獨(dú)立學(xué)院理論力學(xué)課程教學(xué)改革與探索

何洋，修樹東，姚文斌

摘要：理論力學(xué)是高校工科專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，其理論性較強(qiáng)，同時獨(dú)立學(xué)院學(xué)生基礎(chǔ)比較差，學(xué)習(xí)態(tài)度也不是很好，因此教與學(xué)的難度均比較大，在新形勢下如何教好這門課程，提高獨(dú)立學(xué)院校理論力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量的問題擺在了教師面前。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，對教學(xué)過程中的一些問題進(jìn)行探討，通過分析這些問題對教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革。

關(guān)鍵詞：理論力學(xué)；教學(xué)方法；教學(xué)改革

中圖分類號：TB1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）03-0044-02

理論力學(xué)是力學(xué)的基礎(chǔ)和核心課程，是各門有關(guān)后續(xù)課程的重要理論基礎(chǔ)，同時也是一門獨(dú)立的課程。由于理論力學(xué)涉及的內(nèi)容多，范圍廣，方法和技巧靈活多變，學(xué)生對學(xué)習(xí)理論力學(xué)有畏懼情緒，學(xué)習(xí)積極性不高，興趣不濃[1-2]。因此，教學(xué)質(zhì)量難以提高。而在獨(dú)立學(xué)院，學(xué)生基礎(chǔ)知識比較薄弱，自學(xué)能力和理解能力也較差，學(xué)習(xí)理論力學(xué)就更困難了，學(xué)不會有的同學(xué)就會放棄，滋生抵觸厭學(xué)情緒，最終造成教學(xué)質(zhì)量差，掛科率高的尷尬局面。針對這一層次的學(xué)生，教學(xué)方法也不能完全按照普通本科院校，在教學(xué)的過程中，還需要不斷地進(jìn)行探索，找到最適合本層次學(xué)生的教學(xué)方法。注重理論力學(xué)課程建設(shè)與改革，對提高教學(xué)質(zhì)量，提高獨(dú)立學(xué)院工科專業(yè)學(xué)生理論水平和工程技術(shù)素質(zhì)具有重要意義。

一、理論力學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀與存在問題

近年來，隨著通識教育理念不斷深入，理論力學(xué)課程的課時量較前些年大幅減少，特別是獨(dú)立學(xué)院學(xué)生，理論基礎(chǔ)不是很扎實(shí)，對于理論抽象化的過程難以理解，進(jìn)而影響到后續(xù)材料力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)等課程的學(xué)習(xí)。具體而言，主要存在以下問題：學(xué)生對本專業(yè)以后的發(fā)展方向，所從事的職業(yè)不是很明確，對本課程在整個專業(yè)學(xué)習(xí)體系中的定位不是很清楚，因此對本課程的學(xué)習(xí)目的不明確，學(xué)習(xí)動力不足；理論性太強(qiáng)，受力分析和理論推導(dǎo)較多，學(xué)生理解比較困難。大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為理論力學(xué)分析問題的方法煩瑣、步驟多、易出錯，因而產(chǎn)生厭學(xué)的情緒。不肯深入理解概念，喜歡憑感覺，特別在分析受力等一些基本問題上反復(fù)出現(xiàn)錯誤；教學(xué)方法單一，主要是多媒體結(jié)合黑板板書的形式，受力圖和計(jì)算公式都很多，學(xué)生提不起學(xué)習(xí)的興趣。考試形式單一，學(xué)生死記硬背公式概念的情況普遍發(fā)生，遇到實(shí)際問題很難融會貫通。[3]

二、具體要解決的關(guān)鍵問題

針對理論力學(xué)教學(xué)過程中的一些問題，需研究相應(yīng)的對策，以解決教學(xué)效率低下的問題。主要解決的幾個關(guān)鍵問題是：結(jié)合獨(dú)立學(xué)院學(xué)生實(shí)際情況，適當(dāng)降低難度，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)；理論聯(lián)系實(shí)際，使研究的問題具體化，使學(xué)生易于理解；創(chuàng)新教學(xué)方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；創(chuàng)新考試形式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和目的性。

三、課堂教學(xué)模式的改進(jìn)措施

1.完善教學(xué)大綱，選用合適的教材。首先，要有完整的、規(guī)范的教學(xué)大綱。經(jīng)過調(diào)查研究，認(rèn)真討論分析，結(jié)合實(shí)際情況，編制教學(xué)大綱，力求體現(xiàn)強(qiáng)化基礎(chǔ)、突出重點(diǎn)，同時還要考慮本專業(yè)后續(xù)課程的需求，又要使教學(xué)內(nèi)容符合獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的實(shí)際情況。從而使教學(xué)目標(biāo)確定，教學(xué)要求規(guī)范，教學(xué)內(nèi)容統(tǒng)一，使得教學(xué)大綱滿足現(xiàn)代化人才培養(yǎng)要求。其次，要選用合適的教材?，F(xiàn)有教材基本上都是適用于普通本科院校和高職院校的學(xué)生，真正適用于獨(dú)立學(xué)院這一層次的教材很少。因此，可以將普通本科院校教材進(jìn)行精簡，選擇跟本專業(yè)后續(xù)課程有關(guān)聯(lián)的內(nèi)容進(jìn)行講解，為后續(xù)課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，又不會因?qū)W時少、難度大而造成學(xué)習(xí)困難。

2.啟發(fā)式教學(xué)。課堂上，在向?qū)W生傳授知識，進(jìn)行邏輯性，集中性思維訓(xùn)練的同時，更加注重對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性思維訓(xùn)練，有意識地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索性、直覺性、發(fā)散性和想象性的思維活動，激發(fā)創(chuàng)新意識、提高創(chuàng)造能力、分三個層次進(jìn)行。首先，在每個章節(jié)的開頭，向?qū)W生簡介學(xué)科的發(fā)展歷史，讓學(xué)生身臨其境，產(chǎn)生發(fā)展與創(chuàng)新的意識，讓學(xué)生主動構(gòu)想開辟科學(xué)新途徑的思路，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索性思維，通過創(chuàng)設(shè)帶有啟發(fā)性問題的情境，采取設(shè)問、反問等方式提出問題，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，有利于培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的邏輯思維能力；其次針對某些重要概念，及時出示靈活多樣的思考題，引發(fā)學(xué)生積極思維，訓(xùn)練直覺，刺激靈感；再次是講授例題時，針對同一力學(xué)模型，通過多角度、多形式、多層次的命題變換，構(gòu)造點(diǎn)、線、面、體的立體思維網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行遷移、躍變、逆向等發(fā)散型思維基本素質(zhì)的訓(xùn)練。

3.引入多媒體技術(shù)輔助教學(xué)。利用多媒體技術(shù)對文本、聲音、圖形、圖像、動畫等進(jìn)行綜合處理，充分創(chuàng)造出圖文并茂、有聲有色、生動逼真的教學(xué)環(huán)境，恰到好處地使用多媒體教學(xué)手段，為教師教學(xué)的順利實(shí)施提供良好的保障，并能最大限度地利用好有限的學(xué)時。例如在講授運(yùn)動學(xué)部分時，學(xué)生反映機(jī)構(gòu)的運(yùn)動和機(jī)構(gòu)中的各個組成部分如何傳遞運(yùn)動較難想象；在學(xué)習(xí)點(diǎn)的合成運(yùn)動時對確定動點(diǎn)的絕對和相對運(yùn)動軌跡感到非常困難，利用多媒體技術(shù)，將機(jī)構(gòu)運(yùn)動過程、動點(diǎn)的絕對和相對運(yùn)動軌跡動態(tài)地顯示出來，使抽象的問題直觀化，幫助學(xué)生分析和理解，縮短了認(rèn)識時間，加深了學(xué)生的印象。

四、課外創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)改革措施

1.舉辦課外系列專題講座。通過講座，使學(xué)生更深刻地理解理論力學(xué)課程的性質(zhì)及學(xué)習(xí)目的，了解力學(xué)在工程實(shí)際中的應(yīng)用，特別是在現(xiàn)代工程技術(shù)中的應(yīng)用。每位主講教師每學(xué)年進(jìn)行1～2次講座，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生熱愛專業(yè)，奮發(fā)向上的優(yōu)良作風(fēng)。

2.開展多種形式的小專題研究活動。在理論力學(xué)教學(xué)過程中，根據(jù)該課程分三篇內(nèi)容的特點(diǎn)，在教學(xué)完成每一篇內(nèi)容后，由教師推選題目或?qū)W生自選題目，讓學(xué)生寫出總結(jié)報(bào)告或論文。這項(xiàng)活動能夠培養(yǎng)學(xué)生積極思維，積極探索和發(fā)現(xiàn)問題，獨(dú)立思考問題的能力。使得學(xué)生能提出自己的看法，進(jìn)而得出結(jié)論，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生具有開拓進(jìn)取積極創(chuàng)新能力的目的。

3.開放力學(xué)模型室。根據(jù)力學(xué)模型室的具體情況，實(shí)行課外時間對學(xué)生開放。在模型室，學(xué)生可以通過模型演示，對工程結(jié)構(gòu)的力學(xué)原理和機(jī)構(gòu)的工作原理有一個直觀的認(rèn)識。掌握對工程結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析和受力分析的方法。建立起對工程結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的立體概念，掌握初步的力學(xué)建模方法。把課堂理論教學(xué)與工程實(shí)際有機(jī)結(jié)合起來，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

4.組織學(xué)生參加與課程有關(guān)的競賽。結(jié)合全國大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)大賽、周培源力學(xué)知識競賽和全國大學(xué)生3D數(shù)字化設(shè)計(jì)競賽，讓學(xué)生將理論力學(xué)中所學(xué)內(nèi)容應(yīng)用到競賽中去，提高學(xué)習(xí)目的性。反過來，讓學(xué)生利用3D數(shù)字化設(shè)計(jì)競賽及機(jī)械設(shè)計(jì)競賽中學(xué)會的三維軟件運(yùn)動分析功能建立教材中運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)模型，使之對理論模型的認(rèn)識更進(jìn)一步。

五、改革考試方法，綜合評定學(xué)生成績

在理論力學(xué)試點(diǎn)班中，我們實(shí)施了考試改革，采用了多種方式綜合評定學(xué)生成績：期末考試占總分的60%，考試形式為一頁開卷，學(xué)生可以把公式寫在一張紙上，使學(xué)生講大量時間用在理解，而不是用在記憶公式上面；具有較強(qiáng)針對性的平時訓(xùn)練、課堂提問、課堂紀(jì)律表現(xiàn)等占20%；小論文或大作業(yè)等占20%。有了小論文這一考試形式，為學(xué)生提供了一個應(yīng)用知識、創(chuàng)新知識、分析和解決問題、施展自身才華的機(jī)會。實(shí)踐證明，考試方法的改革既可促進(jìn)理論知識教學(xué)及基本技能培養(yǎng)方面效果的提高，又可使學(xué)生有綜合分析、解決實(shí)際問題的體驗(yàn)，為提高學(xué)生綜合能力打下初步基礎(chǔ)。

通過這些改革措施，確實(shí)調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高了學(xué)生的自學(xué)能力、解決問題的綜合能力和獨(dú)立工作能力，強(qiáng)化了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]辛督強(qiáng).如何提高獨(dú)立學(xué)院學(xué)生學(xué)習(xí)理論力學(xué)的興趣[J].力學(xué)與實(shí)踐，2010，（32）：86-87.

[2]樊甜甜，胡先雄.獨(dú)立學(xué)院機(jī)械類專業(yè)《理論力學(xué)》課程教學(xué)方法探討[J].科技視界，2012，2（6）：57-58.

基金項(xiàng)目：浙江農(nóng)林大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目“理論力學(xué)教學(xué)改革與探索”（YB1140）。

作者簡介：何洋（1982-），男，湖北襄陽人，浙江農(nóng)林大學(xué)講師，主要從事工程力學(xué)方面的教學(xué)和研究。endprint