探析开放性教学模式下工科力学的多媒体教学研究
论文关键词： 工科力学 多媒体教学 工程案例 研究素养
论文摘 要： 开放性教学模式下工科力学的多媒体教学，发挥多媒体教学手段的优势，实现课堂教学手段科学化和多样化。在教学过程引入具体的工程案例，且在教学过程中与科研紧密结合，对多媒体教学内容、形式和方法上进行改进，使培养出来的学生不仅具备较强的工程实践能力，而且具有一定的科学研究素养。
工科力学教学在高等工程中占有重要地位。国内力学教学从借鉴国外先进教学经验到现在，在教学过程中，运用教学媒体，并与传统教学方法相组合，共同参与教学过程，形成自己的特色，可谓成绩斐然。当然也并非尽善尽美，在经历了面向21世纪课程教学改革的今天，现在工科力学多媒体教学，理论性强，缺乏形象、生动的工程实际实例。因此为了更好地满足现代工程教育的需要，跟上时代的步伐，在开放性教学模式的研究与实践的指引下，迫切需要与之相应的多媒体教学。为了充分地发挥多媒体技术在教学中的作用，本文对工科力学多媒体课件的制作、教学进行了探讨。
一、工科力学多媒体课件制作
1.适用教学
多媒体课件应用的目的是优化课堂教学，提高教学效率，这既要有利于教师的教，又利于学生的学。多媒体教学要通过与教学相关的媒体信息，创造良好的教学环境，扩大学生的知识面、信息源［１］。
2.具有科学性
科学性无疑是课件评价的重要指标之—，在讲解力学的基本原理、演示工程实例时，要符合科学性。所以，演示原理、实例要正确，要反映基本的力学机制，淡化细节，尊重事实。
3.注重“以人为本”
多媒体课件应做到“以人为本”，即以老师的教和学生的学为本。制作多媒体课件既要便于老师操作，又要便于学生的感性和理性的认识和理解，从而实现教、学和人三者的有机统一。
4.注重工程实际的应用
因为工科力学的教学不同其他课程的教学，工科力学具有逻辑性、理论性较强的特点，本身学生接触的工程实例比较少，课本上的实例都是经过处理和简化以后抽象出来的力学模型，缺少和现实工程中的实际案例的对照。开放性教学模式下的工科力学多媒体课件应体现从工程案例到力学模型的具体演化原则，即从具体到抽象、从复杂到简单的原则。
二、工科力学多媒体教学
1.实现教学的基本目的
首先多媒体教学应实现工科力学教学的基本目标，制作多媒体课件需根据教学大纲要求，首先明确教学目的，突出重点、难点，要根据工科力学本身体系、内容进行对应多媒体教学。在内容选取上，要以新编写的工科力学教材为蓝本，从实现教学目标、完成教学任务的需要出发，但又不能为课本所束缚，要充分增加课件的含金量。优秀的多媒体教学不能只是教材的幻灯片演示，而应该增加它的生动直观的作用。教学既要能解决教学内容中重点、难点问题，同时又要便于理解、加深印象、促进记忆，使学生能正确运用已学过的知识，等等。 2.培养学生的工程实践基础
引入较多的具体工程案例介绍，对工程案例进行简化、分析，从工程案例中抽象出具体的力学模型，并引导学生怎样解决相应的力学问题，提高学生的实践认识能力。为了使学生掌握所学理论知识在工程实际中的具体应用，增强学生分析、研究、解决问题的能力，我在教学过程中引入了工程案例介绍，如彩虹桥倒塌原因分析、上海杨浦（大桥桥面结构力学性能分析）、韧性薄膜的力学性能分析，等等典型工程实例分析专题［2-4］。从工程案例入手讲解怎样从中获得简化的力学模型，并根据简化的力学模型进行分析求解。此种方式可以使学生学习工科力学的热情得到极大的提高。这样教学培养出来的学生不仅具有了较强的理论基础，而且具备了从具体的工程实例中分析抽象出合理力学模型，并解决力学问题的实践基础。同时在方法上，着重考查学生分析解决问题和从事创造性工作的能力，实行目标教学法和多样化考核方式，彻底改变过去只通过期末考试成绩决定学生课程成绩，重理论轻实践，重考分轻能力的应试考试制度，建立工科力学课程综合素质能力考核和学习效果评价体系。
3.培养学生的科研素养
课程教学作为本科生教学的主要形式，也是学生获取科研信息、培养科研能力的重要形式。建设科研过程与教学过程紧密结合的课程，使教学过程科研化，便是实现培养大学生创造能力目标的又一重要途径。因此在新时代下工科力学的多媒体教学可以适当把教学过程与科研过程结合，在多媒体教学内容、形式和手段上进行改进。在教学内容上，要跟上时代创新的步伐，注重知识更新，与时俱进。在教学方法上，改革以讲为唯一形式的做法，实行多种形式教学。在教学过程中有意识地重视学生的研究方法和技能的培养，这样培养出来的学生就会具备一定的科学研究的基本素养，对学生的继续深造和走向工作岗位以后的工程研究打下良好的基础。在教学手段上，着重把新技术特别是一些常用的数学软件，如Mathematic、Matlab等引入教学。将创新能力培养与传统的教学方式融为一体，为实现人才培养教育目标提供一种新的途径。这种在课程体系内对学生实施全过程的科研训练，对学生科研素养培养会收到更显著的效益。
总之，我们应当制作符合工科力学教学的多媒体课件和进行相应的多媒体教学。在多媒体的教学中，首先应该从工科力学教学的基本目标出发，要根据教学大纲要求，先明确教学目的，根据教材体系、教学内容进行多媒体教学。其次，需引入较多的具体工程案例介绍，从中指导学生怎样抽取简化的力学模型，并引导学生怎样解决相应的力学问题，提高学生的实践认识能力。最后，要时刻关注工科力学知识的更新，在教学过程中有意识地重视学生的科学研究方法和技能的培养。这样培养出来的学生既具有扎实的工科力学基础，同时又具备一定的工程实践能力和科学研究素养，成为21世纪合格的工科力学人才。
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［1］贺永存.浅析多媒体教学思想［J］.课程教材教学研究，2008，（5）：4-5.
［2］孙立红，吴云鹏，刘宝良.深化材料力学教学改革提升学生专业素养［J］.高等教育研究，2008，25，（3）：54-55.
［3］廖艳果，胡和平，周益春.加工硬化对薄膜/基底体系临界压痕极限的影响［J］.湘潭大学自然科学学报，2011，34，（2）：17-21.
［4］廖艳果，胡和平，周益春.能量法表征硅基底上韧性薄膜的塑性性能［J］.材料研究与应用，2010，4，（1）：44-47
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