教改项目结题报告

山西省高等学校教学改革项目

结题报告

项目名称构建实践教学、理论教学、仿真教学三位 一体的力学教学新体系 培养应用型人才 项目类型一般

项目主持人 顾铁凤

所在学校太原理工大学现代科技学院（独立学院） 起止年月2013、3—2015、3

山西省教育厅

一、教学改革项目结题简表

项目名称 构建实践教学、仿真教学、理论教学三位一体的力学教学新体系 培养应用型人才

项目主持人 顾铁凤

专业技

术职务

副教授 所在单位

太原理工大学

力学学院 项目主要研究人员名单

序号 姓名 职称 专业 承担的任务

1 顾铁凤 副教授 一般力学 项目方案制定、实施

2 贾月梅 教授 流体力学 项目实践及监督

3 武瑛 副教授 一般力学 材料力学仿真研制

4 杨丽萍 副教授 一般力学 材料力学多媒体研制

5 韩志军 教授 固体力学 实践教学体系设计 研究时间

立项年月 2013年 3月

完成年月 2015年 3月

教

学

改

革研

究

与实践成果

如教学大纲、培养方案、课程标准、评价体系、教材（含音像教材）和教学软件课件、研究报告、论文著作等（可在以下栏目中分别详细列举）

1 构建了基础力学教学新体系

2 研制了含动态仿真和案例分析内容的理论力学、材料力学多媒体课件并进行了应用

3 创建了自主选择式考核评价模式并进行了实践

4

组建了一支经验丰富、热爱教学、勇于改革的教育教学研究团队，该团队在中文核心期刊上发表高校教育教学研究与改革论文5篇，省级期刊上发表教学改革论文1篇

5 该团队持续获省级高校教育教学改革项目2项，校级1项

二、教学改革项目工作总结

一、研究内容、研究方法及研究措施

研究内容：应用型人才的培养是一项复杂的系统工程，科学的人才培养模式是应用型人才培养的关键，深化教育教学改革，必须推进人才培养模式、课程体系、教学内容和教学方法的改革。力学教学新体系的构建总体思路是进一步拓宽“以力学服务工程应用”人才的知识面，加强实践环节，探索应用型人才培养模式，以满足新世纪对工程人才的需求。本课题主要从以下三个方面开展工作：

（一） 构建了校企合作的实践教学体系

（1）加强实验教学环节，重视培养学生的实验能力

基础力学实验是力学教学中不可或缺的一个重要环节，目前不少学校的力学实验教学现状与本科生培养目标是相矛盾和不协调的，影响了力学课程的教学质量。以国家级实验教学示范中心为依托，实施本科生在学习力学理论之前进入实验室参观、了解实验设备，感受科学研究的氛围，使学生尽早融入学科前沿，增强学生实践能力。

（2）搭建学生实践活动的平台

以我校的长期合作单位中铁三局、中铁六局所提供的实习基地以及我校各工程学院（如土木、机械、采矿等）的实验室为平台，调整原有的实践教学环节并增加学生参加现场实践的教学环节，使学生直接接触到工程中的力学问题，积极为学生准备实践条件和工程实践现场，并提供资料、内容、及计算工具等一条龙服务。从而提高学生分析问题、解决问题的能力。

（二）构建了仿真的力学模型教学新体系

随着计算机性能的迅速提高和算法的不断完善，计算机仿真已成为解决工程和科学交叉领域中大型复杂问题的主要工具，使过去仅依靠理论和实验无法解决的工程问题在计算机上很容易实现。诸如航空航天中飞船对接的模拟，交通事故现场的模拟等，都使观众有如亲临现场的感觉。

工程力学实验中心建设了力学模拟实验室和工程数值仿真中心，本项目参加人员组织学有余力的学生将原力学教学体系中例题、习题等平面力学模型研制成为三维、动态力学模型。使学生在课堂理论学习时，也如置身工程现场，增强感观认识。同时，初步了解工程软件如：ANSYS/LS-DYNA、FLUENT、FALSH等，强化学生计算机应用及工程仿真能力，提高学生跨学科分析和解决工程实际问题的能力。

研究方法及研究措施：

1. 组织了一支精诚团结、热爱教学、勇于开拓的研究队伍，研究目标和任务明确。

2. 制定具体可行的实施计划，分工明确，责任到人，各负其责。

3. 根据实际情况，不断调整改进教改内容实施方案。将教改项目的内容融入教师教学工作，在进行教改项目的同时，提高教师教学质量并完成教学考核指标，促进了教师开展教学研究的积极性和主动性。

4.通过制作整理动态仿真力学模型等工作，充分调动教改项目的主体——学生的积极主动性。

二、研究成果

针对本科C类机械专业开设的基础力学课程理论性强，具有高度的抽象性和概括性，学生缺乏直观感知能力，感到晦涩难懂，被动学习的现象以及本科c类培养应用型人才的目标等问题，在省高教学改革项目的持续支撑下，依托太原理工大学现代科技学院（独立学院）及太原理工大学工程力学实验中心这两个平台，经过两年研究和两轮实践，在基础力学教学新体系建设方面取得了一定的成果。

项目成功的将动态仿真技术、案例分析教学法、日常生活中的力学实例以及自主选择式考核评价方式用于本科C类机械、土木、水工等开设基础力学课的教学体系的构建和教学实践中。通过对应用型人才培养过程的关键要素的研究，构建了以培养自主学习为基础、提升分析问题和解决问题的能力为核心、课堂教学科学艺术生动有趣为条件、国家级实验教学示范中心和实训基地的利用以及高素质教师队伍教学为平台、师生互动为教学手段、自主选择考核评价及意见反馈为检验的基础力学教学新体系。

项目在太原理工大学现代科技学院（独立学院、本科C类）成功实践、在太原理工大学开设基础力学课的各学院（本科A、B类）成功推广应用，并得到教学管理部门及教学督导组的认可。

课题组教师在2013.9-2017.9受聘于现代科技学院力学部间，经过两年研究和两轮实践，制作、整理、收集动态仿真力学模型多套（附件1a）；研制理论力学、材料力学案例分析的PPT 多幅（附件1b）；修改并研制理论力学、材料力学教学新体系多媒体课件各一套（附件2）。并应用该课件讲授基础力学课程超5000个工作量；四届机械专业的基础力学结课考核中采用自主选择式考核评价体系合格率都在80%以上，教学效果良好，学生撰写小论文3篇（附件3）理论力学、材料力学教学新体系多媒体课件近三年一直在太原理工大学开设该课程的各专