三本院校理論力學(xué)教學(xué)改革與實踐

王玲娟,張 麗

（宿遷學(xué)院，江蘇 宿遷 223800）

0 引言

理論力學(xué)是研究物體機械運動一般規(guī)律性的學(xué)科，是機制、機電、模具等機械類專業(yè)的重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，起到由理論到工程、由基礎(chǔ)到專業(yè)的橋梁作用，為將來從事科學(xué)技術(shù)工作和學(xué)習(xí)一系列的后繼續(xù)課程打好必要的基礎(chǔ)。目前由于理論力學(xué)教學(xué)課時大幅減少，三本學(xué)生理論基礎(chǔ)薄弱，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，如何提高教學(xué)質(zhì)量，筆者從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式和教學(xué)考試評價模式等方面對理論力學(xué)教學(xué)進行了改革。

1 教學(xué)內(nèi)容改革

1.1 整合教學(xué)內(nèi)容

理論力學(xué)由原來120 學(xué)時，現(xiàn)在減少到72 學(xué)時，課時大幅減少，教學(xué)內(nèi)容必須要做相應(yīng)的整合。對于學(xué)生們?nèi)菀渍莆盏牟糠只蛟诖髮W(xué)物理課程中曾講過的內(nèi)容，安排學(xué)生自學(xué)。利用有限的課時，側(cè)重講授課程的重點、難點、關(guān)鍵部分、知識點間的聯(lián)系。靜力學(xué)部分，平面平行力系、平面力偶系不用單獨作為一章，可以作為平面任意力系中的特殊力學(xué)講解，靜力學(xué)專題中的桁架部分不用講解，主要是土木專業(yè)介紹，機械類專業(yè)直接刪去。運動學(xué)部分點的運動、剛體的簡單運動在大學(xué)物理部分已經(jīng)學(xué)習(xí)過了，上課時只做適當(dāng)?shù)膹?fù)習(xí)，重點介紹點的運動的合成和剛體的平面運動。動力學(xué)部分點的動量定理、動能定理與大學(xué)物理也重復(fù)，所以只做簡單介紹，重點介紹質(zhì)點系的動量定理、動量矩定理和動能定理。這樣可以避免課堂時間的浪費，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。

1.2 教學(xué)內(nèi)容與工程實踐聯(lián)系

由于三本院校學(xué)生理論基礎(chǔ)相對比較薄弱，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，對于純粹的理論推導(dǎo)往往比較厭煩，所以教學(xué)過程中結(jié)合抽象的力學(xué)模型，略去比較復(fù)雜的公式推導(dǎo)，主要介紹定理、公式的運用，引進大量工程和生活實例，使之返璞歸真，源自實際，服務(wù)于實際，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。讓其理解這個定理可以解決哪些工程實際問題，如介紹動量矩定理時，可以與航天器的姿態(tài)控制、直升機尾翼作用、跳水運動員在跳水過程中如何轉(zhuǎn)動身體等實際問題聯(lián)系起來，一定可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對公式、定理也一定能有全面的理解。

1.3 習(xí)題課教學(xué)內(nèi)容改革

理論力學(xué)課程教學(xué)過程中，學(xué)生普遍反映的問題是：定理好懂，習(xí)題難做。解題的能力,即是駕馭基本理論知識來解決復(fù)雜問題的能力的實際反映。教學(xué)實踐也表明,學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課時的主要困難就在運用基本理論來解題的問題上。如何上好理論力學(xué)習(xí)題課是教學(xué)改革的一項重要內(nèi)容。首先選擇習(xí)題時要注意理論聯(lián)系實際，結(jié)合所學(xué)專業(yè)的力學(xué)問題和工程實際，這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣，同時也可以為后續(xù)課程打基礎(chǔ)。其次習(xí)題讓學(xué)生先做然后再講，可以起到事半功倍的效果。作業(yè)是學(xué)生掌握和鞏固所學(xué)知識，通過作業(yè)教師可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。作業(yè)批改后，將作業(yè)中出現(xiàn)的典型錯誤、典型解法進行記錄，對錯誤進行分析，以便習(xí)題課上及時糾正，及時找出錯誤原因和學(xué)習(xí)中存在的問題。

2 教學(xué)方法改革

2.1 啟發(fā)式教學(xué)與灌入式教學(xué)相結(jié)合

理論力學(xué)教學(xué)過程中采用啟發(fā)式和灌入式相結(jié)合的教學(xué)方法。對于一些基本的定理、公理采用灌入式教學(xué)法，可以幫助學(xué)生打下堅實的理論基礎(chǔ)。對于部分定理及公理的應(yīng)用采用教師起引導(dǎo)作用，學(xué)生起主導(dǎo)作用的啟發(fā)式教學(xué)方法?？紤]學(xué)生的認(rèn)知過程，營造學(xué)生主動參與的學(xué)習(xí)環(huán)境，實現(xiàn)師生互動。把課堂上教與學(xué)的過程當(dāng)作理論研究與應(yīng)用實踐的過程來完成，突出學(xué)生的主體地位。通過具體事例引出問題，例如動量矩定理引入用直升飛機如果沒有尾翼將發(fā)生什么現(xiàn)象？然后介紹動量矩定理，得出結(jié)論，解決問題。引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識，在探索的過程中尋求解決問題的方法與途徑，并留給學(xué)生獨立思考的空間。通過啟發(fā)式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生力學(xué)建模的能力，并培養(yǎng)其提出問題、分析問題和解決問題的能力。

2.2 開放式教學(xué)

避免注入式教學(xué)，采用開放式的教學(xué)方法。為了加深學(xué)生對知識點的理解和應(yīng)用能力的提高，教學(xué)過程中，教師積極與學(xué)生互動，鼓勵學(xué)生在課堂上主動發(fā)言，敢于提問，積極思考，鼓勵學(xué)生一題多解，教師要善于引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成全方位、多角度思維的良好習(xí)慣，以便拓寬解題思路，提高解題能力。如介紹物體受力分析時，是否運用三力平衡匯交定理，用與不用繪制出來的圖有何不同，各自優(yōu)缺點是什么，可以讓學(xué)生去思考；介紹速度分析時，可以采用點的運動學(xué)，先寫出運動方程，然后求導(dǎo)分別算出速度和加速度，學(xué)習(xí)完點的運動合成后，鼓勵學(xué)生運用速度合成定理求速度和加速度，然后比較兩種方法各自的優(yōu)缺點。通過比較，教師再適時的歸納、總結(jié)，可以極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果顯著提高。

2.3 提問式教學(xué)

課堂教學(xué)中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，在發(fā)揮教師主導(dǎo)作用的同時，努力創(chuàng)造條件，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，創(chuàng)造性，使學(xué)生從知識的被動接受者變?yōu)橹鲃訁⑴c者。問題式教學(xué)就是在講課過程中不斷的提出問題，分析問題，然后解決問題。提出問題后讓學(xué)生思考然后回答，也可以在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上教師自己解答。教學(xué)過程中堅持師生互動。由于學(xué)生理論知識基礎(chǔ)薄弱，對于理論力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容不理解、不感興趣。為了調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，在課堂教學(xué)中，采用常提問，促進學(xué)生主動學(xué)習(xí)，大膽表達。如在講授點的運動合成過程中，剛講完，學(xué)生會覺得云里霧里，在開始講解例題的過程中，提出動點選什么，動系選什么，這時再聯(lián)系公式，要保證相對速度和牽連速度的存在，也就是動系自己要有運動，動點相對于動系也要有運動，學(xué)生先自己選擇動點、動系，然后對照公式就可以知道自己選擇是否正確了。整個教學(xué)過程中，讓學(xué)生不斷的思考，可以提高學(xué)生的注意力，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，教學(xué)效果自然就提高了。提問式教學(xué)還可以引導(dǎo)學(xué)生對前后內(nèi)容內(nèi)在聯(lián)系的思考，在進行后面內(nèi)容教學(xué)時，利用提問回顧之前內(nèi)容，避免學(xué)生前學(xué)后忘。

3 教學(xué)模式改革

3.1 多媒體教學(xué)

有效利用多種教學(xué)手段，采用多媒體教學(xué)。多媒體教學(xué)可以節(jié)省大量的板書時間，并使教學(xué)活動變得直觀、生動，提高學(xué)生的感性認(rèn)識，對于需要較強形象性思維的內(nèi)容或需要逐步展開演示的內(nèi)容，盡可能運用動畫等動態(tài)演示手段進行多媒體輔助教學(xué)。如對于機械專業(yè)學(xué)生，運用多媒體教學(xué)可以將理論力學(xué)中機構(gòu)運動生動而直觀地表現(xiàn)出來，學(xué)生容易理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時通過多媒體還可以展示力學(xué)在現(xiàn)代科技中的發(fā)展與應(yīng)用，縮短課堂教學(xué)與實際問題的距離，開闊學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生的求知欲。但如果純粹運用多媒體教學(xué)，部分學(xué)生的思維跟不上講授速度，會對課程失去信心和興趣，所以采用多媒體教學(xué)的同時也要與傳統(tǒng)教學(xué)方法有機結(jié)合起來。

3.2 網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)

建立理論力學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程，網(wǎng)絡(luò)課程包括教學(xué)大綱、教案、電子課件、歷年試卷、各章節(jié)習(xí)題及答案、在線測試，疑問解答等部分。通過網(wǎng)絡(luò)課程，學(xué)生在課余時間可以自學(xué)該門課程，對于上課過程中不理解的部分也可以進行相應(yīng)的回顧，有疑問也可以通過網(wǎng)絡(luò)與任課教師進行交流，通過在線測試，可以對本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)進行相應(yīng)的檢測，從而達到復(fù)習(xí)的效果。

4 考核方式的改革

考試的目的是為了檢查學(xué)生對本課程的基本內(nèi)容的掌握程度，同時也是對教師教學(xué)效果的檢測。改革之前，期末考試成績占總成績的85%，平時考勤和作業(yè)占15%，期末考試成績比例偏高，導(dǎo)致一部分學(xué)生不注重平時學(xué)習(xí)，考試之前臨陣磨槍，死記硬背，對知識點并不能完全掌握。

為了使考核方式更科學(xué)合理，理論力學(xué)考試采用了教考分離體系，即期末考試采用試卷庫考核形式，期末考試成績占總成績的60%，考勤10%，平時測試20%，作業(yè)10%?？记谶^程中，遲到一次扣0.5 分，曠課一節(jié)扣1 分，曠課超過5 節(jié)，平時成績清零。至于作業(yè)，我們每月開展一次作業(yè)抄襲認(rèn)定，由教研室的教師和領(lǐng)導(dǎo)組成，交叉檢查認(rèn)定，認(rèn)定一次作業(yè)抄襲扣3 分，作業(yè)成績低于5 分，平時成績清零。這兩項規(guī)定使得學(xué)生平時不再曠課，作業(yè)不再抄襲，避免了期末考試前臨陣磨槍的現(xiàn)象。平時測試形式比較靈活，可以是閉卷考試，也可以是小論文的方式，這樣可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，并能提高學(xué)生運用所學(xué)知識分析問題和解決問題的能力。

5 結(jié)論

三本院校理論力學(xué)教學(xué)難度大，本人從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式和考核方式方面進行了教學(xué)改革和實踐，取得了良好的教學(xué)效果，在以后的教學(xué)工作中有待于進一步的驗證和創(chuàng)新。

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