理论力学答案范文第1篇
1引言
随着高等教育大众化时代到来，使愈来愈多的高中生能够接受到高等教育，尤其是在一些大城市高考入学率达70%以上。高等教育不同的层次与类型也愈来愈多，国家重点院校基本上还处在精英式的培养，而地方性的大学则根据自己在本地区经济建设中的地位决定着培养学生类型，担负着提高国民素质普及高等教育的重担。应用型本科大学所培养的工科学生主要针对工程第一线的实际应用，不仅需要有较扎实的专业知识，同时也需要有运用专业知识对现场问题进行分析处理的能力，还要有着较强的动手能力。
2应用型大学理论力学的教学方式
2.1学生的基本情况与教学内容要求：应用型工科大学学生的总体情况相对研究型大学的学生而言，数学、物理基础比较薄弱，抽象思维能力不够强，在学习的主动性、自觉性等方面也都显得不足。就大多数学生而言，不是作为研究型人员来培养，而是作为一种有着专业知识、有较强动手能力的应用型人材来培养。在《理论力学》教学的教学培养中就要体现这一要求，即运用理论力学的知识分析、处理问题。
2.2力学概念多以工程实例为基础：《理论力学》是工科学生由二年级从一般课程向专业过度的课，与物理课程不同的是要从这门课开始接触与处理工程中的一些问题，通过这些问题建立理论力学中的概念，推出解决问题的定理与方法。理论力学中的许多模型与概念大多是由工程实际问题经过抽象简化而得到，如果经过教师适当的引入就能帮助学生很快地建立这些概念。如果不经教师说明很容易让学生忽略或视而不见，尽管这些问题在我们的生活周围经常出现、随时见到。通过生活与工程实例来帮助建立理论力学的概念，非常有助于学生对力学概念的理解与概念地运用。
2.3定理的直接引入：理论力学的体系严密而完美，教师在讲授中也喜欢将每个定理用数学方法按前后次序推出来。现在课时的减少，学生数学基础的薄弱，教学内容的要求，使教师不能再用以往的方法进行。根据应用型学生的特点，就要进行教学方法的改革。对理论力学中的定理做一梳理，对各章节带有基础性的定理，属于重点内容的，是一定要用数学加以证明与推导，而且定理的证明要多用的图加以说明。对于推导花费课时多、学生又不感兴趣的定理则是直接给，告诉如何应用。
2.4概念在不同层次的重复：对于应用型的学生而言，理论力学中的一些概念与原理有时看似简单，但真要掌握却非常不容易，要从不现层次地几个反复来回中才能逐渐掌握。例如，“力的三要素”，是学生好像都知道，对于应用型学生来说可能仅是字面上知道是“大小、方向和作用点”，但在理论力学中的应用却知之甚少，需要教师在课程中的不同时间、不同层面上给予指导。在受力图中画约束力就是确定力的作用点与方向，在静力平衡方程的许多应用就是求约束力的大小。
对于应用型学生在理论力学学习时，对概念、定理、方法的应用以不同方式多次重复，安排要恰当、合理，同时还要做到重点突出，多次从不同侧面反应一个问题，以达到强调的作用。例如，刚体平面运动瞬心的确定，除了书中现成例题外，还以本章节习题中的一些机构为例来说明如何确定瞬心，例子多了学生的思路就会比较宽，作业也比较顺利。在讲瞬心地应用时还可以与后面章节有关的问题联系起来，通过确定瞬心可以很方便地计算平面运动刚体的动能。以这样有跨度的讲同一个问题，对学生也有很大的帮助与启发，现在学的内容如何在后面使用也心中有数。还有一种处理方法就是，在讲授刚体平面运动速度瞬心的应用时，可利用学生在物理中所学过质心运动守恒的概念让学生分析光滑平面上直立杆在滑倒过程中的瞬心位置，这样一个跳跃重复式的应用，让学生将现在学的，与后面用的惯通来用，在后面具体应用这一概念与知识时对前面所讲的内容也有记忆。
3结语
理论力学答案范文第2篇
1引言
随着高等教育大众化时代到来，使愈来愈多的高中生能够接受到高等教育，尤其是在一些大城市高考入学率达70%以上。高等教育不同的层次与类型也愈来愈多，国家重点院校基本上还处在精英式的培养，而地方性的大学则根据自己在本地区经济建设中的地位决定着培养学生类型，担负着提高国民素质普及高等教育的重担。应用型本科大学所培养的工科学生主要针对工程第一线的实际应用，不仅需要有较扎实的专业知识，同时也需要有运用专业知识对现场问题进行分析处理的能力，还要有着较强的动手能力。
2应用型大学理论力学的教学方式
2.1学生的基本情况与教学内容要求：应用型工科大学学生的总体情况相对研究型大学的学生而言，数学、物理基础比较薄弱，抽象思维能力不够强，在学习的主动性、自觉性等方面也都显得不足。就大多数学生而言，不是作为研究型人员来培养，而是作为一种有着专业知识、有较强动手能力的应用型人材来培养。在《理论力学》教学的教学培养中就要体现这一要求，即运用理论力学的知识分析、处理问题。
2.2力学概念多以工程实例为基础：《理论力学》是工科学生由二年级从一般课程向专业过度的课，与物理课程不同的是要从这门课开始接触与处理工程中的一些问题，通过这些问题建立理论力学中的概念，推出解决问题的定理与方法。理论力学中的许多模型与概念大多是由工程实际问题经过抽象简化而得到，如果经过教师适当的引入就能帮助学生很快地建立这些概念。如果不经教师说明很容易让学生忽略或视而不见，尽管这些问题在我们的生活周围经常出现、随时见到。通过生活与工程实例来帮助建立理论力学的概念，非常有助于学生对力学概念的理解与概念地运用。
2.3定理的直接引入：理论力学的体系严密而完美，教师在讲授中也喜欢将每个定理用数学方法按前后次序推出来。现在课时的减少，学生数学基础的薄弱，教学内容的要求，使教师不能再用以往的方法进行。根据应用型学生的特点，就要进行教学方法的改革。对理论力学中的定理做一梳理，对各章节带有基础性的定理，属于重点内容的，是一定要用数学加以证明与推导，而且定理的证明要多用的图加以说明。对于推导花费课时多、学生又不感兴趣的定理则是直接给，告诉如何应用。
2.4概念在不同层次的重复：对于应用型的学生而言，理论力学中的一些概念与原理有时看似简单，但真要掌握却非常不容易，要从不现层次地几个反复来回中才能逐渐掌握。例如，“力的三要素”，是学生好像都知道，对于应用型学生来说可能仅是字面上知道是“大小、方向和作用点”，但在理论力学中的应用却知之甚少，需要教师在课程中的不同时间、不同层面上给予指导。在受力图中画约束力就是确定力的作用点与方向，在静力平衡方程的许多应用就是求约束力的大小。
对于应用型学生在理论力学学习时，对概念、定理、方法的应用以不同方式多次重复，安排要恰当、合理，同时还要做到重点突出，多次从不同侧面反应一个问题，以达到强调的作用。例如，刚体平面运动瞬心的确定，除了书中现成例题外，还以本章节习题中的一些机构为例来说明如何确定瞬心，例子多了学生的思路就会比较宽，作业也比较顺利。在讲瞬心地应用时还可以与后面章节有关的问题联系起来，通过确定瞬心可以很方便地计算平面运动刚体的动能。以这样有跨度的讲同一个问题，对学生也有很大的帮助与启发，现在学的内容如何在后面使用也心中有数。还有一种处理方法就是，在讲授刚体平面运动速度瞬心的应用时，可利用学生在物理中所学过质心运动守恒的概念让学生分析光滑平面上直立杆在滑倒过程中的瞬心位置，这样一个跳跃重复式的应用，让学生将现在学的，与后面用的惯通来用，在后面具体应用这一概念与知识时对前面所讲的内容也有记忆。
3结语
理论力学答案范文第3篇
[摘 要]如何处理好科研与教学的关系是每个高校教师都要面临的问题。利用科研过程中面临的现场工程问题，形成经典教学案例，提高课程教学的生动性和启发性，既培养了学生解决复杂工程问题的能力，又能在教学的过程中加深对基础科学问题的思考。该文基于科研—教学一体化思想，提出了面向石油工程专业学生岩石力学课程的案例教学改革对策，指出经典案例选取和探讨式教学是岩石力学课程案例教学改革需要重点关注的两个方面。油气勘探开发中的井壁稳定、井漏和储层损害等复杂工程问题可作为经典案例选取的对象。
[关键词]科研—教学一体化;岩石力学;案例教学;复杂工程问题;探讨式教学
[基金项目]2018年度西南石油大学石油与天然气工程学院教改项目“提高学生解决石油工程复杂岩石力学问题能力的案例教学探索与实践”;2018年度西南石油大学教改项目“探讨式‘保护储层技术’案例教学探索与实践”（X2018KZ071）;2018年度西南石油大学教改项目“科研成果深度融入工科专业课程教学的研究与实践”（X2018JGZDI002）
[作者简介]许成元（1988—），男，河北沧州人，工学博士，西南石油大学石油与天然气工程学院副教授，主要从事储层保护理论与技术、工作液漏失控制、颗粒物质力学与颗粒流领域的教学与研究;佘继平（1986—），男，四川通江人，工学博士，成都理工大学能源学院副教授，硕士生导师，主要从事油气储层保护技术研究;张 浩（1976—），男（土家族），湖南永顺人，工学博士，成都理工大学能源学院石油工程系副主任，教授，博士生导师，主要从事油气储层保护技术研究。
一、引言
绝大多数的高校教师在科研和教学实践过程中具有双重身份，一是以产出科研成果为标志的学者，二是以教书育人、传道授业解惑为特征的师者[1]。但目前高校普遍出现了重科研、轻教学的现象，如何处理好这两个身份之间的关系，是每个教师都要面临的问题[2]。科研—教学一体化思想为解决这一问题提供了很好的思路。利用科研过程中面临的现场工程问题，形成经典教学案例，提高课程教学的生动性和启发性，既培养了学生解决复杂工程问题的能力，又能在教学过程中使学生加深对基础科学问题的思考[3]。基于科研—教学一体化的思想，提出了面向石油工程专业学生岩石力学课程的案例教学改革对策。
二、岩石力学课程案例教学改革对策
岩石力学是石油工程专业的一门应用基础课程。随着油气工业面向对象越来越复杂（由浅层、中深层逐渐走向深层，从常规油气资源到非常规油气资源），地层的岩石力学特性已成为安全高效开发油气资源必须考虑的重要方面，成为井眼轨迹优化、钻井方式优选、钻井井壁稳定技术、完井方式及完井管柱优化、储层压裂改造等工程技术建立的基础及复杂油气藏开发方案编制的重要依据，其应用贯穿油气田开发的全部过程。同时，对石油工程专业学生来说，岩石力学知识是其学习后继钻井与完井工程、采油工程、油藏工程、气藏工程等专业主干课程必须具备的基础知识。
由于岩石力学研究对象、研究内容的复杂性，作为石油工程专业本科生培养体系中的一门专业基础课程，根据课堂教学时数要求，本课程教学将紧密结合后继课程的教学内容需要及油气工业岩石力学的特殊性，以岩石力学的基本概念、基本理论、基本方法和基本原理为讲授重点，以直井井眼稳定性等石油工程岩石力学的典型应用为依托，深入浅出地系统介绍岩石力学理论、原理、方法及基本参数等在石油工程中的应用。理论与应用相结合，逐步培养学生应用石油工程岩石力学知识分析问题和解决问题的能力，以及以此为基础进行自主学习获取新知识的能力。通过本课程的教学，使学生达到以下课程目标：系统地掌握石油工程岩石力学涉及的重要基本概念、基本理论、基本方法和基本原理，具备石油工程专业所需的岩石力学基础理论知识;能够进行深部地层不同岩石的变形、破坏特征的评价和分析，并应用岩石力学强度准则、井周应力分析等理论识别、评价深部地应力、井壁稳定等岩石力学相关的复杂石油工程问题;能够应用岩石力学专业知识、原理对石油工程复杂问题开展专业研究，包括实验设计、数据分析、理论计算。经典案例选取和探讨式教学是岩石力学课程案例教学改革需要重要关注的两个方面。
根据科研过程中面对的实际工程问题，岩石力学课程案例可以从以下几个方面选取经典案例。
（一）经典案例选取
1.井壁失稳问题。约90%的井壁失稳发生在深部硬脆性泥页岩地层，在钻井过程中极易发生掉块、井塌等井下复杂情况，导致卡钻、掩埋钻具、井径扩大等，是影响高效钻井的重要因素。深部泥页岩地层具有高地应力、强水敏、裂隙发育及地层压力系统复杂等特征。2006—2009年，塔里木盆地某地区的统计数据显示，因为井筒复杂引起的钻井复杂情况占75%，其中因泥页岩井壁失稳而发生的掉块、卡钻事故频率达到38%，造成了难以估量的经济损失。井壁失稳问题是一个典型的石油工程岩石力学问题，是岩石剪切破坏在井壁地层的体现。通过井壁失稳工程案例，既能进一步提高学生对岩石强度、破坏准则、地应力等基本概念的掌握程度，又能提高学生对坍塌压力、安全钻井液密度窗口等工程概念的理解。
2.井漏问题。井漏问题一直是困扰国内外石油勘探、开发的重大工程技术难题。井漏的危害包括：增加非生产时间，延长建井周期，严重影响勘探开发进程;消耗大量堵漏和钻井液材料，造成重大经济损失;引发卡钻和井喷等严重安全事故，严重影响安全生产。罗家2井喷、漏同层，漏失13000m3钻井液并与邻井发生窜流，导致井下井喷和地表地层破裂，距井口4.5km内出现多处气/液窜出地面，并出现滑坡迹象。井漏在中國各油气产区普遍存在，尤其是川渝页岩气、塔里木库车山前、准噶尔南缘及海外中东中亚等主力增储上产区域，裂缝性地层发育，恶性漏失频发，国内外技术均难以解决。井漏问题也是一个典型的岩石力学问题，井漏按成因类型可分为诱导破裂型漏失、裂缝扩展延伸型漏失和大中裂缝型漏失，其中诱导破裂型漏失是岩石张性破坏在井壁地层的体现。根据井漏问题工程案例，可进一步提高学生对岩石强度、破坏准则、应力强度因子、地应力等基本概念的掌握程度，又能加深学生对破裂压力、钻井液密度、地层压力等工程概念的理解。
3.储层损害问题。储层保护是保障油气资源被及时发现、准确评价和高效开发的重要技术之一。在不同钻井作业条件下，会涉及不同的损害方式。氮气钻开条件下：应力敏感损害、岩爆损害、油相圈闭损害，干湿交替（钻遇水层、压井、转换完井液）致液相圈闭损害，压井及完井液转换漏失损害，酸敏损害、液相圈闭损害。水基液钻开条件下：水相圈闭损害、流体敏感性损害，完井液漏失損害，压裂水相圈闭损害。油基液钻开条件下：油相圈闭损害，油基完井液漏失损害，压裂水相圈闭损害。通过储层损害问题的经典案例，可加强学生对粘土矿物、岩石水理性、蠕变等基本概念的掌握。
（二）采用探讨式教学模式
改进传统“教师讲、学生听”的教学模式，通过与学生沟通、交流、探讨工程案例，增强教师与学生的互动，通过经典案例提高学生兴趣。解决复杂工程问题能力是石油工程专业本科生培养的重要目标之一。岩石力学问题是石油工程专业学生走上工作岗位后所要面临的主要工程问题之一。石油工程岩石力学课程涉及学科广、理论性强，目前该课程面临教学课时减少与教学内容增多的矛盾;教学课件陈旧，缺乏生动性;教学模式单一，学生学习积极性差。工程案例剖析是掌握理论知识最有效的途径，通过引入科研实践中的经典岩石力学案例，增强本科生跨学科解决石油工程问题的能力。采用探讨式教学方式，通过探讨工程案例教学效果，进而在案例的设计和实施方案上不断完善。
三、结语
本文从经典案例选取和探讨式教学两个方面入手，简述了如何在岩石力学这门课程中进行案例教学改革，提高学生学习的主观能动性，培养学生解决复杂工程问题的能力，可以为其他课程教学提供借鉴。
参考文献
[1]魏涛.科研反哺教学，教学也可以反哺科研[J].科技风，2020， （10）：31-32.
[2]刘倩，董爱琴，戴润英，等.构建理论、实践与科研一体化教学模式的措施[J].教育教学论坛，2019，（39）：180-181.
[3]罗平亚，赵敏，张开洪，等.“保护油气层技术”继续工程教育[J].石油教育，1996，50（7）：5-7+39.
Case Teaching Reform of Rock Mechanics Course Based on the Integration of
Scientific Research and Teaching
XU Cheng-yuan1， SHE Ji-ping2， ZHANG Hao2
（1. School of Oil and Natural Gas Engineering， Southwest Petroleum University， Chengdu， Sichuan 610500， China;2.College of Energy， Chengdu University of Technology， Chengdu， Sichuan 610059， China）
Key words： research-teaching integration; Rock Mechanics; case teaching; complex engineering problems; exploratory teaching
理论力学答案范文第4篇
1 理论力学教学现状
近10年电子信息技术迅猛发展, 各种资源、信息通过互联网这个平台达到了广泛的共享。海量信息涌入人的大脑, 知识的更新速度比以往任何时候都要快, 人们形象的称其为“知识爆炸”。理论力学教学的内容、方式等同这一时期的其它课程一样也在不断发生变化。
首先就是教学手段的多样化。传统板书教学一统天下的局面已经难觅踪迹了, 取而代之的是多媒体教学大量使用, 在年轻教师的课堂上多媒体教学已有全面取代板书教学的趋势。其它教学环节比如答疑, 也不仅仅是以面对面的的形式, 通过网络进行网上答疑;课程考核也不单一是闭卷书面的形式, 通过电子题库上机考试在有些条件具备的学校开始尝试。
其次, 伴随教育培养目标由精英型向大众普及型的转变, 应用型人才成为普通本科院校的培养目标。由此, 教学计划中大学生需要学习和掌握的课程门类比以往更多了, 这样直接造成了理论力学等基础课程学时的大量压缩。目前普通本科院校机械、土木等专业多学时的理论力学已经由九十年代末的120学时, 减少到72学时, 这必然造成实验课、习题、讨论课的大量缩减甚至取消, 每一节课的信息量比以往任何时候都要大, 这样对教师教的能力和学生学的能力都提出了更高的要求;这一时期教学大纲、内容则变化不大, 甚至有所缩减;国内的主流教材基本上仍以哈工大编写的理论力学修订版为主, 体系缺乏创新, 虽然习题经典, 但缺乏时代特色, 对学生缺乏吸引力。
再其次, 由于有限元计算技术的成熟和计算软件的普及, 高、难、偏的力学问题, 大都可以借助于数值模拟技术加以解决。理论力学作为所有力学课程的基础, 似乎没有必要在那些难题怪题上花费精力, 似乎只要讲清楚基本概念, 教会学生掌握基本技能, 建立课程基本框架即可。这一点可以从各个院校近年来的考研和各类考试题不断简单化看出来。
这些重要变化, 产生各种不同结果, 结合笔者十年来的教学工作, 谈谈目前普通工科院校存在的比较突出的几个问题。
首先, 面对学时的不断压缩, 多媒体课件的使用势在必行的。这种教学方式形象、直观, 对教师既节省时间又减轻工作量, 优点是显见的。在学习工程常见约束类型时, 用板书既花时间, 效果又不一定理想, 但是用多媒体课件, 通过实物图片和动画的演示学生一看就明白了约束力的特点, 一目了然。但是多媒体课件在进行定理推导, 公式证明以及解题范例过程时, 常常使学生感到枯燥, 思想不易集中, 有时跟不上节奏, 教学效果大打折扣。目前在很多高校, 多媒体教学存在一定程度滥用的趋势。由于过多的使用电子课件, 学生经常出现上课跟不上节奏的情况, 加上教室的环境的影响, 就会出现上课睡觉甚至产生逆反心里导致无故缺勤。另外多媒体教学也难以开展有效地师生互动, 往往成为教师的单向输出和学生的被动接受。使得这一面向工程的非常有趣的课程丧失了原有的吸引力。其次, 由于目前各高校理论力学普遍采用大班授课, 如四个甚至五个自然班合班上课, 由此产生一系列问题。理论力学内容多, 堂堂有作业, 即使批改一半的作业, 教师劳动强度也是很大的。由于没有硬性规定, 认真批改作业在某种程度上成为一种良心活。对于学生抄袭作业的现象也不能有效遏制, 其它教学环节比如, 答疑, 由于现在学生普遍在新校区学习, 教师居住在老校区, 这样造成了交通上的不便利, 导致不能很好的执行。这些重要的教学环节常常流于形式, 难以起到真正的作用。再其次, 理论力学这一技术基础课受重视的程度在各个普通本科高校有很大的不同, 但总的说是在逐渐降低。这一点从师资力量和教学学时的变化上可以看出。以本人所在的纺织院校为例, 98年力学教研室有五名任课教师和一名实验教师, 如今在岗教师只有3人。而10多年来, 学生人数至少增加为原来的5倍以上。最后一点, 由于高校普遍存在的重科研轻教学的现象, 科研项目和论文的硬性要求, 这些都使得年轻教师无暇深入研究教学规律。加之很多青年教工普遍进修学位, 上课成为一种被动完成的任务。教学上只要不出事故, 教学效果从不关心。也有青年教师认为理论力学已经很完善很成熟, 再研究也研究不出什么新东西, 也就不愿意在这方面下工夫。
上述问题表明, 我们的教学活动还远未达到知识的工程应用, 学生的角色转换也难尽人意。
2 建议和对策
针对理论力学教学中存在的种种问题, 结合自己的教学实践, 我认为要扭转这一不利局面, 大小环境都要下工夫。大环境就是教育大环境, 包括整个社会认识的宏观层面的改变, 必须要形成社会对知识的真正的有效的需求, 对知识的尊重不能总是停留在口头上。小环境主要是指, 教师、学生和学校三方的共同努力。这里我就小环境方面给出的建议和对策如下几个方面。
从教师方面来讲, 必须弄清楚教师是教学活动主导者。首先教师必须要明确理论力学课程特点, 那就是, 培养学生运用基本理论、基本技能、综合分析和解决工程实际问题的能力。创新的前提是熟练掌握已有知识, 因此各部分基础训练必须扎实。很多学生理论力学学不好, 根本原因就在于受力分析这个看似简单的基础没打好, 导致一些力的判断上出现错误。所以静力学在受力图这一部分一定马虎不得, 要按照规范画图, 保证足够的教学学时, 这学样生才能养成正确的作图习惯。其次, 教师上课一定要注重细节, 教师的示范作用非常重要。课堂板书示例时写法、步骤一定要规范, 严谨的作风一定要给学生展现出来。学生学习理论力学时一个普遍的毛病是不画图, 因为此前的课程里面对画图的训练强调不够, 所以没学生没作图的习惯。我们知道很多工程上的问题如果用图来说明非常直观、清楚的, 如仅用文字表达则常常表述不清楚。为了强化作图的重要性, 我有意识的给学生提出要求, 比如在静力学中若不画受力图或者做图不规范, 不管结果如何, 扣60%的分数;在运动学中, 速度图和加速度图必须要分开画;在动力学中则要求既要有受力图又要有加速度图。再其次, 教师要突出理论力学分析问题时的思维过程, 在授课中要把这个分析过程展现给学生, 这个过程是解决问题的关键。学生就是要通过理论力学的学习, 逐渐掌握这个分析能力, 养成主动思维的习惯。我的做法是, 一般备课从不超过70%, 课堂范例随堂举。要给学生演示, 教师遇到问题是如何分析的, 要让学生清楚, 教师和学生是同时面对一个新问题的, 而不是你已经在课前精心准备好了。经过这样的引导, 慢慢的放开来, 让学生分析。这样对教师来说也提高了应变和驾驭知识的能力。最后, 教师上课要合理使用教学方式, 有效利用时间。学生的思维过程是需要时间的, 多媒体教学的快节奏破坏了这个认知规律。所以满堂灌的多媒体教学难有好效果, 但是一些经验丰富的老教师却能通过板书, 把枯燥的理路力学演绎的丰富多彩。当然这要求有深厚的徒手作图能力和丰富的教学经验。作为广大青年教师, 二者穿插的方式教学效果比较合适。针对学时不够的的现象, 我主要采用了两个措施: (1) 重点难点课堂消化, 非重点的内容学生课后学习。比如重心、形心的计算, 完全可以课后学习。 (2) 尽量用矢量的方法来组织教学。比如静力学里面, 先给出空间力系的平衡条件, 这样作为其特殊力系平面力学的平衡条件直接就毫不费力的引出了。最后补充一点就是, 要体现学以致用的教学理念, 要注意力学原理的应用, 做到活学活用, 这样学生就会对它产生兴趣。
从学生方面来讲, 要突出学生是教学活动的主体地位。首先必须端正学习态度, 态度决定高度, 细节决定成败。比如概念一定要清楚, 在日常教学中我非常重视思考题, 因为常常可以从中澄清容易混淆的一些概念。有些学生人即使大量做题也未必能很好的掌握这些基本概念, 这样的话学习就不能上层次。比如有些学生分不清力偶、力矩、弯矩、扭矩的区别, 导致在表述上张冠李戴。基本技能的掌握我要求学生在课堂上必须掌握, 课后要做的就是强化。我的做法是, 上课三样东西:教材、练习本和习题册缺一不可。只有通过课堂上眼、手、脑协同训练才能使学生掌握基本技能, 在课堂训练中解题步骤、格式就逐渐形成, 错误也可及时纠正。学完一门理论力学也就有了七八十页的课堂练习笔记, 通过课后对课堂练习的温习很容易掌握知识点。其次, 要重视一题多解能力的培养, 这一点在静力学物系平衡, 运动学的合成运动和动力学的普遍方程三部分尤其要强调。通过一题多解培养学生发散思维和创新能力的培养。通过一题多解常常能够达到事半功倍的效果, 也只有通过这一途径才能把理论力学学活, 达到融会贯通的目的。最后, 对于课后学习时间要保证。我一般要求学生, 课外的学习时间和课堂时间不得低于一比一。并且作业先保质再保量, 独立解决问题的能力是必须通过理论力学学习建立起来的。
3 结语
普通本科院校理论力学教学要根据自身特点, 合理制定教学计划、学时分配等内容, 不可照搬重点院校模式。面对不断变化的形势, 理论力学教学也要不断的摸索应对策略。
摘要：介绍了近十年来, 普通本科工科院校理论力学教学发生的变化和当前的不利状况。对造成的原因进行了多方面分析。指出要改变这种不利局面的途径是从教育认识的宏观大环境和微观小环境两方面同时入手。从教师和学生两个方面介绍了若干行之有效的教学方法。
关键词：技术基础课,多媒体教学,穿插教学
参考文献
[1] 乔继彤.理论力学的教学实践[J].力学与实践, 2003, 25 (5) :75.
[2] 李纪刚, 徐鹏云, 李静, 等.理论力学课程教学改革的研究与实践[J].装备制造技术, 2007, 12:123～24.
理论力学答案范文第5篇
1现有地层压力预测手段的局限性
现在我们依然使用的地层压力预测手段因为发现了地层的非规则高压以及不够压实的情况日益增多, 与相同高度的正常压力地层相比较具有较大的孔洞。因为这样, 无论任何可以反映孔隙度改变的量测手段均可被用作检测非正常压力。然而很明显, 这些方法, 均把压实效应和欠压实度当做非正常压力的存在因素。现有的预测孔隙压力方法因为没有囊括另外其他非正常压力因子, 应用于存在压实力不够以外的非正常压力产生机制的地区, 可能会产生较大的误差。
现在我们使用的地层压力预测手段已是上个世纪的手段, 虽然这个手段对之前采用快速钻井方法解决地层压力预测这个问题奉献巨大, 然而伴随钻井技术日新月异, 它的局限性慢慢地受到大家的关注, 主要不足之处可从下列五个方面进行探讨:
(1) 不符合客观条件, 例如非黏土固化沉积岩地层, 对于十分复杂的地层层面也无法获得真实的不间断的孔隙压力横截面;
(2) 除去压实力不均衡之外的非常规压力机制对客观情况的吻合度不够。以前的方法只涉及了由欠压实导致的非正常压力。大量研究表明, 非正常压力的产生是多种原因共同最用的结果, 例如欠压实、水热增压等等现象。
(3) 关于沉积地层不是连续地层这种情况, 应该设立几条趋势线, 甚至某些时候在某几个地层层面都无法设立趋势线, 这就为设立趋势线增添了不小难度;
(4) 干扰检测指标的精确度因素多种多样, 检测指标的波动不全是因为地层压力的改变;
(5) 认真来讲, 黏土固化沉积岩的常规压实趋势线近似直线这个结论并不令人信服, 尤其是在半对数坐标系内, 产生这种现象的原因是因为随压实度的增大, 声速增加的速率将变慢。当积累到一定深度后, 声速将与深度不在呈现线性关系, 大致上不在变动, 然而并不沿之前常规趋势线没有限度地伸展。
2基于岩石力学理论的地层压力预测模型
2.1矿场地球物理可依据的材料选择
矿场地球物理可依据的材料测定方法, 声速矿场地球物理受到的影响不大, 而密度矿场地球物理、电阻率矿场地球物理等方法受到井眼、地质条件等方面制约。如果可依据的材料完全具备, 可以使用声波时差方法测定地层孔隙压力, 此方法具有显著的特点并利于推广。在常规压实过程中, 随着不断向下, 黏土固化沉积岩增大了它的垂直有效应力, 缩减了孔隙度, 对于钻探区域后续详探井和开发井确定需要更加合理的井身结构及钻井液密度, 能够在很大程度上满足快速钻井的需要, 同时还兼具安全可靠的优点。
2.2基于岩石力学理论的地层压力预测模型
岩石有效应力西格玛与一些其他关系紧密, 而这些参数的计算又能依据声波矿场地球物理可依据的材料来进行, 从此即可依据矿场地球物理可依据的材料间接地计算得到有效应力。
为了研究有效应力与横纵波时差之比及埋藏深度之间的函数关系, 进行如下实验:采用以储层条件下储层物性研究需要而研制的岩石超生波测试子系统, 测试单轴加载、三轴加载和控制岩石样品孔隙内压、温度等条件下岩样的横纵波时差。
3地层压力预测结果误差分析
利用此模型对某地区浅层宋深6井以及其它井地层压力预测, 对测定数据采取误差分析, 依据数学模拟的数据与现地实测地层压力相比, 相对误差一般在800 以内, 完全满足工程要求。
4结语
(1) 目前预测地层压力通常采用的手段省去了压实力不足之外的不正常压力形成体系, 所以对于非黏土固化沉积岩地层以及沉积不统一的区域来讲并不适合, 此外如果所在地地层异常庞杂时不可能得到不间断的地层孔隙压力横断面。
(2) 本文通过采用声波矿场地球物理可依据的材料分析地层压力测定原理, 可利用的有关研究论文及研究的资料非常丰富, 利用广泛采用。
(3) 这个办法的根基是有效应力, 可以满足间断的和非间断积聚层的压力测定需求, 特征是准确度较高和安全性很好。
(4) 准确整定这个数学模型参数需要采集实地测量数据并对数据进行统计回归, 其参数回归的准确性受到已有开发可依据的材料的影响, 局限性比较大, 需要进一步推广完善。
摘要：在钻井工程项目中, 预测地层压力是必不可少的, 通过预测地层压力可以给工程项目提供更多符合实际情况的参考可依据的材料, 从而方便项目的进行。但目前预测地层压力的方法还不完善, 往往具有一定的局限性和约束性, 容易造成估算方法和实际有偏差, 因此有必要结合欠压实以外的异常压力形成的原因, 根据矿场地球物理可依据的材料数据, 以岩石力学理论为基础, 建立地层压力预测模型。该模型具有精度高和可靠性好的特点, 完全满足工程要求。便于现场应用。
关键词：地层压力,预测技术,声波时差
参考文献
[1] 王越之.地层压力研究方法的新进展[J].中国海上油气 (地质) , 1998, 12 (3) :210~212.
[2] 金业权, 王越之, 李自俊.地震可依据的材料预测地层孔隙压力应基于欠压实形成原因[J].石油钻探技术, 2000, 28 (3) :7~9.
理论力学答案范文第6篇
力学是理工科院校中重要的技术基础课, 直接关系到后继课程的学习和专业培养目标的实现。另外, 力学兼具基础学科和应用学科的双重特点, 既有抽象的概念和原理又与工程实际联系密切, 学生普遍感觉难学。因此, 根据新时期高等教育的特点和要求, 探索将现代教育理论和方法应用到基础力学的课程教学中去, 开展新的教学方法和模式的研究, 对增强学生学习兴趣、提高学生创新能力和综合素质无疑有着积极的意义。
1 究知识结构的比较—发现法
知识结构不是各孤立的知识点, 它是指学科各课程之间以及课程各知识点之间的相互联系和规律性, 抓住了它就能事半功倍、纲举目张。美国教育家布鲁纳最先提出了教学应重视学科知识结构的理念, 在他1959年发表的《教育过程》一书中指出:“不论我们选教什么学科, 务必使学生理解该学科的基本结构”, 并强调:“与其说是使学生掌握学科的基本事实和技巧, 不如说是教授和学习结构”[2]。表明了学习课程的知识结构对把握学科各知识点间的内在联系、培养学生自主式学习和发现式学习的重要性。
土木、机械和力学等理工科专业一般都开设有《理论力学》、《材料力学》 (或统称为《工程力学》) 、《结构力学》、《弹性力学》和《流体力学》等多门不同的基础力学课, 各门课程之间、同一课程各知识点之间都存在着相互的内在联系。目前教学中普遍存在的一个问题是:学生只会仿照例题做题, 对所学的课程各知识点以及相关课程之间缺少必要的理解和认识, 以至于知识结构凌乱, 见木不见林。因而遇到实际问题便无从下手, 缺少正确分析和解决实际问题的能力。近年来, 我们尝试应用比较的方法, 引导学生根据所学的知识, 对相关内容和课程进行认真的比较和分析, 寻找出各知识点和各课程之间的内在联系和差异, 以从整体上把握各课程的知识结构。
例如, 通过引导学生对理论力学、材料力学和结构力学与其它力学课程的比较, 要求同学们能比较清醒地把握各力学课程的基本知识点、研究和解决的主要问题以及相互关系, 认识到:理论力学研究的主要对象是质点和刚体, 着重于受力和运动分析, 它是力学学科的基础;材料力学、结构力学和弹性力学研究的对象是变形体, 着重于力和变形关系的分析;而材料力学主要研究的是单个杆件, 结构力学研究的对象是杆件体系, 弹性力学则面对的是更一般意义上的二维和三维变形体;相对于材料力学和结构力学来说, 由于弹性力学减少了许多条件假设, 其解会更加精确, 然而也在一定程度上限制了其可解的范围;弹性力学研究可恢复的变形, 它也贯穿于整个材料力学和结构力学课程之中, 塑性力学则研究不可恢复的变形, 另外结构力学的极限荷载分析也应用了塑性力学的分析方法;再者, 结构力学侧重于静力分析, 结构动力学则侧重于动力分析;对于较复杂的问题和结构, 弹性力学或结构力学并无法得到解析解, 所以必须寻求其近似解;要使近似解满足要求, 对不同的简化模型必须控制其误差, 因而也就有了近似解与解析解、理论解与实验解的比较。在教师的引导下, 层层比较、步步递推, 不仅使学生从整体上有效地把握学科的知识结构, 还能让学生主动地参与获得知识和能力的教学过程, 促进知识和能力的迁移。
2 问题的PBL教学法
基于问题的学习方法 (简称PBL法) 是一种以问题为基础来组织学习和教学的模式。从杜威的“问题教学法” (1916) 到布鲁纳的“发现学习法” (1956) 都体现了以问题为中心的教学方法的雏形, 但作为一种明确的概念和方法是由美国神经病学教授Howard Barrows在加拿大Mc Master大学的医学教学中首次应用的 (1969) , 从此便风靡美国各高校[2]。
问题教学法强调学生在学习中的主导作用, 教师可根据课程内容首先向学生提出有关问题, 然后引导学生们带着问题去搜集和学习相关资料、分析材料和事实、从而提出解决问题的各种途径和假设并进行验证。通过学生们的阅读、思考、分析和讨论等活动, 从中领会和发现学科中的概念和原理。这是一种以基本材料为内容, 以培养学生独立思考、发展探究式思维为目标, 通过再发现的方式来进行学习的教学方法。
例如, 理论力学中所提出的“航天器与非惯性系”;材料力学中“某钢筋混凝土水塔倒塌与梁的组合变形”;“某国营农场大型钢结构粮仓失稳破坏与压杆稳定”;结构力学中“结构工程的近似解计算”;“弹性分析与塑性分析方法的比较”等问题, 都具有明确的工程背景。将它们以问题的形式提出, 并引导学生进行学习、分析和讨论, 可极大地调动学生在教学中的主观能动性, 收到事半功倍的效果。再如位移法是现代计算结构力学的基础, 也是《结构力学》课程的核心内容之一。在一般教材中, 大都要先通过增加约束的方法, 将结构的各个杆件化成具有不同约束的基本超静定梁单元, 然后再根据结构的平衡条件建立位移法基本方程来求解。由于基本梁单元可包含有几种不同的类型, 它们分别对应着各自不同的转角位移方程, 因此不利于程序化处理。为此, 我们就提出能不能将几种不同类型的基本梁单元用统一的一种梁单元模型来代替?如何代替?然后引导学生带着问题去查阅和学习有关文献, 进行理论分析、公式推导和算例验证, 由此归纳出求解一般力学问题所需要的基本方程和应满足的基本条件, 从而使同学们对位移法的本质和内涵有了更深刻的理解。
3 课题为载体的研究性学习
现代教育理论强调以人为本, 更加重视学生的个性化发展。对部分基础好、有兴趣的学生可因势利导的鼓励他们开展一些研究性学习, 在研究中培养他们的创新精神和综合能力。
研究性学习是在教师的指导下, 通过选择一定的课题, 以类似于科学研究的方式, 进行主动探究的一种独立学习的方式。研究性学习的特点有:实践性与自主性, 开放性和多元性, 探究和创新性。研究性学习的过程一般为:确定课题, 开展研究, 形成解释, 评价结果等。
课题是“研究性学习”的载体。要首先明确一个题目, 然后组织人员、开展研究。题目可由老师提供, 也可由学生自己提出或由老师和学生一起商定。题目的类型可包括课程内容的延伸、科学研究或实验设计等各种不同的形式, 可结合课程学习、大学生创新、学术导师制等各种活动一起进行。例如我们曾先后开展的轴向运动梁的横向振动;钢桁架静载实验装置的设计;结构力学工程测试训练;裂纹对橡胶材料力学性能影响的实验和数值分析;以微工艺制造固相辅助的液相色谱分析;多孔材料双向拉伸力学性能试验;重力对DNA—微悬臂梁纳米挠度响应的影响;碳纤维复合材料强度与刚度的测试与分析;全瓷冠修复体有限元建模与分析;NiTi形状记忆合金材料拉伸和冲击拉伸力学行为试验;秸秆纤维在绿色复合材料领域的研究与应用;共和新路地铁—双层高架振动测试;交通流动力学现场实验等。对培养学生的科学素养和创新精神都发挥了积极的作用, 受到学生和社会各方面的欢迎。
4 结语
根据新时期高等教育对培养综合性、创新性人才的要求, 探讨了现代教育理论和方法在基础力学教学中的渗透和应用。研究表明:比较—发现教学法有利于学生认识各课程之间以及同一课程各知识点之间的内在联系, 更好的把握学科的知识结构;基于问题的学习方法强调以基本知识为内容, 通过再发现的方法促使学生更好地领会和发现学科中的概念和原理, 培养学生独立思考、探究式学习的能力;研究性学习则依托课题研究的载体, 通过亲身参与课题研究的体验, 培养学生的科学精神、创新能力和综合素质。
摘要：根据新时期高等教育对综合性创新性人才的培养要求, 探讨了现代教育理论和方法在理工科院校基础力学教学中的渗透和应用, 以推动教学方法改革, 培养学生探究性学习的能力和创造力。
关键词：基础力学,能力,性教学
参考文献
[1] 赵洪.研究性教学与大学教学方法改革[J].高等教育研究, 2006, 27 (2) :71～75.
[2] 布鲁纳.教育过程 (邵瑞珍译) [M].北京:文化教育出版社, 1981.
[3] 刘宝存.美国研究型大学基于问题的学习模式[J].中国高教研究, 2004 (10) :60～62.
[4] 应俊峰.研究型课程[M].天津:天津教育出版社, 2001:9～13