工程力学论文（最新5篇）

工程力学涉及众多的力学学科分支与广泛的工程技术领域，是一门理论性较强、与工程技术联系极为密切的技术基础学科，工程力学的定理、定律和结论广泛应用于各行各业的工程技术中，是解决工程实际问题的重要基础。差异网为朋友们整理了5篇《工程力学论文》，希望能够满足亲的需求。

工程力学论文 篇一

电力行业贯穿着发电、输电、配电、用电四个环节，涉及到发电厂、输配电网和用户。为了保证电力系统安全可靠经济运行，需要详细分析电网运行特点、选择合理的接线形式、选择满足要求的电气设备、设置各种保护措施等等。“电力工程基础”作为电力电子方向、自动化方向、电机电器方向以及建筑电气方向学生的专业基础课，涉及的内容包含了上述各方面知识。课程教材选用中国电力出版社出版的《电力工程基础》作为该门课程的教材，该教材为电力行业的精品教材，同时配以《电力工程基础学习指导》一书。

1.课程知识涵盖面较广该课程包含了对各类型电厂的全面介绍、各类电气主接线特点与应用、输配电网元件的稳态建模以及潮流与短路计算分析、电气设备的选择、负荷特性分析和保护的设置等。该门课程的内容基本涉及到了电力的各个环节，涵盖了“发电厂电气部分”、“发电厂动力设备”、“电力系统分析”、“电力系统继电保护”等课程的基础先修内容。因为是基础课，与专业课相比，对内容的教学深度需要适度的把握。

2.课程理论性强、内容较抽象该门课程中的内容如输配电网的运行分析、设备的选择和校验、保护的设置和整定都需要进行大量的计算分析，理论性较强，且一环扣一环，相互嵌套，互为作用，如果前修知识点没有理解和掌握，后续知识的学习会更加困难。电力系统的运行特点是无法凭借眼睛直观观察，无论是潮流、电压、损耗、电流等必须通过仪表测量、采集、传输到数据库方能进行分析与统计。设备选择如断路器、隔离开关、电流互感器等设备以及电气主接线的选择等都比较抽象。

3.电力行业快速发展，相应的教学内容需要不断更新电力行业快速发展，技术不断推陈出新，如保护装置、防雷装置、调速装置、接线方式等的不断发展使得课程有些内容需要不断调整。电网的发展如分布式电源的引入、特高压的引入、灵活交流输电系统的引入、电力市场的不断发展等使得电力系统的运行特点与传统电力系统有所差别，为了能让学生跟得上电力技术的发展，课程的相关内容也需不断更新。

二、工程案例教学的引入

电气工程与自动化学院毕业的学生大多从事生产一线的工作，需要具有分析问题和解决问题的能力，需要具有良好的专业素质和实践能力，能从错综复杂的现象中抓住本质，及时、准确地解决工程中遇到的问题。这些技能离不开对电力系统原理和系统性知识的掌握。但单纯地根据课件或教材讲原理，学生难免会觉得乏味、枯燥，而且看不到应用的前景，主动性和积极性都无法提高。因此，在课堂中适当引入工程案例教学，从案例中让学生明白理论同时学会把理论和实际进行结合，老师也从简单的知识传授者与灌输者变成学生的引导者和促进者。“电力工程基础”课程主要知识点引入主要的案例分析如下：

1.水电厂和火电厂的运行如果只是简单根据流程介绍水电厂从水库到尾水管的工作过程或火电厂概括地阐述风、煤、水、蒸汽、烟、尘等系统，则既抽象又显枯燥。如通过案例教学方式，引入实拍的水电或火电教学片，让学生观看一遍，然后针对课件中的相关知识结合教学片中具体过程和实物进行讲解，学生会更容易理解。

2.电气主接线电气主接线需要介绍每种接线方式的优缺点、倒闸操作、图形的绘制等。主接线方式有单母线及改进接线、双母线及改进接线、一台半断路器接线、单元接线、角型接线、桥型接线等多种接线形式。如果一一介绍各种接线，学生不但记不住还很容易混淆。根据收集到的一些电厂和变电站的典型资料，分析具有以上不同接线电厂或变电站特点；再根据变电站的实际特点引入接线方式的分析，从实际到理论，让学生主动归纳各自的优缺点，让书本知识形象和生动起来，在生动中培养学生追索知识的动力；同时，在介绍电厂和变电站接线时也可以引入一些设备的介绍，为后面的设备选择奠定基础。倒闸操作也是相对复杂的，如母线隔离开关相对线路隔离开关“先通后断”或断路器相对隔离开关“后通先断”。学生总觉得特别难以理解，而这个知识点的理解正确与否关乎学生对实际生产的安全操作，对人生的保护。因此，在这个知识点上特地根据实际操作制作了flash工程设备操作程序动画，让学生观察违规操作引起电弧和大面积停电现象，在潜移默化中让学生明白道理，无需复杂的分析。

3.输配电网的运行分析在给学生介绍本章的基本概念后，引入电力工程数字仿真软件PSASP进行电力元件的稳态建模、潮流计算、短路电流计算。为了让学生便于理解，仅选取5节点系统和无穷大系统作为演示，演示潮流计算、短路计算和暂稳分析。通过PSASP良好的人机交互界面，曲线阅览室等让学生直观而形象地理解实际的潮流计算和短路计算结果。当然，演示过程中需要插入原理性的分析，通过改变元件参数、电压水平等观察计算结果的变化，巧妙引入电网运行分析原理，避免公式的大量直接推导，让学生的兴趣和积极性得以提高，主动去探索，由“教为中心”过渡到“学为中心”。

4.继电保护和防雷保护继电保护在“电力工程基础”这门课中主要讲三段式保护。三段式保护包括动作电流的整定、动作时间的整定、灵敏度的校验等，分析起来较为复杂，而且保护之间的相互配合用语言来描述反而让学生容易混淆。只能通过软件模拟实现工程实际的典型三段式保护的整定和动作案例，分析不同地点短路时保护的动作与配合、不同线路参数和短路方式对保护灵敏度的影响。防雷保护则可以从生产实际中引入案例，如变电站、电厂等。

三、结束语

工程力学论文 篇二

1工程硕士信息素质教育的不足之处

1.1课程设置不够理想从内容上看，课程的实用性、前沿性不强，课程设置没有考虑到学生的个性化需求；从形式上看，由于工程硕士是一种在职教育，因此在课程安排上，除在学校本部教学点上课外，同时更多会在校外教学点（或基地）集中授课，从而往往达不到很好的教学效果；从教材上看，其在前沿性、实用性方面尚有欠缺，甚至部分教材内容较陈旧，针对性差。

1.2信息素质能力参差不齐由于工程硕士在生源的年龄、职业背景、工作年限以及大学阶段受信息素质教育情况等不尽相同，信息素质现状表现出明显差异性。[1]有的在大学阶段学习过《科技文献检索》等相关课程；有的接受过信息素质的相关内容培训；有的仅会使用百度等搜索引擎查找资料；而有些年龄较大的在职工程硕士甚至对信息素质相关内容一无所知。总体来看，工程硕士对信息的敏感意识普遍不强，信息素质能力参差不齐。

1.3表现出较强的学科专业性工程硕士与工程领域任职资格联系紧密，职业需求的目标性强，对学科专业知识的需求明确。同样，工程硕士的信息素质教育也表现出明显的学科专业性，他们对本工程领域的信息表现出了极强的需求倾向。这在年龄偏大、已具有丰富的工程技术或工程管理实验经验的在职工程硕士身上表现得更为明显。

1.4应用性是根本要求工程硕士教育是为了培养其掌握先进技术方法和手段，在某一工程领域或工程领域的某一方向具有独立从事工程实施等能力的应用型人才，就连学位论文都要有工程技术背景。因此，基于工程实践的应用性是工程硕士信息素质教育的根本要求。

1.5对信息源需求的多样性解决工程实践难题就是创新的过程。在这个工程中，占有信息并将其融于自己的知识体系是非常重要的一步。一方面可以通过与有丰富实践经验的同行交流，获得同行专家的经验、理论指导等来解决问题；另一方面，通过正式途径获取信息，尤其是获取规范标准、专利文献、科技报告等，通过吸收消化将其变为自己的知识，实现创新的目的。可见，工程硕士所需信息源不仅仅是图书馆购买的各类文献，他们需要的信息类型和获取信息的途径要广泛得多。

2对学位论文教学的调查

工程硕士生要兼顾工作、家庭及学习，负担很重，时间不够用，这个矛盾贯穿整个学习过程，是个突出的问题。特别是表现在学位论文环节。学位论文是指完成一定学位必须撰写的论文，其对格式等方面有严格的要求，是研究生教学最重要的环节之一，可以说是研究生本人带有总结性的学习成果，也是研究生教学质量的重要标志。然而，在现实的工程硕士学习中，学位论文环节的矛盾特别明显。我们从上海交通大学夏天娟的论文《工程硕士培养质量存在的问题与对策———基于问卷调查结果的分析》[2]中可以看到毕业论文教学环节工程硕士的现状，主要表现在以下几个方面。

2.1学位论文选题认为“困难”和“有点困难”的超过一半，认为“较容易”和“很容易”的共约占40%。工程硕士学位论文选题的首要条件就是必须要与自己的工作实际相结合，同时要求学位论文要有一定的理论高度和创新性。如何把握工程硕士论文的理论性、创新性及实用性，是导师、学生及管理部门普遍感觉到困难的问题。

2.2学校导师的作用反映学校导师对论文指导“有作用”和“很有作用”的人数约占90%，远高于企业导师。在双导师制中，学校导师和企业导师是有明确分工的，学校导师对学生的学位论文负主要责任。但是由于工程硕士生是在职攻读学位，学校导师与其联系和交流的时间有限。

2.3学位论文成果在企业的应用学位论文成果在企业“已应用”和“正准备应用”的分别为51.7%和5.6%，共占近60%；而“由于计划改变，单位近期不一定用”的约占30.9%；“其他”为11.8%。企业为工程硕士生学位论文研究提供实验支持，同时学位论文成果应用与企业生产实际相结合，这对工程硕士生和企业是双赢的结果。

2.4学位论文对自身工作能力的提升学位论文写作在工程硕士培养过程中是一个重要环节。46.4%的调查对象认为完成学位论文对工作能力提升“有帮助”,认为“很有帮助”的占17.5%，可见绝大多数学生通过学位论文使自身的工作能力得到了提升。

3工程硕士信息素养教育体系

为了使信息素质教育工作做到有的放矢，在有限的时间内，既能做到保证学生学业的完成，同时提高学生信息素养，我们提出了基于学位论文的工程硕士信息素养教育运行机制，其贯穿于工程硕士教育的整个过程。

3.1合理实用的课程设置

3.1.1教学内容信息素养教育要培养工程硕士终身学习的能力，所以在教学课程设置上，一方面应当考虑到工程硕士的生源变化，其在知识结构、素质能力等方面都有较大不同。比如早期的工程硕士生要求在计算机应用方面开设课程，如今的学生在本科时已掌握了这些知识和技能，不再需要此类课程。另一方面，虽然基础理论不会变，但在信息爆炸的网络环境下，随着信息更新速度加快，实用新技术的不断涌现，教师应当跟进这些新变化，在课堂上讲授的内容必须是高度浓缩的精华，是对信息素质教育具有指导性、总结性作用的难点和重点。

3.1.2人员结构和教材图书馆应该请实践经验丰富的教师授课，同时他们还应协助校内导师共同指导工程硕士的学位论文，为工程硕士提供参考文献来源，指导他们熟悉各种资源，最终使学生能够熟练获取和提炼符合需要的信息。对于教材建设，在国家主管部门的倡导和支持下，各工程硕士专业领域都在积极进行，很多培养院校也很重视工程硕士的教材改革。另外，研究生的教学也不可以只局限于教材本身，还应鼓励任课教师在授课过程中补充一些讲义，及时为学生提供相关的、反映最新研究成果的参考资料。

3.2利用网络实现教学辅助

3.2.1建立学生交流平台工程硕士生是在职读书，在校时间很少，又来自不同的工作单位，学生与老师之间、同学之间面对面交流时间少。利用网络建立沟通交流平台是一个很好的办法，可以开发针对不动层次、不同学习阶段的信息素质教育课件，组织开展不同形式的信息素养及专题讲座，使之成为大家互动交流、相互学习、自主学习的平台。为此，本馆自主研发了网上“自导式”信息用户系统、文献检索课“自导式”教学系统，提供针对不同用户的自助式学习系统，方便了广大师生。这种教学方法改变了传统的、孤立的教学方式，让学生可以随时、随地自主学习，由以“教”为主转向以“学”为主，大大提高了学生的学习兴趣。

3.2.2利用学科导航模块列举信息源在图书馆网站的显著位置设置学科导航模块列举信息源。列举信息源要做到求全、求专、求精的高度统一，不能拘泥于图书馆已有的或仅仅是著名的数据库、网站等，要杜绝孤立地讲解具体数据库的使用、具体文献类型的特点等做法，应对各类资源进行分析、比较，按照评价标准作出客观、科学的评价，总结使用各类资源时要注意的问题；重视总结如何选择信息源，针对不同的问题，懂得从哪里获得最佳信息，强调信息吸收利用能力的培养，综合比较信息的筛选、分析、整理等各种方法，强调培养将搜集的信息批判性地转化为自己知识的能力及提高解决问题的能力。

3.2.3网络信息咨询工作随着网络技术的发展与完善，高校图书馆进入网络时代。信息咨询工作应全面了解掌握网络环境下高校图书馆信息咨询服务的特点，了解工程硕士的需求，充分发挥网络优势和馆藏资源优势，将传统的纸质文献、电子资源、网络信息资源加以结合，以网络技术（可以通过QQ、邮件、电话等方式）为手段，依托网络信息平台，努力提高信息咨询服务的水平和质量，更好地服务于工程硕士。

3.2.4利用网络课堂开展专题讲座图书馆应该采取讲座、培训等方式完善工程硕士的检索技能。由于工程硕士是在职教育，图书馆可以利用网络课堂来解决该项问题。利用网络课堂开展的数据库培训专题讲座，学生可以根据自己的时间决定听课时间，对于某些内容感到难懂的，一次没有掌握，可以再次选听，直到学生认为自己完全掌握检索的技巧。一般来说，图书馆应该开设“开题讲座”、“课题查新”、“信息分析”、“毕业论文写作”等专题讲座来满足工程硕士在学习的不同阶段的信息需求。

3.3加强导师对工程硕士学位论文的指导

工程硕士的学位论文要求直接来源于生产实际，不同于大多数工学硕士的学位论文标准，其具有明确的工程背景和应用价值，内容可以是一个完整的工程技术项目或其中的一部分，或工程技术类或应用基础研究。在选题阶段，多数工程硕士生感到选题困难，这主要是因为工程硕士生的经验和知识面比较有限，如果这时导师能深入了解学生的工作内容以及所在企业的生产实际，帮助学生对生产中存在的问题进行提炼，有利于形成适宜的学位论文课题。此外，应该加强工程硕士与学校导师的学术交流活动，一个非常有效的方法就是让工程硕士生参加导师所指导的工学研究生的研讨等活动。

3.4学位论文模拟教学法

教师应在讲授文献检索课程的最后，设计一个比较复杂、与学生所学工程领域尽量相关的问题，作为具体教学案例，整个查找信息的过程应围绕解决这个问题来进行。让学生面对一个全新的课题知道如何制定检索策略，如何巧妙地综合运用所拥有的信息资源。教学内容应涉及信息检索的各个方面，如同时讲授一次文献的获取、科研课题检索实例及策略技巧等，使工程硕士阶段能够具备综合而全面的信息检索技能。多年的教学实践证明，这样一种由全面到具体、由总体到个体的教学思路，对工程硕士信息素养的培养和提高发挥了很好的作用。

3.5信息道德的培养

作为信息素养中的重要组成部分———信息道德，也是信息素养培养过程中不可或缺的重要内容，即培养网络信息利用者的信息道德意识与道德责任感，使其养成文明的信息习惯，提高学生的道德认知，培养其信息道德判断、选择的能力和道德自律精神。与传统伦理相比较，信息道德更加注重“慎独”[3]。在网络环境下，既要做到不断提高自身信息的鉴别能力，又要做到道德自律，要结合现实中有关知识产权争端或学术不端行为的案例和报道，强调信息道德建设的重要性。

工程力学论文 篇三

动力工程及工程热物理学科是与能源转换和利用紧密相关的一级学科，下设工程热物理、热能工程、动力机械及工程、流体机械及工程、制冷与低温工程、化工过程机械6个二级学科。是国民生产生活和科学、文化活动的动力之源，也是社会日常生活的必要保证。能源动力科学与材料科学、信息科学一起，构成了现代社会发展的三大基本要素。

动力工程及工程热物理的理论与技术应用于交通、工业、农业、国防等领域，与此相适应，如何培养21世纪社会需要的能源动力类及相关专业人才，是每个大学相关专业以及每位从事该专业教育的工作者亟需解决的重要问题，尤其是代表本专业高水平人才培养的博士研究生的培养更是重中之重。

全国优秀博士学位论文是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》，提高研究生培养质量，鼓励创新，促进高层次创新人才脱颖而出的重要措施。因此，衡量博士研究生培养质量的指标之一就是全国优秀博士学位论文。下面以1999年至2013年动力工程及工程热物理全国优秀博士学位论文为基本素材，[1]分析讨论本学科的研究生培养的发展现状及趋势。

一、授予单位比重分析

从1999年到2013年，共有28篇动力工程及工程热物理学科的博士论文入选全国优秀博士学位论文，他们来自西安交通大学、浙江大学、清华大学、哈尔滨工业大学、东南大学、上海交通大学、江苏大学和海军工程大学等8所高校，各高校所占百分比如图1所示。

从图1中可以看到，占比由高到低依次是：西安交通大学29%，浙江大学25%，清华大学、哈尔滨工业大学和东南大学各占11%，上海交通大学7%，江苏大学和海军工程大学各占3%。除江苏大学和海军工程大学之外的其余6所高校都被列为国家“985”和“211工程”高校，占75%。据此可以看出“985”和“211工程”高校具有很强的竞争力。

西安交通大学、浙江大学、清华大学、上海交通大学和哈尔滨工业大学的动力工程及工程热物理都是一级学科国家重点学科，东南大学的热能工程和江苏大学的流体机械及工程是二级学科国家重点学科。依托“985”工程建设及国家重点学科优势，上述学校及学科几乎囊括了所有入选动力工程及工程热物理学科的全国优秀博士学位论文。由此可见，“985”工程建设及国家重点学科建设对提高博士生培养质量，促进高层次创新人才脱颖而出方面的重大意义和作用。

此外，北京是国家政治经济文化中心，上海、江苏和浙江是经济发达地区，汇聚了大量的相关人才。优秀生源充足，这一优势也是对提高研究生培养质量方面起到促进作用。

二、学科比重分析

表1 工学及动力工程及工程热物理占比

全国优秀博士论文在学科门类分布上主要集中在工学、理学、医学三个门类，其中工学包含动力工程及工程热物理在内的21个学科类，共79个专业。历年工学入选全国优秀博士论文的具体数据如表1所示，平均每年入选论文占入选总数的37.9%，同时，全国优秀博士学位论文获奖总数在所有大学科中排名第一。

图2是本一级学科优秀博士论文在所有学科优秀博士论文中所占比重的柱状图。从图2中可以看到，1999～2001年动力工程及工程热物理占比出现较大下降，2001～2003年占比又逐年上升，2004年到2006年占比回落到1%左右，2007年到2009年期间波动比较大，2009～2012年则稳定在2%附近，2013年占比达到3%。

参考本学科优秀博士论文在工学学科中所占比重及工学在全部学科中占比的柱状图（图3）。可以看出，工学占比虽然略有波动，但大体而言比较平稳，维持在38%左右，本学科在工学中的占比在3.8%左右波动。

通过分析可以发现西安交通大学和浙江大学对本学科全国优秀博士学位论文的占比影响较大，本学科在工学中占比较高的1999年、2003年、2007年及2013年上述两高校均有入选论文，而本学科在工学中占比较低的2001年、2002年和2008年则上述两高校均没有入选论文。

由此可以看出，相对而言，两校是本学科研究生培养质量和水平的领头羊，在学科内具有重要的地位和影响力。

三、论文影响因子分析

影响因子是测度期刊有用性和显示度的指标之一，同时也是测度期刊的学术水平，乃至论文质量的重要指标之一，所以对于论文影响因子的分析就显得非常必要。

图4是动力工程及工程热物理学科全国优秀博士学位论文获得者在攻博期间发表的论文（注：这里只统计优博获得者作为第一作者的论文）的影响因子的分布图。

从图中可以看到，本学科高影响因子的论文数量偏少，在统计分析的105篇论文中，影响因子超过3.5的有8篇，占总数的7.62%；影响因子在3.0～3.5之间的论文有7篇，占总篇数的6.67%；影响因子在2.5～3.0之间的论文5篇，占总篇数的4.76%；影响因子在2.0～2.5之间的论文有30篇，占总篇数的28.57%；影响因子在1.5～2.0之间的论文有7篇，占总篇数的6.67%；影响因子在1.0～1.5之间的论文3篇，占总篇数的2.86%；而影响因子低于1.0的论文数量为45，占总篇数的42.86%，占比还是比较大的。

本学科的高影响因子论文偏少与本学科领域的研究特点有关，由于本学科是传统的工科学科，研究的新兴热点相对理学学科不会太多。因此与大多数工学学科一样，整体学术刊物的影响因子不会太高。因此，大多数全国优秀博士论文的研究发表在影响因子低于1.0的学术刊物上。同时，由于全国优秀博士学位论文评审强调创新性，这可以通过在高水平高影响引因子的学术刊物上有若干代表性的工作发表来体现，这样的代表性论文不会太多。因此，本学科优秀博士论文在影响因子3以上的学术刊物上发表的论文并不多。

四、二级学科及作者性别分析

1999年至2013年，获全国优秀博士学位论文的动力工程及工程热物理学科的28位作者中，有14人在博士期间攻读工程热物理，占到优博论文作者的一半；攻读热能工程的有6人，占比为21%；4人攻读制冷及低温工程，占比是14%；2人攻读流体机械及工程，占比7%；能源环境工程和动力机械及工程的各一人，分别占比4%。各专业所占比例如图5所示。

同时在这28人中，男性人数25，占总人数的89%。女性人数3人，仅占总人数的11%，男女比例差距较大。

由此可以发现，若假设所有优秀博士论文作者具有相当的智力水平和勤奋程度，其导师的指导水平也相当，则可说明工程热物理二级学科最有可能产生创新性的研究。或者说，该二级学科由于涉及学科的基础理论问题较多，研究偏基础，产生创新性突破的可能性相对其他二级学科较大。此外，男性优秀博士作者数远较女性作者大，则说明了本学科男性在开展创新性研究工作中的普遍表现高于女性。

五、指导教师分析

本学科28篇动力工程及工程热物理学科的全国优秀博士学位论文是在22位博士生导师的指导下完成的。这22位指导教师中，有17人指导出1 篇全国优秀博士学位论文，4人指导出2篇全国优秀博士学位论文，1人指导出3篇全国优秀博士学位论文。

表2是历年指导教师的平均年龄。这22位导师指导的博士学位论文第一次被评为全国优秀博士学位论文时的平均年龄是57.5岁。50～59岁和60～69岁这两个年龄段的人数最多，分别是5人和10人，其次是40～49岁的有3人，70～79岁的有2人，40岁以下的有1人。

由此可见，从全国优秀博士指导教师所指导优秀博士数可以看出其在本学科领域内的学术水平和指导研究生的能力；同时，大多数年份的指导教师平均年龄在60～66岁，可以看出一般这个年龄段的研究学者其学术水平和造诣容易达到最高点。

工程力学论文 篇四

信息技术快速发展，正渗透和改造着各行各业，在社会生产和经济发展中发挥着越来越重要的作用。软件产业发展对软件工程本科毕业生的素质提出了新的要求，是否具有创新能力已成为对人才评价的一项重要指标。对于如何培养大学生的创新能力，胡鹤玖[1]认为转变思想观念是先导、优化课程体系是根本、改革教学方法是切入点、营造创新环境是着力点。课堂教学是高校教学的主要形式，课堂教学质量的高低直接影响着大学生的创新能力培养。在MOOC资源日益丰富的条件下，谢迎娟等[2]将翻转课堂的教学方法应用于学生创新教育，探索提升学生实践创新能力的新途径。

1 研究背景分析

软件工程专业的大部分理论课程仍采用课堂讲授的方式授课，学生在教学过程中相对被动，没有充分激发学习的积极性和主动性。为了进一步提升学生创新能力培养效果，可以借助广泛的MOOC资源，将PBL教学模式和翻转课堂相结合，调动学生的学习积极性，促进学生的创新能力培养。

2 MOOC与PBL教学模式

2.1 MOOC

随着互联网技术的快速发展，借助多媒体资源提升学习效率的创新教育模式不断涌现。大规模开放在线课程（Massive Open Online Courses，MOOC）作为一种新兴的在线学习模式的快速发展，受到了全球高等教育界的广泛关注和大规模推广。MOOC以互联网开放资源为基础提供大规模互动参与的在线课程，即提供视频、教材、习题等传统的课程材料，并为学习者、教师和助教建立学习社区，将数以万计的学习者在共同学习目标、学习兴趣的驱动下组织起来。MOOC突破了传统课堂教育的时空限制，任何人在任何地方、任何时候都能免费或廉价地获得优质的教育服务。MOOC为学习者提供了更为灵活的个性化学习方式，学习者可以根据自身条件与兴趣，自主选择课程内容和安排学习时间。国际知名的三大MOOC平台Coursera、edX、Udacity上有近千门课程可供学习者选择。国内的网易云课堂、中国大学MOOC、MOOC中国、慕课网等MOOC平台也提供了大量免费课程供学习者选择。特别值得一提的是，在国内外的MOOC平台上，软件开发或计算机基础相关课程占了很高的比例，为软件工程相关知识、技术的学习提供了非常好的在线学习资源。

2.2 PBL教学模式

基于问题的学习（Problem-Based Learning，PBL）是一种教育策略，该策略指的是在引导学生学习的过程中，积极组织学生主动参与并自己寻找问题答案的教学模式[3]。PBL是基于建构主义教育理念而发展起来的教学模式，不同于传统以知识灌输为主的教学方式，PBL教学中教师提出真实且较为复杂的问题，学生小组通过团队学习创造性地解决问题并分享各自学习成果，教师对学习过程进行检查和评估以确定是否达到学习效果，并通过反思修正教学策略。在此过程中，通过互动讨论及概念辨证等方式，培养学生观察研判、探究思考、解决问题、归纳整合及沟通表达等实际应用能力[4]。PBL强调以学生为中心，学习过程是在老师的组织下由学生小组成员共同完成。问题、教师和团队学习是PBL教学的三大关键要素。问题设计的好坏对于PBL的成功至关重要，问题应当是复杂、劣构和开放的，而且必须真实且和学生的知识经验相协调。教师作为PBL活动的组织者和促进者，主要工作是定义问题、制定教学策略、记录和观察学习进程、评估学习效果。教师在整个PBL进程中要鼓励学生对自己的想法进行论证并在小组中公开演讲、答辩和自我反思，从而形成高级的思维技巧。PBL采用的是团队协作学习的模式，小组中的每个成员都是PBL的参与者，担任不同的角色，从不同方面促进问题的解决。发挥好问题、教师和团队学习这三个关键要素在PBL教学中的核心作用，对学生创新能力培养有很大帮助[5]。

3 MOOC环境下PBL教学模式应用

在软件工程专业课教学中，为了实现MOOC环境下PBL教学模式和翻转课堂教学方法的结合，从以下3个方面进行研究。

3.1 采用改进的3C3R模型进行问题设计

为了提高MOOC环境下PBL教学模式中问题设计的质量，可以参考3C3R问题设计模型，并根据软件工程专业特点和高等学校教学特点对其进行改进。3C3R问题设计模型由美国学者WoEi Hung于2006年提出，它为使用PBL模式开展教学提供了一套完整的问题设计概念框架。3C3R PBL问题设计模型如图1所示。

3C是3C3R模型的核心部分，指问题中包含的教学内容（Content）、问题情境（Context）和各变量间的联系（Connection）。其中，教学内容是核心部分的第一个要素，它以课程教学大纲为依据，确定问题中所包含知识的深度和广度；问题情境是核心部分的第二个要素，它将抽象的教学内容与具体的应用场景结合起来，不仅能激发和维持学生的学习兴趣，而且对学生在现实生活应用掌握的知识有很大幫助；各变量的联系是其核心部分的第三个要素，它将PBL教学过程中的各组成部分按照特定的形式联系起来，使孤立的组成部分结合成一个整体。3R是该模型的进程部分，指学生在问题解决过程中的研究进程（Researching）、推理进程（Reasoning）和反思进程（Reflecting）。其中，研究进程是其进程部分的第一个要素，它旨在帮助学生发掘问题中的求解目标和上下文关系，为进一步解决问题做好铺垫；推理进程是其进程部分的第二个要素，它旨在帮助学生将研究进程中提取的、相互孤立的教学内容进行提升，建立属于自己的解决问题的技能；反思是其进程部分的第三个要素，它旨在帮助学生对已经掌握的解决问题技能进行评价、改进和推广，适应更广泛的问题类型和问题情景，培养自主学习能力。

在深入分析WoEi Hung提出的面向3C3R问题设计模型的9步问题设计过程的基础上，按照以下7个步骤进行问题设计：① 设置教学目标：教师根据软件工程本科专业培养方案和专业课教学大纲确定教学内容的广度和深度，并提出对学生软件工程问题解决能力和自主学习能力的培养要求；② 教学内容分析：教师分解各项教学内容，将其归入到概念、原则、程序和事实这4个类别中并形成简单的由软件工程学科知识向实现教学目标过渡的教学流程；③ 确定问题情境：为了激发学生的学习兴趣，以电子商务、电子政务、工业控制、移动互联网、大数据分析、即时通讯、社交平台等典型的软件应用场景为设计问题的情境；④ 相关性分析：教师将确定的问题情境中包含的所有教学内容和对学生在探究和推理过程中的能力要求进行相关性分析，将教学内容和教学目标中包含的知识、能力、素质等相关要求进行相关性分析，以保证该问题情境能够有效而高效地落实教学目标；⑤ 校准分析：通过问题的相关性分析，教师可将同时包含软件工程学科教学内容和真实情境的问题表述出来，但是这仅仅是一个问题的雏形，还需要进一步从教学内容、问题情境、推理进程3个方面校准问题的有效性和高效性；⑥ 反思进程设计：反思是PBL教学模式的重要特征之一，在问题中加入反思可以帮助学生形成自主学习的能力和习惯；⑦ 检测3C3R模型各部分的内在联系：该步骤的任务就是对PBL问题中的6个要素进行检测，看它们是否相互联系、相互支持，形成一个完整的、满足PBL教学模式要求的问题。

以上的7步问题设计过程，层层推进，具备如下两个特点：重视软件工程学科的知识内容，以学科知识内容作为核心部分的第一要素；以学生为中心，从学生需要的角度指导教师设计问题。

3.2 实施PBL和翻转课堂相结合的教学方法

为了充分利用丰富的MOOC教学资源，发挥PBL教学模式和翻转课堂对学生创新能力培养的作用，将两种教学方式结合起来，建立一种融合式的教学方法。该教学方法的实施过程如图2所示。

教学过程中，先由教师设计每个单元的引导性问题。问题要具备丰富的内涵，涵盖教学内容、现实情境和教学指导等多个方面，特别要突出学生主动学习和创新能力培养。教师把设计的问题通过课堂教学向全体学习小组进行展示。各学习小组对问题进行分析，挖掘其内部包含的子问题，把解决问题需要掌握的知识点罗列出来。接下来，小组成员发挥主观能动性，围绕解决问题需要的知识点开展自我学习。在自我学习过程中，充分发挥MOOC资源对知识碎片化的特点和优势，灵活选取和掌握相关知识点。在学习过程中，各学习小组组织内部讨论，相互交流、促进和质疑，也可以利用MOOC平台的在线社区与教师和其他学习小组成员进行讨论。必要的情况下，教师可以组织面向问题分析和知识学习的全班讨论，解答疑难，推动各小组形成各自对问题的解决方案。最后，教师需要组织全班讨论，让各小组分享自己的问题解决方案，其他小组对方案进行分析、论证和评估。在小组分享解决方案的过程中，要突出展示方案形成过程中的学习方法和建立方案的思路，推动小组间全方面了解和相互学习。

PBL模式和翻转课堂相结合的教学过程重点在团队学习和评估反馈两个阶段。团队学习以各学习小组为主体，完全在寻求问题解决方案的驱动下进行，避免了教师对知识的被动灌输，小组成员有目标地通过MOOC资源等各种渠道主动学习。通过小组讨论、在线交流、形成方案等环节，把MOOC中碎片化的知识点连贯起来，形成解决特定问题的领域知识。在评估反馈阶段，各小组发挥各自所长，展示学习过程和学习成果，督促学生自我反省、博采眾长、不断进步。整个教学过程，以解决问题为主线，突出学生有目标的自我学习，通过不同范围的讨论，激发学习兴趣，培养创新能力。

3.3 建立多元化的学习效果考核体系

与融合式教学过程相匹配，建立注重学习过程的多元化考核体系，该考核体系如图3所示。考核内容包含在线学习、单元测试、小组讨论、在线讨论、课堂分享、期末测试等多个方面。在线学习考核以在线学习时间和各知识点测试结果为依据；单元测试以MOOC平台提供的单元测试结果为依据；小组讨论和在线讨论的研讨记录也作为考核依据；课堂分享的展示效果和讨论积极性作为对各小组和小组成员评价的依据；最后的期末测试考核每个同学对课程标准所要求知识的掌握程度。考核的主体也实现了多样化，包括个人自评、组内互评、组间互评、教师评测等。

多元化的学习效果考核体系关注MOOC环境下PBL教学模式和翻转课堂教学中的多个方面，从学习过程、讨论过程、课堂展示、学习结果等不同方面反映学生的学习能力和学习效果，注重学生的差别化评价，鼓励个性化发展和创新能力培养。

工程力学论文 篇五

课堂教学是中国文化传承的主要方式，一个有超前性、计划性和创造性的课堂设计是知识传承和能力培养的实用而有效的途径。如何学好“工程力学与机械设计基础”这门课，42学时的课堂教学是关键，因而必须针对少学时多内容的课程进行有效的设计，达到调动学生的学习热情、提高理论学习效率和解决工程问题能力的效果。

1.1引导学生积极动脑

先提出有关教学问题，创设一个工程应用环境。如讲扭转时，可以先将汽车传动轴的实例提出，让学生回答如何对轴的强度及大小进行校核计算，从材料选择到空实心轴的计算说起。然后，由教师总结，通过图片、动画、视频等将结构形状和构件的相互关系生动地展示在学生面前，再对轴进行受力分析、理论推导和计算。针对重要的概念和公式，布置课外作业加深。这样可使教学客观化，晦涩的问题简单化，枯燥的书本理论与工程联系应用化，增强了工程实践知识，活跃了课堂气氛。

1.2推动学生积极动口

传统的教学模式是以课堂、教材、教师为中心的，形成了教师单向灌输、学生被动接受的局面，这在客观上限制了学生的思维空间。现代教学目标应以学生为主体，学生是认识的主体，一切教学措施的安排最终都要落实到学生身上，充分调动学生的思维能力、创新能力。课堂教学主要采用任务驱动教学法，从第一次课开始，就指导学生带着2-3个工程实际问题，先预习教材，力争找到解决问题的方法，第二次课回到课堂讨论。课堂上接近一半的时间为学生发言讨论，余下时间教师总结。总结内容：概念清晰化、结构明朗化、公式深刻化。方式以推动学生口述为主。通过任务驱动，学生在探索中学习，在学习中不断获得成就感，调动了学生的学习兴趣，同时也锻炼了学生的语言表达能力、沟通能力和独立解决实际工程问题的能力。

1.3鼓励学生勤于动手

教师在平时的课堂教学中，只对重点知识讲解，重要公式的应用举一反三，给学生留有自学和思考的余地，给学生发现和提出各种各样问题的空间。通过创设学生自身知识的不足和学习问题的情景，激发学生的创新能动性，鼓励学生深层次探索。如：轮系课完毕，就布置学生课外作业：设计一个轮系，用最少的齿轮实现同轴反转，且速比i=2。在讲完理论力学时，课外作业为：设计一个最简单廉价的200L油桶平地搬运工具（完全人工作业）。充分相信学生的解决实际问题的能力，并加以鼓励引导。回到课堂师生点评，确定ABCD最佳方案。通过这种理论联系实际的任务驱动和自我探索，学生不仅加强了对所学知识的理解，同时提升了解决实际工程问题的创新能力。

2积极引导课外学习与实践

课外学习与实践能较快地拓展学生相关知识结构和解决实际问题的能力提升。教师要有意识地设计一些课外作业，引导学生课外学习与实践，一是扩大学生视野，加深对课程内容的理解，二是节约有限的课堂时间，充实课堂内容，时间用在刀刃上。

2.1引导学生文献检索开阔视野

通过文献检索，归纳总结，解决工程实际问题，是工科学生应该具备的基本技能。结合课程理论知识，由教师选题，让学生查阅文献资料，写出文献小节报告。例如，轴承课结束，布置课外作业：无油轴承技术现状、大推力滑动轴承技术进展等，要求学生查阅相关文献，并进行文献分类整理，最后通过分析文献，提出自己的设想或建议。通过对课程所涉及的文献进行广泛的阅读和理解，对该领域的研究现状、新水平、新动态、新发现等内容进行综合分析，写出500~1000字的文献小节。通过这一过程的学习和训练，课堂知识得到了提炼，相关的学科知识及应用得到了拓展。

2.2强化实践教学环节，提高学习兴趣

实践出真知，实践教学是巩固理论知识和加深对理论悟性的有效环节，是培养具有创新能力的高素质工程技术人员的重要途径。例如，减速器拆装实验，可以帮助学生了解减速器各部分的结构，考虑好拆装顺序，培养学生的观察能力和动手能力。碳钢材料的拉伸应力应变实验，可以使学生对应力形成过程、材料的比例极限σp、屈服极限σs、抗拉强度σb等有一个直观的认识，掌握许用应力基本概念及使用方法，加深对杆拉伸状态下基本几何尺寸的计算。通过实践环节的学习，培养了学生仔细认真的工作态度，加深了对理论知识的认知程度，激发了学生的学习热情。

2.3增加探索性问题，提高创新能力

传统教学作业是以课后作业为主，都是些常规练习，内容简单，答案唯一。这样虽有利于“基本功”的训练，但“多学少悟”的培养不利于学生创造力的发挥。针对工程问题的复杂性，实际问题是没有标准答案的。因此，在课外作业中，适当地增加一些探索性问题，能够激发学生主动思考的能力。例如，在学习应力时，对裂纹的危害及防护措施进行举例说明。通过查文献，独立思考，学生对力学分支———断裂力学有了一定的理解，意识到工程上的许多灾难是由裂纹引起的。这样的主动探索反过来提高了对书本理论知识的理解。一个学期进行几次这样的作业后，对提高学生的创新意识和研究实际问题的能力有明显的帮助，增强了学生对工程概念的感悟。

3改革课程考评方式的实践

传统的考评方式多为闭卷考试，由于本课程内容多、实践性强的特殊性，仅凭期末闭卷考试成绩不能全面反映学生掌握知识和运用知识的能力。为此，对考核内容进行了改革实践。改革前，只采用期末考试作为学生的最终课程成绩。改革后采用期末考试成绩和平时成绩相结合的方式对学生进行评价。学生成绩考评内容，一是考查理论知识的掌握情况，通过期末闭卷考试成绩呈现。二是检验学生运用所学知识解决实际问题的能力，通过平时课堂讨论、课外作业成绩体现。改革后，这种多元化的考核方式对学生知识的获得、能力的培养和素质的提高有明显的效果。

4结论

它山之石可以攻玉，以上就是差异网为大家整理的5篇《工程力学论文》，希望对您的写作有所帮助。