基础力学数值实验CIA的设计.pdf

第 l8卷 第 1期 海 南 大 学 学 报 自然 科 学 版 v0l18No．1 2O00年3月 ATURALSCI~ CEJO(JRNALOFHAINAN UNIVERq．rI~ Mar． 砌 基础力学数值实验 CAI的设计 12一 陈超核 金玉澄 陈奕柏 c}3 1而 土 _海口570228) 摘 要 针对基础力学数值实验教学 目前存在的问题 ，按新型教学模式 的思想．提 出了数值 实验CAI的实现途径 ． 美键词 数值实验；cAI；基础力学 ‘_ 。 ‘-- 。-。一 中国图书资料分类号 ：TP391．7：O34 “数值实验 CAI”是指用计算机辅助以下两方面的教学：①应用工程计算软件，采用数值方 法求解一些工程实际问题；②用计算机来仿真实验 ．其中数值计算不仅包括数值计算方法的应 用，还包括力学模型的正确建立．而计算机仿真实验则包括在计算机上再现实验过程和提供在 计算机上学习实验、设计实验、完成实验的软件环境． 数值实验教学有助于培养学生用计算机解决工程实际 问题的能力，让学生借助于计算机 学习实验方法和进行创造性实验 ，这在一定程度上也弥补实验设备不足、现代化程度不高的问 题 ． 工程专业的大学生毕业走上工作岗位后，实际面临的工程 问题现 已越来越多地要借助于 计算机来解决 ．而现在普遍存在的一个 问题：大学生们虽然 已学了不少计算机方面的课程 ，但 真正在各 自学科中使用计算机处理 问题的能力还很差 ，以至于毕业后面对一个 高度信息化 的 社会而不知所措，缺乏竞争力．所 以培养学生的科学计算能力 ，特别是用计算机解决实际工程 问题 的能力应 当作为工科大学生学习的重要环节 ． 基础力学课程如理论力学、材料力学、弹性力学、结构力学等是土木工程专业学生最重要 的，而且也是实践性很强的专业基础课 ，教学中引入计算机辅助教学，以及重视基础力学数值 实验教学，对巩固基础力学的基本理论和培养学生应用理论解决工程实际问题具有巨大的作 用 ．同时它也是培养学生创造力的一个有效措施 ． 本文将探讨计算机辅助数值实验教学的新模式与实现途径． 1 新型教学模式的设计 基于创造性教育的教学模式 1【．2j，应体现学生的参与性和学生的自主学习．教师在其中的 主要工作只是创设情景、提出问题、保证资源提供、组织协作活动、组织学生进行语言和文字的 表达和意义建构 ． 教与学的活动方式 ，除传统的集中讲授方式外，在现代教育技术的环境下，还应特别强调 收稿 日期：1999—06—30 作者筒井 ：陈超棱 ．男 ．1962年生 ．副裁授 *海南大学数学研究课题 第 1期 陈超棱 盘玉澄 陈类柏 ：基础力学数值实验 CAI的设计 93 如下多种方式： 1)集中环境下的个别化学习方式 ； 2)非集中环境下的个别化学习方式； 3)小组协作学习方式 ； 4)远程 自主学习方式 ； 5)远程同步协作学习方式 ． 对于上述的不同的教学方式，我们要通过对教师指导性活动的设计和对学生 自主性学习 活动的设计，既保证充分发挥教师的主导作用，又使学生在学习过程 中充分体现学习者作为认 知主体的地位． 教师指导性的活动应设计为： 1)交代教学 目标，引起学生注意 ，明确具体学习要求； 2)指导学生对情境和问题的观察，通过语言和动作指导观察的重点、特征部位等； 3)提 出具有思考性 的问题 ，引导学生再次观察和思考 ； 4)组织学生进行多