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探究大學物理與工程力學的教學結合理由
工程力學專業具有現代工程與理論相結合的特點,有很大的知識面和靈活性,對國家現代化建設具有重大意義,下面是小編搜集的一篇相關論文范文,歡迎閱讀。
【摘 要】大學物理和工程力學是我院機械類、土木類專業的兩門課程。本文結合大學物理與工程力學課程的教學特點,較深入地闡述了兩課程結合的關鍵點,在減輕教學負擔、提高學時利用率、提高學生學習興趣方面具有一定參考價值。
【關鍵詞】大學物理;工程力學;教學結合
引言
大學生通常要完成幾十門課程學習。對應用型本科高校的學生來說,課程大致分為四大類:通識課、專業基礎課、專業課以及實訓課。各課程構成一個完整的體系,在將來的職業生涯和人生中均占有極及的地位。課程間相互聯系、相互依賴這是非常常見的。大學物理和工程力學是我院機械類、土木類專業的兩門課程,大學物理為通識課,工程力學為專業基礎課。處理好通識課與專業基礎課教學中的結合理由,是解決應用型本科處理理論課程課時緊與實訓課時需增加的這一矛盾的當務之急,在提高學生學習興趣方面也可起到積極作用。
1 兩課程間的聯系與區別
大學物理與工程力學的主要區別體現在性質、任務、研究對象方面;聯系體現在數學工具的運用及內容方面。
1.1 大學物理與工程力學課程的區別
大學物理課為通識課,即基礎課,主要是工科類、農學類、醫學類學生學習。課程研究對象廣泛,包括物質世界的基本規律、基本原理,涉及力、聲、光、電、磁、熱、原子物理等多個領域,該課程是許多自然科學、工程技術、新技術的基礎。它的目的和任務是:學習,學生對物理概念、物理規律、物理原理有全面認識,了解物理學的前沿、了解物理學在新技術中的應用;使學生的運算能力、抽象思維能力、創新能力 嚴格的訓練;培養學生的以科學思想,用科學策略去分析和處理理由的能力。
工程力學為工科類學生的專業基礎課。主要包括理論力學(靜力學、運動學、動力學)和材料力學,以研究機械運動規律和構件承載能力為主。該課程理論性強但研究對象與后續專業課程、工程實際聯系緊密。課程開設的目的和任務是使學生掌握物體機械運動的基本規律及其研究策略,初步學會用這些規律和策略分析、解決工程中簡單力學理由,并為后續專業課的拓展及實際工作處理力學理由奠定堅實理論基礎。
1.2 大學物理與工程力學課程的聯系
從課程內容來講,力學為大學物理課程中一個組成。兩門課程在內容上有許多重疊和類同之處,可以說工程力學是從物理學中分離出來的一門內容更詳細、與工程技術更接近的課程。它將物理學中的力學進行了擴展。
此外,兩門課程的聯系在于處理理由的科學思想、科學策略。建立理想化模型,抓住理由的主要矛盾在兩門課程中反復體現。同時,數學知識的應用,比如向量的運算、微積分的應用是兩門課程在理由處理策略上的最大共同之處。
2 兩課程教學結合的關鍵
目前,應用型本科院校對學生的實踐能力培養日益,實踐課時在不斷加大,理論課學時不斷縮減。在實施大學物理與工程力學兩課程的教學過程中,應揣摩兩課程的特點,堅持有效的教學結合原則。
2.1 正確處理課程內容銜接理由
兩門課程中存在不少的內容。以馬文蔚的《物理學教程》和謝幫華的《工程力學》為例[1-2],工程力學中的靜力學,內容包括:摩擦定律、力矩、空間力系平衡方程、重心的坐標公式;材料力學內容包括:應力、剪切變形、受迫振動;運動學包括:點的運動、剛體的基本運動、運動的合成;動力學包括:質點運動微分方程、剛體繞定軸轉動的微分方程、功和功率、動能定理、動量定理、動量矩定理、慣性系(慣性系、非慣性系、科里奧利力、慣性力、非慣性系中的動力學方程)、轉動慣量。共18處。其中應力、剪切變形這兩個概念僅在大學物理機械波傳播速度與介質的關系這一 提到,其余內容在兩門課程基本都有完整的闡述。
因此,兩門課程的授課老師應對相應的點熟悉,做到不浪費課時、也不漏講內容。同時,大學物理具有基礎性,且內容相對容易理解,應堅持大學物理的主體地位原則。這樣,一些大學物理教學大綱要求詳講的內容,工程力學課可以略講或直接刪減,如摩擦定律、力矩、空間力系平衡方程、點的運動、剛體的運動、運動微分方程、剛體繞定軸轉動的微分方程、功和功率、動能定理、動量定理、角動量定理、轉動慣量這11個內容均為大學物理大綱中的必學內容,工程力學課中可略講或不講;而相對運動、慣性系、質心運動定理(重心的坐標公式)這3大內容在大學物理大綱中定為選學內容而又是工程力學必不可少的內容。大學物理老師可補充進行講解或明示學生該內容的性,而不是按照大綱機械地刪掉。另外,應力、剪切變形這2個內容在大學物理課程中提及,受迫振動只講特殊情況的,大學物理老師也應讓學生明白這些內容在后續課程的地位。
2.2 正確處理科學思想、科學策略銜接理由
大學物理研究物理規律、物理定理時,建立理想化模型是常用的研究策略。如質點模型、彈簧振子模型、理想氣體分子模型、電荷元模型、電流元模型,這種抓住事物主要矛盾的做法正是辯證唯物主義策略論的具體體現。類似的建模思想在工程力學中有剛體、理想變形固體等多種力學模型。倘若沒有科學的策略,理由的分析將變得復雜甚至無法解決。教師應進行類比,將這種各領域研究理由策略上的類比滲透于教學過程中。
在具體理由的計算過程中,高等數學微積分、矢量的運算法則均有廣泛運用。這基本貫穿了整個大學物理和工程力學的課程內容。若在教學過程中,教師有意識的將數學工具的應用推廣到別的領域,將處理策略進行類比。這必將會減輕另一課程的教學和學習負擔,使學生的思維能力、科學策略的應用能力進入新的平臺。
3 結語
課程間的教學結合理由,是教育者應加的理由之一。合理處理大學物理與工程力學課程中的重疊、類同內容,進行類比教學,有利用提高課時利用率、提高學生學習積極性,更能滿足高校教育培養應用型人才的。這一理由的有效實施,教師研究教材,相互探討,不斷試驗,檢查效果,及時總結,不斷完善。
【參考文獻】
[1]馬文蔚,等,編.物理學教程[M].2版.北京:高等教育出版社,1999.
[2]謝幫華,等,編.工程力學[M].南京:南京大學出版社,2012.
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