“新工科”背景下土建類專業(yè)《理論力學(xué)》教學(xué)改革

于 芳 許立強(qiáng) 張 潔 顏紅專 劉 陽(yáng)

武昌工學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院（430065）

0 引言

目前，為了積極應(yīng)對(duì)新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，支撐“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展”等一系列國(guó)家戰(zhàn)略，“新工科”概念應(yīng)運(yùn)而生。以德行為引領(lǐng)，通過(guò)產(chǎn)學(xué)合作、協(xié)同育人的途徑，培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)復(fù)合型“新工科”人才?！独碚摿W(xué)》是高等工科院校土建類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是力學(xué)知識(shí)理論與工程實(shí)踐之間的紐帶；其與《高等數(shù)學(xué)》共同構(gòu)成土建類專業(yè)的知識(shí)基石，為后續(xù)課程提供理論依據(jù)和支撐，為工程實(shí)際問(wèn)題帶來(lái)解決模型，為“新工科”人才儲(chǔ)備基礎(chǔ)力學(xué)知識(shí)。

《理論力學(xué)》包括靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)三部分內(nèi)容，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，不僅要學(xué)習(xí)理論知識(shí)，更要能夠用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)踐問(wèn)題。雖然該課程是一門(mén)對(duì)數(shù)學(xué)和力學(xué)基礎(chǔ)要求極高的專業(yè)基礎(chǔ)課，理論性很強(qiáng)、學(xué)習(xí)難度較大，并且其學(xué)習(xí)效果直接影響后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，但是課時(shí)數(shù)量仍在不斷減少，課程受重視程度也在不斷降低。可見(jiàn)在“新工科”背景下，《理論力學(xué)》課程教學(xué)改革勢(shì)在必行。因此，筆者依據(jù)近五年的《理論力學(xué)》教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，深度分析《理論力學(xué)》課程的時(shí)代背景，探究合適的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)方式方法等教學(xué)改革手段。

2 土建類專業(yè)《理論力學(xué)》課程教學(xué)改革

2.1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。以武昌工學(xué)院為例，其土建類專業(yè)人才培養(yǎng)方案中，《理論力學(xué)》只有56個(gè)學(xué)時(shí)，因此，必須對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)?、大幅度的刪減。如靜力學(xué)中的摩擦力部分可以不講，只需在動(dòng)能定理中講到摩擦力做功時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕榻B即可；運(yùn)動(dòng)學(xué)綜合應(yīng)用、動(dòng)力學(xué)普遍定理的綜合應(yīng)用部分難度過(guò)大，土建類專業(yè)學(xué)生日后用到的概率極低，可以全部刪除?！独碚摿W(xué)》課程調(diào)整后的主要教學(xué)內(nèi)容見(jiàn)表1。

2.2 課堂教學(xué)方式方法

既然《理論力學(xué)》課程學(xué)習(xí)難度大，那么在教學(xué)中“打響頭炮”就顯得十分關(guān)鍵。第一堂課以有趣、生動(dòng)的形式展開(kāi)，這樣不僅可以打消學(xué)生的悲觀情緒，還可以引導(dǎo)學(xué)生以積極的態(tài)度面對(duì)課程的學(xué)習(xí)。課程學(xué)習(xí)的開(kāi)始階段，任課教師一定要提醒學(xué)生，回顧、利用初中、高中的物理知識(shí)，注意該課程與大學(xué)物理、高等數(shù)學(xué)之間的聯(lián)系和區(qū)別。

《理論力學(xué)》知識(shí)體系的難度是“直線上升”的，知識(shí)體系之間的遞進(jìn)關(guān)系又是客觀存在的。在教授內(nèi)容簡(jiǎn)單的緒論部分時(shí)，任課教師就要告訴學(xué)生不要因?yàn)樗圃嘧R(shí)又容易掌握而自滿、眼高手低，要讓學(xué)生多動(dòng)手練習(xí)，認(rèn)真打好力學(xué)基礎(chǔ)；動(dòng)力學(xué)部分綜合了靜力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)，有動(dòng)有靜，絕大多數(shù)學(xué)生猶如墜入云霧之中，迷迷糊糊，任課教師要向?qū)W生講解清楚知識(shí)點(diǎn)的來(lái)龍去脈，幫助學(xué)生搭建新知識(shí)點(diǎn)和原有知識(shí)點(diǎn)之間的橋梁。

現(xiàn)在是信息化時(shí)代，教師可借助多媒體課件、學(xué)習(xí)通、慕課、微助教等教學(xué)輔助軟件來(lái)改變、豐富教學(xué)手段。這些軟件不僅可以上傳教學(xué)課件、教案、練習(xí)題，還能進(jìn)行電子簽到、隨機(jī)點(diǎn)名、討論互動(dòng)。如空間力系這部分內(nèi)容學(xué)生較難理解，教師可以借助多媒體教學(xué)，呈現(xiàn)具體的圖片和視頻，幫助學(xué)生理解；課堂學(xué)習(xí)結(jié)束后，對(duì)于還不能完全理解的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生還可以通過(guò)觀看在線慕課視頻進(jìn)一步鞏固、掌握。這樣，不僅增加了課堂趣味性、保障了學(xué)生的到課率，還提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、增加了學(xué)生做練習(xí)題的機(jī)會(huì)，方便教師進(jìn)行課堂管理和了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。除此之外，教師還可以在學(xué)習(xí)通上對(duì)學(xué)生進(jìn)行在線答疑，幫助學(xué)生掌握所學(xué)知識(shí)。

表1 《理淪力學(xué)》課程的主要教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的《理論力學(xué)》考核模式大多是一考定終身，用期末考試時(shí)的一張?jiān)嚲韥?lái)考核學(xué)生的真實(shí)學(xué)習(xí)情況，這明顯是不合理的。學(xué)生的考核成績(jī)可以由平時(shí)成績(jī)和考試成績(jī)共同構(gòu)成，二者各占一定的比例。平時(shí)成績(jī)可以由出勤率、課堂表現(xiàn)及課后作業(yè)、習(xí)題冊(cè)、思考題完成情況等共同構(gòu)成，任課教師可以在教學(xué)實(shí)踐中反復(fù)調(diào)整各因子的權(quán)重，找到最優(yōu)的、最適合的方案。這樣不僅能展示出大多數(shù)學(xué)生的真實(shí)學(xué)習(xí)情況，也能降低期末考試成績(jī)的權(quán)重，減少期末考試作弊現(xiàn)象。隨著科技的進(jìn)步，高科技的作弊工具層出不窮，即便監(jiān)考設(shè)備不斷更新?lián)Q代，也無(wú)法杜絕舞弊、抄襲現(xiàn)象?？己四Ｊ蕉嘣吞岣弑O(jiān)考力度雙管齊下，兩手都硬，才能反映出學(xué)生的真實(shí)水平，讓學(xué)生對(duì)最終成績(jī)心服口服。

3 結(jié)語(yǔ)

在“新工科”建設(shè)的背景下，通過(guò)分析《理論力學(xué)》課程特點(diǎn)及武昌工學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院土建類專業(yè)《理論力學(xué)》課程的教學(xué)現(xiàn)狀，提出一些課程教學(xué)改革的建議，即調(diào)整、靈活設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，采用“打響頭炮”、“搭建知識(shí)橋梁”、多種多媒體教學(xué)手段并用、考核模式多元化、加強(qiáng)監(jiān)考力度的教學(xué)方式。《理論力學(xué)》課程教學(xué)改革是一線授課教師的共同任務(wù)，也必將是一個(gè)反復(fù)實(shí)踐、螺旋上升的過(guò)程。