《理論力學(xué)》教學(xué)現(xiàn)狀及教學(xué)方法探索

田淑俠　王勝永　樊江磊

摘要：《理論力學(xué)》是高等院校工科專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)學(xué)習(xí)難度較大，所以深入研究本課程的教學(xué)目的、教學(xué)現(xiàn)狀、教學(xué)方法和考評(píng)方法等內(nèi)容，有助于更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和分析、解決工程實(shí)際問題的能力。

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

《理論力學(xué)》對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)學(xué)習(xí)難度較大，各種基本理論、基本概念比較抽象，練習(xí)題又極具系統(tǒng)性，在學(xué)習(xí)過程中稍有落差就很難跟上下一階段的學(xué)習(xí)。所以，《理論力學(xué)》的學(xué)習(xí)要具備聯(lián)系性、系統(tǒng)性的特點(diǎn)。然而，《理論力學(xué)》作為高等院校工科專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，是材料力學(xué)、流體力學(xué)、機(jī)械原理等一系列工科課程的基礎(chǔ)課程。學(xué)不好基礎(chǔ)，專業(yè)課也會(huì)難以理解，或者只能死記硬背一些公式、定理，只能知其然不知其所以然。所以深入研究本課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等，有助于更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和分析、解決工程實(shí)際問題的能力。

一、《理論力學(xué)》的基本教學(xué)要求

《理論力學(xué)》是高等院校工科專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其任務(wù)是使學(xué)生掌握質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系、剛體和剛體系機(jī)械運(yùn)動(dòng)（包括平衡）的基本規(guī)律和研究方法，為學(xué)習(xí)相關(guān)的后續(xù)課程以及將來(lái)學(xué)習(xí)和掌握新的科學(xué)技術(shù)打好必要的基礎(chǔ)；使學(xué)生初步學(xué)會(huì)應(yīng)用《理論力學(xué)》的理論和方法分析、解決一些簡(jiǎn)單的工程實(shí)際問題；結(jié)合本課程的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和正確的世界觀，培養(yǎng)學(xué)生的相關(guān)能力。

力學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的要求：第一，建模能力。具有將簡(jiǎn)單實(shí)際問題抽象成為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系、剛體或剛體系力學(xué)模型的能力，并具有根據(jù)力學(xué)基本原理建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型的能力。第二，分析能力。具有對(duì)力學(xué)模型的靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)性態(tài)進(jìn)行定性與定量分析的能力。第三，自學(xué)能力。具有借助《理論力學(xué)》教材與相關(guān)參考資料自主學(xué)習(xí)本課程相關(guān)知識(shí)的能力。

二、理論力學(xué)課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀

理論力學(xué)課程頭續(xù)繁多，內(nèi)容繁雜。在與學(xué)生的交流中，還經(jīng)常有學(xué)生反映聽課容易，做題難。這主要是因?yàn)槔碚摿W(xué)的好多概念和基本定律在中學(xué)物理和大學(xué)物理中已經(jīng)學(xué)過，聽起課來(lái)比較容易接受，但等到做題時(shí)又很難將理論和實(shí)際運(yùn)用結(jié)合起來(lái)，這就經(jīng)常出現(xiàn)做題時(shí)要么無(wú)從下手，要么概念混淆出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況。更有一部分學(xué)生由于前一部分內(nèi)容或者數(shù)學(xué)與物理基礎(chǔ)比較薄弱，跟不上課程進(jìn)度，導(dǎo)致一步跟不上，步步落后的局面。

《理論力學(xué)》概念抽象，學(xué)生理解難度大，與實(shí)際結(jié)合較為困難。隨著教學(xué)改革的推進(jìn)，其教學(xué)大綱也有所變動(dòng)，在舊版基本要求中，理論力學(xué)課程按學(xué)時(shí)分成3類，100～110學(xué)時(shí)、70～80學(xué)時(shí)和50～60學(xué)時(shí)。由于大學(xué)本科階段總教學(xué)時(shí)數(shù)減少等因素，目前各高校的《理論力學(xué)》教學(xué)時(shí)數(shù)均有所下降，很少有學(xué)校能達(dá)到100學(xué)時(shí)。在這種背景下，新版基本要求把理論力學(xué)課程分成兩類，建議課時(shí)分別為80學(xué)時(shí)（基本部分64學(xué)時(shí)）的A類和64學(xué)時(shí)（基本部分56學(xué)時(shí)）的B類。需要注意的是，兩類課程的差別主要在教學(xué)內(nèi)容的多少方面，而對(duì)共同教學(xué)內(nèi)容的程度要求完全相同。

三、教學(xué)方法運(yùn)用研究

好的教學(xué)方法是達(dá)到教學(xué)目的的必要途徑，特別是像《理論力學(xué)》這種難以理解、教授難度大的課程，更是要不斷探索好的教學(xué)方法，以更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的。結(jié)合鄭州輕工業(yè)學(xué)院實(shí)際，筆者現(xiàn)對(duì)教學(xué)改革實(shí)踐過程中的有關(guān)思考和取得的成效加以整理。

（一）做好趣味引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力

學(xué)習(xí)課程之前，首先要讓學(xué)生知道將要學(xué)習(xí)的是什么，為什么要學(xué)，有什么用，列舉一些理論力學(xué)方面的應(yīng)用實(shí)例。例如：陀螺的旋轉(zhuǎn)、塔吊配重等，證明其存在的價(jià)值所在，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生有了學(xué)習(xí)興趣，才能有一個(gè)積極的心態(tài)去對(duì)待學(xué)習(xí)的內(nèi)容。事實(shí)證明，學(xué)生之所以產(chǎn)生厭學(xué)情緒，甚至對(duì)理論力學(xué)課程的學(xué)習(xí)采取敬而遠(yuǎn)之的態(tài)度，最關(guān)鍵的一點(diǎn)，是缺乏學(xué)習(xí)的興趣和熱情。

（二）拋磚引玉式教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極探索的主動(dòng)性

以往的教學(xué)特別是初等教育往往是“填鴨式”教學(xué)，學(xué)生只能被動(dòng)接受，很難發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，也就不容易深入理解課程的內(nèi)涵，而是浮于表面死記硬背一些東西，對(duì)課程的印象也是粗枝大葉。筆者建議，教師在教學(xué)的過程中，可以拋出概念、提出問題，運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)法，讓學(xué)生的腦子動(dòng)起來(lái)，讓他們自己悟出其中的道理，著重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)總結(jié)規(guī)律性的東西，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法，提高學(xué)生分析和解決問題的能力。

（三）理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)工程需要的實(shí)用型人才

實(shí)用型人才的培養(yǎng)必須讓課堂上的理論運(yùn)用到實(shí)踐中去。只有理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái)，用理論指導(dǎo)實(shí)踐，用實(shí)踐來(lái)加深甚至修正一些理論，形成閉環(huán)回路，才能不斷在循環(huán)中提高理論與實(shí)踐能力。具體實(shí)施起來(lái)有以下建議：一是通過啟發(fā)式的課堂教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生牢固掌握理論基礎(chǔ)，并初步了解一些生活中的應(yīng)用實(shí)例。二是增加《理論力學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可加深對(duì)知識(shí)的理解。三是讓學(xué)生嘗試使用科學(xué)計(jì)算軟件模擬理論力學(xué)問題，如運(yùn)用現(xiàn)在常用的solidworks建模軟件、ansys分析軟件運(yùn)算等，通過受力圖譜直觀再現(xiàn)力學(xué)中的一些問題，以培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的基本能力。

（四）重建考核結(jié)構(gòu)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位評(píng)價(jià)

通過各個(gè)階段的學(xué)習(xí)，其目的無(wú)非是使學(xué)生達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果，然而能否達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的，還要有良好的考核體系作為試金石。以往的閉卷考核在很大程度上僅僅是考核了學(xué)生在本課程上的記憶能力，對(duì)學(xué)生理解能力的考核不夠。筆者認(rèn)為，首先應(yīng)該在試卷的考核上增加應(yīng)用題型，加大試卷難度，同時(shí)采取開卷考核，只要知道這種實(shí)踐運(yùn)用到什么理論，這種理論運(yùn)用到什么公式，具體公式是什么不要去背誦記憶，只要知道在哪里能檢索到就足夠了，教師要引導(dǎo)學(xué)生把更多的精力投入到對(duì)課程的理解上，而非公式的記憶中。其次，還可以在平時(shí)的教學(xué)中布置一些小論文、專題討論、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等，考查學(xué)生的基本科研和動(dòng)手能力等。

課題針對(duì)理論力學(xué)課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，對(duì)理論力學(xué)課程的教學(xué)要求、教學(xué)特點(diǎn)進(jìn)行了論述，對(duì)現(xiàn)階段教學(xué)方法運(yùn)用進(jìn)行了研究，在教學(xué)方法運(yùn)用的研究中，著重對(duì)做好趣味引導(dǎo)，激發(fā)大家學(xué)習(xí)動(dòng)力；拋磚引玉式教學(xué)，調(diào)動(dòng)積極探索的主動(dòng)性；理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)工程需要的實(shí)用型人才；重建考核結(jié)構(gòu)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行了研究。作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，《理論力學(xué)》教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作，需要不斷地探索與實(shí)踐。

責(zé)編：曉成endprint