獨(dú)立院校的理論力學(xué)教學(xué)初探

盧進(jìn)帥　陳珺　趙毅山　唐動(dòng)亞

摘 要： 本文針對(duì)獨(dú)立學(xué)院的辦學(xué)實(shí)際，分析理論力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀，從教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)手段多方位著手，提高學(xué)生學(xué)習(xí)理論力學(xué)的興趣和成績，為推進(jìn)學(xué)校的教學(xué)改革而努力。

關(guān)鍵詞： 獨(dú)立院校 理論力學(xué) 教學(xué)改革

理論力學(xué)由于其抽象性和概括性的特點(diǎn)，因此往往容易使學(xué)生因理解上的偏差而導(dǎo)致各種錯(cuò)誤，留下“理論力學(xué)易聽懂、題難做”的印象。本課程的教學(xué)任務(wù)是要求學(xué)生初步掌握剛體靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的相關(guān)知識(shí)和規(guī)律，要求學(xué)生能把一些簡單工程實(shí)例簡化為力學(xué)模型并求解[1]。理論力學(xué)是大學(xué)中具有承前啟后意義的重要課程，需要之前的高等數(shù)學(xué)和大學(xué)物理等課程做基礎(chǔ)，為后續(xù)的機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等專業(yè)課程打基礎(chǔ)。獨(dú)立院校招生對(duì)象絕大部分是第三批本科批次的學(xué)生，這些學(xué)生普遍基礎(chǔ)不夠扎實(shí)，學(xué)習(xí)目的性不夠明確，自學(xué)能力不足，等等，綜合因素導(dǎo)致理論力學(xué)成績不理想，期末老師掛科率居高不下[2]。針對(duì)上述情況和獨(dú)立院校的辦學(xué)實(shí)際，探索一條適合于獨(dú)立院校學(xué)生的理論力學(xué)教學(xué)之路顯得尤為迫切。

一、因材施教，修訂教學(xué)大綱，注重案例式教學(xué)。

我們以哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室編寫的第七版《理論力學(xué)》作為教材，該教材總體反響不錯(cuò)，知識(shí)點(diǎn)講解透徹，但是針對(duì)三本學(xué)生而言難度可能過大，相應(yīng)例題缺乏一些[3]。因此，我們修訂教學(xué)大綱，將總學(xué)時(shí)定為68學(xué)時(shí)，做到有的放矢；注重案例式教學(xué)，在舉例工程案例中介紹分析，以增強(qiáng)學(xué)生分析、研究、解決問題的能力，同時(shí)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?，F(xiàn)簡單舉例說明如下：

1.靜力學(xué)中受力分析方法與大學(xué)物理課程中相關(guān)內(nèi)容有所區(qū)別，學(xué)生對(duì)此易混淆而造成困擾，故建議在大學(xué)物理課程中弱化受力分析一章節(jié)的講解。

2.針對(duì)不同專業(yè)學(xué)生，教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)有不同側(cè)重點(diǎn)。如針對(duì)汽車工程專業(yè)學(xué)生可選講碰撞和振動(dòng)內(nèi)容，對(duì)土木工程專業(yè)學(xué)生可選講空間力系內(nèi)容。

二、改革教學(xué)手段，采用黑板板書與多媒體技術(shù)應(yīng)用相結(jié)合，理論公式推導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的教學(xué)方法，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。

作為任課教師，我們需要花更多時(shí)間和精力用于完善多媒體課件的內(nèi)容和表現(xiàn)形式，使之精益求精，但多媒體的使用也只能作為傳統(tǒng)教學(xué)的補(bǔ)充。具體做法一般如下：在新概念的引入和工程實(shí)例的介紹上，盡量使用幻燈片和視頻短片，在講解例題時(shí)，可以用多媒體播放題目和插圖，以減少用于寫板書的時(shí)間，母體講解過程則需要寫板書，因?yàn)橐徊揭徊降赝茖?dǎo)更能幫助學(xué)生的思維跟著板書走，讓學(xué)生有思考和動(dòng)手驗(yàn)算的時(shí)間。此外，講解步驟應(yīng)因?qū)W生而異，如果學(xué)生對(duì)題中涉及的微積分問題不理解的話，則需要仔細(xì)推導(dǎo)此過程。

此外，在課堂上相關(guān)的理論公式推導(dǎo)和實(shí)踐課中力學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，二者可以相互印證，以加深理解和記憶，有利于學(xué)生對(duì)力學(xué)的學(xué)習(xí)。

三、改革教學(xué)方法，開展啟發(fā)式教學(xué)，并以力學(xué)競賽為契機(jī)，促進(jìn)力學(xué)教學(xué)創(chuàng)新

作為任課教師，我們可以通過歸納類比，相似的地方啟發(fā)學(xué)生思考，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行初步的邏輯思維訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和分析問題的能力。啟發(fā)式教學(xué)是根據(jù)教學(xué)目的、內(nèi)容、學(xué)生的知識(shí)水平和知識(shí)規(guī)律，運(yùn)用各種教學(xué)手段，通過啟發(fā)、引導(dǎo)使學(xué)生獨(dú)立思考、主動(dòng)獲取知識(shí)，使學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，以促進(jìn)身心發(fā)展。根據(jù)學(xué)生和理論力學(xué)課程的特點(diǎn)，教學(xué)實(shí)際中采用過程啟發(fā)式教學(xué)。該方法是培養(yǎng)創(chuàng)造性的好方法，即在講課過程中不斷提出合適的問題，這些問題可讓學(xué)生在課堂互相討論回答，同樣可以在學(xué)生思考的基調(diào)上由教師給予歸納[4]。如點(diǎn)的速度合成定理適用于點(diǎn)的任意運(yùn)動(dòng)，而點(diǎn)的加速度合成定理要對(duì)牽連運(yùn)動(dòng)是平動(dòng)還是定軸轉(zhuǎn)動(dòng)不同條件下區(qū)別對(duì)待。對(duì)于科氏加速度的引入，可以“大膽假設(shè)，小心求證”，對(duì)于定理的推導(dǎo)和證明可以粗略一點(diǎn)，可以運(yùn)用特例簡單證明，然后引入大量生活案例和常識(shí)舉證。此外，啟發(fā)式教學(xué)可以舉一反三，對(duì)于點(diǎn)的速度合成定理和點(diǎn)的加速度合成定理的運(yùn)用，需要各個(gè)量在規(guī)定的方向在等式兩邊分別投影，而不可以類似力的平衡的求法，這點(diǎn)在課堂上務(wù)必注意。

近年來，“周培源大學(xué)生力學(xué)競賽”受到學(xué)校和系部的高度重視，積極組織學(xué)生參賽，并取得優(yōu)異成績[5]。2015年第十屆全國周培源大學(xué)生力學(xué)競賽中，我校學(xué)生發(fā)揮出色，共獲得省一等獎(jiǎng)一項(xiàng)，省二等獎(jiǎng)一項(xiàng)，省三等獎(jiǎng)三項(xiàng)的良好成績，這成績的取得在全省同類院校中名列前茅。為了切實(shí)推動(dòng)競賽工作的開展，學(xué)校特聘同濟(jì)大學(xué)的富有賽事指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)的老教授前來輔導(dǎo)答疑，并舉行多元化的上課形式，以此培養(yǎng)創(chuàng)新性力學(xué)人才。

總之，對(duì)于獨(dú)立院校的理論力學(xué)教學(xué)工作而言，需要從更新教學(xué)理念、教學(xué)手段和教學(xué)方法多方位入手。針對(duì)本校學(xué)生的實(shí)際情況，牢牢把握“因材施教”的教學(xué)原則，注重案例教學(xué)，理論聯(lián)系實(shí)踐，同時(shí)“以賽促學(xué)”，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，將學(xué)到的知識(shí)更好地應(yīng)用于后續(xù)專業(yè)課程和工作中將是任課老師不懈努力的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫立紅，吳云鵬，劉寶良.深化材料力學(xué)教學(xué)改革提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)[J].高等教育研究，2008.25（3）.

[2]李力，劉新樂，孫旭光.獨(dú)立學(xué)院理論力學(xué)教學(xué)方法研究[J].科技信息，2011（11）.

[3]哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室.《理論力學(xué)》（第七版）[M].北京：高等教育出版社，2009.

[4]何燕，聶宏飛.獨(dú)立院校理論力學(xué)教學(xué)探索與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2013（35）.

[5]胡和平，郭長青.以力學(xué)競賽為契機(jī)促進(jìn)力學(xué)教學(xué)改革[J].考試周刊，2012，10：17-18.