《理論力學(xué)》課程教學(xué)方法探討

【摘 要】本文針對《理論力學(xué)》課程的特點主要從課程內(nèi)容、理論教學(xué)、實踐教學(xué)三個方便進(jìn)行教學(xué)方法研究和教學(xué)內(nèi)容的深入分析，并對相應(yīng)教學(xué)方法進(jìn)行調(diào)整。

【關(guān)鍵詞】理論力學(xué)；教學(xué)方法；實踐教學(xué)

理論力學(xué)課程是機(jī)械設(shè)計及其自動化專業(yè)學(xué)生的一門具有較強(qiáng)理論分析的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是石油工程、土木工程、建筑專業(yè)等專業(yè)的基礎(chǔ)課程，主要通過研究以靜力學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)為主要內(nèi)容。本課程內(nèi)容多且集中，知識密集且復(fù)雜，理論分析較強(qiáng)導(dǎo)致學(xué)生結(jié)合實踐分析能力較弱。由此，對其進(jìn)行了一些探討，并基于獨立學(xué)院培養(yǎng)應(yīng)用性人才的目標(biāo)要求，以及結(jié)合本課程的教學(xué)特點，對其進(jìn)行深入的研究，會取得一定的教學(xué)效果。

一、課程內(nèi)容

獨立學(xué)院學(xué)生普遍存在學(xué)習(xí)主動性不高、自信心不足[1]，對理論知識不屑一顧，另外理論力學(xué)只研究剛體，不考慮材料變形，理論性很強(qiáng)，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)動力不足，對于機(jī)械專業(yè)來說，應(yīng)多加強(qiáng)實例分析，導(dǎo)致學(xué)習(xí)枯燥，不利于培養(yǎng)學(xué)生的分析能力；有些教材編排章節(jié)，內(nèi)容不夠精煉，并且大多數(shù)教材內(nèi)容中實例過少，不利于學(xué)生拓寬知識面，對寬口徑人才培養(yǎng)模式有一定出入。因此，為了能夠反映學(xué)校培養(yǎng)人才的眼球，適應(yīng)社會的發(fā)展，應(yīng)該對該課程內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。本課程教學(xué)內(nèi)容可為3個部分：

1.靜力學(xué)部分

包括靜力學(xué)的公理、物體受力分析、平面力系和空間力系的受力分析以及在非光滑表面接觸時的受力分析應(yīng)用舉例。這部分教學(xué)主要培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)理論和基本技能，以掌握理論、應(yīng)用為重點，對平衡物體的力學(xué)分析，重點講述其受力后的平衡，而后展開學(xué)習(xí)和課堂討論實例，這樣可以達(dá)到理論和實際相結(jié)合的目的。同時增加一些抽象實例的題型，讓學(xué)生可以更好的掌握和學(xué)習(xí)對物體平衡的分析，從而使得學(xué)生的學(xué)習(xí)思路比較清晰，還可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)其他課程知識。

2.運動學(xué)部分

包括點的描述、點的合成、剛體的運動等等。在教學(xué)期間，要達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生對實際工程的設(shè)計及創(chuàng)新能力，可以實際抽象的實例進(jìn)行模擬化然后進(jìn)行運動分析，讓學(xué)生明白，任何運動都可以簡化看成點或者剛體的運動形式，因此，其主要內(nèi)容集中在學(xué)生要掌握運動學(xué)中點的運動和剛體的運動，從而為后面動力學(xué)打好基礎(chǔ)。

3.動力學(xué)部分

包括動量定理、動量矩定理和動能定理三部分內(nèi)容。該部分主要是靜力學(xué)和運動學(xué)的結(jié)合，是運動體，即就是分析運動物體的力學(xué)性能，以及在整個運動過程中如何才能平穩(wěn)，達(dá)到能量充分的利用。

二、教學(xué)研究方法

理論力學(xué)的研究途徑可分為建立理論體系和理論的工程應(yīng)用兩個方面。通過觀察生活和生產(chǎn)實踐中的各種現(xiàn)象，進(jìn)行科學(xué)試驗，經(jīng)過分析、綜合和歸納，總結(jié)出力學(xué)的最基本規(guī)律。如伽利略對自由落體和物體在斜面上的運動做了許多次試驗，從而推翻了統(tǒng)治多年的錯誤觀點，引出“加速度”的概念。在對事物觀察和試驗的基礎(chǔ)上，經(jīng)過抽象化建立概念和力學(xué)模型，以公理為基礎(chǔ)，經(jīng)過邏輯推理和數(shù)學(xué)演繹，建立系統(tǒng)的理論體系。

為了獲得良好的教學(xué)效果，在課堂教學(xué)使用多種教學(xué)方法和手段，力求將教學(xué)內(nèi)容講解得更加生動、具體。

1.采用多媒體技術(shù)，使用現(xiàn)代化的教學(xué)手段來提升教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量

隨著現(xiàn)代教學(xué)手段的不斷發(fā)展，許多課程已開始嘗試并使用多媒體教學(xué)手段。盡管多媒體課件（PPT）講述比較清晰，如若將板書教學(xué)與課件合理結(jié)合起來，我認(rèn)為這樣更能夠體現(xiàn)使用多媒體課件的價值，對教學(xué)效果的提高是大有好處的。

板書教學(xué)往往會受到書寫效果和座位位置、光線等客觀條件的限制而不能保證每個學(xué)生都能很好地接受到教師所要傳達(dá)的信[3]，而且，教師在書寫過程中也會影響講解的充分發(fā)揮。這時，多媒體就是對這種局限性的一個很好的彌補(bǔ)。它既可以保證每個同學(xué)都看得清楚，又可以讓教師通過語言和眼神與學(xué)生充分交流。

2.重視緒論，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性

緒論內(nèi)容主要使同學(xué)們了解機(jī)械、交通、航空、航天、橋梁、土建等方面都有著力學(xué)體系的應(yīng)用，更根據(jù)各種行業(yè)背景中需要力學(xué)研究，在實現(xiàn)過程中力學(xué)分析的關(guān)鍵作用，使學(xué)生認(rèn)識該課程的重要性。并且讓學(xué)生了解到理論力學(xué)是材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械零件、結(jié)構(gòu)力學(xué)等等一系列后續(xù)課程的重要基礎(chǔ)。運用理論力學(xué)的基礎(chǔ)知識結(jié)合其它課程，解決工程技術(shù)中的實際問題。通過課程的緒論了解在各個行業(yè)中的應(yīng)用和重要性，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。

3.加大案例教學(xué)比重、側(cè)重應(yīng)用

根據(jù)培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才的目標(biāo)，本課程教學(xué)的首要目的是通過觀察生活和生產(chǎn)實際中系統(tǒng)的運動和平衡，經(jīng)過抽象化建立數(shù)學(xué)模型再利用基本規(guī)律建立理論力系，最后進(jìn)行歸納總結(jié)分析。讓學(xué)生對實例大膽分析，從而實現(xiàn)一定的分析和處理能力，知曉實際工程中的工程問題進(jìn)行力學(xué)分析。

三、實踐教學(xué)

獨立院校應(yīng)該多培養(yǎng)大學(xué)生動手能力，人人動手動腦 ，生動活潑，增強(qiáng)了教學(xué)的效果。應(yīng)采用多種形式的課內(nèi)外互動，如在小論文、創(chuàng)新實踐中師生互動等。為此，本課程可適當(dāng)增加互動式、研究型和創(chuàng)新實踐型等教學(xué)方式。比如：點的合成運動中關(guān)于加速度的合成方法，拉格朗日方程的建立、保守系統(tǒng)下的形式等，都有較多數(shù)學(xué)、力學(xué)的分析研究內(nèi)容，同學(xué)也很感興趣。另外，在汲取一些其它院校實踐教學(xué)的基礎(chǔ)上，結(jié)合獨立學(xué)院的具體情況實施再創(chuàng)造，建成了獨具特色的理論力學(xué)創(chuàng)新思維實驗室。該實驗室除了滿足基本教學(xué)實驗外，更加重要的是滿足學(xué)生創(chuàng)新實踐的需求。

四、結(jié)束語

通過在獨立學(xué)院的幾年的教學(xué)與總結(jié)，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法進(jìn)行了分析研究，本人將作適當(dāng)?shù)母母?。調(diào)整的教學(xué)內(nèi)容重點更突出，側(cè)重應(yīng)用，補(bǔ)充豐富的實例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，多媒體的教學(xué)方法增強(qiáng)教學(xué)的生動性，與科研實訓(xùn)的相結(jié)合，對課堂教學(xué)進(jìn)行拓展，加強(qiáng)了學(xué)習(xí)的主動性，提升了實踐能力，可以取得較好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]周飛.淺談獨立學(xué)院學(xué)生特點及管理對策[J].教育管理，2011，（9）：186.

[2]哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室.理論力學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2006

[3]朱橋，周利斌.理論力學(xué)課程建設(shè)與教學(xué)研究[J].陜西：科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012（18）

[4]劉云庭，王俊英.在理論力學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的思考[J].力學(xué)與實踐， 2003，25（3）

作者簡介：

張香云（1982～），女，講師，碩士，主要從事力學(xué)，機(jī)械設(shè)計，機(jī)電控制研究。