固體力學概論精選(九篇)
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第1篇：固體力學概論范文
關鍵詞：機械專業(yè)；課程體系；實踐教學；中外對比
中圖分類號：TU；G642文獻標志碼：A文章編號：10052909（2012）05001304課程體系是指諸多課程相互聯(lián)系而構成的整體，包括根據(jù)培養(yǎng)目標設置哪些課程，如何設置課程，內(nèi)容、形式、形態(tài)各異的課程如何結合才能達到整體優(yōu)化的效果。課程體系直接反映人才的培養(yǎng)目標。機械專業(yè)課程體系的研究對特色專業(yè)建設和培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才都具有重要的意義。
中澳教育存在很多差異，不少學者從不同角度進行了論述[1-5]。筆者通過對比新南威爾士大學（以下簡稱“UNSW”）與沈陽建筑大學（以下簡稱“SJZU”）機械專業(yè)本科生培養(yǎng)模式和培養(yǎng)方案，分析兩所學校在課程體系建設（包括專業(yè)課程設置、課程群、實踐教學環(huán)節(jié)等）方面的特色，對借鑒澳大利亞高等教育教學經(jīng)驗，培養(yǎng)應用型高級人才提出建議。
一、課程設置對比
課程設置是人才培養(yǎng)方案的核心內(nèi)容。根據(jù)培養(yǎng)目標，要求學生在單一性的基礎上實現(xiàn)多樣性，即體現(xiàn)不同的個性發(fā)展，突出專業(yè)特色和個性。因此，課程設置要充分體現(xiàn)學科融合，突出專業(yè)特色；要著重加強綜合性教學實踐內(nèi)容，強化綜合能力。課程設置要有利于培養(yǎng)學生扎實的理論基礎，使他們既有通才的素質(zhì)，又有專才的技能。課程設置的設計屬于課程體系范疇，它應以培養(yǎng)目標和培養(yǎng)規(guī)格為依據(jù)，在一定教學方案設計原則的指導下，選擇課程內(nèi)容和組織教學過程。
UNSW機械學院和SJZU機械學院都建立于1949年。目前兩學院建設規(guī)模和招生人數(shù)都相似，都以培養(yǎng)機械工程類人才為目標，前者在澳大利亞工程院校排名前5位，后者于2008年獲批國家級特色專業(yè)建設點。
UNSW各專業(yè)方向每學期開設4門課，4年共開設32門課程。每門課程均為6學分，總共192分；總學時根據(jù)不同專業(yè)方向略有不同，以機械設計方向為例，總學時為2 028。其中所有的實踐環(huán)節(jié)，包括實習、課程設計、畢業(yè)設計等都穿插在課程中，不單獨設置。SJZU機械專業(yè)分為理論課程和公共實踐環(huán)節(jié)及專業(yè)方向實踐環(huán)節(jié)，其中理論課共開設41門課程，其總學分為150，總學時為2 394，除此外所有實踐環(huán)節(jié)有52學分，共53周。
課程設置按照通識教育平臺、基礎教育平臺、專業(yè)基礎教育平臺和專業(yè)教育平臺歸類，從開課門數(shù)、所占學分和學時比例等幾個方面進行對比，如表1所示。
從表1可以看出，在通識教育平臺中，SJZU開設的課程數(shù)、所占學分和學時均比UNSW多，前者大約是后者的4倍；在基礎課程中，SJZU開設的課程數(shù)比UNSW少2門，所占學分和學時少8%～10%；在專業(yè)基礎課程中，SJZU開設的課程數(shù)是UNSW的2倍，所占學分比例比UNSW多12%；在專業(yè)教育平臺中，SJZU開設的課程數(shù)比UNSW的少4門，所占學分和學時比例少24%。總體看，SJZU在專業(yè)基礎平臺中所設置的課程較多，重點培養(yǎng)學生的專業(yè)基礎，有利于學生進一步深造；UNSW開設的基礎課程和專業(yè)課程所占比重大，說明該校對基礎教育和專業(yè)教育非常重視。重視基礎課程，即“厚基礎”可以提高學生的就業(yè)適應性；重視專業(yè)課程，即“強專業(yè)”有利于提高學生的工程適應性，這也是澳洲高校人才培養(yǎng)的普遍規(guī)律。
二、課程群對比
深入研究課程體系內(nèi)部的關系，考慮人才培養(yǎng)知識結構需求，根據(jù)課程內(nèi)容相關性等因素構建不同課程群。課程群就是把具有相關性或有一定目的的不同課程編排到一起，組成一個“群”，進行系統(tǒng)的學習和教授。在課程群內(nèi)部，以核心主干課為主線，優(yōu)化教學內(nèi)容，通過各課程相關知識點的有機結合，研究各課程之間的關系，使之相互促進，相映成彰。通過對UNSW和SJZU機械專業(yè)課程群進行對比，分析各自特色（表2）。表2UNSW和SJZU機械專業(yè)課程群對比表課程類型課程群UNSW機械專業(yè)開設課程SJZU機械專業(yè)開設課程通識教育平臺社科類通識教育1思想道德修養(yǎng)與法律基礎、中國近現(xiàn)代史綱要、思想和中國特色社會主義理論體系概論、基本原理科普類通識教育2軍事理論、健康教育、外語、體育基礎教育平臺計算機類計算機1計算機文化基礎、C語言數(shù)學類高等數(shù)學1A、高等數(shù)學1B、工程數(shù)學2E、數(shù)值方法與統(tǒng)計高等數(shù)學1、線性代數(shù)1、概率與統(tǒng)計物理類物理1A、固體力學1、固體力學2、熱力學、流體力學大學物理、物理實驗專業(yè)基礎平臺創(chuàng)新類機械工程與創(chuàng)新建筑機械概論、綜合素質(zhì)訓練制造類制造設計基礎、工程材料與化學機械制造技術基礎、機械精度設計與測量技術、機械工程材料力學類工程力學1理論力學2、材料力學2設計類工程設計2、機械設計1機械原理、機械設計電子與控制類電子與通訊工程、線性系統(tǒng)與控制電工技術1、電子技術1、控制工程基礎、機電傳動與控制、微機原理測試類工程試驗測試技術方法與管理類工程管理現(xiàn)代設計方法制圖類畫法幾何2、工程制圖與CAD2液壓類液壓傳動與控制專業(yè)教育平臺力學類設計類專業(yè)類工程力學2結構力學機械設計2工程機械、鋼結構高級熱流體學內(nèi)燃機與工機底盤計算機工程工程機械液壓系統(tǒng)高級振動學機械振動實踐實踐類專業(yè)工程、畢業(yè)設計1、畢業(yè)設計2生產(chǎn)實習、認識實習、畢業(yè)設計選修專業(yè)選修1、專業(yè)選修2專業(yè)選修1、專業(yè)選修2通過對比和深入調(diào)研，課程群的構建和課程內(nèi)容的深淺程度、涉及范圍等都有所不同。
（一）基礎教育課程群比較
學科基礎教育平臺主要由數(shù)學、物理和計算機這3個課程群組成。通過深入調(diào)研和對比發(fā)現(xiàn)，在數(shù)學課程群中，UNSW開設的高等數(shù)學是分在2個學期開設，盡管基本內(nèi)容與SJZU大體相同，但是更有利于學生的吸收和消化；通過教學大綱了解到，UNSW開設的數(shù)值方法與統(tǒng)計，其內(nèi)容寬泛但難度較低。在物理課程群中，UNSW除了普通物理外，還開設了熱力學和流體力學，以后的專業(yè)課中還繼續(xù)熱傳導等方面的學習。在計算機課程群中，UNSW開設的計算機主要學習C語言，以鍛煉學生的編程能力為目標，其作業(yè)難度較大，學生要完成3個大的編程任務；SJZU開設的計算機課程則以掌握基礎知識為主。
（二）專業(yè)基礎課程群比較
在專業(yè)基礎教育平臺中，根據(jù)課程內(nèi)容的相似性劃分課程群，如力學類、設計類、制造類、電子與控制類、測試類、方法與管理類和創(chuàng)新類等類課程群，在專業(yè)教育平臺中有力學類、設計類和專業(yè)類等課程群。
在力學類課程群中：UNSW只開設了工程力學1、2，卻包含了理論力學、材料力學、機械原理、結構力學，以及疲勞斷裂等力學知識，所涉內(nèi)容廣泛，但難度較低。UNSW力學類課程群重點在于將不同的知識點融合在一起，培養(yǎng)學生解決工程中的綜合性問題的能力，避免對知識的割裂，并拉近與工程實踐的距離。而SJZU分別開設了理論力學、材料力學和結構力學等3門力學類課程，內(nèi)容難度較大，理論性較強，往往因用人單位的需求而設置。
在設計類課程群中，UNSW將機械零件的設計分在大二和大三的3門課程中，課程內(nèi)容前后銜接合理，有利于學生循序漸進地學習，且涉及范圍寬泛，普適性較強，但是比較零散，缺乏系統(tǒng)性。而SJZU開設的機械設計課程群學時雖不多，卻具有較強的系統(tǒng)性和內(nèi)容的完整性，有利于學生對這類知識模塊的迅速掌握。
在電子與控制類、制造類、方法與管理類和測試類課程群中，UNSW都具有一個共同的特點，就是課程緊密結合實際工程，以課程任務為主線引導學生掌握知識和技能，培養(yǎng)學生動手動腦能力。如UNSW開設的工程試驗就是以測試為主要內(nèi)容的實踐性課程，在實驗室進行教學，要求學生完成對不同傳感器的測試、安裝及實際應用等任務，從而達到學以致用的目的。
在創(chuàng)新類課程群中，雙方各有特色：如UNSW開設的機械工程與創(chuàng)新課，內(nèi)容涵蓋了機械制圖、快速設計、工具使用、項目規(guī)劃和作品制作等內(nèi)容，綜合性和實踐性非常強，將機械工程基本素質(zhì)培養(yǎng)集于一體，強化培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和動手能力，也培養(yǎng)了學生的項目管理能力和團結協(xié)作能力。又如SJZU開設了綜合素質(zhì)訓練實踐環(huán)節(jié)，學生通過拆裝機械產(chǎn)品增強感性認識，并通過機械創(chuàng)新方案的構思和制作增強動手能力和創(chuàng)新意識。
（三）專業(yè)教育課程群比較
比較兩校專業(yè)課有以下特點：（1）UNSW注重培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。如開設的專業(yè)工程課程，是一個類似畢業(yè)實習的一門實踐課，要求學生到企業(yè)解決實際問題，如設計環(huán)保裝置等，應用以前學過的理論知識提出解決方案，并為以后的畢業(yè)設計打下伏筆。（2）SJZU在專業(yè)課程設置上更重專業(yè)化，知識分門別類，系統(tǒng)性和專業(yè)性強，如機械設計專業(yè)方向開設了鋼結構、工程機械和工程機械液壓系統(tǒng)等特色課程，突出了面向建設行業(yè)特色的培養(yǎng)模式，緊密聯(lián)系建筑機械裝備，為培養(yǎng)學生建筑機械產(chǎn)品的設計制造與運行管理能力打下基礎，有利于學生就業(yè)。
UNSW課程內(nèi)容寬泛而難度較低，注重知識點銜接和綜合應用，理論與實踐環(huán)節(jié)相輔相成，注重實用性和工程應用，并著力培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新意識；SJZU課程設置注重知識的系統(tǒng)性和完整性，重視理論知識學習，課程具有行業(yè)特色，為培養(yǎng)高級專業(yè)技術人才做準備。
三、實踐環(huán)節(jié)對比
中澳高校在實踐教學環(huán)節(jié)設置安排上差別很大。國內(nèi)工科院校普遍都將課程設計、畢業(yè)設計、實習等環(huán)節(jié)單獨設置，集中訓練，用整周的時間完成某一環(huán)節(jié)；而UNSW的所有實踐環(huán)節(jié)都穿插在不同的課程中，沒有獨立的課程設計或實習，課堂內(nèi)容直接與實踐結合，邊學邊練，在實踐中發(fā)現(xiàn)問題并找到解決問題的方法。
其一，金工實習。國內(nèi)高校一般安排2～3周在金工實習基地集中訓練；而UNSW則作為一年級的工程設計與創(chuàng)新課程中的一個環(huán)節(jié)，帶學生去車間培訓，學習加工工具的使用和簡單的實物制作。國內(nèi)高校都有獨立生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習環(huán)節(jié)；而UNSW不統(tǒng)一安排，只是要求學生在假期找企業(yè)進行12周的實習，完成實習報告并帶回企業(yè)反饋，并在專業(yè)工程課程上完成實習內(nèi)容和結果的匯報和驗收。
其二，對于機械原理、機械設計等課程的課程設計，國內(nèi)采用集中訓練的方式，便于學生集中思路完成設計；而UNSW以大作業(yè)的形式根據(jù)課程進度進行課程設計，并且大多數(shù)課程中都有多個設計類的大作業(yè)，以課程任務為主線引導學生學習，從而達到知識的活學活用。
其三，國內(nèi)大部分高校安排在最后一個學期進行畢業(yè)設計，作為對幾年理論學習的總結和對所學知識的應用。UNSW則作為兩門課程分布在大四的兩個學期，也就是用一年的時間完成畢業(yè)設計，同時還要學習其他的專業(yè)課程，邊學邊做。前一學期不寫畢業(yè)論文，但要完成對課題的深入了解，提出問題并找到解決方法，并在專業(yè)工程課程中參加答辯；后一學期根據(jù)具體的研究項目撰寫畢業(yè)論文，根據(jù)相關要求制作出實體，并進行最終的答辯。盡管畢業(yè)設計在組織形式等方面有所不同，但兩校對畢業(yè)設計的要求同樣嚴格。
四、結語
綜合比較UNSW和SJZU的課程體系，從課程設置、課程群特點、實踐環(huán)節(jié)等幾方面進行了對比，找出各自特點，借鑒國外的經(jīng)驗，提出一些操作性強、易于實踐的新想法，為深化教學改革、優(yōu)化課程體系，完善課程體系建設以及特色專業(yè)建設提供依據(jù)。
其一，在課程設置上，UNSW重基礎，更重專業(yè)教育。“厚基礎”可以提高學生的就業(yè)適應性，“強專業(yè)”有利于提高學生的工程適應性；SJZU更重視專業(yè)基礎教育，有利于學生進入更高層次的學習。借鑒國外的課程設置情況，取長補短，在兼顧通才與專才教育的前提下，要進一步完善修訂培養(yǎng)方案，調(diào)整課程體系，探索適應SJZU特色專業(yè)的人才培養(yǎng)模式。
其二，在課程群建設上，既要保持知識的系統(tǒng)性和行業(yè)特色，又要注重知識點的融合以及理論和實踐教學的融合，并側重知識的寬泛性和工程實用性。在課程群建設中，刪減重復課程，加強知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系，注重課程內(nèi)容的銜接，強化知識的綜合應用。
其三，在實踐環(huán)節(jié)中，實施課堂教學與實踐教學的銜接，并逐步形成以“課程任務”為主線的教學思路。通過課堂中的“課程任務”，鍛煉學生的動手能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，使他們在完成各種課程任務過程中，將知識學以致用，不僅掌握知識，鍛煉能力，而且也培養(yǎng)他們的學習興趣，增強自信心，最終達到理解知識、運用知識的目的。
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Comparative study of mechanical undergraduate curriculum system between
China and Australia
LUO Jiman1， ZHENG Xijian1， YUN Yanbin2， DUAN Chunzheng3
（1. Traffic and Mechanical Engineering College， Shenyang Jianzhu University， Shenyang 110168， Liaoning Province， P. R. China；
2. College of Environmental Science and Engineering， Beijing Forestry University， Beijing 100083， P. R. China；
3. School of Mechanical Engineering， Dalian University of Technology， Dalian 110624， Liaoning Province， P. R. China）
第2篇：固體力學概論范文
我國開設采礦工程專業(yè)的院校共有40余所，大部分院校采礦專業(yè)辦學方向都因延續(xù)了其傳統(tǒng)優(yōu)勢而各具特色。不同于國內(nèi)其他礦業(yè)院校，新疆大學采礦工程專業(yè)辦學中斷15年，傳統(tǒng)優(yōu)勢不復存在，辦學基礎薄弱。同時，由于學科建設周期短、“2008版培養(yǎng)方案”制定倉促，課程體系已經(jīng)不能適應新特的資源賦存特色和行業(yè)發(fā)展特色對采礦人才所提出的特殊能力要求，急需優(yōu)化和調(diào)整。為此，圍繞新的人才培養(yǎng)目標，教研團隊在深入分析中國礦業(yè)大學、中南大學等多所國內(nèi)知名礦業(yè)院校采礦專業(yè)課程體系的基礎上，針對新疆大學采礦工程專業(yè)辦學特色，以“寬采礦”人才培養(yǎng)模式下的實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標，對現(xiàn)行“2008版培養(yǎng)方案”的課程體系重新優(yōu)化［2］。
1．課程體系整體架構優(yōu)化按“寬采礦”培養(yǎng)模式根據(jù)煤炭(井工)、金屬、露天、礦山安全四個專業(yè)方向能力培養(yǎng)要求對課程體系架構進行調(diào)整。在原有公共必修課程、學科基礎必修課程、專業(yè)選修課程、跨專業(yè)選修課程、實踐教學課程類別基礎上增設“專業(yè)主干課程”。公共必修課程、學科基礎必修課程、專業(yè)主干課程的學習，奠定學生扎實的“寬采礦”知識基礎后，通過專業(yè)選修課程、跨專業(yè)選修課程，有針對性地對四個專業(yè)方向的能力方面進行強化，以適應新疆礦山行業(yè)不同的專業(yè)方向需求。優(yōu)化調(diào)整后的課程體系架構(見圖1)，課程體系結構。
2．公共基礎課程優(yōu)化隨著信息技術的發(fā)展和國家教育教學制度的完善，在中學教育中學生已經(jīng)完成了“計算機與信息技術”等課程相關內(nèi)容的學習。因此，在采礦工程課程體系優(yōu)化中取消了公共基礎課程中“計算機文化基礎”課程。另外，考慮后期專業(yè)課程學習需要，在公共基礎課程中增設“機械設計原理”和“運籌學”課程。
3．學科基礎必修課程優(yōu)化根據(jù)新的課程體系整體架構，新課程體系“學科基礎必修課程”優(yōu)化內(nèi)容包括以下幾個方面:(1)將原課程體系專業(yè)(專業(yè)方向)選修課程中“礦井提升運輸”課程(28學時)與原課程體系學科基礎必修課程中“采煤機械”課程(42學時)整合為“采掘機械與運輸提升”課程(48學時)，歸入新課程體系“學科基礎必修課程”。(2)將原課程體系學科基礎必修課程中“巖體力學”課程(42學時)調(diào)整為“巖土力學”課程(48學時);原課程體系專業(yè)(專業(yè)方向)選修課程中“流體力學”課程(42學時)歸入新課程體系“學科基礎必修課程”，課時減為40學時;原課程體系跨專業(yè)選修課程中“計算機輔助設計”課程(42學時)調(diào)整為“采礦CAD”課程(32學時)歸入新課程體系“學科基礎必修課程”。(3)取消原課程體系學科基礎必修課程中“彈性力學”課程(42學時)。
4．專業(yè)主干課程設置為達到煤炭(井工)、金屬、露天、礦山安全四個專業(yè)方向人才培養(yǎng)目標，根據(jù)新的課程體系整體架構在課程類別中新增“專業(yè)主干課程”。專業(yè)主干課程設置情況以下幾個方面:(1)將原課程體系專業(yè)(專業(yè)方向)選修課程中“礦山壓力及巖層控制”、“礦井通風與安全”、“鑿巖爆破工程”、“井巷工程”、“礦山測試技術”課程歸入新課程體系專業(yè)主干課程，并將課時分別調(diào)整為:48學時、48學時、32學時、32學時、32學時。(2)增設“露天邊坡工程”(40學時)、“巖土工程數(shù)值計算”(48學時)課程。(3)將原課程體系“專業(yè)(專業(yè)方向)選修”課程中“煤礦開采技術”(84學時)、“煤礦系統(tǒng)工程”(42學時)分別調(diào)整為“采礦學”(80學時)、“礦山系統(tǒng)工程”(40學時)并歸入新課程體系“專業(yè)主干課程”。
5．專業(yè)(專業(yè)方向)選修課程優(yōu)化為完善“寬采礦”人才培養(yǎng)模式，實現(xiàn)四個專業(yè)方向的培養(yǎng)目標將專業(yè)(專業(yè)方向)選修課程按專業(yè)方向設置。除“采礦新技術”、“礦山信息技術”為必選課程外，學生根據(jù)自己選擇的專業(yè)方向任選2門相關課程(2學分)進行學習。具體專業(yè)方向選修課程設置情況以下幾個方面:(1)金屬方向可選課程:包括充填采礦、數(shù)字礦山技術、溶浸采礦、礦山設計原理，均為16學時(1學分)。(2)煤炭方向可選課程:包括非煤開采技術、綠色開采、特殊開采，除“非煤開采技術”為24學時(1．5學分)外，其余課程為16學時(1學分)。(3)露天方向可選課程:包括露天與井工聯(lián)合開采技術、露天礦設計原理、露天礦線路工程、露天采礦工藝、露天礦爆破工程、露天礦土地復墾，均為16學時(1學分)。(4)安全方向可選課程:包括通風網(wǎng)絡優(yōu)化設計、瓦斯(煤層氣)抽采與利用、礦山事故與預防、安全系統(tǒng)工程，均為16學時(1學分)。
6．跨專業(yè)選修課程優(yōu)化為拓展學生在相近專業(yè)領域的知識和技能，開設跨專業(yè)選修課程。課程中除、“礦業(yè)經(jīng)濟”、“礦產(chǎn)資源法律法規(guī)與礦政管理”、“科技文獻寫作”為必選課程以外，設置3個選修課程組，每個課程組選擇1門。即1號選修課程組課程為:礦山環(huán)境工程和地質(zhì)環(huán)境評價與地質(zhì)災害管理;2號選修課程組課程為:MAPGIS應用和地球物理基礎;3號選修課程組課程為:水文地質(zhì)工程地質(zhì)學和新疆地質(zhì)概論。
7．實踐教學改革(1)提升實驗教學所占比重。原有實驗課程基礎上，在主干課程中設立單獨實驗課程巖土工程數(shù)值計算、礦山測試技術，將“專業(yè)主干課程”的部分實驗課程整合歸入這兩門課程。同時，將“礦山地質(zhì)學”課程的實驗學時由4學時增加至16學時。(2)調(diào)整實習方式。根據(jù)新疆的氣候特征和提升學生實踐能力需要，合并生產(chǎn)實習與畢業(yè)實習為現(xiàn)場頂崗實習?，F(xiàn)場頂崗實習安排在第7學期的10月中旬至12月中旬間進行。(3)優(yōu)化設計環(huán)節(jié)。取消“井巷工程”課程設計(4周)、“采礦學”課程設計由4周減少至2周，增加“礦井通風與安全”課程設計環(huán)節(jié)(2周)。另外，畢業(yè)設計環(huán)節(jié)的時間由10周增加到12周。
二、采礦工程專業(yè)課程體系特色
1．構建“寬采礦”人才培養(yǎng)課程體系針對新疆礦業(yè)特色和人才需求特點，構建了“寬采礦”人才培養(yǎng)課程體系。該體系培養(yǎng)的畢業(yè)生具備固體礦床(煤礦、金屬礦和非金屬礦)開采(露天、地下)的基礎專業(yè)素質(zhì)，稍加鍛煉或培養(yǎng)即可滿足行業(yè)“多元化經(jīng)營”的用人需求，適應性強可以為自治區(qū)跨越式發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才。
2．突出學生實踐能力培養(yǎng)針對現(xiàn)有課程體系的缺陷，調(diào)整了實踐性教學環(huán)節(jié)的教學內(nèi)容和教學方式。優(yōu)化以后的培養(yǎng)方案將實驗課程作為獨立課程，加強學生實踐動手能力。如礦山測試技術。同時，結合新疆氣候特點調(diào)整學生現(xiàn)場實習方式，將生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習整合為“現(xiàn)場頂崗”實習，時間安排在第七學期中段。
