理论力学教学现代化探索

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理论力学作为物理系的首门理论物理课程,对初步培养学生的理论物理思维和研究方法起着至关重要的作用。但目前一些师范院校的理论力学课程与教学中存在许多弊端:教材内容与普通力学的内容重叠较多,缺乏时代气息、未能反映近代科技成果的新内容和力学的新发展,教学方法和手段也显得较为落后,未能充分发挥其培养学生学习能力、创新能力和促使学生科学素质育成的作用。因此,理论力学教学改革迫在眉捷。本文首先分析了目前理论力学课程和教学中存在的问题,并对国内外物理课程及理论力学教学改革的现状进行了分析。然后,阐述了理论力学教学改革的理论依据——建构主义学习理论。接着,以建构主义理论为指导,在国内高校理论力学教学改革的经验基础之上,根据社会对大学生的要求及经典力学自身发展的特点,对理论力学教学的现代化提出了几点设想:第一、在理论力学课程中引入非线性力学的基本概念、基本内容和基本方法。第二、把计算机技术引入教学,进行教学方法的改革。让学生以数学软件MATLAB为学习工具,通过自主探索式学习来掌握所引入的非线性力学的基本概念和内容,培养学生利用计算机的数值计算和模拟技术来研究理论力学问题的能力。最后,本文选取了两个典型实例:以单摆的运动作为“接口”,在理论力学教学中逐步引入非线性力学的一些基本概念和基本内容;以刚体的定点转动为例介绍利用计算机的数值计算和模拟技术来研究理论力学中的非线性问题。
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