指导、中间检查、成品校审),根据概预算编制过程的实际情况,分别采用综合单价法或工料单价法进行。把影响概预算质量的制约因素消灭在萌芽状态,以防为主的自我质量控制,同时建立“质量信息卡”,对中间检查出的问题逐项记录、分析原因、制定对策,从而达到提高概预算编制质量的目的。

2、提高人的素质

在过去的传统质量管理中,对质量的认识倾向于狭义的质量概念,对人的素质、工作质量重视不够,概预算人员责任心不强,工作不细心,费率、小数点、数字位置颠倒等出错,会致使全部编制都要返工,造成人力、物力的浪费,影响概预算的编制质量,所以,必须贯彻“以防为主,防检结合,重在提高”的管理原则。在概预算编制过程中重点抓人的因素,通过提高人的素质来提高工作质量,通过提高工作质量来保证产品质量。由于建筑工程形式多样、种类繁多,施工因素千变万化,施工方法多种多样,就是对概算非常熟悉的编制人员,在工作中也难免会有一些和遇到一些难以处理的棘手的问题,加之目前新材料新工艺、新方法和新技术不断涌现,必须查阅大量资料,重新学习新的知识,才能较好地完成概预算工作任务。硕士论文,要素。所以,提高人的素质、加强责任心是非常重要的。

3、严格按编制规程概预算

概预算编制遵循一定的编制程序,既:(1)搜集资料,拟定工作计划;(2)计算工程量(3)计算单价(4)编制单位工程概算并汇总得到单项工程、工程项目概预算。

4、应用计算机进行编制

建筑工程概预算编制是一项连贯性强、抄录计算量大且非常烦琐的工作。硕士论文,要素。在以往的手工编制工作中。概算编制人员不得人员不得不在大量的定额条目及各种计算表之间进行反复抄录和校对,在大量的简单重复计算工作中耗费了许多的时间和精力,不但效率低、速度慢,而且经常出错,与相关专业的设计工作很不协调。在这种情况下,改进和提高概算的编制手段非常重要。建筑工程建设项目目前已普遍采用招投标形式,也要求建设单位和施工企业能及时准确地编制工程控制价和投标价。这些都要求计算编制工作有较大改进,要改变传统手工编制方法,利用计算机这个现代的工具和预算软件辅助完成建筑工程概预算的编制是很有必要的。

这是提高概预算编制工作的效率和质量的根本保证

5、编制过程中应注意的

(1)人工土石方工程中运距的计算,要按上下坡折距(见定额附录中的规定)计算准确,特别挖填方折距应取其重心位置,千万不可按最大深度乘折算系数,且折距后应按定额中的运距单位计算。硕士论文,要素。

(2)洞挖石方中洞内与洞外的运距要分别计算。

(3)土石方运输应“装、起、卸”的运距计算在内,否则容易重复计算。

(4)编制单价表在综合几个定额时,要注意其计算单位,不同单位必须划成同一单位。既要注意自然方、松方、实方之区别,其相应的折算系数在定额附录中均有,应熟悉并掌握。

(5)危险品运费计算不仅单位运价高,而且必须考虑毛重系数1.35和不能满载系数0.8(指公路运输)。

(6)定额规定的高程系数,结合工程所在地的实际高程调整定额;否则,高程对人工、机械效率的影响就会忽略,造成工程概算不准确。

工程材料概论论文例4

为了实施素质教育,许多高校相继实行了选修课制度。选修课的广泛开设为学生综合素质的提高和个性发展提供了广阔的空间,选修课的建设和完善成为高校教学改革深化的重要环节[1]。《复合材料概论》课是材料类非复合材料专业开设的一门专业选修课,课程的开设一方面有利于学生扩充知识面,拓宽专业口径、强化其创新精神,培养其创造性思维和初步科研能力,另一方面,可以直接提升学生的竞争力、拓宽大学生就业渠道。

一、教学过程中存在的问题

作为一门选修课,《复合材料概论》课的特点是知识量大,内容繁杂,且课程内容涉及有机材料,与学生所学的专业差异性较大,教学过程中存在很多问题。首先,由于是选修课,课程名称是“概论”,学生往往重视程度不够;其次,课程内容多,课时量少,无法将知识点展开讲,加上学生没有相应的基础知识,在学习过程中难以深入,不知道如何理顺知识体系,对有些关键知识点难以理解,有些无所适从;课程内容多为陈述性的内容,缺少以核心理论、定理、公式等为背景的知识体系,计算的东西少,叙述性的内容多,使得教师的授课很容易陷入平铺直叙的乏味陈述中,这些问题直接影响了教学效果。

二、《复合材料概论》课程的改革

(一)教学内容的调整。

《复合材料概论》课的特点是内容多,目前选用的教材包含17章内容,按照学校关于选修课教学课时的规定,配备课时数已经达到64节的上限。根据学科特点,课程组大胆创新,积极改革,除保留出4个课时进行复结外,把其余60课时分为两大部分,其中课程教学40个课时,科研实践20个课时。但是在40课时内很难完成全部“基本内容” 的课程教学任务。为此我们对教材章节进行结构上合并处理和内容上的归纳优化,处理后的内容仅保留绪论、复合材料的基体材料、复合材料的增强材料、复合材料的界面、聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、水泥基复合材料、碳/碳复合材料和混杂纤维复合材料等十章内容。此外在实用、实际、实效原则的基础上, 大胆地删掉一些过时的、落后于目前材料发展水平的旧知识, 引入材料科学的最新研究成果,及时地、有选择地补充最新研究成果, 使教学内容处于动态的优化过程中。

在20课时的科研实践中,教师对学生创新能力做最有效的培养和锻炼,结合自身的科研课题, 积极吸纳学生参与, 由老师提出研究项目, 学生选择课题确定后查找资料、设计实验方案、按方案完成实验、发表科研论文。这种方式在科研实践中提高了学生的综合、创新能力。

(二)教学方法的改革。

要实现教学重心的转移,充分激发学生的学习兴趣,发挥主观能动性,改变以往满堂灌的做法,摒弃注入灌输、死记硬背的教学方法。实践中,课题组采取多种措施进行教学方法的改革,使学生主动的学习。首先帮助学生理出知识脉络, 做到杂而不乱。在本课程的绪论部分, 就帮助学生整理出知识的脉络,告诉学生《复合材料概论》课程中的每种材料学习过程中都有一个知识结构, 那就是材料的成分、材料的结构、材料的性能、生产工艺、技术性质及应用。在分章节讲授每种材料的具体内容时, 有意识提醒学生对上述知识结构进行自我的理解和把握,样经过前几种材料的讲授, 学生基本上就可以形成对知识结构体系整体的认识和把握能力。

另外,大学课堂教学的特点是信息密度大、内容高度抽象, 这就要求教师要通过努力发掘学科本身的理论魅力去激发学生的求知欲, 重视非智力心理因素在教学中的作用。要让学生在听课中充满激情, 教师自己在讲授时就要充满激情。要做到这一点, 就要深入钻研本门课程的理论和应用, 以及学科的发展历史和背景。教师钻研得越深入,就会对自己所教的这门课程越有感情,就越能深入揭示这门学科的思想魅力和理论力量,并以此去感染学生,来充分调动学生的探求欲。

(三) 教学手段的丰富。

对没有工程经验、甚至对某种材料没有任何感性认识的学生而言, 在教学活动中大谈特谈该材料的性质如何, 怎么检测和使用, 他们只能根据想象来理解, 然后把教材的内容死记硬背, 这样的教学效果肯定不太理想。多媒体投影教学在这个方面弥补了传统教学手段的不足。利用制作好的课件, 不但可以使学生看到材料的照片、试验仪器的样子, 而且可以将一些材料应用过程中的图片介绍给学生, 使学生真正体会到复合材料的应用效果。

(四)课程考核方法的改革。

考核是检查、评价学生水准和才智的一种方法, 是教学的重要环节。通过它可以检测学生对所学课程教学大纲规定的掌握知识的情况, 检验教师的教学质量和教学效果, 促进教师改进教学方法。传统教学方式中考试是作为成绩评定的重要依据, 考试成为了教师手里一根重要的指挥棒, 同时对学生的学习也起了重要的引导作用, 考试后关心的是分数, 导致学生只看重考试的结果, 成绩成为学习的目的。最近几年,对《复合材料概论》这门专业选修课,我们采用综合考核, 灵活应试的办法来测验学生掌握这门课的水平。除期末考试之外,象课堂发言和讨论、书面作业和科研小论文都作为成绩重要的组成部分,这种多样化的考核手段的内容包括加强课堂提问、 加强平时考核、叙述自己的对课题的认识、加强期末考试的科学性客观性和有效性等

三、结束语

工程材料概论论文例5

中图分类号:G711 文献标识码:A

“思想和中国特色社会主义理论体系概论”(以下称“概论”)课程内容本身就体现了一个不断变化的基本思想和过程,无论是宏大的理论框架,还是具体的理论和制度延革,都体现出了理论以现实为依据、变革以理论为指导这样的基本思想,要把“概论”这门课讲活、讲通,就必须注意到这点,并把“历史变革”这个重要概念带入课堂。史实清楚,理论自然明了;史实混乱,甚至抛却史实进行单纯的理论灌输,只会带来枯燥、乏味的课堂效果。

根据“05方案”要求,本科思政课主要有四门,分别是“原理”、“概论”、“基础”、“纲要”,专科思政课主要有两门,分别是“概论”和“基础”①,在这种背景下,多数专科学校不开设“纲要”这门课程,使学生的近现代史知识不足,而中学时期的历史知识以及属于人文常识课程的历史课又不足以支撑“概论”教学所涉及到的理论体系和背景,正是基于这种前提考量,才提出史实材料在“概论”教学中选择与应用的基本问题。

一、课程设计中史实材料选择的必要性

按照“05方案”的基本要求,“概论”课程“着重讲授中国共产党把马克思主义基本原理与中国实际相结合的历史进程”,在实际的课程设计中,应该着重突出“历史进程”这一关键点所在,我们有必要通过积累一系列历史背景材料,为理论的发展过程做出铺垫,体现课堂的生动性,并增强理论的现实说服力,把这门课程讲实、讲活②。

(一)史实材料是马克思主义中国化理论成果变化发展的最直观反映。

马克思主义中国化理论成果的内涵和外延都具有相当的深度和广度,就内涵来讲,包括三个方面:一是马克思主义中国化就是运用马克思主义解决中国革命、建设和改革的实际问题;二是马克思主义中国化就是把中国革命、建设和改革的实践经验和历史经验提升为理论;三是马克思主义中国化就是把马克思主义植根于中国的优秀文化之中。

如果仅仅从理论的角度来概括,显得单调而枯燥,曾经说过:“我们要把马、恩、列、斯的方法用到中国来,在中国创造出一些新的东西,只有一般的理论,不用于中国的实际,打不得敌人。但如果把理论用到实际上去,用马克思主义的立场、方法来解决中国问题,创造些新的东西,这样就用得了。”在这里,“解决中国问题”是基本的史实知识点所在,通过对基本历史发展进程的疏理,可以很清晰地明了一个基本观点:思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想和科学发展观都是与特定的历史过程相统一的,新民主主义革命、社会主义革命和建设初期孕育了思想,改革开放和现代化建设的历史实践催生了邓小平理论,“三个代表”重要思想的产生则是当代世界和中国的发展变化对新时期理论需求的最直接体现,科学发展观更是直接地反映了我国发展的历史阶段性特征,这都是马克思主义基本理论与中国具体历史相结合的产物③。

把史实材料纳入整个马克思主义中国化进程的课堂讲授,可以使我们在教学过程中把抽象的理论体系变化转变为生动的、活泼的历史过程,更直观地呈现理论的历史继承性。

(二)史实材料的运用能够有效地体现理论变革的延续性。

历史的发展是有延续性的,理论体系的构建也是一脉相承的,但如何把这种延续性表现出来,却有着不同的选择。具体到“概论”课的教学中,一方面,我们可以通过对理论本身内容的阐释来表现这一过程;另一方面,我们也可以通过对史实的铺垫来展现理论内容是如何随着历史条件的变化而发展变化的④。

邓小平在谈到社会主义社会基本矛盾理论时曾说过:“指出这些矛盾,并不就完全解决了问题,还需要就此作深入的具体的研究。”在这里,“这些矛盾”就是最基本的史实材料。对于“矛盾”的理解是随着中国社会形势的发展而变化的。从社会主义制度建立初期到十一届三中全会以后,这种“矛盾”也从“以阶级斗争为纲”的极左路线思路下脱离了出来,转变为“深入的具体的研究”成果--我们党关于社会主义社会基本矛盾的理论。

史实材料运用得当,可以为理论的解析添砖加瓦,若运用不当,则可能使本就抽象的理论体系更显杂乱无章。在阐释“概论”课程中理论体系的延续性方面,适当地融入史实材料并进行有效组合,将会使我们的教学工作取得事半功倍的效果。

(三)史实材料融入课堂教学可以有效地增强理论讲授的生动性。

理论化、抽象性是“两课”教学中永远无法回避的问题,变枯燥为生动、变乏味为活泼也是“概论”课教学设计的重点之一。“概论”课程的理论体系深深扎根于中国的历史和现实沃土之中,从其产生伊始,就契合了中国社会、政治、经济、文化等方面翻天覆地变化的要求,在逐渐的发展、完善过程中,在指导中国革命和建设的过程中,彰显出其蓬勃的生命力。

从史实的角度讲授这一理论体系产生和发展的历史过程,可以把系统的、动态的中国革命和建设的历史完整地展现在学生面前,使学生非常清晰地了解中国的昨天,也更深刻地认识到今天的来之不易,从而在内心深处领会到“概论”课程所涉理论体系对当代中国发展的意义,并从中得到人生的感悟和对未来的启示,树立正确的世界观、人生观和价值观。

在教学过程中,将史实与理论相结合,可以生动形象地说明这一系列理论体系产生的历史背景、重大进步和历史意义,使我们能在课堂上构建一个生动的理论发展框架。

(四)史实材料的贯穿可以增强理论性课程的说服力。

理论的说服力来源于雄厚的历史根基,来源于与时俱进的发展脉络。“概论”课程的理论体系是与中国革命的具体实践相结合而产生的,贯穿了新民主主义革命、社会主义革命和社会主义建设几个时期,横跨两个世纪,涵盖了经济、政治、文化、军事、外交、党的建设等领域,是中国历史上具有丰富内涵的理论宝库。

史实材料的引入,使这些理论体系更丰满、更具有说服力。在课堂教学中,把重点理论问题的讲授与中国革命和建设的特殊发展规律结合起来,可以使学生更准确地理解马克思主义中国化理论成果的基本内容,坚定马克思主义的信仰。

二、课程设计中史实材料选择的基本原则

(一)坚持客观性与主观性相统一的原则。

历史是客观的,但我们对于史实材料的选择却带有一定的主观性,我们需要在纷繁复杂、浩如烟海的历史材料中选择对课堂教学有益的、具有说服力的、能够起到举一反三作用的材料进行运用。

一方面,史实材料的选择要有客观性,这种史实不是杜撰或者推断得来,而是以实实在在的、曾经发生过的历史事实为依据,在阐述历史变化的过程中,力求展现一个真实的社会和历史场景,为我们将要讲授的理论体系做一个坚实的铺垫。

另一方面,在具体选择哪些史实这个问题上,应该去粗取精,去伪存真。我们需要注意到,“概论”课程并不要求对历史进行全面系统的阐述,而是要着重讲透、讲清这一理论体系的主要内容、发展过程、基本观点等,在某些情景下,正反两方面史实材料的选择与运用可以更有效地帮助学生掌握基本原理并运用到具体实践中去。

(二)坚持历史脉络清晰性的基本原则。

以史明理重要的一点就是要有一个清晰的历史脉络。选择脉络最清晰的史实,理顺历史发展的基本过程,有益于我们展开理论知识学习和讨论,可以使我们在一个更大、更明确的框架下抓住问题的实质,并使学生融会贯通,把理论知识应用于具体的实践中去。

(三)坚持持续性与重点性相统一的原则。

历史的发展变化总是具有持续性的,而理论体系的阐释总是带有一定重点性的。我们在把史实材料纳入到理论讲授的过程中时,要遵循注重史实的持续性与理论的重点性相结合的原则⑤。

以“建设有中国特色社会主义经济”这一理论体系为例,针对“建立社会主义市场经济体制”的基本问题,我们经历了从认识不明确,到提出“计划经济为主、市场调节为辅”,又经历了“在公有制的基础上有计划的商品经济”、“计划经济与市场调节相结合”、“计划与市场都是经济手段”、“建立社会主义市场经济体制”,直到最终明确提出了“完善社会主义市场经济体制”的目标和任务。

与市场经济体制探索相关的是分配制度的改革过程,这些政策的变动是具有历史持续性的,我们需要理出一个头绪,抓住了重点——生产资料所有制——这个基本概念,复杂的历史条件和社会变化自然清晰。

三、实践课程中史实知识的运用——以“社会主义新农村”实践课程为例

建设社会主义新农村是在统筹城乡发展、逐步改变城乡二元结构的大背景下提出的,课本中“社会主义新农村”理论框架讲述的是我国“三农”问题发展的基本过程及未来工作的立足点和着力点,在实际教学中,我们参观附近的普宁市新坛村,通过实践方式来开展理论学习。

改革开放以来,党和政府特别重视“三农”工作,在各方面都取得了长足的发展,但“农业基础仍然薄弱,农村发展仍然滞后,农民增收仍然困难”的基本情况还有待改善,在这种情况下,党的十六大提出了建设社会主义新农村的“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”20字总要求,为农村发展指明了方向。

新坛村有500多年的历史,总面积2.7 平方公里,人口1万多人,固定资产逾亿元,曾获“全省先进村党总支部”、“ 全国先进基层党组织”、“广东省文明村镇”、“全国创建文明村镇工作先进单位”等一系列荣誉称号。该村自十六大以来,豪情满怀地推进建设全面小康社会的进程,出台了“热爱家乡,美化家园,回报梓里,造福后代”的家园十年新农村建设规划,持续投资1000多万元,实现了村容村貌的整洁大方,优化了环境。从整体上来看,该村在农村集体经济发展、社会和谐稳定、精神文明建设、基层党建等方面都取得了显著的成绩。

选择新坛村作为实践课程的教学基地,把村庄层面16字十年规划与国家层面20字要求结合起来,把小范围内的村史脉络与宏观大背景下的国家历史变迁相结合,使教学过程更生动、教学效果更直观,把枯燥的理论课堂变成生动的社会课堂,融思想性、历史性、知识性于一体。

注释:

中共中央宣传部教育部《关于进一步加强和改进高等学校思想政治理论课的意见》,教社政〔2005〕5号文.

顾海良.高校思想政治理论课程体系的演化及其基本特点.教学与研究,2007(2).

工程材料概论论文例6

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)41-0066-02

一、全程案例教学概述

全程案例教学针对的是相对抽象枯燥的概念理论学习课程,通过每个章节的案例设计教学将内容晦涩的理论转化为较为生动感性的经验学习,以此来激发学生的好奇心与求知欲,使得教学环境从被动消极接受转变为自主积极探索的多元氛围。在案例讨论分析过程里教师通过引导学生自主分析案例材料,组织关于案例本身的讨论。在这样的过程中,每个学生依据案例材料信息对该案例进行分析,并通过团队的合作表达自己的观点,并经由讨论过程实现不同观点的交流碰撞,深化对相关理论的认识。

二、政治学全程案例教学探讨

政治学概论是政治学、行政管理及其相关专业的基础性课程。现教材中出现大量现代西方政治学理论和概念,使教学内容庞杂,概念繁多,学生理解起来较为困难。政治学概论课程中应用案例教学,基本构思就是通过全面建设多层次的政治学案例库,适合“90后”大学生学习的特点,从而提升专业学生对政治学理论概念的兴趣,帮助学生加强对相关政治学重要概念和理论的认识和把握。通过一个个有趣生动的结合社会现实的中外案例的介绍与讨论,增强政治学概论学习的趣味性和知识性。精心设计组织的案例激励学生的学习兴趣,才能使得学生掌握用理论去探究政治现象与政治问题的素质与能力。

三、全程案例教学库的建设

实施政治学概论的全程案例教学已证实有较好的教学效果,但是如何选择恰当的相关教学案例并建立一个系统丰富的案例库却需要一个长期的积累过程。政治世界多姿多彩,政治现象光怪陆离,政治学相关的案例材料也汗牛充栋。但是如何合理组织材料和编写案例,如何对相关各种材料进行适当的取舍,如何能够紧密结合课程相关重要的理论和概念,围绕课程教学的宗旨、各部分章节知识点的要求,建立层次多元内容丰富有社会意义和政治价值的教学案例库,需要有深入的思考和清晰的思路。当今世界尤其是现实政治经济社会生活提供了大量真实丰富生动深刻的政治学案例素材,这些材料和我们大学生的生活现实有各种各样的关联,能够引起共鸣和感想。通过客观材料的积累与沉淀,去粗取精,去伪存真,认真编排和组织相关数据和资料,尽量使之生动和丰富,从而能够引起学生讨论与思考的兴趣和热情。用于课堂的教学与讨论,提高学生理论结合实践来独立分析问题和解决问题的能力。在案例教学实践的过程中,平时敏锐的关注政治生活中一些热点事件,并注意收集相关各类评论及影像资料,注重典型味性和开放性,从而在课程的教学过程中可以精心编排和组织各种典型事件案例材料,如小月月事件、爱心妈妈事件、大月份强制引产事件、“80后”官员“火箭”提升事件、昆明“躲猫猫”案等,这些与现实生活联系非常密切的事件,能很好地引起学生的关注和引导大家的积极思考,对学生课堂讨论与发言有很好的促进作用。

四、政治学全程案例教学的设计安排

全程案例教学设计的出发点和总是主要是针对政治学概论的理论众多、概念抽象、体系庞杂多元的特点,在授课全程选取和各个章节知识点联系较为密切的相关主题案例,任课教师事先充分准备,认真计划案例教学教案,组织好相关材料,每次课要提前发放相关材料,并将学生事先分好小组,各个小组做好分工,通过讨论形成观点,课堂教学过程中由分好的各小组选出案例分析主讲人来发言,发言过程中其他同学可以对小组的观点加以评判,适当开展讨论,老师控制好时间,把握好节奏,然后老师进行总结性评述,结合知识点和同学的发言讨论情况进行主题归纳概括。另外也可根据课程时间进度情况适当鼓励一些思维活跃动手能力强同学自主结合,根据课程章节安排利用课余时间自己收集归纳案例,结合自己领悟和感受做成相关课件,上课集中时间由同学进行讲解,之后其他同学和老师都可以发表自己的观点和看法,进行适当的互动与讨论,从平时成绩等方面适当对这样的同学给予激励,进而充分调动不同学习习惯爱好的同学的积极性和主动性。

五、政治学全程案例教学过程关注重心

1.案例材料选择应有时代感,社会性,应该选择具有生动时代特点、内涵深刻、材料丰富的经典案例。只有吸引同学关注的案例才能起到很好的效果,所以要精心挑选相关主题案例。要分层次选择设计相关案例,既有理论性,又有很强的社会现实性。

2.案例教学过程对学生也有相应要求,比如学生事先要对相关资料有充分了解,对相关主题相关理论概念要有一定预习。这样在案例讨论或者发言过程中才能有理有据,言之成理,讨论中也才能形成思辨的过程,所以需要任课老师指导学生适当投入时间与精力认真去准备。

3.认真设计案例分析问题。案例材料丰富的同时,相关授课教师应该设计一些开放性问题,能很好地激励引导学生的发散性思考,问题的设计不宜过于宏观也不宜过于具体。案例问题应该能充分反映章节基本知识点的内容,深入浅出帮助同学们掌握相关重点难点,提升各方面能力。

4.通过网络课程网站建设提供交流互动平台。通过学校的一些网络课程平台建设,为学习课程的学生提供交流互动平台。如设置论坛中心、在线辩论、等板块帮助学生学习课程。激励引导学生在讨论版块对一些热点问题思考,课下丰富的交流过程也可以使得大家在课堂上可以有更多的收获。

5.教师注重程序过程的把握。教师要对讨论的主题、小组发言的顺序、时间的控制等做好事先的计划,要充分考虑好同学会提出的问题,能够给予同学简要精练的概括和总结,使得案例教学过程达到预期的满意效果。

政治学概论课程教学引入全程案例教学手段,可以较好的体现政治学课程的性质和特点,可以较好地促进大学生理论联系实践分析社会各种问题的能力和水平,也可以很好地培养学生的政治敏锐性和社会责任感。老师也需要做更多的准备工作,引导激励,发挥案例教学的积极功能,使得政治学概论课程变得有趣生动,不再晦涩抽象。

参考文献:

[1]杨玲.公共事业管理专业主干课程案例教学探析[J].吉林省教育学院学报,2010,(7).

[2]张建伟.行政伦理学全程案例教学初探[J].江西教育学院学报,2011,(2).

[3]游静.全程式案例教学在《会计软件应用》教学中的应用[J].商业会计,2010,4(7).

工程材料概论论文例7

“材料科学基础”是材料科学与工程学科的主干课程之一,国内大多数院校都把该课程当作研究生入学考试课程。

对于这样一门专业性很强的课程,教学改革一般是积极吸收学科领域内的新知识、新理论,使学生学到更加前沿的知识。我在此基础上,另辟蹊径,挖掘、提炼该课程中蕴涵的丰富哲学知识,从而使学生在专业知识学习的同时,还感受到哲学思想与哲学方法的魅力,将自然科学范畴的材料专业知识与人文科学范畴的哲学知识有机地结合起来。

一、哲学教学的困惑

从知识学习的角度讲,本科生需要更加高深的专业知识和更为宽广的学术视野。因此,本科教学的一般思路是加深、加宽专业知识。加深知识靠更为高深的专业理论,而拓宽知识则必须吸收最新的科技成果。

如果站在高于知识的思想与方法的角度上,则仅限于专业知识范畴是不够的,还必须让学生具备一定的哲学思想,掌握一定的哲学方法,从而应对专业以外的事物。因为在当今社会,纯粹专业内部的事物是极少的,科学研究、生产实践往往涉及其他学科的知识,往往需要处理人际事物。因此,从最高层面的哲学入手,来强化学生的素质非常必要。

然而,当我们把教育的视野延伸到哲学的高度时,就会发现一个令人困惑的难题,即哲学的巨大作用与这种作用很难实现之间的矛盾。也就是说,虽然哲学是人类知识形态的极致,但由于哲学非常抽象,因此教学难度非常大。不难看出,理工科中的哲学教学,既有巨大需求,又难以操作。

应该指出,目前理工科开设的“科学技术哲学”选修课程,是这方面的一种积极尝试,该课程对于学生的哲学素养的提高确实起到了一定的作用。尽管如此,无论是从学时数还是从教学效果看,仅仅一门课程还难以起到太大的作用。同时,理工科学生趋于定型的学习习惯,也制约了该课程功效的发挥。例如,有些学生对于“科学技术哲学”不感兴趣,有些则难以适应这类文科课程的教学方法。

凡此种种,都说明理工科哲学教学中所面临的窘境。因此,要想突破这种状况,我们就必须转变观念,另辟蹊径,从而找到一条更加适合理工科的哲学教学之道。

二、“材料科学基础”哲学概念的提炼

课程的教学基础是知识的生成,没有知识课程就无法生存。但是,要想在理工科专业课中实施哲学教学,仅仅有专业知识是不够的,还必须把这些专业知识背后的哲学概念、方法提炼出来。下面以实例的方式展示理工科课程中哲学知识的提炼过程与结果,归纳提炼的方法。

1.牛顿第二定律的哲学意义。

牛顿第二定律本不属于“材料科学基础”课程范畴。之所以拿它作为例子,是因为该定律是自然科学的经典,所以人人都能够理解。而直接选用“材料科学基础”课程中的例子,由于专业性很强,读者不易理解。

牛顿第二定律为f=ma,换一种表述形式就是a=f/m。根据语义流源理论,可以把属于物理学的专有概念转化为哲学表述。例如,f是外力,这是一种物理表述,但根据语义流源,外力退化为外界作用;m是质点质量,它也可以表述为事物的内在属性,因为质点说到底还是一种事物,而质量是用来描述质点属性的;a是质点加速度,它退化为事物的行为;“二”退化为关联,因为“二”不过是关系(关联)的一种特殊形式。

在完成了上述转换之后,牛顿第二定律就有了哲学意味,其新的表述为:事物的行为既与其内在属性有关,又与外界对于该事物的作用有关[1]。不难看出,这是一个典型的哲学规律,潘懋元先生提出的高等教育内外部关系规律,恰好是这一哲学规律在教育中的体现。换言之,自然科学的牛顿第二定律与教育学的高等教育内外部关系规律,具有哲学意义的统一性。

2.“材料科学基础”中的哲学概念。

牛顿第二定律的哲学抽象不仅展示了一条哲学规律,而且展示了抽象过程的一般方法。按照这一方法,就可以处理“材料科学基础”课程中的相关知识,以使它们上升到哲学的高度。同时,由于基本的提炼方法在牛顿第二定律中已经展示,因此在下面的例子中更多地介绍过程与结果,以避免过多的专业介绍带来理解困难。

(1)晶体缺陷

它是材料学科中一个极为重要的概念,表示晶体中不但存在缺陷,而且缺陷有可能以平衡的方式存在。

从哲学的角度看,缺陷无非是一种新的物质存在方式。换言之,缺陷造成了物质存在的多样性,而多样性概念就属于哲学范畴了。因此,材料缺陷的哲学抽象就是:事物以多样性的方式存在,优于单一的存在方式。这个规律在自然界与社会领域都是颠扑不破的真理。

(2)凝固(相变)过程

在材料的凝固过程中,形核理论至关重要。该理论的基本预设是,在原来的液相中产生具有固相结构的小核心,且它们随机出现、时聚时散。一旦过冷度足够大,这些小核心就能长大,直至完全凝固。

从哲学的角度看,凝固形核现象是旧事物中存在新事物的范例。存在于旧事物中的新事物尽管是不稳定的,但它包含了新事物的“基因”,且一旦环境条件适合,这些“弱小稚嫩”的新事物就能由小到大、由弱变强,直至完全取代旧事物。

(3)界面平衡偏析

这个材料概念可以用来展示哲学认识论的一般程序,也就是逻辑学中的属+种差理论。一般来说,一个新概念总是由几个旧概念组合而成。在组成新概念的旧概念中,必有一个是基本的,而其他是从属的。例如,知识经济概念中,经济是基本的,而知识是从属的。逻辑学把这种处于基础地位的概念称为属,从属概念称为种差[2]。

以界面平衡偏析为例,最基本的属就是偏析这一概念,而平衡是从属概念。因此,平衡偏析概念的根本意义由偏析决定,它意味着成分的(空间)差异,平衡偏析无非是说这种成分差异处于热力学稳定的状态,因此称为平衡。当我们建立了平衡偏析概念之后,它就成了新的起点,即新的属,而相对于这个属,界面就是种差。因此,界面平衡偏析就是:与界面有关的平衡偏析。换言之,界面平衡偏析=界面(种差)+平衡偏析(属)。

不难看出,尽管界面平衡偏析概念本身没有演绎出什么哲学意味的东西,但对于它的认识却能从方法的角度上升到逻辑学的层次,从而具有哲学意义的普遍性。

(4)规则溶液自由能表达式

在二元合金固溶体的自由能表达式中,学生的学习难点并不在表达式的数学形式。教学实践发现,他们产生模糊认识的根源在于:该表达式说的是谁。

按着德国哲学家弗雷格的指称理论[3],一个事物的认识与三个要素密不可分,即事物的名称、事物的内涵和事物的所指,其中名称与内涵很容易理解,而事物的所指(这是一个哲学专有名词)是需要进一步说明的。按理说,认识过程涉及所指应该是常识,如黄山,它有名称(就是黄山),有内涵(如险峻、秀美等),还有就是作为物质存在的那些花岗岩构成的山峦。因此,所指就是指向物质存在的,因此理解起来似乎并不难。但是,当某个所需认识的对象以抽象的、看不见的方式存在时,所指就不像黄山那么清晰了。在初学的过程中,所指往往被学生忽略,甚至是遗忘,而只记住三要素中的名称与内涵。这种所指认识的缺失会带来严重的问题,如把对象搞混。不难看出,弗雷格的指称理论有助于强化学生的认识对象意识,而这种意识的强化在面对数学公式具有特殊的价值。

(5)相变定义

根据冯端院士的定义[4],“相变”指:“在外界条件发生变化的过程中物相于某一特定条件下发生突变。”但是,相变的定义也可以简化为:凡是结构发生变化的过程都是相变。不难看出,与冯端院士的定义相比,新的相变定义粗略了很多。

如何看待这种由于简化而带来的粗略,是一个超越材料专业的问题,而知识范畴的超越本身就具有哲学的意味。显然,这里涉及思想方法的问题,对于不同思想方法的认识与把握,恰恰是学生应该努力的新方面。这个问题的重心不在于孰是孰非的细节探讨,而在于认识效率等更高的层次范畴。换言之,细节的是非判断转向了效率考量,这种价值标准的转向对学生思维训练具有重要作用。

三、“材料科学基础”哲学概念的教学意义

从上面的论述看出,在材料专业知识中提炼具有哲学意味的概念与方法并非难事,其中的关键是思想观念的转换,具体就是从单纯专业视野拓展到更为宽广的哲学领域。站在哲学的高度重新看待“材料科学基础”课程的教学,它有了新的意义和价值。

1.丰富了教学内容,深化了专业知识。

到目前为止,理工科专业课改革的思路重点在更新教学内容,具体方法是积极吸收新专业知识,反映学科的新发展。不难看出,这种改革的视野仍然局限在专业、学科的范畴之内。

因此,本文给出的哲学概念提炼的思路,是一种新的尝试。按着这样的思路,教学内容同样得以丰富。同时,还可以深化课程的内容,如上面列举的弗雷格指称理论,属种+差的认识理论,都具有很高的认知难度,这些哲学概念的学习会极大地深化课程内容。

2.建立了理解的新维度。

就本科生学习而言,理解的重要性远大于高中生。从某种意义上讲,理解是本科生学习的生命,而高中生的学习还带有相当成分的记忆因素。因此,深化理解就成了本科生学习的当务之急。

但是,深入剖析理解概念会发现,理工科学生的理解视野是不够宽广的,他们的理解维度主要集中在以下几个方面。首先是事实和自然科学定律,这是理解不可或缺的维度;其次是简单逻辑,因为理解的过程往往是逻辑推理过程;最后就是数理方法,因为理工科中大量的知识是建筑在数理基础上的。但是,仅仅把理解的视野向这些方面展开是不够的,因为这些维度的综合也不具备超越的功能和开拓创新的意味。因此,有必要把理解的维度进一步向哲学、方法论的层次展开,以便提高学生的理解水平,进而提高他们的思维能力。

3.开拓了通识教育的新视野。

在本科教学中,通识教育尽管非常重要,但它的实际操作却一直令人困扰。其中的重要问题是不同门类的知识各行其是,结果是多而不通。本文提出的理工科知识的哲学提炼与教学,为解决这一问题的提供了新的思路,因为通识教育的终极价值在于一个“通”字,即融会贯通。但由于不同学科之间的天然差异,因此直接贯通是不可能的。但是,如果使不同学科的知识都升华为哲学概念,则在哲学层面就能实现贯通。

参考文献:

[1]吴锵.从博雅教育、通识教育到人文素质教育.南京理工大学学报(社会科学版),2004,1.

工程材料概论论文例8

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)23-0151-02

《材料学概论》是我校无机非金属材料专业开设的入门基础课程。该课程内容较多,涵盖金属、无机非金属、高分子和复合材料等传统四大材料的基础理论知识,同时又包括各种层出不穷的新兴功能材料。开设该课程的主要目的是让学生对自己所学的专业有初步的认识,同时拓宽学生的知识面,激发学生的兴趣,从而引导学生进行更深层次专业知识的学习。因为是概述性课程,多为陈述性知识,不像其他材料专业课程有其核心的理论体系,该课的课程内容连贯性不强,教学过程中容易让学生感到枯燥,教学难度较大。因此,探索和实践本课程的教学内容、教学模式、课程考核对于提高课程教学质量,挖掘学生对所学专业知识的深入学习具有重要意义。

一、教学内容的选材

该课程的教学内容主要包括金属、无机非金属、有机高分子、复合材料和日新月异的新兴功能材料。课程设置仅为24课时,这要求我们必须突出重点,同时能为后续专业课的学习作前期铺垫。在教学内容的选材方面,首先,我们先介绍传统四大材料的知识点,同时兼顾后续主干课程的教学内容,如无机材料科学基础等,在具有这些知识的基础上,再介绍相关材料在现代工农业生产和国防军工等方面的应用,这样学生们就比较容易理解和感兴趣;其次,结合现在的就业情况及研究热点,教学过程中我们将学科内容与学科前沿相结合,既考虑了学生们以后的就业,也考虑到想进一步深造读研究生的学生们的研究兴趣,如将炙手可热的新能源动力汽车电池、碳家族材料、光电功能材料的发展现状及面临的挑战引入课堂教学,在拓宽学生视野的同时,潜在地激发了学生的科研兴趣。

二、教学模式的探索

除传统的金属、无机非金属、有机高分子、复合材料外,新兴功能材料日新月异,这就要求授课教师应及时跟踪掌握最新的研究进展,及时更新课件内容,使得教学内容能够跟上最新的研究成果,也能让学生及时了解学习最新的材料知识。

传统的教学方法主要以黑板樵靥澹对于想要讲授功能性各异的材料知识体系来说显然已不能满足,这就需要借助各种新方法、新手段。多媒体教学能将文字、图形、动画和声音等各种资源有机整合,在视觉上能够让学生很直观地学习知识,有助于激发学生学习的兴趣。比如:锂离子电池的工作原理,我们可以在多媒体上给出锂离子电池工作原理示意图,然后再结合扣式电池的组成构件给学生详细讲解其原理,加深学生对其内容的理解和掌握。再比如,在讲解金属催化CVD法制备石墨烯工艺流程时,可以通过动画演示,让学生很直观地了解催化原理及石墨烯的形成过程。值得注意的是,在整个的教学过程中,我们一定要重视学生的参与和互动。如采用启发式及提问式的教学方法,通过设置难度适宜、范围适中的问题或课外作业,启发学生自主思考、查阅相关资料、分组讨论,提高学生的专业积极性。

三、课程考核方式的选择

为充分调动学生学习的积极性和主动性,加强学生查阅专业资料和有效整合专业知识的能力,提升学生的逻辑思维和科研素养。该课程的期末考核方式较为新颖,让学生自主选题、自由组成小队,完成一个关于材料某相关领域的研究进展课题,并最终答辩的方式。该课题从开学初就布置,这样能让学生有充分的时间选题、组团、查阅和整理资料、制作PPT、组织答辩,通过这种考核方式不仅最大程度上提高了学生的主观能动性,拓展了学生的知识视野,加深了对课题的认识和理解,还培养了学生良好的科研素养和科学态度。

同时,我们还通过出勤率、上课积极性、课后作业、网上教学互动等方面进行平时成绩的考核。课堂提问可以考查学生对上节课内容的掌握程度,还可以考查学生是否认真听讲、是否认真思考问题。课后作业主要是对课堂内容的考查和巩固,同时也是对课外知识的拓展,督促学生课后自主查阅相关文献,以培养学生的学习能力。

四、需要改进的地方

《材料学概论》作为一门概述性课程,授课难度较大,在教学的探索与实践过程中难免会有一些不足,这需要我们不断去改进和提升,具体包括以下几个方面:

1.网络教学课堂的互动有待进一步加强。随着新兴教学手段的出现,网络教学作为教学的辅助部分还没有得到充分认识和重视,学生课后很少在网上课堂查阅老师上传的文献和资料,这会延长教师和学生有效沟通的时间。

2.在教学的过程中,我们还应该出示实物,让学生能够直接接触,加深印象。如展示新能源动力汽车电池用模型,让他们对新能源汽车之芯有直接的感性认识。

3.在教学过程中,我们还应该适当地引入专业英文资料,以提高学生掌握专业知识和运用英语的综合能力。

五、结语

本文从教学内容、教学模式及课程考核等三个方面对我校无机非金属材料专业入门基础课《材料学概论》课程教学进行了初步探索、思考与实践。认识到充分调动学生主观能动性和让学生参与到教学过程中来的重要性。另外,合理利用网络教学平台和有效提取网络资源也非常关键。同时,我们还对课程教学过程中需要改进的地方进行了分析,希望在以后的教学中能够取得更好的效果。

参考文献:

[1]段海宝.关于新型功能材料课程教学的思考[J].中国教育技术装备,2012,(33):88-89.

[2]《材料概论》课程教学改革与实践[J].科技视界,2015,(22):83-83.

[3]雷丽文,水中和,刘启明,陈伟,邢伟宏.《材料概论》双语课程教学模式的探索与实践[J].教育教学论坛,2011,(29):47-48.

[4]业锋.浅谈多媒体教学中的优势和存在的问题[J].教育学创新导刊,2011,(28):191-191.

[5]肖纪美.材料的科研与展望――宏观材料学的两个问题(一)[J].宇航材料工艺,1988,(01).

[6]肖纪美.宏观材料学的结构――技术科学分支的思考[J].国际技术经济研究,2000,(01).

[7]冷兴武.建立比较复合材料学学科的构想[J].纤维复合材料,1994,(01).

[8]乔红霞.示范性院校建设中电气自动化专业教学课程的建设思路[J].才智.2015(07)

[9]孔祥富.探析素质教育下中职体育教学改革的对策[J].中国市场,2015,(40).

"Introduction to Materials Science"Exploration and Practice of Curriculum Teaching

DUAN Jun-fei

工程材料概论论文例9

概括材料的要求不同,给出的分值不同,所以给出的评分标准也不完全一样,但是有一点是一样的,就是在对概括材料部分的评判上,主要是找“点”,即分析应试者在作答中,是否把材料中的主要“观点”或反映问题的“关键点”找到。因为评判总是要有依据,而这种依据只能是针对材料来比照应试者的作答是否符合“要点”,否则,就容易导致考生自由发挥,脱离了材料的内容,那样就无法制定出一个相对公平的标准,以体现应试者的能力水平是否符合职位的需求。概括材料的评分标准有两个方面构成。

一是“要点”是否齐全。这是评分标准的主要依据。二是对语言表述和卷面的整洁、句子的通畅、标点的使用、字迹的清晰、错别字和字数的要求。根据以上两个方面,试卷一般分为四类。以2014年的试卷为例,满分30分

一类试卷,要点齐全,语言通畅,卷面整洁,句子通顺,标点正确,字迹清晰,无错别字,字数符合要求。分数在20至30之间。又可以分为一类上和一类下。二类试卷,要点基本齐全但表述略有不足,语言通顺,卷面无明显改动,标点没有明显问题,有个别错别字,字数达不到要求(多字或不足),分数在10至20之间。又可以分为二类上和二类下。三类试卷,要点明显不足,语言不通顺,卷面改动较多,错别字多,标点单一,字数较少,分数在5至10之间。四类试卷,没有作答或者只有特别简单的内容,分数在0至5分之间。

二、概括材料所需能力

概括材料看似简单,但万学金路的老师们做过总结:从近几年的试卷来看,一些考生的分数并不理想,主要是缺乏这方面的能力。从答题的要求看,应试者必须具备一定的能力才能完成概括总结的作答要求。

1.分析能力。分析是以具体材料和事实为基础,是从思维的具体到思维的抽象。分析能力是重要的思维形式,对于认识事物的本质,抓住事物的主要矛盾具有重要的作用。

对于申论材料,分析能力就是通过阅读能够把握住材料的内涵,找出材料之间的关系,一个是对材料量的分析,就是理解材料所反映的内容和层次;一个是对材料质的分析,就是找出材料反映的观点和主题。在申论考试中,要注意以下几个方面:第一,在阅读过程中,能够找出材料反映问题的主要材料或者关键的句子,这是分析能力水平高低的主要表现。在纷繁的材料中,找出反映本质的材料并不是一件容易的过程,需要敏锐的眼光和独到的观察。第二,在阅读过程中,能够把握住反映不同方面的材料。申论给定的材料是一个社会热点问题,但是,围绕这个问题必然涉及许多方面,这就需要应试者不仅能抓住反映本质的材料,还需要抓住反映不同方面的材料并进行归类,能否做到这一点,是检验考生分析能力的具体体现。第三,在阅读过程中,能够理清材料之间的关系,把握给定材料本质和所属各方面之后,就需要理清材料的关系,把整个材料还原成一个条例清晰,层次明确的文章。

分析材料常用的方法主要有:

定性分析:就是判断材料的性质,把握材料的内涵,这是理解材料的主要方法。

定量分析:就是把握属于材料内容的主要数量有哪些,这些数量之间的层次是什么。

因果分析:就是分析材料之间是否存在原因和结果的关系,引起事件变化的主要原因是什么,导致的结果是什么。

过程分析:就是把握材料在事件发展过程中所起的作用。

2.综合能力。

综合就是把事物各个部分的认识有机结合起来,形成对事物整体的认识和思维。分析是从对事物的外部观察和思维出发,深入到内部探求其本质;综合则是从事物的本身出发,通过事物内部联系把各个部分综合成整体。一般说来,分析是第一位的,综合是第二位的,先有分析,后有综合。

对于申论材料而言,阅读首先是分析的过程,在阅读的过程中把握材料的内涵,对材料的数量和质量进行分析,留在头脑中的印象是深刻和具体生动的。综合就是剥除材料的具体性,对材料的共性进行归纳,在归纳的过程中,把材料分成可以提炼观点和层次的不同部分或方面,这样就在头脑中留下的是理性的概括,不是针对点的,而是属于面的,不是特殊性的,而是一般性的,做到了这些,就真正理解了申论材料。

三、概括材料的要求

对给定的材料进行概括或概述是申论考试试卷的第一题,它通过应试者对阅读的材料进行概括或概述,以体现考生的阅读理解能力和综合分析能力,这一关虽然分值不是太高,但对于体现考生的综合素质,答好其它试题起着关键的作用,所以应引起考生的注意。对于概括内容的要求,刘小粤老师指出,根据近几年申论试题的材料,主要应把握以下四个方面。

1、全面

概括全面是针对材料内容而言的,就是应试者在概括材料所反映的内容时,应该特别注意对材料所反映的内容是否有遗漏,是否符合评判的要点,在评分上,这是可以量化的分值,所以,应试者在概括材料中首先要全面把握材料所反映的内容。

如果是对整个材料内容的概括,首先界定是该材料针对哪一方面的热点问题。这个概括不能偏题,否则,后面的概括就失去了方向。第二认清反映这个问题的材料有哪几部分,这几部分是什么关系。是属于正面肯定的部分,还是属于反面否定的东西;是从主次方面来谈的,还是几个方面事件的罗列;是按照发生的先后顺序谈的,还是按照现象、原因和结果谈的。这几个方面的问题弄清楚了,对材料的概括就全面了。

国考2014年的申论作答:给定资料反映了网络给社会生活带来的种种影响,用不超过200字对这些影响进行概括。要求:全面,有条理,有层次。

一、网民诞生,有越来越多的人使用互联网,将网络融入生活;二、电子商务和电子政务应运而生。为商务和政务提供了更快捷有效的途径;三、网络使基础设施、远程教育、远程医疗、远程工作等成为可能,人们的生活空间扩大,不再受地域所限;四、成为人们交流和传递信息的重要手段,并以更快捷更方便的方式服务于人民;五、伴随网络出现的网络侵权、网络犯罪成为新的犯罪方式;六、网络经济初露锋芒,网络在人们心目中和生活中的份额增大,网络经济也逐渐成为重要经济来源。

解析:试卷要求概括“网络给社会生活带来的种种影响”,实际是对事物后果的概括。后果的概括一般是包括正负两方面的内容,但该试卷只侧重反映了资料一个方面的问题,即网络的正面影响,而对网络的负面影响,只谈到了网络犯罪,对于其他的网络负面问题没有提及,这说明概括得不够全面,是一个明显的不足之处

2、简洁

简洁就是在概括材料内容时,不是对照原有的材料抄一边,不是把涉及到的内容简单的罗列,那是重复和摘抄不是概括。万学金路申论教研室的各位老师一再强调,概括必须体现综合和归纳,按着给出的字数进行作答,这就必须要简洁。简洁相对于内容而言,就是反映内容的材料要全面而且高度浓缩,反映本质;简洁相对于语言而言,就是在表述上,尽量使用一些短的陈述句,而且应当站在客观的角度进行概括,最常用的句式是过去式的表述,使用“了”字的句子表示做了什么,达到了什么结果等客观的内容,同时少用一些内容复杂的复句,视觉上让阅卷人员一目了然,不能出现表述不清或者罗嗦重复毛病。

国考2014年的申论作答:给定资料反映了网络给社会生活带来的种种影响,用不超过200字对这些影响进行概括。要求:全面,有条理,有层次。

该资料反映了网络建设的问题。互联网是二十世纪后半期新科技革命的产物。它的出现和迅速扩展带来了人类信息传播领域的一次革命性飞跃,深深影响着人类生活的各个层面,包括精神层面。互联网作为信息技术革命的产物,具有两重性。对我国社会主义精神文明建设来说,它是把双刃剑。一方向,互联网的发展和普及有助于我国社会主义精神文明水平的提高;另一方面,由于网络信息传播的全球性、交往行为的虚拟性等特征,它也会给我国社会主义精神文明建设带来巨大的挑战。

解析:这份答卷的概括在逻辑的顺序是清楚的,也算抓住了给定资料的关键问题,即网络对人们的生活影响是各个层面的,但是,在内容的表达上,由于过多介绍了网络的出现,致使头重脚轻。后面应该说明的负面影响没有提及,而且在陈述上务虚的内容较多,务实的内容较少,所以,概括不是很简洁,只能算是及格卷。

2014年的申论要求:用不超过150字的篇幅,概括出给定资料所反映的主要问题。

该材料反映的主要是在城市发展的过程中,企业因正常生产的噪音严重干扰了周围居民的正常生活,引起民事纠纷,国家行政机关、国家审判机关应该如何既合法又合理地处理这些纠纷地问题,即怎样在既保护市民地合法权益又保护企业正当生产秩序与利益上做到二者兼顾让双方满意。

解析:该试卷采用了长句即复句的表达形式,虽然概括出了材料的主要问题,但是表达不清,语句罗嗦且存在语病,所以作答时内容和语言是否简洁,直接影响着考生的分数。

3、准确

就是对于概括的内容应符合材料的实际,不能脱离材料,不能脱离材料信马由缰的去发挥。在试卷评判中,不仅有“要点”,更要“找准点”,就是对比考生的“要点”与参考答案的“要点”是否一致,这对于应试者提出了较高的要求,不但“答对”,还要“答准”,这样才能得高分,考生如果概括出了材料的主要内容,但是概括不准确,同样要扣分。同时刘小粤老师提醒广大2014年国家公务员考试考生,准确既是针对内容的,也是针对语言的,针对内容就是在概括中定位要到位,针对语言就是表述要得体。

2014年申论的作答要求:有条理地概括这些材料的主要内容,字数不超过200字。

该材料反映了PPA的问题。美国联邦食品药物监督局将含PPA(苯丙醇胺的英文缩写)的药物列为禁药,世界各国对此反响强烈。许多人拒绝服用含PPA的感冒药。中国药品监督管理局也发出停止使用、销售、审批含PPA药品的工作。面对人们的恐慌,检测部门指出并未发现由于服用“康泰克”等含PPA药品导致中风与严重后果的案例,但仍要提高安全意识,加强药品的监督检测工作。

解析:这份试卷主要问题是对给定资料中的内容概括简单,遗漏内容较多。而且对一些方面的界定不准确,如“许多人拒绝服用含PPA的感冒药”,是哪个国家的做法,“检测部门”是指中国的还是外国的,“要提高安全意识,加强药品的监督检测工作”,又是针对哪些对象而言的等等,各国对待“PPA事件”的态度没有明确,分析概括能力很一般。

2014年的申论作答要求:假如你是一位新录用的公务员,请用不超过500字的篇幅,概述D部长谈话的主要内容,以供领导审阅。要求:概述全面,观点明确,条理清楚,语言流畅。

2014年9月20日,D部长做客新华访谈,其谈话内容如下:

一、公共事件随着社会的推进和人数的增加,其概念也在发生变化,但它不是一般事件。目前社会矛盾引发的公共突发事件增加,当前我国处于突发公共事件高发期。二、建立国家总体应急预案是必要的,目前全国应急方案的框架体系已初步形成。三、应急预案本身就是一个工作原则、组织分工、任务分工以及协调机制,需要国家投入和社会机制结合。四、应对突发公共事件主要是政府责任,突发事件后可以鼓励自愿团体或非政府组织机构参与。五、应对突发事件,应以大局为重,注重协调各方利益。六、要引导公众关心我国的社会主义市场经济制度建设,提高社会各界危机意识。七、国家要有一定的富裕财力,包括物质准备。八、国家应通过公示的方式告知老百姓怎样应对这些事件。

以上是我总结的主要谈话内容,请审阅。

工程材料概论论文例10

中图分类号:G71 文献标识码:A

《材料科学前沿》课程是材料科学与工程专业的一门专业课。课程的目标是要求学生了解材料科学研究前沿新动态,新材料的合成与制备方法和技术以及新材料的研发对现代材料市场可能产生的影响。课程主要向学生介绍近几年内材料学科的热门研究方向,介绍新材料的物理化学特征及新材料产业与材料科学前沿之间相互依赖关系与发展规律,学生通过该课程的学习能了解新材料的研究领域及相关的新材料表征技术。通过近几年来对该课程的实践教学,笔者主要阐述学习该课程的重要性,通过实例教学来扩展学生的知识面,从而提高教学质量和教学效果,教学过程中注重培养学生创新意识和能力,探索如何让学生全面了解材料科学前沿领域为目标的课程教学新模式,同时就如何进行课堂讨论和课程论文设计等方面进行了改革,并在教学内容、教学方法、教学手段及考核方式等方面进行了有益的探索和实践。

1以材料研究前沿动态为指引,拓展教学内容

本课程是针对理工科学生开设的,其内容可分为前沿动态和新技术发展两个部分。课程基于ESI数据库中多个研究前沿,根据材料学科的特点,甄选出了2014-2015年排名前10的热点研究前沿和5个新兴研究方向,涉及材料科学及材料结构表征领域。

在前沿动态教学方面,主要学习材料学科前沿动态和国内外最新报道的新材料制备技术和实验研究方法。在新技术发展方面,主要集中在现代高新产业中正在实施产业化的新材料制备技术以及新材料研发过程中采用的先进工艺和方法。这两部分涉及知识范围较广,因此课程教学过程中注重新知识和新理论的系统化,需要不断更新国内外的发展动态,注重先新实验技术的介绍,以知名科学家及其科研团队的最新研究结果来增强教学内容的广度和深度,为培养学生的创新能力提高保障。课程中对于实验原理和设备的教学内容应该与最新设备和最新技术相一致,因此在教学过程中向学生提供如Nature和Science等专业期刊网站的链接,拓宽学生的专业视野。

2引导学生探索材料研发新领域,培养创新思维

当前课程教学面临的主要问题在于学生对新技术和新方法缺乏重视和认可,结果造成教学的低效率。因此在教学过程中,要注重培养学生创新学习的意识,逐步提高学生的学习兴趣,使学生主动在课后有兴趣去网络搜索课堂介绍的新材料和新技术。科学兴趣的培养是学生能够在该课程有所收获的基本前提,所以在教学中必须从科研实例引出技术问题,从技术问题引出科学概念,由科学概念引出解决问题的方法,让学生能够充分理解、思考所学的内容。课程基于材料科学研究前沿的分析为学生提供了独特的视角去洞悉科学研究是如何展开的,揭示了不同研究者因探究科学问题产生的关联性。

课程中关于新技术的介绍一般理解起来比较抽象,在教学中时必须注重从现实生活中的直观现象入手,解释抽象的概念。教学计划总学时主要分为两部分,第一部分内容涉及有材料科学进展和前沿动态;第二部分内容涉及有先进纳米材料、先进能源材料和先进材料制备技术的应用。在实践教学过程中,要从以下三个方面对教学内容进行选择和侧重:

(1)化学与材料科学研究前沿。由于本课程中化学与材料科学研究前沿所涉及的化学概念较多,因此学生必须对材料化学等前驱课程进行回顾。这部分章节侧重于选择钠离子电池电极材料、功能性金属有机骨架化合物、铑催化的碳氢键活化反应、基于石墨烯的光催化、石墨烯量子点的合成与应用等前沿内容。

(2)物理与材料科学研究前沿。由于本课程中物理与材料科学研究前沿所涉及的物理概念较多,因此学生必须对材料物理等前驱课程进行回顾。这部分章节侧重于选择硅烯的生长与特性、碱金属掺杂铁硒超导体、高能量转换效率聚合物太阳能电池、铁基高温超导等前沿内容。

(3)在材料结构表征新技术方面,为了增强学生对材料表征技术课程内容的理解,将AFM、XPS、FESEM、HAADF、STEM、CEPC和SPPC等材料性能现代检测方法与课程内容有机地结合起来。

3立足金属材料专业特色,促进教学改革

工程材料概论论文例11

Discussion on teaching method of Material Mechanics

Yang Lihong, Wu Guohui, Zou Guangping

Harbin engineering university, Harbin, 150001, China

Abstract: Material Mechanics is a basic course of professional technology of engineering major. According to author’s many years teaching experience, the teaching methods of material mechanics are discussed. Practice shows that the content of this article is of critical importance to enhance the interest of students in learning material mechanics and improve the teaching effect of material mechanics.

Key words: Material Mechanics; teaching method; engineering practice; multimedia

材料力学是高等学校工科类专业一门重要的专业技术基础课,在相关专业教学安排中具有承前启后的重要作用。其理论与计算公式在各工程部门的结构设计中被广泛采用。但材料力学的内容较繁杂,一般包括基本变形、应力状态理论和强度理论、组合变形、能量法、超静定结构解法、压杆稳定等[1],且内容抽象,概念性强,公式较多,方法技巧性要求高,因此学生在学习过程中往往感觉压力较大。如何提高材料力学课程的课堂教学效果,激发学生的学习兴趣,是进行力学课程教学方法研究的关键任务之一。

笔者结合多年的材料力学教学实践,从如下4个方面对材料力学教学方法进行探讨。

1 加强概念

笔者在教学过程中发现,有的学生十分清楚材料力学课程的重要性,开始时也能认真学习,但往往经过一段时间以后学习态度会慢慢松懈,有的学生甚至会彻底放弃努力。问其原因,其中大部分学生反映:由于对某些概念的理解不透彻,导致在学习相关方法和做题时存在困难。材料力学具有内容抽象、概念性强的特点,因而对概念的深刻理解是学生提高学习兴趣和信心,进而熟练掌握所学内容的关键。

材料力学中如下几个概念需重点分析:

1.1 内力

在材料力学学习中首先会接触到内力的概念,且在后续各个章节中基本都会涉及内力。学生如果不能清晰地掌握内力的概念,则对平面弯曲、组合变形和能量法等内容将很难掌握。关于内力要重点理解两点:(1)内力是随外力的存在而存在的;(2)某一截面的内力与该截面两侧的外力都有关系。理解了这两点,学生才能正确地求解内力,作内力图。

1.2 应力状态

应力状态理论是从一维问题分析过渡到二维、三维问题分析的桥梁和纽带,对于应力状态理论的透彻理解是熟练掌握复杂受力问题力学分析的关键。因为学生对基本变形已经掌握,为了便于学生理解,教师可结合基本变形来讲解应力状态的概念。例如,通过分析两端加拉力的扭转轴引出二向应力状态的单元体模型;通过分析横力弯曲梁横截面上各点的应力情况讲解应力状态理论的作用。

1.3 强度理论

强度理论是材料力学的重点和难点之一。它不像其他理论对应有严谨的推导过程,强度理论是基于假说而建立的,且各个强度理论都有一定的适用范围。因此在讲解强度理论时应首先从其发展着手,阐明强度理论提出的意义,解释强度理论只能基于假说建立的原因,解释复杂受力问题强度分析必须应用强度理论的原因。这样,学生才能对强度理论有较全面的认识,从而正确地应用强度理论求解复杂受力状态问题。

1.4 能量原理(能量法)

材料力学中讲了莫尔定理、卡式定理、互等定理等用来计算结构位移的能量原理。为了使学生能正确应用这些原理,首先要阐明几个能量原理的物理本质―虚功原理。另外,应对各原理分别适用于哪种载荷下的位移求解进行具体说明。

2 加强各知识点的融合

材料力学中公式虽多,但很多公式具有严整性和相似性。例如,各基本变形的应力计算式为[1]

(1)

由式(1)可以看出,各基本变形的应力都是由相应的内力除以相应的截面几何性质得到的。再如,各基本变形的变形公式都是由相应内力乘以杆长再除以相应刚度得到的。因此,教师在授课过程中可适时对这类公式进行总结、类比,提醒学生注意它们的相似性、严整性。通过类比,学生会感到掌握公式变简单了,记忆时也会更有兴趣。教学实践中学生反映这样掌握材料力学公式轻松很多。

另外,材料力学在研究4个基本变形时,研究思路和方法是相似的,因此教师在课堂上可以只着重讲授拉伸部分的理论分析和公式推导过程,对于其他基本变形,可以让学生先仿照拉伸变形的分析思路预习,对相关的公式推导过程略讲,而侧重讲授每个变形的特点和由此特点带来分析和推导过程的变化。这样既节省了有限的课内学时,又锻炼了学生的自学能力,同时也能让学生更好地掌握材料力学的分析方法,加深学生对各基本变形之间联系和区别的理解。

3 联系工程实际

培养具有较强工程意识和创新精神的创新型工科毕业生是高等教育亟待解决的问题之一[2]。材料力学作为一门来源于工程,又服务于工程的课程,具有应用范围广,密切联系工程实际的特点,它在培养学生确立工程概念,解决实际问题能力方面发挥着关键的启蒙作用。

教师在教学过程中要注意结合学生的专业背景适时联系相应的实例,通过分析生动贴切的生活事例和工程实例可以培养学生的工程意识,激发学生对所学材料力学基本理论的学习兴趣,提高课堂学习效果。生活事例及工程实例宜采用多媒体形式讲授,这样可以借助图片和视频进行更直观的分析。

从事材料力学教学的教师应注意搜集和积累古今中外与材料力学有关的生活事例和工程实例。例如,学生非常熟悉建筑工地的脚手架,脚手架坍塌事故近几年时有发生。通过对脚手架坍塌事故具体事例进行力学分析,可以使学生明确压杆稳定性的实质和研究压杆稳定性的工程意义。再如,通过对美国“泰坦尼克号”游轮的沉没过程进行力学分析,可以使学生了解材料性能的温度相关性,并明确研究构件剪切和挤压变形的工程意义,进而能深刻体会到材料力学的重要性。

4 多媒体教学与板书教学有机结合

材料力学课程概念抽象,理论性强,学生不易理解,而多媒体教学具有直观性、动态性和信息量丰富的特点。在材料力学教学中适当运用多媒体技术,可以增加课堂教学的趣味性和信息量,吸引学生的注意力,并能有效化解教学难点。但是,由于材料力学课程中存在较多理论分析和公式推导的内容,因而不宜完全采用多媒体教学。笔者经过多年材料力学的教学实践,认为理想的材料力学教学方式应是多媒体教学与传统板书教学的有机结合。

在具体授课过程中,应根据讲授内容特点选择恰当的授课方式。例如,绪论部分适宜采用多媒体教学,首先利用多媒体播放一些工程中因强度、刚度和稳定性不足而引起的破坏案例图片,使学生认识到材料力学的重要性和任务,然后采用幻灯片逐条引出绪论部分的相关内容。基本变形、组合变形、动载荷和稳定性等内容适宜采用板书教学和多媒体教学相结合的方式。首先利用多媒体讲授相应的工程实例,让学生对要讲授的问题先有感官上的认识,然后再进行相关理论和方法的分析。分析时涉及图片多、内容简单的部分宜采用多媒体授课,图片少、较难理解的内容宜采用板书授课。而能量法计算变形部分易采用经典的板书教学,因为这部分主要讲授三个原理的推导及其具体应用,板书的讲授方式更能促进学生对原理的理解。另外,可以通过多媒体技术将有限元仿真分析引入材料力学教学中,如可引入基本变形和组合变形的应力场、应变场有限元云图,通过分析应力应变有限元仿真云图可使学生对各种变形的应力应变分布规律有具体直观的认识,并能促进学生对材料力学相关理论的理解。

5 结束语

材料力学作为工科专业开设的一门专业技术基础课,对相关专业学生的学习及力学素养培养有重要的作用,因此研究材料力学课程教学方法有重要意义。笔者从4个方面对提高材料力学教学效果的方法进行了探讨。通过多年的教学实践,发现本文给出的教学方法对提高学生学习兴趣,提高课程教学效果有较大作用。当然,教学活动的改革与实践是一个长期的过程,且需要实施者在实践中根据客观条件不断地调整,在探索中不断总结经验,逐步完善。因此材料力学教学方法的探讨将是一个长期的任务。