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基础力学课程教材及教学体系分析(一) ——国内基础力学教材基本情况简述: 热度 1 Mech 2019-7-20 20:50; 叶志明 , 李俊峰 , 王世斌 , 吴志强 , 陈立群 , 杨骁 , 武建华 , 黄毅 . 基础力学课程教材及教学体系分析 ( 一 ) --国内基础力学教材基本情况简述 . 力学与实践 , 2019, 41(3): 314-319 1 引言力学作为工程学科的专业基础理论之一，在工程教育中占有重要的地位。力学课程是许多工科专业重要的专业技术或学科基础课，作为基础课和专业课的桥梁，起着承上启下的作用。随着高等教育改革开放，越来越多高校引进了经过实践考验的国外优秀教材，这些成功教材一般来说都比较全面地反映了学科发展的最前沿，具有内容更新快、教学理念与方法先进、教辅资源丰富等优点。但是，客观现实和实践也表明，引进版教材本身由西方的教学环境而来，与我国的教学方式有比较大的差异。为了更好地满足中国现代高等工程教育的需要，有必要研究、借鉴、吸收国外相关教材与配套教辅的建设经验，提高我国的教材建设质量，促进和带动今后的教材建设与改革，形成具有中国特色的教材体系。目前从国外引进的大多是国外比较优秀的基础力学教材，这些教材的体系、风格、内容和例题、习题、插图的选取，以及编写艺术等，都有一些和我国不同的特点。如欧美教材有如下特点。 (1) 注重工程实际的应用，基本概念的工程背景，不追求理论的严密性与完整性。教材的理论阐述简明，侧重其实际应用和工程技术背景，设有专章或专节介绍工程技术中的应用专题，大量的例题和习题，都涉及广泛的工程应用问题，使学生接触工程实际问题的机会增多。 (2) 注重精讲多练，力图通过大量的例题和习题培养学生分析问题的能力。其理论、方法、例题和习题的编排不受章或节的限制，在例题和习题的收集和选编上下了不少功夫，考虑得很细致。相比之下，我们的教材在这方面比较欠缺。 (3) 注重将历史人文内容、哲理贯穿于教学内容之中，图文并茂。教材的作者在利于学生自学、启迪学生的学习兴趣上，颇具匠心，所编教材富于特色，引人入胜。 (4) 进入 21 世纪以后，随着信息技术的广泛使用，国外的基础力学教材建设在内容上和形式上都发生了很大的变化，教材不单纯只是传统的纸介质教材、教辅，还包括电子和网络平台等在内的完整教学资源平台。因此，为了更好地满足中国现代高等工程教育的需要，有必要开展研究国外相关教材的建设特点和发展趋势，从体系、内容、方法、例题、习题、版式、插图、思想、理念、哲学思考等方面开展分析与研究，以服务于我国的教材建设及高校基础力学课程的教学改革，最终形成与出版具有我国特色的高质量的基础力学课程教材。我们觉得至少可以从以下几个方面开展对国外优秀教材的研究工作。 (1) 教材内容和体系。教材的基本内容、组成体系等是一本教材的基本构架，也是教材全面反映作者思想以及面向什么样的读者的基本要求。有人说，由于体系不同，有些国外的教材不适应我国高校的教学。我们认为，正是由于存在差别，才有研究的必要性和意义，才需要开展深入系统的比较研究。为什么不同？怎么不同？就是要以这个不同来分析与比较我们的体系，甚至于对我们的体系形成必要的冲击，从而产生创新的火花，实现教材体系和内容上的创新。 (2) 教材中有关基本概念和方法。教材中有关论述的观点、阐述的方法和应用是教会学生掌握知识、掌握方法的关键。通过如何以内容为载体来阐述一些观点及方法，是教会学生掌握基本概念、了解基本方法、培养学生各方面能力的关键，所以这是作为研究者要重视的内容之一。 (3) 教材中例题和习题。国外一些优秀教材中的例题和习题，很多是最近几年来创新的成果，时常给人耳目一新的感觉，为什么？这就是要时刻把握理论联系实际，抽象结合具体的结果，我们在研究过程中可以不断地借鉴这些做法，创建全新的例题和习题来。 (4) 教材版式和插图。国外的基础力学教材，时常是以全新的、以学生学习为中心的教材版式和插图呈现，插图边上注明插图的来源和作者等，注重知识产权意识。结合人文历史进程，不断地给读者以史学教育，引发学习者的兴趣等，这些做法在传授知识的同时，也局部地展示了知识创新、产生与发展的过程，还教育学生引导学生不断地产生兴趣以及进取的欲望。 (5) 教材中采用的技术和应用。国外很多优秀基础力学教学中采用了很多新兴计算技术、表达技术等。例如结合 Matlab ， Maple ， Mathematica 等计算机代数系统软件和有限元软件，为基础力学课程教学的计算和应用服务，使得学生在掌握理论的同时，很快地把知识用于工程实践之中。同时，在解决了计算手段后，学生可以将更多的精力与时间放在力学建模上。 (6) 教材中的教育思想和哲学。教材编著者的教学思想、教育理念、方法论、哲学体系是编著一本好教材的核心和关键。先进的教育思想和理念、正确的方法论是引导学生走向更加成熟与成功的基石，使学生通过课程学习掌握正确的方法论与价值观。总而言之，目前我们还比较缺乏对国外优秀教材的深入研究。因此，相关行政管理部门有必要积极支持一些高校和专家开展这方面的研究活动，不断研究，不断创新，不断实践，最终为建设与出版具有中国特色的优秀基础力学教材奠定基础。同时这些研究内容与方法也适合其他学科。表 1～表 4 显示了我国高校与境外高校在基础力学课程设置上的不同与比较 ( 由教育部高等学校力学基础课程教学指导委员会调研获得 ) ，从课程名称上的不同，可见教材体系内容上也会有所不同。 2 国内基础力学教材基本情况 2.1 国内力学教材建设历史概况建国之初，高校力学课程教材以借用英美教材为主。为适应经济建设发展对人才的需求， 1952 年教育部明确以翻译苏联教材为主作为教材建设方针。到 1959 年我国已翻译出版了近 60 种力学教学用书，涵盖了工科各门力学课程，其中包括洛强斯基的《理论力学教程》、别辽耶夫的《材料力学》、拉宾诺维奇的《建筑力学教程》等。这批翻译教材的出版对我国几十年来的力学教学和教材产生了深远的影响。 1954 年高教部参照苏联的教学大纲，并结合我国当时的实际情况制订了我国的力学课程教学大纲， 1956 年高教部颁布《高等学校教材编写暂行办法》，开始组织编写教材，如杜庆华先生等编著的《材料力学》就是这一时期出版的自编教材。这批自编教材数量不多，且是在学习苏联教材基础上编著的，但由于在一定程度上结合了我国实际情况，反映了我国的教学经验，其中不少教材后来经修订产生了广泛影响。纵观这一阶段力学教材建设，可以说，在当时条件下，把学习、移植苏联的教材作为我国教材建设第一步，对解决当时教材有无问题，促进高等教育的发展和教学质量的提高起到了非常积极的作用。 1960 年，国家教育部指出编写全国通用教材是教材建设的主要方向，随后编写出版了 15 种力学教材，如哈尔滨工业大学理论力学教研室编《理论力学》就是其中之一。 1962 年，为了加强教材建设，教育部组织编制了高等学校理科和工科基础课程教材建设规划，建立了高等工业学校基础课和技术基础课教材编审委员会 ( 这些编委会后来发展成为现在教学指导委员会 ) ，其中力学教材编审委员会分设理论力学、材料力学、结构力学、水力学 4 个编审小组。教材编审委员会的任务是拟订教材建设计划、编审评价有关教材。这一措施对推动教材建设起了积极作用。力学教材编审委员会成立后，制订了理论力学、材料力学、结构力学、弹性理论、水力学等课程的 15 个教学大纲，研究了新教材的组编、评选以及已有教材的修订和推荐。从 1962 年到 1966 年共新编及修订了 25 种力学课程教学用书，翻译出版了 30 多种苏联力学教材。这一阶段我国自编力学教材在 1961 年选编出版教材的基础上，在提高教材质量的同时，逐步解决品种不全的问题，并已逐步形成了具有自己特色的较为完整的教材系列。现在仍在使用的一些力学教材就是当时出版的教材修订版，如哈尔滨工业大学《理论力学》 ( 第 7 版 ) 、郝桐生编《理论力学》 ( 第 3 版 ) 、浙江大学编《理论力学》 ( 第 3 版 ) 等。 1966—1976 年的十年间，由于众所周知的原因，工科力学教材建设基本中断。 1977—1995 年期间，工科力学教材建设历经 4 个阶段，即执行了 1978—1980 年、 1981—1985 年、 1986—1990 年、 1991—1995 年 4 个教材建设规划。第一个阶段是解决 1977 年恢复高校招生所面临的教材有无问题和进行教材内容更新以适应科学文化及国家建设的发展。这一阶段首先大量重印了 “ 文化大革命 ” 前出版的仍可用于教学的好的力学教材，并组织新编 ( 修订 ) 了一批教材，到 1982 年累计编辑出版了近 50 种力学教材，在此期间还翻译出版了 15 种国外力学教材。本阶段出版教材的质量大多数是比较好的，但还存在一些问题，最突出的是教材内容的深度、广度不尽适宜，不少教材程度不同地存在要求偏高、内容偏多、篇幅偏大，以及有些教学内容偏深和对教学方法注意不足。 1980 年教育部恢复建立的工科力学教材编审委员会在全国组织开展了对国内外工科力学教材的研究工作，并制订了 10 种力学课程教学大纲，为这一阶段提高教材质量、扩大品种打下了良好的基础。在这一阶段，经过多方面的努力，到 1985 年底由高等教育出版社出版的力学教材、教学参考书 ( 包括翻译书 ) 等共计 33 种，教材已基本配套，有些教材经修订再版，质量不断提高。至此，力学教材已基本满足了高校的教学需要。 1985 年工科力学教材编审委员会更名为工科力学课程教学指导委员会，制订了 15 种力学课程教学基本要求，代替以前制订的统一的教学大纲。此举避免了教学大纲所存在的规定 “ 太死 ” 、 “ 过细 ” 的缺点，有利于发挥教师的主动性和创造性，编写出有特色、风格多样的教材，以期打破同类教材大同小异的局面。 1986—1990 年期间仅由高等教育出版社一家就出版了各类力学教学用书 90 种，每门力学课程平均有 3 ～ 4 种教材可供选择，配合教材还有教学参考书、工具书等。由其他出版社出版的各种力学教学用书也有百余种。 “ 八五 ” 期间力学教材建设注重提高质量，适当发展品种，到 1995 年，由高等教育出版社出版的力学课程教学用书总计为 40 种，这一时期出版的教材无论在水平和内在质量上都有了进一步的提高。在此期间，各大学出版社、部委出版社及地方出版社出版的力学教学用书总计 200 余种，其中不乏水平较高者，但相当一部分是低层次和低水平重复出版的教材。 1995 年国家教委制订了 “ 高等教育面向 21 世纪教学内容和课程体系改革计划 ” ，从 1996—2000 年、 2001—2005 年、 2006—2010 年经历了 3 个教材建设规划阶段，我国力学教材建设取得了突破性的进展。根据国家图书馆版本库有关资料初步统计，全国 “ 九五 ”(1996—2000 年 ) 期间共出版力学课程教材 285 种，在这些教材中，研究生、力学专业教材 33 种，工科力学课程教材 252 种，其中，理论力学教材 52 种，材料力学教材 62 种，工程力学教材 61 种，结构力学教材 30 种，流体力学、水力学教材 32 种，弹、塑性力学教材 15 种等。其中， “ 九五 ” 国家级和国家教委重点立项教材 12 种；面向 21 世纪力学课程教材 21 种。出版力学教学软件 14 种，其中含 “96-750” 项目 ( 计算机辅助教学软件研制开发与应用 ) 成果 8 项，这一项目是国家计委正式批准列入国家重大科技攻关项目的第一个教学科研项目。这批 “ 九五 ” 重点立项教材、 “ 面向 21 世纪力学课程教材 ” 及 “96-750” 项目成果的出版，推动了我国高校力学教学改革和教材建设。 “ 十五 ”(2001—2005 年 ) 期间，全国共出版力学课程教材 311 种，研究生、力学专业教材 41 种，工科力学课程教材 256 种，其中，理论力学教材 46 种，材料力学教材 41 种，工程力学、建筑力学教材 75 种，结构力学教材 38 种，流体力学、水力学教材 48 种，弹、塑性力学教材 22 种。其中 “ 十五 ” 国家级规划教材 20 种， 18 种由高等教育出版社出版。从 2006 年至今， “ 十一五 ” 国家规划教材已经出版了 70 种 ( 根据全国普通高等教育教材网统计 ) 。 1995 年以后是高校教学内容和课程体系改革比较广泛和深入、教学改革成果比较丰硕的时期，力学教材的品种、数量大大增加，一大批优秀力学教材经过不断地修订和再版；但也有相当一部分同类力学教材如出一辙，教材内容、体系大同小异。 2010 年以后，本文第一作者有幸参与了教育部教材建设规划制定工作，总结了改革开放以来在教材建设上的成就。 (1) 教材出版进一步繁荣。教材数量大幅度增加，教材专业门类更加齐全，注重体现分类指导，基本满足教学需求。 (2) 教材质量进一步提高。教材建设密切关注经济社会发展和科技进步，紧密结合学科专业发展和教育教学改革，不断更新内容，丰富形式，编写出版了一批精品教材。 (3) 各方面参与教材建设的积极性进一步提高。特别是充分调动了地方院校和出版社编写出版教材的积极性。 (4) 教材管理进一步优化。教育行政部门完善了教材评价体系，拓展了教材建设管理、服务的信息化平台，开展了各级精品教材、优秀教材的评审推荐工作，推进了优质教育资源进课堂。 (5) 教材的国际化进一步推进。引进了一批在国际上居领先地位的境外优秀教材，为我国普通高等教育本科教材建设注入了新的活力；输出了一批国内优秀教材，中国普通高等教育本科教材进一步走向世界。 2.2 国内力学教材建设的成绩与问题经过 60 余年的教材建设，国内基础力学课程教材出版数量已具相当规模和数量，且每门课程的教学用书也配套成龙，经过 “ 六五 ” 到 “ 十二五 ” 的国家规划教材建设，力学教材中出版了一批影响大、使用面广的教材，有不少教材代表和反映了 21 世纪初我国高校力学教学改革成果和教材建设水平，具有指导和示范意义，还研制出一批创意新、功能全、效果好的教学软件。但不得不看到，随着我国社会经济的发展，教育管理体制的改革和科技、教育的发展，力学教材建设相对滞后于科技的发展，已明显不适应时代发展，且尚未形成具有时代特色的高水平力学教材体系。我国力学教材还不同程度存在着以下一些问题和不足： (1) 部分内容陈旧、落后，力学基础知识面窄，理论偏多，滞后科技发展，反映计算机的迅速发展和使用不够，不能适应培养现代化、高素质人才的需要。 (2) 部分力学课程及教材过分偏重于各自的系统性和完整性，自成体系，造成教材内容之间存在内容相互重复或脱节现象。 (3) 工科力学教材仍然存在理论叙述详尽有余，理论联系实际面窄，联系工程技术实际问题少，特别是缺少把实际问题抽象简化成力学模型的环节，教学和教材在不同程度上存在重理论、轻应用，重知识的传授，相对忽视方法论与应用能力培养的倾向。 (4) 随着教育教学改革的深入，基础力学课程的学时数不断在减少，教学计划中力学课程安排密度又过大，难以给学生的学习留出一定的空间和时间，与现有教材使用上的矛盾日益突出。 (5) 实验课的学时普遍偏少，实验教材也很缺乏。启发学生独立思维、独立设计与制作、开展研究性学习、独立进行创新研究的课程很少、相关的教材在教材市场上不多见。在教材建设中存在的问题还有：教材编写激励机制不够完善，部分高水平教师编写教材精力投入不足；涉及基础力学课程教材偏多，涉及力学实践教学教材缺乏；教材质量监管制度不够完善，教材评价选用机制有待进一步完善，少数学校选用低水平教材的现象仍然存在等。 2.3 国内力学教材使用情况从我国高校力学教材使用的情况看，可以看出： (1) 有些教材使用时间很长，使用面较宽，至今有几十所甚至于上百多所高校在使用，这里可能存在两个方面的原因：一是该教材确实是一部优秀的教材，的确为各学校广大师生所喜爱；二是可能反映了一部分院校教师用惯了老教材而不愿意更换其他新教材。 (2) 部分质量比较好的面向 21 世纪课程教材、 “ 十五 ” 到 “ 十二五 ” 的国家规划教材使用面还不够广。某种意义上这种现象是正常的，即先进教材的使用有一个评价与推广的过程。另一方面是教材使用机制问题，即缺乏激励基础力学课程教师知识更新与使用优秀教材的积极性。 (3) 有少部分教材自编著出版以来，基本上是作者所在学校使用。这里可能存在所谓 “ 职称教材 ” 等问题。 (4) 当前又存在着由于各出版社利益驱使，出现的教材出版发行过滥的问题，某种程度上这已严重影响有些优秀教材的推介和使用。因此作者认为可以通过各级监管层面上制定有关教材编写、出版与使用优秀教材政策，同时对各高校的有关教材使用、课程教学质量监控与评估、师资培训、优秀教材推介，专业认证与评估、及各高校教学工作的考核等方面制定一些可操作的办法，使得优秀教材能获得广泛的使用，形成淘汰一些不合时宜的陈旧教材的机制，从而为我国基础力学产生一批名教材奠定基础，创造良好的环境。致谢课题组感谢重庆大学、高等教育出版社、天津大学、清华大学和上海大学等方面对课题研究所提供的各方面支持，感谢 2001—2006/2007—2011/2013—2017 力学基础课程教学指导委员会对课题研究的指导和支持。; 个人分类: 教学行思|4877 次阅读|2 个评论

[转载]研究与教育相结合，学生成才教师成功(ZT): Mech 2014-7-13 15:00; 研究与教育相结合，学生成才教师成功———记我校基础力学教育改革项目近日，我校 “ 学生成才教师成功的基础力学教育改革 ” 项目获得了校教学成果特等奖。这项从 2003 年 11 月延续至 2013 年 11 月，整整十个年头的教育教学改革项目，始终以培养 21 世纪具有创新精神的高素质科技人才为目标，在理论与实践相结合的过程中积累丰富的经验，研究与教育相结合，与时俱进，探索出一条可行性强、效果显著的基础力学教育之路。在这十年的探索进程中，项目获得诸多的认同和支持。 2010 年， “ 工程力学 ” 被立项为国家级精品课程。 2008 年和 2012 年， “ 理论力学 ” 和 “ 结构力学 ” 分别被立项为上海市精品课程。笔者有幸对课题组成员、我校力学系主任张俊乾教授进行了采访。研究与教育并行成就教师谈及项目设立初衷，张俊乾说： “ 传统上，教学与科研是分开的，基础课与一些专业性强的课程联系并不紧密，但是要成为一所高水平的大学就必须改变这一现状。 ” 基础力学改革项目凝聚了学校一线优秀教师。由陈立群教授为带头人，在张俊乾、朱怀亮、徐开宇等 10 位理学院力学系优秀教师的共同合作下进行。这支力学功底扎实、研究能力强、综合素质高的教师队伍，同时承担着基础课程教学与学科前沿研究两方面任务。在本科生教育第一线工作的教师中不仅有长江学者特聘教授、国家杰出青年基金获得者，还有洪堡学者、高校优秀青年教师奖获得者、曙光学者等。多数教师具有博士学位和国外学习或工作经历，有的还主持国家自然学科基金。他们的科研经验和国际化视野是各门课程研究型教学的基础。除了自身丰富的理论和科研经验外，项目成员扎根于教学，对教学工作主动投入精力和时间，优化教学内容，改进教学方法，加强教学管理，形成教学团队，建设精品课程。正是在这种科研与教学的良性互动下，保证了学科建设的可持续性。在这一过程中，也有急需两相平衡的时刻，张俊乾说： “ 教学与科研相结合，必然会使教师的科研时间受到压缩，但在之后的实践过程中，我们欣喜地发现，教学上的经验对于科研有着很大的促进作用，这两者相辅相成。 ” 事实上，张俊乾、陈立群在担任本科生力学课程教学的同时，还分别主持国家自然科学基金重点项目的研究工作。正是由于这种面对困难不退缩，勇于尝试的精神，在成果的研制及实施阶段，项目组成员多次获得各级教学荣誉称号，项目组教师发表教学研究论文 30 余篇。其中，半数发表在《力学与实践》、《实验室研究与探索》等核心期刊上，而他们出版的《弹性力学》、《理论力学》、《工程力学实验》三部教材都在高校力学教育领域产生了较大的反响，特别是《理论力学》获得了 2011 年上海市普通高校优秀教材一等奖。 2010 年， “ 工科基础力学教学团队 ” 被立项为上海高校市级教学团队。互动式教学激发学生除了教师自身的发展，项目组对教学内容和教学方法也进行了改进，启发和引导学生的思维。摒弃以往观念，结合上海大学选修制、学分制、短学期制的办学模式，重组优化了教学内容，建设模块化授课体系。将教学过程由教师告知转变为学生在教师的引导下认知，实行启发式教学，以交互式、讨论式的教学方法组织课堂教学，激发学生的学习兴趣，养成独立思考的习惯。这种互动式的教学过程，十分有利于加深学生对基本概念、基本原理的深刻理解和掌握，并提高运用能力。部分学生改变了将学习过程等同于 “ 听课、做题、应试 ” 的狭隘理解。优秀学生不仅可以综合应用所学知识，还能创新性地分析和解决力学问题，能够提出有创意的问题。借助教师的科研工作经验和结果，项目组通过将现代研究成果通俗化以充实教学内容，利用工程实例说明基础力学原理，结合力学发展史说明力学的发展过程，借鉴国外教材丰富教学内容，充分应用学生已掌握的数学工具，以及结合实验室扩展教学内容等多方面的创新方法，从不同维度优化教学内容以拓展学生视野。正是在这样的交互式教学和多方面结合的尝试下，学生对于力学相关课程的满意度不断上升。根据调查，学生对课程的满意度从 2002-2009 年的 20% 左右大幅上升到了 75% 左右。说到学生的转变，张俊乾很直观的感受就是学生的自我素质提高了，能够抓到的机会不断增多。在学生积极性上升的情况下，他们在各类力学竞赛中也取得了十分亮眼的成绩。在全国周培源力学竞赛中，我校学生成绩显著提高。 2009 年第七届全国周培源力学竞赛三等奖 1 项，优秀奖 5 项； 2011 年第八届比赛中再接再厉获得优秀奖 11 项； 2013 年获得一等奖 1 项，优秀奖 5 项。此外，在 2010 年首届全国大学生基础力学实验竞赛中，上海大学获得团体奖二等奖，特别是在上海赛区初赛中，取得了总平均分第一的好成绩。在今年举办的第十届国际工程力学竞赛中，上海大学首次参赛，就获得团体第二名的好成绩，三名参赛学生分别获得个人一、二、三等奖。实验教学新体系紧扣时代力学的学科性质决定了实验在人才培养中起着举足轻重的作用。基础力学教育在实践过程中，充分体现了钱伟长教育思想： “ 培养全面发展的人 ” 。项目组经过研究，创立了分层次的实验教学新体系。该体系力求开掘实验深度，除基本实验外，扩充了提高综合性、研究创新性、学科前沿性等更具有自主设计性质的实验。例如，实验室开发了现代光学变形测量系统，并引入到基础力学拉伸试验中，揭示了材料丰富的力学性能。目前，实验体系有基本实验 32 个，提高综合性实验 28 个，研究创新实验 27 个，学科前沿性实验 12 个。在各专业实验大纲中，基本性实验仅占 41% 以下，综合性、设计性和创新性实验超过 59% 。每年，实验更新率在 5% 左右。这一实验教学新体系，为不同专业和学识、兴趣和特点不同的学生搭建不同的实验模板，由此改变了过去只由课程来安排实验的状况。结合全员导师制和大学生创新等活动，项目将实验教学从课堂内延续到整个在校期间，为学生提供不间断的实践机会。这些措施给了学生更大的选择空间，激发了学生对力学实验的兴趣，也培养了学生的实验能力，越来越多的学生开始喜欢力学实验课。例如理论力学中的运动学和动力学原理演示等实验，受到了学生们的欢迎，选课率接近 100% 。此外，上海大学力学实验教学中心在 2007 年获批为国家级力学实验教学示范中心建设单位，也为实验教学新体系的深入发展奠定了基础。专注于科研和教育之外，项目组还进行了丰富的国内外交流合作。课题组教师应邀到南京理工大学、安徽理工大学等高校为本科生讲课，示范中心多次接待了包括加拿大多伦多大学等诸多国内外著名高校和公司的来访，并且与我校自强教授、美国马里兰大学阿罗拉、加拿大阿尔伯特大学茹重庆等 4 位国外学者进行了合作研究。经过 10 多年的持续努力，不懈探索，锐意创新，项目取得丰硕成果。该项目极大地提高了教学质量，使学生广泛受益，教师获得成功。张俊乾表示，这一理念将贯彻下去，不会停止。许佳沁：上海大学校报第 787 期 (2014 年 6 月 19 日 ) 第 2 版; 个人分类: 教学行思|2020 次阅读|0 个评论

基础力学讲课竞赛的一些感悟: 热度 3 loulilv 2012-5-28 10:56; 前天和昨天，江苏省第六届工科基础力学青年教师讲课竞赛在南京林业大学举行。作为一名“大龄青年”，并且曾经参加过第二届和第四届两次的“老油条”，这次应朋友之约，做了一把“教练员”。比赛和之前没什么区别，不过个人觉得江苏省基础力学讲课竞赛的比赛方式还是值得肯定的。预赛是“命题作文”，比赛组委会给定3个选题，在比赛时抽取其中一个，20分钟内完成。比如第四届的时候，本科理论力学组是“动量定理”，“力系的简化”，“刚体平面运动基点法”，这个可以在比赛前准备。发挥各学校教研室集体的智慧。预赛淘汰率是40%。也就是有40%的老师将拿不到任何奖项。进入决赛以后，选题方式就不一样了，是在整个课程范围内随机抽取知识点，然后给20分钟时间准备，20分钟讲课的时间。我觉得，进入决赛才是真正体现教师的基本功了。因为在短短20分钟准备的时间里，你不可能把所有的知识点都准备好。如果没有平时的积累和过硬的讲课功夫，决赛中是难以出彩的。有很多参赛者在预赛中表现非凡，但是在决赛中判若两人，这可能就是集体智慧和个人水平的差异。第四届我作为选手参加了，同时也帮了几个老师做了一些赛前辅导，第六届帮一个老师做了赛前辅导，运气的是，我指导的几个老师都进入了决赛，得了奖。我想，决赛没办法准备，预赛是可以做好完善的准备工作的。总结下来，有几个非常重要的因素，给大家共享。首先，你讲的内容，和你做的课件，不能有任何理论上的错误。比如在理论力学中的力系简化，“主矢”和“合力”是不一样的概念。第四届的时候，有一个刚进校的博士老师，就是因为把“主矢”和“合力”混为一谈，而名落孙山。其次，你的课件，要做的符合规范，这个规范性包括，文字的大小，图片的质量，公式符号的规范。前两点一般在集体准备的时候都会注意到。但是公式符号的规范往往被忽略，包括粗体和细体，必要的时候可以用矢量箭头；正体和斜体，上下标的规范性。这个在江苏科技大学景荣春教授发表在《力学与实践》期刊上的一篇论文中有过详细的说明。第四届的时候，我参赛用的课件就是景老师一点一点给改的。但是不幸的是，景老师因为肺癌，2010年离开了我们。课件的规范体现出上课教师的严谨，会给评委相当好的印象。再者，课件不是万能的，作为力学课程，必要的板书是不可少的。与前后知识的衔接，往往体现在板书上。当然，板书的功夫也不是一天两天就能炼出来的。今年的评委说，“有些老师是为了写板书而写板书”，这话不假，板书是需要在适当的时机，适当的条件下写出来，才有适当的效果。当然，基础力学中很多例题的演算，理论的推导在平时上课的时候也应该尽量用板书。但是在20分钟的比赛中，恐怕时间难以允许，所以更加需要上课者事先规划好。最后，时间的规划。讲课竞赛和平时上课不同，要在20分钟内讲完一个知识点。一个完整的知识点包括(1)问题的引入，这个尽量从工程实际问题出发；(2)理论的推导，这个要做到条理清晰，推导过程烂熟于心，且不能范低级理论错误。(3)一个相对完整的例题。缺少其中的一个环节，都会使得这20分钟不够完美。这也需要讲课者在事先有所取舍，大而全的内容一方面时间不够，同时也不能把问题讲的很出彩。除了以上一些问题，讲课者的精神风貌，态度礼仪，(电子)教鞭的合理使用等都是会影响到成败的因素。自己的一点小小看法，请各位批评指正。; 5900 次阅读|3 个评论

科学家风采（6）忍辱负重育新苗——记谈镐生: sqdai 2010-9-16 05:07; 中国科学院力学研究所的谈镐生院士是著名的流体力学家、应用数学家。在 1966 年至 1984 年期间，我有幸受到他的耳提面命的教诲。这里记载他的色彩斑斓的人生中的一小段插曲，以飨读者。走错大门蒙受不白之冤谈镐生先生热爱祖国，自 1946 年出国深造以来，一直在寻觅机会归来报效祖国。 1965 年 10 月，他借道欧洲回到北京。他途径巴黎时，想到我国驻法使馆进行一次拜访。由于人生地不熟，他只得向人问路。谁料到，因为那时中法建交才一年，巴黎人还不熟悉新设的中华人民共和国驻法使馆，把他指向了台湾当局过去的 “ 驻法使馆 ” 。他一进门，就发现搞错了，匆匆退出。就是这次走错门，造成了他一生中的重大挫折，在他回国不久的 “ 文革 ” 中蒙受了不白之冤。那时的 “ 造反派领导 ” 有这样的混账 “ 逻辑 ” ：国内都要开始搞 “ 文革 ” 了（谈先生回国之时报上发表的《评 “ 海瑞罢官 ” 》是 “ 文革 ” 信号，远在海外的他何从知晓？），你不在国外好好当你的教授，回来干吗？居然还跑到台湾的原 “ 驻法使馆 ” ，居心何在？于是给他戴了一顶 “ 特嫌 ” 帽子，成为 “ 内控对象 ” 。但是，谈先生一直不明就里。只觉得一开始的热情欢迎之后，人们的态度发生了微妙的变化。原先让他承担国防科研之门悄悄地关上了，也不指派他担任任何具体工作，这一 “ 闲置 ” 竟然持续了十二年！呕心沥血培养 “ 地下研究生 ” 谈镐生先生 1946 年到康奈尔大学航空研究生院攻博，成为该院的第一位博士生。当时，我后来的导师郭永怀先生已在那里任职，共同的兴趣爱好很快使他们二人很快成为莫逆之交，建立了一种非常亲近的师生兼朋友的关系，彼此欣赏对方的才华，经常在一起切磋学问，郭夫人李佩也很看重这位充满聪明才智的学者。我不大清楚谈先生回国后选择进入中科院力学所的原因，但郭永怀先生作为副所长在那里主持日常所务肯定是一个重要因素。郭先生对谈先生的到来万分欣喜，向全所同仁郑重地介绍了他的学识和成就，力主聘任他为二级研究员。郭永怀先生对我们这些学生说，谈先生的数学、物理功底扎实，学问极好，你们要好好地把他的本事学过来。谈先生在初步安排好生活之后，就在所里开讲 “ 湍流理论 ” 。我和我的师兄弟们迫不及待地前往听课。讲课就在他的办公室进行。那时，谈先生的中文（常州普通话）还不及英文流利，又不懂中文术语，干脆用英文授课。几次课听下来，我们觉得：果然名不虚传！湍流理论深奥难懂，但谈先生特别能把握问题的物理实质，讲清基本概念之后，他用纯熟的数学演绎，把艰深的理论交代得一清二楚。课上到后来， “ 文革 ” 风暴来了，铺天盖地的大字报，比肩接踵的大游行 …… ，而我们的课照样进行。大家可以想象，窗外是此起彼伏的口号声，闹闹嚷嚷的人群在么五喝六，我们却端坐在谈先生窗明几净的办公室里，专注地倾听他阐释湍流机理，也会时不时地爆发一阵阵争辩，理性的争辩。可惜，随着课程的结束，我们有将近十年时间再也没有这种美好享受了。科学家的脚步是不会停止的。在谈先生完全赋闲期间（幸而他没受到肉体上的折磨），在他的身边聚集起一群年青人，他们多半是 1962 － 1965 届的研究生，专业各不相同：空气动力学、电磁流体力学、化学流体力学、宇宙气体动力学、生物流体力学、燃烧理论等等；他们不愿意就此中断自己的学业，就在谈先生的指导下开展各自的科研工作，反正 “ 造反派 ” 在忙着争权夺利，管不上我们这些 “ 逍遥派 ” ，正好各行其是。这群年青人后来被称为谈镐生先生的 “ 地下研究生 ” ，我有幸成为其中的一员，特别是我的导师郭永怀先生 1968 年不幸殉职之后，我更把他当作最贴心的良师。谈先生用他博大的胸怀和渊博的学识，把我们团结在一起。我们这群 “ 地下研究生 ” 开始从事应用数学、地球流体力学、宇宙气体动力学、生物流体力学等研究方向的研究，我也在那时踏进了奇异摄动理论和水波动力学研究的门槛。在谈先生深入细致的教导下，我们学到了发现问题、分析问题、归纳问题、解决问题的途径，进一步学会了如何写科技论文。论文一篇篇产生了，尽管那时发表渠道不那么通畅，但是我们学会了做学问的一些真本事。谈先生不要求我们在他指导下的论文上署名，我们在文末总要写上 “ 本文是在谈镐生先生的鼓励和指导下完成的 ” ，这样的论文数量很大。凡是 “ 文革 ” 期间得到过谈先生指导的人，对于这段经历终生难忘！重获新生催马扬鞭前行 1978 年，我们在一起迎来了科学的春天，谈镐生先生喜获平反，他被压抑的激情如火山般迸发出来了，他废寝忘餐，发奋工作。这里仅谈谈他创建中科院力学所基础力学研究室的情况。谈先生一贯认为力学学科既是工程学科，又是基础学科；极力主张研究任何科技问题，必须从基础抓起（这一点与钱伟长先生不谋而合）。因此， 1978 年，他登高一呼：在力学研究所建立基础力学研究室（第 17 研究室）！于是，我们这群 “ 地下研究生 ” 纷纷加盟，凡有志于基础研究的年青人无不积极响应，第 17 研究室立刻成为最引人注目的人才集中地，该室全盛时期，有 40 员精兵强将，分成应用数学、宇宙气体动力学、地球流体力学和生物流体力学四个研究组，我在应用数学组。由于在 “ 文革 ” 期间的积累，大批论文纷纷出笼，数量很快名列全所第一，在当年的《科学报》上曾有专文介绍。回首一看，这个研究室中，走出了两位院士，十几位博导，有些成员在国外成了教授，他们大多成了各自单位的骨干人才。因此，如果可以给已在天国的谈镐生先生授勋，应该给他一枚 “ 育才 ” 大勋章！写于 2009 年 1 月 29 日 http://blog.lehu.shu.edu.cn/sqdai/A55176.html · 链接一 · 谈镐生生平 “ 他是一位卓越的科学家，一位出色的数学家，一位对中国和世界的伟大的贡献者。 ” —— 冯元桢第六、第七、第八届全国政协常委，著名力学家、应用数学家，中国科学院院士，中国科学院力学研究所研究员谈镐生先生因病医治无效，于 2005 年 9 月 28 日 10 时 12 分在北京逝世，享年 89 岁。谈镐生先生 1916 年 12 月 1 日生于江苏省吴县，祖籍常州武进。他 1935 年入上海交通大学机械工程学院学习， 1939 年获工学学士学位； 1939 年至 1940 年在成都航空机械学校当研究生； 1940 年至 1945 年任中国航空研究院副研究员。 1945 年，谈镐生先生通过了公费留美考试。 1946 年他先到美国加州理工学院学习，同年转入康奈尔大学航空工程研究生院，在 W.R.Sears 教授指导下，于 1949 年获数学、力学和航空工程博士学位。他 1950 年至 1953 年在康奈尔大学航空研究生院任研究员； 1954 年至 1956 年在诺托顿大学任工程力学副教授； 1956 年至 1957 年在底特律大学任航空工程教授； 1957 年至 1962 年在美国高等热工研究所任所长兼科学顾问； 1962 年至 1965 年在美国伊利诺伊理工学院任教授。谈镐生先生 1965 年回国，同年任中国科学院力学研究所研究员，并于 1980 年当选中国科学院数理学部学部委员（院士）。他 1981 年至 1984 年任力学研究所副所长兼学术委员会主任。他是《力学进展》的创始人并一直担任该刊主编。他曾兼任国务院学位委员会学科评议组成员，《中国科学》、《科学通报》、《应用数学和力学》副主编，中国力学学会、空间科学学会、生物物理学会常务理事，中国科学院受控核聚变重点任务的总顾问，中国科技大学力学系系主任，清华大学、上海交通大学、西北工业大学兼职教授等职。谈镐生先生是一位国际著名的科学家。他从事流体力学、稀薄气体力学和应用数学研究数十年。他建立了平面激波对近平角刚壁马赫反射的二级理论，给出了反射波形和反射激波强度的二级解，这一成果对核爆炸的破坏机理研究具有关键意义；将普朗特和卡门就特殊二维物体得到的有限定形分离定理推广到任意二维物体情况，成为流体力学的一项经典成果；在层流边界层研究方面，对于绕垂直轴旋转的半无限平板和旋转柱形叶片，给出了三维流场各级解的一种系统求法，为开拓直升机旋翼三维流场的研究奠定了基础；提出了网格后湍流末期衰减负二次幂规律及其动力学解释，并用分层湍流模型揭示了末期衰减的能谱的解析性质。他是植被流理论研究的先驱，首先建立了准定常植被湍流局部扩散模型。他还在自由分子流中弹头形状的优化问题、超音速双翼飞机马赫波锥流场的相互作用、非旋转对称激光光腔稳定性的普遍条件和地壳板块运动规律等方面取得重要成果。这些成果被广泛引用并被收入到相关领域的专著中。谈镐生先生的这些开拓性学术成果推动了力学和应用数学相关领域的发展。谈镐生先生积极倡导和支持力学的基础研究。上世纪 70 年代，他向中国科学院党组呈报书面意见，强调支撑力学广泛应用性的是力学的基础性，提出召开全国力学规划会议，制定全国力学发展规划。这一建议被转呈中央，并得到批准。此后，全国力学规划会议于 1978 年召开，并通过了《 1978-1985 年全国基础科学发展规划 — 理论和应用力学》。《规划》反映了力学既是基础科学，又是应用科学的学科特征，明确了 “ 力学是许多工程技术和自然科学学科的基础 ” 。谈先生的建议和《规划》的精神为我国力学在正确方向的发展起了重要的指导和推动作用。同一时期，谈先生在力学所组建基础研究室，他亲任室主任。谈先生以他的渊博学识和亲合为人，在基础研究室创造了优良的学术环境，培养了一批优秀科技人才。文革之后，谈镐生先生以一位老科学家对科学事业和人才培养的高度责任感和深邃见解，于 1977 年 11 月上书中央领导，最早提出 “ 关于研究生两级培养制度的建议 ” ，还建议按不同年龄，通过不同途径培养和提高在职科技人员业务水平的方案。中央领导赞赏该建议书，并立即批送有关部门办理。谈先生的建议对研究生制度恢复后的继续改进和定型起了积极作用。他并且身体力行，亲自培养文革后的第一批研究生。谈镐生先生热爱祖国。青年时代他曾参加九一八赴南京请愿要求抗日的运动和一二九爱国学生运动。他旅美学习工作 20 年，并于 1956 年晋升为终身教授，但他一直怀念祖国，曾多次拒绝加入美国国籍。 1965 年，他毅然放弃在美国的优厚待遇，巧借到法国开会的机会，转道香港回到祖国。谈镐生先生具有奉献社会的高尚品德。 “ 文化大革命 ” 后，谈先生将他们夫妇被落实政策补发的 1 万余元工资全部捐赠给中国少年儿童活动中心。谈镐生先生在《寄语青年科学家》一文中写到： “ 用生命的血液灌溉祖国的科学园地，让神州大地上，开放出鲜艳夺目的科学奇葩，造福人类，垂荫后世 ” 。这正是谈先生一生献身科学、献身祖国的高尚人生价值观的鲜明写照。谈镐生先生治学勤奋严谨，学风朴实民主，为人热情诚恳，深得同事和晚辈们的尊敬。谈镐生先生的逝世是力学所也是我国和国际力学界的重大损失，让我们永远铭记他的名字，学习他真诚的爱国情怀、严谨的科学态度和崇高的敬业精神，为我国的力学科技事业做出更大的贡献 ! 谈镐生先生将活在我们心中！中国科学院力学研究所谈镐生先生治丧委员会 2005 年 10 月 10 日 · 链接二 · 上海市应用数学和力学研究所致纪念谈镐生先生诞辰九十周年暨基础力学学术会议的函件纪念谈镐生先生诞辰九十周年暨基础力学学术会议会议筹备组：著名力学家谈镐生先生离开我们已有一年多了，现在，大家集会纪念他的诞辰九十周年，缅怀他对力学事业的巨大贡献，追忆他的伟大精神和崇高品德，是极有意义的事情。在此，我们向这位具有高风亮节的学者，表示由衷的怀念和敬仰之情！谈镐生先生是我所所长钱伟长先生的志同道合的老朋友，二十多年来一直与我们有密切联系，曾与钱先生一起筹办了三届国际非线性力学会议。我们这里的老同志还清晰地记得， 21 年前他作为首届国际非线性力学会议的指导委员会副主席，为开好这次会议发表了许多真知灼见，并神采奕奕地参加了会议的各项活动，会后还向所里的师生做了精彩的讲话，给初创时期的应用数学和力学研究所吹来一股清新的风。此后，他一直关注着我所的成长和发展，时常给予我们亲切的关怀和指导。我们一直非常敬慕谈镐生院士的人品学问。他襟怀宽广，知识渊博，善于创新，乐于提携后辈，给我们留下了深刻印象。特别是，我们发现，他与钱伟长所长有完全相同的学术观点和治学理念，例如，对基础研究重要性的认识、对力学是基础学科的主张、对科学研究的 “ 应用数学过程 ” 的理解等等，因此，我们非常容易接受他的观点，也增加了对他的敬佩。我们认为，谈镐生先生是老一代的优秀学术前辈，是我们所有力学工作者的楷模，我们应该学习他爱国敬业、求真务实的高尚品德，弘扬和传承他的先进的学术思想，努力在新形势下做好自己的本职工作，为进一步发展我国的力学事业贡献一切力量。这是对谈先生的最好的纪念。顺致敬意！上海市应用数学和力学研究所 2006-11-23; 个人分类: 名人纪实|6183 次阅读|0 个评论

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标签: 基础力学

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