固体力学基本知识精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇固体力学基本知识范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

关键词：CDIO模式；航天专业；课程体系；大学生创新实践项目

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）21-0051-02

一、引言

目前诸多高校针对空间工程、飞行器系统与工程、导弹工程等多种航天专业设置的本科生课程，可划分为力学、航空宇航、电子、信息与控制等多个系列课程。同时，航空航天等技术领域内很多问题，其研究对象可能既是航天问题又是力学问题，具有与多学科多专业广泛交叉、相互渗透，与实际工程结合紧密的特点。基于上述原因，为了提高航天专业本科人才的培养质量，如何在有限的课时计划内、在有限的课程数目内有效设计航天专业固体力学系列课程，是一个值得探讨的问题。

随着高校内部增大学生的实践比重、面向工程能力培养的呼声日渐高涨，笔者所在的教学组借鉴了起源于美国麻省理工MIT的国际工程教育模式――CDIO模式，在航天专业的固体力学系列课程的设计与应用中进行了相应的教学探索与教学实践，期望通过该模式在教学实践中的正确引入与有效发展，更新教师教学理念与实践手段，增加课程实践比重，充分调动学生学习效率与积极性，为航天或力学专业工程师的培养提供参考。

二、CDIO模式与航天专业力学系列课程的结合途径

国际工程教育模式CDIO，是以产品、过程和系统全生命周期的开发与运用为背景，包含了构思、设计、实施和运行（Conception，Design，Implementation，Operation，简称CDIO）4个教育和实践训练环节。它与航天专业力学系列课程的有机结合，可以考虑如下几个途径：

（一）CDIO模式的起源

CDIO是一种基于传授航天领域技术知识与培养预备工程师能力而起源产生的工程教育模式，其创始人是美国麻省理工MIT航空航天系Edward Crawley教授，其发展初期在2004年左右。可见，将CDIO模式与航天专业力学系列课程的结合，则具有一定的合理性和先天优势，是一种积极有益的尝试。

（二）基于CDIO教育理念形成课程观

CDIO模式是基于“做中学”的教育理念，是一种将实践过程与理论教育相结合的教育理念，结合该模式在航天专业力学系列课程的设计中可形成两种课程观：首先，是一种凸显了“社会需求”的课程观，即根据工程师的社会角色与责任，培养工科毕业生具备较好的工程能力与深厚的技术基础知识，在课程体系与课程内容上，并不是按照严密的学科知识体系来组织课程，而是强调基于社会现实需求来选择和编排；其次，亦是一种强调了“学生为主体”的课程观，即学生的学习效果侧重于从学生的实践感知和实践经验出发来构件知识和能力，基于“做中学”强化学生探究兴趣和实践能力，从而体现了学与做的结合、知与行的统一。

（三）明确实践对象与执行方案

CDIO工程教育模式主要特点是深化技术知识基础和实际职业能力的二元学习经验模式，且该模式的基本原则是反复强化实践，因此CDIO模式的实践必须包括两个或者更多的设计与实施环节。具体来说，航天专业固体力学系列课程体系的实践对象包括如下三类环节：第一个是突出导论性基础课程，即引导学生入门工程实践，领略工程技术的魅力；第二个是初级的实践环节，即针对核心基础课程《工程力学》开展课堂一线教学改革研究；第三个是高级的实践环节，即针对来源于科研任务的设计综合项目进行教学改革实践。

三、CDIO模式下航天专业固体力学系列课程的具体设计与教学实践

教学理念的转变最终体现为课程设置、教学内容与实践对象的改革。在我校2012本科人才培养方案中，我院结合CDIO模式对航天专业固体力学系列导论课程进行了具体设计与教学实践的工作，主要包括如下三个方面：

（一）导论性课程的设置

导论性课程是一个早期的基础工科课程，我院针对航天专业的大一新生设置了导论课程《空天工程导论》，要求选课学生具有一定的数理基础即可。该课程内容主要介绍飞行简史、工程学简介、航空器飞行原理、结构与动力系统等基本概念、基本知识，通过它为入学新生搭建了航空航天器设计、构造、应用所需的知识框架。同时，课程还提供了一个初级的设计―实现的实践，让学员参与水火箭或LTA飞行器的设计与制作。

设置导论课程的主要目的快速引导学生了解航天器的基本构造及工作原理，让学生参与入门的工程实践，从而激发学生兴趣和后期加强学习的主动性。

目前，我院30学时的《空天工程导论》课程已经成功申请为我校的精品视频课程，主讲教师的授课教案和讲义脚本已经完成，且授课视频录制已完成一半以上。

（二）《工程力学》课程的教学改革

首先，调研了近年来国内高校在《工程力学》课程中的改革研究：例如，天津科技大学的李秋h在建构主义教学基础上建立“刨设问题情境”教学法[1]，山东英才学院的来小丽实施项目驱动教学法[2]，哈尔滨学院的张田梅探索了研究性教学法在工程力学课程教学中的实践。上述内容从不同方法与形式来提高学生处理分析和解决工程实际问题的能力，均可作为低年级核心力学课程改革的组成部分。

其次，调整了我院的《工程力学》教学内容：在静力学部分中重点介绍构件的受力分析、简化与平衡规律；在材料力学部分中以杆件的轴向拉压、扭转和弯曲三个基本变形为研究目标，以“内力分析―内力计算―应力应变计算”为逻辑分析主线，结合强度理论、稳定性分析或能量法来优化组织教学内容，并删除了图乘法和摩尔圆等内容。

然后，改革了我院的《工程力学》教学方法与成绩评定：理论讲授采用了习题讲解、启发式、研讨式、案例式等多元化教学方法；实验操作侧重学生动手能力培养，要求学生按照2～3人合作或单人独立完成课程内13项实验内容，同时实验室采取了鼓励课外开放式实验的机制；成绩评定是将考核点分布于教学全过程中，即由平时成绩、课堂讨论、实验操作、实验报告、科技小论文、期末成绩等考核点综合评定最终成绩。

最后，给出《工程力学》课程近年内取得的成绩：2015年《工程力学》评为校优课程；2015年委托科学出版社再版了《工程力学》教材；2015年成功申报了36学时的MOOC课程《工程力学》，目前主讲人和授课内容已确定，2015年完成了省精品课程《工程力学》复核工作，并向湖南省高校数字教学资源中心提交了课程教学视频、课件、教学大纲、电子教案、教学案例、试题习题、文献资料、教学成果、软件工具等电子材料整理；2015年该课程主讲老师分别获得了学校教学质量新星奖和学校本科教学优秀个人一等奖；2015年实验室新增加了XL3418K互动式普及型材料力学实验装置，完成了12个虚拟实验的材料整理。

（三）大学生创新实践项目与本科毕业设计综合项目的优化

CDIO模式将顶峰级实践体验作为本科教育的顶点。该实践环节往往侧重于学生对以前所学知识的综合运用以及创新能力的培养，要求学生在大三或大四年级中申请了综合项目实践，以团队或个人形式承担来源于科研项目的、更为复杂的实际任务。

我院高年级本科生顶峰级实践环节大多数包括大学生创新实践项目与本科毕业设计综合项目两类。例如，为了优化本科毕业设计模式，笔者所在课题团队采取“双团队设计项目”的集成教学方法进行了如下实践工作：首先，成立了以航天方面的学科带头人为核心，包括结构动力学与设计、振动控制、姿态控制、电子电路共5人组成的教师团队；将总体设计、主控分系统、姿控分系统、动力学建模与分析、帆板振动分系统、星体结构设计等六个子项目形成课题任务书，让学生自主选择，并形成了自然分工、相互合作的学生团队；之后，学生会在教师的指导下，按照任务书计划在规定的时间段内（两个或多个学期）逐步完成开题审查、中期检查、方案设计、理论推导与计算、设计制造、实验验证、撰写报告、项目验收或毕业答辩等步骤。

在课题团队的努力下，近年来取得了如下可喜的成绩：2015年课题团队成员指导的省级大学生创新实践项目《座椅弹性缓冲器等效刚度分析与实验研究》顺利验收，并且验收结论为优秀；课题团队指导了2015年国家级大学生创新实践项目《非对称复合材料拉伸-扭转耦合结构设计》，目前为在研阶段；继续完善了学校级的基础力学虚拟仿真实验教学分中心、应用力学虚拟仿真实验教学分中心、力学与航天工程虚拟仿真实验教学中心的工作，并且在省实践教学示范中心的基础上，实验室2016年成功申请为国家级力学与航天工程虚拟仿真实验教学中心。

四、结束语

对航天专业固体力学系列课程进行设计与应用的教学实践表明，由于航天航空领域内很多问题是多学科交叉融合、与实际工程联系紧密的问题，应用CDIO教育理念中深化技术知识基础和实际职业能力的二元学习经验模式，对于学生掌握扎实的专业知识和技能，感受鲜活的科学研究过程，激发创新意识起到了良好的促进作用。

参考文献：

篇(2)

关键词：结构力学；教学内容；教学方法；教学实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）19-0125-02

一、前言

结构力学是固体力学的一个分支，它主要研究工程结构受力和传力的规律，以及如何进行结构优化的学科，它是土木工程专业和机械类专业学生必修的学科。结构力学在教学计划中起到承上启下的作用，结构力学的学习是以高等数学、大学物理、静力学、材料力学等课程为基础，为后续的钢筋混凝土结构、土力学与地基基础、房屋建筑学等专业课打基础。本文针对目前结构力学课程当中存在的主要问题进行阐述，并结合前人的研究成果，对结构力学课程的教学方法的改革提出几点建议。

二、结构力学教学中存在的问题

结构力学课程在构建大土木专业教学改革背景下出现了多元化，即：经典力学、计算力学、工程实例分析计算。经典力学是以结构力学为基础，简化教学内容，偏重基本概念，基本理论，基本方法的研究；计算力学是以计算机为基础，熟练应用结构力学软件，进行相关的结构力学模型的建立；工程实例分析计算是以经典力学为基础，运用计算机对工程结构进行简化、建模、计算。

目前，从我国的结构力学课程学时来看，很难完成这三方面的教学，即使是经典力学都很难完成教学计划。由于课时的缩减，教学进度的加快，造成了结构力学教学存在的普遍现象：理不难做题难，上课易懂下课不会。

（一）教学内容的重复设置

由于力学课程的设计缺乏系统性，导致教学内容重复，如静力学中已经学过桁架的内力计算，在结构力学中没有必要再次讲解。再如在材料力学当中讲过的静定梁的内力计算，在结构力学中只需一带而过。

（二）教学方法单一

目前的结构力学的教学方法多是以多媒体课件为主并配合板书进行相应的讲解，单调的讲课模式容易让学生产生厌倦感。教学方法的单一不能很好地激发学生的学习兴趣，在很大程度上降低了学习效果。

（三）与工程实践脱节

结构力学课程是为了让学生在掌握经典力学的基础上，可以对工程中实际问题进行简化，用结构力学的方法和理论解决工程问题。因此结构力学课程重视的不仅仅是学生能够正确地解答课本上的习题，更主要的是能够把理论与实践有机地结合，然而事实证明目前的教学方法很难达到这样的目的。

结构力学涉及的领域相对广泛、内容相对较多，且由于高度抽象的理论演绎，要传授学生熟练掌握、灵活运用结构力学知识确实不易，此外，客观上还要求兼顾教学效率和教学质量，无疑给结构力学的教学增加难度。

三、结构力学课程教学方法改革和实践的探讨

基于结构力学教学当中目前存在的问题，以优化课程建设，变换多元化的教学方法，激发学生浓厚的学习兴趣，把理论教学与工程实践结合，为学生更好地掌握结构力学的基本思想和理论，可以对结构力学课程教学方法改革和实践作如下探讨。

（一）教学内容的精简

删除与静力学、材料力学重复的内容，教师应该精读教材及相关的参考书，在深刻把握知识点、节、章的基础上，对教学内容进行精简――旧粗新细，旧的知识点我们只需要简单地回顾，新的知识点我们需要详细地讲解。对于截面法求内力部分的内容在材料力学当中进行过详细地介绍，因此在课堂上只需要用简短的语言对截面法求内力进行简单地回顾，如“截、取、代、平”。此外，在讲新知识点的过程中，要注意对相关旧知识的复习，加深认识和领悟的一个重要方法就是重复，在对旧知识重复的过程中加深对新知识的认识，这种新旧对比有助于认知过程的温故知新。对于位移法我们需要进行详细地讲解，在回忆力法的基础上，讲解位移法的基本思想及推导过程，对比力法和位移法的优缺点，帮助学生更好地记住这两种方法。

通过对教学内容的提炼，在不降低教学质量的前提下缩短课时，大大提高了教学效率，为后续的实践课程提供充分的课时。

（二）教学方法的多元化

结构力学课件的制作是一个既费时又费力的工作，因此我们建议由课题组老师一起分工完成，由教学经验丰富的老师负责内容的选择，由熟练掌握PPT应用的老师制作。为避免重复性的工作，每位老师负责指定章节的内容。在具体制作的过程中，注重制作的技巧和效果，对页面要求简单，不过于花哨；在艺术效果上力求多样化；注重信息反馈和课件的实时更新，通过总结教学过程中学生的反馈信息，对课件要进行相应的修改，达到制作―使用―反馈―修改的不断循环。

结构力学课程概念多，理论性强，计算烦琐，使单调的多媒体课件文字和板书讲解变得乏味，为更好地激发学生的主观能动性，在原有的多媒体课件上需要增加一定的图像、声音、动画等内容，有助于学生理解概念，掌握规律。此外，改变传统的满堂灌式的教学，每节课给学生留出一小部分时间对本节课学习内容进行总结，并允许学生提问，这样可以更好地帮助学生掌握上课内容，并激发上课的积极性性。多媒体课件的网络化是必然趋势，为便于学生自主学习，课程建设老师可以建设结构力学课程网络教学平台。把电子版的教学大纲、方案、课件及重点知识点讲解视频等资源上传至网上，供学生自主学习，并开通答疑通道，实现教师与学生的课下交流。

（三）重视自学能力的培养

现阶段的知识和技术手段更新周期越来越短，自学能力的培养更是体现出现代高等教育的鲜明特点。在校期间对学生的自学能力进行培养，对他们走向社会后及时补充新知识、提高竞争力是非常必要的。为此，除课堂讲授外，还可让学生进行自学。例如，明确一些自学章节，指定一些参考资料，对自学内容提出要求，并提出自学思考题，引导学生在自学中发挥自已的想象力和创造力。最后，可通过课堂提问、讨论、自学作业及期末考试等形式来检查自学效果。

此外，Ρ榷耘佳习法、复述学习法也都是比较有效的学习方法，结构力学课程中的力法和位移法、虚功原理和虚功位移原理等都是对比对偶的关系，善于抓住其相互联系可以大大提高学习的效率；对于一些重要的方法和原理，比如功的互等定理等教学内容，应该鼓励学生模仿老师课堂上的表达用自己的语言进行复述，在反复的练习中加深对知识点的掌握，有效地达到自主学习的效果。

（四）结合工程实践，强化学习目的

兴趣是最好的老师，为使学生对结构力学课程产生浓厚的兴趣，在教学当中需要引入大量的工程实例。结构力学课程中的力学模型背后蕴藏着大量的工程背景，与生活实践息息相关，因此我们可以根据每章的教学内容，在每一章刚开始引入工程当中存在的问题，引发同学积极思考解决的办法，并在每章内容学习之后，用这一章的知识点解决引例，激发学生学习的动机。此外，教材实例大量缺乏，因此在讲课过程中我们要从结合生活中的小事到联系实际中的大事，这对工程应用知识匮乏的学生来说是行之有效的方法。

学好结构力学仅仅靠课堂理论知识的教授是不够的，为引导学生发现问题并利用所学的知识解决问题，需要开展更多的课外学习，如发展结构设计大赛、结构模型的搭建，让学生通过自己对结构力学基本知识的理解，搭建各类结构模型，这样不仅能提高学生的学习兴趣，更激发学生的主观能动性。

四、结语

作为土木工程专业中的重要专业基础课，结构力学在工程实践中具有重要的地位。目前各大工科院校对结构力学课程教学方法和实践提出了多方面的建议，主要在于打破陈旧的教学方法，合理地设计结构力学的学分安排，提高学生学习热情，结合工程实践，为学生更好地掌握结构力学课程做好铺垫。

参考文献：

[1]阳令明，张俭民，李丽民.结构力学课程研讨式教学改革的探索与实践[J].山西建筑，2016，（27）.

[2]马剑，王静芳，卞梁.面向本三土木工程力学一体化建设实践研究[J].山西建筑，2016，（29）.

[3]洪京京，龙玉杰，王光焰.关于《结构力学》的教学改革[J].教育教学论坛，2016，（46）.

[4]包恩和，蒋骅，刘博，陈宜虎.结构力学课程教学改革与探讨[J].高教学刊，2016，（20）.

Discussion on the Reform and Practice of Teaching Methods of Structural Mechanics

LU Wei，YANG Jian-gong，WANG Shao-zhen，AI Hai-ying

（Department of Civil Engineering，Tianjin College of University of Science and Technology Beijing，Tianjin 301830，China）

篇(3)

关键词：卓越计划；岩石力学；教学改革；矿山建设

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2016）05-0075-04

“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010―2020年）》的重大改革项目，也是促进中国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措，科学时报[1]将“卓越计划”启动列为2010年中国高等教育十件大事之一。该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类型工程技术人才。“卓越计划”具有三大培养特点：一是行业企业深度参与培养过程；二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才；三是强化培养学生的工程能力和创新能力。

针对“卓越计划”的总体要求，面向卓越工程师的培养，许多从事工程教育的专家进行了深入探讨。林健[2]从课程体系的价值取向、课程体系的结构形式、课程体系的整合与重组等方面为“卓越计划”参与高校专业课程体系和教学内容改革提供了借鉴和参考。张文生等[3]围绕“回归工程”教育理念，论述了本科“卓越计划”的四个主要问题：制定专门性培养方案、改革培养模式、培养青年教师工程教育能力、建立健全保障体系，以期培养更多优秀的工程技术人才。王家臣等[4]根据卓越工程师的要求，从战略角度对科学培养采矿人才进行了深入思考。

一、 岩石力学课程的特点

岩石力学是一门应用性和实践性很强的应用基础学科，是采矿工程、水利水电工程、交通/铁道工程、工民建工程和石油工程等众多学科的专业基础课，属于典型的跨学科、跨行业的通用课程。虽然中国推行了跨行业的统一标准，如GB/T 50266―2013《工程岩体试验方法标准》、GB/T 50218―2014《工程岩体分级标准》等，但是由于借鉴前苏联的高等教育体制，目前还存在许多行业背景鲜明的规范在广泛应用，如GB/T 16414―2008《煤矿科技术语岩石力学》、DL/T 5368―2007《水电水利工程岩石试验规程》和JTG E 41―2005《公路工程岩石试验规程》 等。

为了提高教学质量，不同行业内的岩石力学课程教师从行业特色角度对课程教学改革进行了有益的尝试，比如采矿工程[5]、石油工程[6]、地下建筑工程[7]和海洋工程[8]等，都取得了很好的成效。此外，还有学者从模块化教学[9]、案例教学[10]、研究型教学[11]以及数值方法辅助教学[12]等方面进行了岩石力学课程的教学改革实践。遗憾的是，对岩石力学这门跨行业、特点鲜明的应用基础学科，目前还未见针对“卓越计划”培养特点的教学改革研究成果。

作为“卓越计划”试点高校的中国矿业大学经过长期发展和建设已形成了以工科为主、矿业为特色、多学科协调发展的基本格局，对中国煤炭能源行业发展发挥着不可替代的引领和支撑作用。岩石力学是学校土木工程、采矿工程及地质工程等专业本科生专业基础课程，为后续如矿山建设工程、采矿学及矿山压力与岩层控制等煤炭行业背景鲜明的专业课程提供岩石力学基础知识，地位尤其显著。

在上述背景下，如何在有限的教学时间内按通用标准和煤矿行业标准培养工程人才，强化学生的工程能力和创新能力已成为摆在教育工作者面前的一道难题。笔者结合自己的教学实践，初步探讨面向“卓越计划”的岩石力学教学改革思路，期望能够抛砖引玉，对其他涉及岩石力学的行业类院校起到启迪作用。

二 、岩石力学课程教学中存在的问题

（一）课程安排顺序及学时不合理

广义上讲，岩石力学应是力学与地质学相结合的交叉学科，更侧重于固体力学与岩石地质学的结合，具体地说，岩石力学是在弹塑性力学、土力学及工程地质学的基础上发展起来的。岩石力学的很多概念、理论和公式由土力学和工程地质学借鉴而来，但是目前高校经常将土力学、工程地质学与岩石力学同时开课，给教师讲授课带来诸多不便。

为了研究工程环境下岩体的力学性态，岩石力学需要涉及诸如材料力学、弹塑性力学、断裂损伤力学、裂隙渗流力学及流变力学等复杂深奥的力学内容；岩石力学的研究对象是地球千百万年来复杂地质作用而形成的各类岩体，岩石学、工程地质学、水文地质学、地球物理学和构造地质学等地学学科的内容在教材中不断出现；岩体工程涉及地基工程、边坡工程和地下工程等具体工程形式，各种新施工技术和方法层出不穷。由此可见，岩石力学课程的内容丰富而繁杂，然而随着通识教育课程的增加，各专业课程课时被大幅削减，岩石力学课时由80学时精简为如今的32 学时， “满堂灌”现象成为普遍，学生对该课程内容的掌握和应用难度较大，学习积极性难以调动。

（二） 基本概念模糊，难以培养创新性思维

基本知识的深刻理解，是创新思维形成的力量之源。一些教师在课堂教学中对基本概念强调不够，分析不透，着重于公式推导、施工工艺或科研项目介绍等细枝末节的讲解，本末倒置，背离了岩石力学课程设置的初衷。重点概念比如地应力、流变、强度理论、应变软化现象、剪胀、尺度效应、围岩支护工作作用原理等内容应该重点分析。此外，由于岩石力学部分内容与材料力学、土力学内容相近（如强度理论、剪胀、三轴试验、二次应力和附加应力等），如果不进行相关内容的分析对比，学生容易产生疲倦心理，导致思想上的不重视。

（三）标准选择混乱陈旧

如前所述，由于岩石力学是多个专业的专业基础课，每个工程领域都有各自的行业术语、标准、规范和教材。但是如果教师在岩石力学基础知识和工程应用方面的讲解都遵照本行业的规范和术语，将会造成学生知识面过窄，不利于国家通用标准的推广和学生就业；若完全脱离行业工程背景，则教学过程难免出现学非所用、理论脱离实际。如何达到“按通用标准和行业标准培养工程人才”的目标值得思考。随着工程技术的发展，很多新理论、新技术和新方法蓬勃发展，国家相关部门也会适时推出新的标准和规范，比如深部资源开采带来的“三高一扰动”、软岩大变形和冲击地压灾害频发等问题。但是由于教材的更新速度较慢，如果授课教师不能及时跟踪行业发展动态，将会导致课程知识体系陈旧无用。

（四）忽视工程能力的培养

实践是工程教育培养的关键环节，岩石力学是一门应用性很强的工程学科，然而受授课时间、资金、场地和工程条件等因素制约，目前的教学方式主要以书本知识传授为主，强调科学基础，试图传授更多的理论知识，理论与工程实践脱节严重，忽略了工程的系统性及其实践特征。“重理论、轻实践，重课堂、轻课外”的教学模式导致学生动手能力差、工程能力弱化，对于岩石力学课程中诸如地应力测量方法、监控量测、松动圈测试、超前地质预报和地下工程支护技术等工程现场的常规问题无法直观体验，不适应企业要求。这种现状不符合岩石力学服务于工程的课程特点，难以激发学生学习的积极性和创造性。

三、面向“卓越计划”的教学改革思路及实施路线

学校土木工程专业分为矿山建设工程、城市地下工程、工民建工程和交通土建工程四个方向，所有方向都开设岩石力学课程。依据专业实际情况，以矿山建设工程方向为重点，具体就面向“卓越计划”的岩石力学课程教学改革思路及实施路线进行深入探讨。

（一）教学内容模块化，合理选择培养标准

为了达到“学校按通用标准和行业标准培养工程人才”的要求，在教学内容安排上不能 “一刀切”。首先将教学内容模块化，根据不同培养方向调整培养方案。

（1）“前置基础”模块4学时，包括岩石力学课程中涉及的材料力学、弹性力学、工程地质学和土力学等前置学科的基础知识，根据各方向前置课程的授课内容确定合理的知识点。比如，弹性力学课程不在工民建方向的培养计划之内，对该方向应该加大弹性力学的权重。

（2）“岩石力学基础知识”模块20学时，包括“岩石组构及其物理性质”“岩块变形与强度”“弱面变形和强度”“岩体变形和强度”以及“原岩应力”等5部分，是各专业方向按共同标准和要求学习的内容。模块内容中岩块室内物理性质（如含水率、耐崩解性等）、强度和变形试验、岩体原位变形、强度和声波速度试验以及原岩应力测试等内容，应严格按照通用的国家标准GB/T 50266―2013《工程岩体试验方法标准》来讲授。

（3）“工程应用”模块8学时，根据专业方向的不同，选择各方向重要的工程应用及案例进行讲解。岩体分级是各方向都应该着重讲授的内容，应该以通用标准GB/T 50218―2014《工程岩体分级标准》为主，并辅以各方向的分级标准。如矿山建设工程方向的普氏分级标准、交通土建工程方向的 JTG D70-2004《公路隧道设计规范》和Q分类等。对于具体工程形式而言，矿山建设工程方向和城市地下工程方向以岩体地下工程为主，工民建工程方向以岩石基础工程为主，而交通土建工程方向则以边坡工程和地下工程并重。各方向还应对工程实践中常见的灾害机理作介绍，比如深部矿山工程中的软岩大变形、煤与瓦斯突出、冲击地压和底板透水等。

（二）强化基本概念理解，培养创新能力

概念和原理是创新的基础，只有掌握概念、清晰原理，才能举一反三而后应用自如。因此，在授课过程中，教师应多措并举，把基本概念讲清楚，讲透彻，让学生深入理解。

（1）刚性试验机是20世纪70年代岩石力学的重要进展，对其机理进行严谨的理论推导，对于初次接触的学生难以激发学习兴趣。为了解释柔性结构比刚性结构易于储存变形能的特点，笔者以弹簧和圆钢柱的压缩为例，让学生很快就明白柔性试验机压缩蓄能的快速释放是使脆性岩样产生爆裂的根本原因。

（2）室内岩样力学试验是课程的重要内容，书面讲解试验步骤较为枯燥，效率低下，但若先上试验课，一缺乏必要的准备知识，二受试验条件所限，难以让每个学生都参与其中，必然导致教学效果较差。由于视觉化的知识能够在短时间内留下深刻的印象，因此，可采用拍摄试验全过程的方法，包括声波速度测试、单轴压缩试验、单轴抗压强度试验、直接剪切试验、角模压剪试验、巴西劈裂试验和点荷载试验等，在每个试验讲解前播放视频，然后书面讲解试验机理和数据处理程序，最后通过试验课直观体验，巩固教学效果。

（3）原岩应力是地下工程围岩变形、破坏的根本源动力，在岩体工程具有举足轻重的地位，并由此带来“先加载，后开挖”、次生应力、开挖扰动和围岩等一系列岩体工程特有的概念。对于从理论力学、材料力学、弹性力学和结构力学一路学过来的学生而言，理解这些概念并非易事。笔者选择理想试验的方式来形象化该概念，具体来讲，就是将地层简化为弹簧-质点系统。该系统在重力作用下平衡后，弹簧发生压缩变形，系统内存在“原岩应力”，此时“开挖”去除一部分质点，必然带来“应力重分布”和“开挖扰动”。

（三）深入工程现场，提升工程能力

为达到“行业企业深度参与培养过程，强化培养工程能力”的培养目标，学校土木工程专业矿山建设工程方向实行“卓越计划”培养方案，学生企业实训学时达到36周，有充足的时间在煤矿现场进行实践学习。在学院层面与永煤集团车集煤矿、城郊煤矿签订了本科生合作培养协议，建立了现场实践教学基地。

在这种良好的前提下，可在课堂教学（32学时）之外，将部分课堂教学内容与学院在煤矿现场的科研项目有机结合，相互配合，是一种高效集约的授课模式，既可以加深学生对理论知识的认识，又能提高学生的动手能力。如课堂内的“岩体声波速度测试”与现场巷道松动圈测试，“原岩应力测试”与现场常用的空心包体法测试，“古典地压理论”与支护结构地压实测方法等。在教学过程中应该在确保安全的前提下，采用小班精细化教学模式以适应现场的恶劣条件。

聘请富有工程经验的工程师与授课教师进行交流合作。选择科学的授课方法、制定合理的授课内容是一种有效的培养方式，既可以使学生尽快适应企业要求，又能对青年教师起到帮助作用。比如：参观软岩大变形实例，加深学生对岩石流变的认识；观摩支护施工流程，掌握新奥法施工的原则；通过“沿空留/掘巷”“应力转移维护巷道”等工程措施的学习，深刻理解开挖引起原岩应力重分布机理在现场的应用。

四、结语

工程教育必须“回归工程”， 在“卓越计划”下的岩石力学课程教学改革，要以培养学生的工程实践能力和创新能力为目标，注重行业背景，优化教学内容，丰富教学手段，重视基础概念与机理，深入工程现场，加强实践环节，激发学生兴趣，切实提高教学质量，培养行业需要的优秀工程人才。

参考文献：

[1]陆琦，孙琛辉. 2010中国高等教育十件大事[N].科学时报，2010-12-7（B1大学周刊）.

[2]林健. 面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革 [J]. 高等工程教育研究，2011（5）：1-9.

[3] 张文生，宋克茹.“回归工程”教育理念下实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J]. 西北工业大学学报：社会科学版，2011， 31（1）：77-79.

[4]王家臣，钱鸣高.卓越工程师人才培养的战略思考―科学采矿人才培养[J]. 煤炭高等教育，2011， 29（5）：1-4.

[5]徐营，万志军，柏建彪，等. “矿山岩体力学”课程的教学改革研究[J]. 煤炭高等教育，2013， 31（3）：122-125.

[6]李玮，刘永建，殷代印，等. 石油工程中“岩石力学”课程的教学改革研究[J].科学促进发展，2010（S1）：179.

[7]左昌群，孙金山，罗学东. 面向土木工程专业地下建筑方向的《岩体力学》课程教学改革[J].教育教学论坛，2013，35：49-50.

[8]张广清. 海洋工程《岩石力学》的研讨式教学[J].教育教学论坛，2014（13）：83-84.

[9]王渭明.《岩石力学》教学改革与回顾[J]. 教育教学论坛，2011（14）：221-222.

[10]王迎超，耿凡，张成林. 岩石力学课程的现状与案例教改思路探讨[J]. 高等建筑教育，2013，22（6） ：51-55.

篇(4)

医学物理是医护大中专学校开设的一门基础课，物理学虽然在临床诊断、治疗、护理的应用方面在不断渗透和深人，但由于受重专业轻基础的影响，近几年，中职医学物理学时减少，中专升格为高职高专后，物理实验室建设经费少，学生实验项目减开，物理教学学术活动难以参加，学术信息获得途径不开阔.尽管如此，笔者仍然本着积极的态度，根据本学院的实际，努力维持常规的物理教学，教学中注重医护学习的特点，将物理知识的传授与在医学的应用紧密地联系起来，不断地思考和尝试新的教法，做到因材施教有的放矢，认真把握每一个教学环节，力求得到理想的教学效果，笔者在教学中有几点做法和思考与同行商榷.

1中职医用物理教学几点做法

1.1教学内容的选定

我校医护物理教学，长期使用的是董品沪主编的教材，05级开始用刘发武主编的教材，针对医护学生99%是女生的实际特点，在教学内容的选定方面，注意医护特点，充分利用有限的40几学时.从编写授课计划、处理器材、备课到授课环节中，将一些与医护应用关系不大，且枯燥、抽象理论性强，费时间难理解的内容及与初中教材雷同的内容删掉，保留与医护应用联系多的力、热、电磁、光的基本知识内容和基本实验.为培养应用型的医护人才奠定必要的科学技术知识.具体做法是:

①力学热学:结合救护车的运动，人体的运动;四肢部位骨骼受伤、颈腰需要牵引受力;血压、血液的流动规律和超声波在医护方面的应用知识，用12学时保留了简单的力学基础知识，如机械运动，匀加速匀减速直线运动和自由落体运动、力的合成与分解、牛顿三定律、功与能、液体的流动;振动与波动、声波与超声波.热学部分结合临床护理常见的毛细作用、气体栓塞等物理知识，用了4学时安排液体的性质与湿度;删了分子运动、热力学定律、内能、固体的热膨胀，气体的性质等概念性强的内容.

②电磁学部分:删去静电场、电子技术、电磁振荡，仅用6学时学习直流电中的全电路欧姆定律及应用和磁的基础知识及在医护方面的应用，磁场、电流的磁场;磁场力、磁感应强度，磁通2学时;感应电流的产生、感应电动势和电磁感应定律及电疗和磁疗2学时，其中安培定律、楞次定律、法拉第电磁感应定律和左右手定律是重点学习内容.

③光学部分:仅留几何光学，2学时安排光的折射，全反射导光导像在诊断检查中的物理原理;透镜成像及在显微镜、眼睛结构方面的物理原理安排4学时.近代物理光学知识如光的干涉、偏振、激光、X射线及CT扫描、核磁共振等及其医学应用.虽然很重要，但对于医护学生这些内容理论性强深奥难理解，学时有限取消这些内容.

④学生实验:仅留几个简单学生实验，锻炼医护学生最基本的动手能力，了解最基本常用仪器使用方法:游标卡尺、千分尺的使用;湿度计的使用;多用表的使用;简单的实验测量有全电路中内电阻的测量;透境成像计算公式l扩二1/u+1向的验证等.

1.2课堂教学几点做法

①坚持传统的教学模式多媒体教学在大中院校得到了广泛的应用.学生感到新鲜，老师也受益，体力消耗减少，卫生不吸粉笔尘，有不少显而易见的优点.但它存在不少的间题，易产生教学容量加大，教学进程加快，导致学生对学习的内容不理解;老师只顾操作电脑，与学生的交流便被忽略，课堂师生的互动气氛不易调动.所以在近几年的教学中笔者坚持传统教学.传统的教学模式就是以课堂教学为核心，实行课堂授课教学制，课堂的教学就是老师教学生学双边活动.任何人执教都是从传统的教学开始，笔者在教学中一直坚持传统的教学模式，在长期的医护物理的教学实践中，认真备课和授课，既坚持传统的教学模式为主导，又要体现以学生为本的教学观念，不断地摸索教学经验，因材施教，不断地尝试适合自己学校学生特点的教学方法，促使自己的教学艺术和教学水平不断地适应新的教学形势与要求.传统的教学模式关键是授课，授课本身就是一门艺术，不同的老师都有他们不同的授课风格，笔者在每次授课中，认真地把握教学环节，注意结合医护应用的特点突出教学重点，课堂上能围绕课题的重点，循序渐进地由浅人深向学生提问设疑，启发学生积极思维，就是对那些极少数学习被动懒得动脑筋的学生，课堂上也要积极启发激励引导她们学习，课堂上一定要让她们也有答应，这才能保证整体的教学效果.

②培养学生学习物理的兴趣医护物理的教学中培养学生的学习兴趣尤其重要.医护学生中有的认为物理难学而恐惧;有的认为只需要学打针发药不需要学物理;有的认为物理知识太枯燥不喜欢学，种种心理表明，她们对学习物理没兴趣.针对这种情况，在教学中想方设法培养和激发学生学习物理的兴趣，如利用绪论课给学生“洗脑”，列举大量力学知识在医护中应用事例帮助学生正确认识医学与物理知识的密切关系，使学生萌生学习物理的兴趣，为后阶段的物理教学奠定心理基础，让学生逐渐进入积极、主动、兴奋的学习状态.在授课中加强直观教学、多演示物理现象;后半节教学，学生学习处于疲倦状态，给学生讲一些物理学家的生活趣味小故事，调动学生的情绪，活跃课堂气氛;有时用肢体语言模仿物理现象来帮助学生理解物理原理等，这些方法虽然不是什么新招，但激发学生学习兴趣很有效.

③注意课堂情境的创设课堂情境的设计尤其重要，在枯燥、抽象的物理课堂上，营造一个良好的和谐宽松活跃的课堂气氛，有利于教学任务完成.在教学情境的创设中要注意加强师生互动，加强师生互动就是加强课堂上师生情感的相互沟通和教学上的相互合作达到教学共识.课堂上师生遥相呼应，配合默契，相互鼓励，有利于形成良好的教学氛围.也有利于建立新型的和谐的师生关系，在这样的情境下上课学生能愉快的接受新知识，老师自己也感觉不累，笔者是有深刻体验的.教学情境的创设还需要生生互动，即学习过程中学生与学生之间相互交流相互启发相互合作的过程.如讨论物理问答题和上学生实验课时可以充分发挥生生互动的使用，在学习小组和实验小组中，让那些理解能力强的学生，将她们已经听懂的教学内容，用她们的理解语言去辅导其他的学生，从而对某一知识点的学习达到生生共同认可，相互接纳，同时也培养提高了学生的学习能力.在创设课堂教学情境中，教师的个人情感表现对学生的影响很大.课堂上教师以饱满的精神状态，端庄的教姿、激情生动的语言面对学生，才能让学生接受你这位教师，一学生才能轻松、愉快地接受你讲授新的物理知识.如果教师的脸部表情是阴沉沉的，教学术语平淡，课堂必然沉闷，课堂就是一潭死水，教学也难以进行.#p#分页标题#e#

1.3试卷的命题与成绩的评定

在医护物理的测验与考试的命题时，要注意医护应用题的分布比例，在期末物理考试命题时，出A、B两套试卷，考题类型名词解释、填空、是非题、实验题、作图题、计算问答题，在以上的命题中除了实验作图题外，其他类型的考题都可以将物理理论在医护方面的应用题编排在试题中，命题体现了医用物理的特色.对于医护专业的学生物理成绩评分可将学习态度与平时的考核成绩挂钩，对学生完成作业情况，听课出勤情况，课堂纪律情况，实验动手情况，课堂回答问题的情况做认真的记录，在期末的总评成绩中，综合情况给予评分，让90%的学生物理学习通过.

2高职医护物理教学的思考

高职医护学生虽然是高中毕业生，但生源情况也不乐观，就我院的伪级高职医护学生女生，大部分学生是文科高中毕业生，仅有初中数理基础;部分学生虽是理科高中毕业生但因为数理成绩不理想，学生基础较好的不多，针对学生基础参差不齐这种客观清况，在开设高职医学物理课的教学中，建议从以下几方面考虑:

2.1教师需要自身的提高

高职教育属高等教育，物理教师就需要有自身的提高，我想应从以下方面考虑:

①需要创设从事高等教学的必备条件，要取得国家认可的本专业的高校教师资格证书.

②需要提高专业知识.加深本学科的专业理论基础知识的学习，更要了解物理学科的新知识、新的研究和新的动向，教师应象是一条涓涓流动的小溪水，在每次教学中给学生的是一滴滴的新鲜水而不是一缸陈旧死水.

③需要提高综合能力.到了高校教学阶段更需要提高教学能力，提高本学科的教育教学能力和本学科的科研能力，应该从多种信息渠道了解自己专业学科的最新科研成果，充实和完善自己的知识结构和专业能力结构;还要提高大学课堂管理能力，特别是要加强对100人以上的大课课堂考勤和学生纪律的管理;还需要针对大学生的心理特点提高与大学生的沟通能力和社交能力等.

④需要有广博的其他学科知识.物理教师不仅要“专”而且要“博”，要跨学科学习临近的学科知识，在医护学院的物理教师一定要经常去听听临床医护专业课，以便了解与物理学科相联系的医学内容和医护常识等;还要不断地扩大人文知识和社会科学的知识面，要将其他学科知识融合、渗透到本学科的教学中.

⑤要有良好的人格特征.物理学是一门活的科学，物理教师不仅要善于向学生解释自然科学的现象和原理，还应该善于向学生解释一些社会现象和做人的哲理物理教师既要有科学务实、认真执着的工作作风，又应具有良好的涵养和高尚的品质和较高的思想境界，对学生有强烈的爱心.

2.2选好教材及参考书申请增加教学时数

教材的选择很重要，要结合考虑医学临床和护理的应用多的特点去挑选合适的教材，这里建议用人民卫生出版社出版，卫生部规划的《医学物理学》潘志远主编的第4版教材.努力争取增加课时，扩充教学内容若有姗学时，便为培育新时期实用性的应用性的医护人才奠定必要的物理技术知识基础增加热力学定律、内能;电磁学部分中的静电场、电子技术、电磁振荡;近代物理知识中物理光学、激光、X射线及cr扫描、核磁共振的产生等与医学应用密切的知识所以应力争增加时数.

2.3教学方式需灵活多样

大学高职高专学生观察能力理解能力自学能力较中职学生要强，但同时看到高职高专学生的自主意识和民主意识的心理也很强，医护专业的女生大多数感情细腻且脆弱.在教学中切忌老师的一言堂，教学形式应当多样化，如讨论式、提间式、答疑式.还可以学美国、英国的职业教学形式，以学生为中心进行开放式的教学，正确引导学生自己去发现问题，研究问题分析问题和解决问题，提高学生自主自学和应用医学物理的能力.