【一流课程】理论力学A

发布者:刘长江发布时间:2024-05-08浏览次数:216


获奖等级:国家级

课程类别:线上线下混合式一流课程

完成单位:航空学院

课程负责人:陈建平

课程团队其他主要成员:唐静静、刘荣梅


一、课程概况

理论力学A是工程力学“钱伟长班”、航空航天创新班的主干核心课程,是其它力学课程与航空航天类专业课程的重要基础。课程在大二上学期开设,80学时/5学分,主要内容包括静力学、运动学、动力学和实验四大部分,课程的教学目标是“知识传授、能力培养、素质提升、价值引领”。

课程先后获评江苏省精品课程、江苏省高校精品在线开放课程、江苏省一流课程等,为我校国家工科基础课程(力学)教学基地、工程力学和飞行器设计国家一流专业建设、力学拔尖学生培养基地2.0以及国家教学成果一等奖起到了关键支撑作用,历年来在国际、全国大学生力学竞赛中屡获大奖,名列前茅。

二、课程建设与改革举措

1.有机融入课程思政内容,立德树人。一方面教师为人师表,以身教感染学生,用优良的教风带动学风。例如,主讲教师“行礼三十载 诠释立德树人”的事迹被人民网、新浪网、扬子晚报等有关媒体报道。另一方面是在课程讲授中融入思政元素,用身边的、鲜活的例子培养学生的家国情怀和社会责任感。例如,在涉及航天器相关的力学问题时介绍北斗卫星总师、我校原理论力学教研室毕业研究生陈忠贵的事迹,激发学生的学习热情。

2.构建适应新时代、新工科要求的课程体系。重塑课程内容,注重基础,挖掘深度,适度扩展,面向未来。根据课程特点和性质,精讲基本概念、基本理论,如科氏加速度、欧拉角、刚体碰撞等;深度研讨重点难点,如点的复合运动、动力学普遍定理等;解剖典型错误,如受力分析常见错误、运动分析常见错误等。根据学生的特点和专业背景,加强学生的工程概念和工程意识,突出工程中的力学问题,力学在工程中的应用,引入大量的工程实例,特别是航空航天领域的工程实例,如飞机的受力、飞行器的空间运动、航天器的对接、飞行员的超重失重等。

3.以学生为中心,发挥混合式教学优势。改革“老师讲,学生听”的陈旧教学模式,构建以“教师为主导,学生为中心”的教学模式,使用在线开放课程和雨课堂等智慧教学工具开展混合式教学,线上线下有机结合,开展自主学习+深度研讨的新时代教学模式实践,鼓励学生提问质疑,实现师生互动、生生互动。例如,学生通过线上学习对分析行星齿轮运动的不同方法提出质疑,线下课堂深度讨论,气氛热烈,“从游效应”明显。利用雨课堂和微信建立课程群,进行课程教学管理,发布课程公告,实现线上课堂直播、课堂回放、课程阅读文献推送、作业推送、作业提交与批改等。在PPT中大约每15分钟左右插入一个随堂问题,限时答题,让学生在课堂上忙起来。

4.开展研究型、案例式、项目式教学。引导学生在学习中研究,激发学习兴趣,开阔学生视野。例如,通过航天器对接力学模型、桁架内力计算通用程序与可视化等案例和项目培养学生的科研素养和团队合作意识。加强实验实践教学,实物实验和数值仿真实验并重。构建了定量测定实验、原理演示实验、数值分析实验与创新提高实验相结合的实验教学体系。

三、课程主要特色

1.构建了理论教学、实验实践和课程思政三位一体的课程内容体系。根据新工科和学科发展对人才培养的要求,优化传统教学内容,新增运动学和动力学计算机辅助分析,自主研发并开设具有特色的教学实验项目,建设课程思政案例,融入教学过程,将知识传授、能力培养和价值塑造有机融合。

2.发挥混合式教学优势,以学生为中心,教学活动丰富多样。使用在线开放课程和智慧教学工具实现线上线下混合教学,线上自主学习、提问质疑,线下深度讲解、小组讨论、翻转课堂、实验实践等,线上线下有机衔接,互为补充,激发学习兴趣,开阔学生视野。

3.引导学生在学习中研究,在研究中学习,突出能力素质培养。开展研究型、案例式、项目式教学,培养学生将学习重点从直接利用已有的力学模型转向根据工程实际问题建立力学模型、从单一的解题转向分析问题的本质和内涵、从运动学和动力学问题的瞬时分析转向全程全貌的计算机分析、从求解习题转向提出问题和创新命题。

4.改革成效显著。课程团队成员教书育人,教学理念先进,教学改革积极,教学水平高,多人获得全国和省级各类教学奖励。学生学习效果好,历年来在国际国内大学生力学竞赛中屡获大奖,名列前茅。

四、课程建设成效

课程团队成员教书育人,教学理念先进,教学改革积极,教学水平高,多人获得全国和省级各类教学奖励。课程团队教师是国家工科基础课程(力学)教学基地建设、力学拔尖学生培养基地2.0建设、工程力学国家一流专业建设和全国高校黄大年式教师团队骨干成员,2人获全国基础力学青年教师讲课竞赛特等奖,1人获第五届高校混合式教学创新竞赛一等奖,3人获全国力学优秀教师奖,2021年课程获评江苏省一流课程,2017年和2018年课程团队成员作为主要成员获江苏省教学成果特等奖和国家教学成果一等奖,2019年课程团队被授予“江苏省工人先锋号”。

课程教学质量优秀,学生学习效果好,历年来在国际国内大学生力学竞赛中屡获大奖,名列前茅。2019年全国大学生力学竞赛中2人获特等奖、4人获一等奖、5人获二等奖,并获创新制作团体特等奖,2018-2020年国际大学生力学竞赛获金奖5项,其中2019年获国内唯一个人金奖。