少學時“理論力學”教學方法探析

張振華,繩飄,王欽亭

摘 ? ?要：文章從目前“理論力學”少學時的特點出發，提出了“理論力學”教學方法革新的策略，即通過整合教學內容，突出重點難點;多方面激勵學生學習的積極性;注重多種教學手段的綜合運用

關鍵詞：“理論力學”;少學時;教學方法

中圖分類號：G642.0 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1002-4107（2015）03-0012-02

目前，各高校為了擴大學生知識面和增加學生的自主學習時間，都有減少課程學時的傾向[1-2]，作為工科相關專業學生必修的“理論力學”教學課時也大為壓縮。如何在學時壓縮的情況下仍保證教學效果甚至讓學生掌握更多的內容，是我們需要探究的問題。劉百來對少學時“理論力學”課程的教學模式進行了探索，其改革措施具有很好的借鑒意義[3]。作者結合自己近幾年的教學實踐，并參考學生對課程學習的反饋信息與意見，從充分調動學生學習“理論力學”的積極性出發，結合多種先進教學手段，并以組織課程相關的創新活動為有益補充，就當前“理論力學”“課時少、內容多”的特點進行相應的改革和實踐。

一、整合教學內容

目前，很多院校將“理論力學”課程壓縮至70—80課時，甚至60課時左右，這無疑給“理論力學”課程的教學工作帶來很大的挑戰，如何在有限的課時內出色完成“理論力學”課程的教學任務，并獲得良好的教學效果就成為一個必須解決的問題。

（一）修訂教學大綱

由于學時的壓縮，不同專業的“理論力學”課程學時盡管一樣，但其專業要求略有不同。根據學生所學專業的特點，調整“理論力學”課程內容的側重點，將與學生所學專業聯系很少或聯系不大的章節內容僅作以簡要講解，點到為止，這樣可以將有限的學時用在與本專業有關的理論力學知識點上。比如對于土木專業來說，運動學的部分內容對后續課程影響不大，比如科氏加速度的問題，就可以精簡這部分內容。

同時，由于“理論力學 ”教材和教學大綱中有一部分內容與“大學物理”的力學部分重復，也有一些和“高等數學”中的內容重復，比如物體重心的概念、物體重心坐標的計算公式以及轉動慣量等。這些內容在大綱中盡管有所要求，但學時不太充足的情況下，教師可以將其布置為自學內容，一方面學生對已經學習過的知識進行復習，另一方面也達到了大綱的要求。

（二）調整內容體系，引入演繹講法

當前較為流行的教學方式多為歸納法。拿靜力學來說，先講平面力系再講空間力系，先講匯交力系再講任意力系，這個過程是從特殊到一般，從簡單到復雜。如果學生的接受能力允許的話，完全可以打破常規，采用演繹講法，在講完靜力學基本概念和相關公理后直接講解空間任意力系的簡化和平衡方程，隨后將平面任意力系、平面匯交力系、平面力偶系作為空間任意力系的特例進行處理，對簡化結果和平衡方程進行相應調整，這樣便可在不減少知識點的情況下大大地減少講授靜力學內容占用的學時數。河南理工大學力學教研室編寫的教材就采用了這種編排方法[4]，在使用過程中確實能夠節省2—4個學時，從考核結果來看，采用新的教學模式后，學生對該部分掌握得較好。

二、多方面調動學生學習的積極性

（一）從“要我學”變為“我要學”

結合身邊的實例及實際工程實例，以講座的方式講講“身邊的力學”，通過生活中和工程中豐富有趣的力學問題，激發學生的學習興趣和動力。可以就生活中常見的問題向學生多問幾個為什么，比如，“為什么過山車在軌道上倒置時卻不會落下來？人和車靠什么向前行走？有沒有聽說過落體偏東及拋體偏西現象？”等等問題，可以做出動畫進行演示，也可以進行現場演示讓學生親自體驗，使學生知道這些問題都可以通過理論力學的知識解決，眾多生動有趣的生活現象會吸引學生急于在“理論力學”中尋找答案，從而讓學生的學習變被動為主動。

可以結合專業背景，認識學習理論力學的目的和重要性。不同的專業有不同的培養目標，作為課程教師，需要了解專業目標，并熟悉其先修課程及后續課程，以把握課程授課內容，使理論力學成為課程體系的重要一環。從而使學生了解理論力學課程在培養計劃中的作用和地位，了解課程之間的相互聯系與銜接，認識到課程的重要性，學生自然從內心重視這門課程的學習。

（二） 樹立學生學習信心

一提起“力學”，學生就“談力色變”，經常會問“會不會很難”。針對這個問題，主講教師要實事求是地對課程學習的難易程度進行客觀的分析。可以事先回顧一下學生在高中物理和大學物理中接觸過的一些力學知識，比如力的概念、牛頓定律、動能守恒和動量守恒，讓學生明白其實他們已經有了一定的基礎，從內心不再恐懼和排斥這門課程。但是不要為了消除學生的這種心理而一味地回避課程的難度，其實學好理論力學是需要學生付出大量努力的，所以要引導學生“從戰略上藐視它，從戰術上重視它”，這樣我們才能在講授、學習“理論力學”這門課程中取得良好的效果。

三、注重多種教學手段的綜合運用

（一）精練講授內容，強化知識點

精練教學內容，強調重點、講清難點。重點內容要反復強調，非重點內容點到為止，易懂知識點壓縮精練。簡化冗雜的推導，講清思路和原理即可，具體推導過程留給學生在課下做。例如：講授合成運動的關鍵在于講清楚三類運動，確定動點、動系和牽連點。在這一部分上一定要多下功夫，多講例題，反復強調，讓學生切實掌握這一難點。

（二）以經典實例開展課堂討論

由于課時的減少，滿堂灌將是普遍采用的教學方式，教師一味地在講臺上教課，而較少關注學生真正聽了多少，聽懂了多少。而且學生一直被動地去聽，缺乏主動思考，他們會逐漸對課堂失去興趣，容易疲勞走神。為了解決這種狀況，教師可以根據課程的安排開展課堂討論。例如，詳細介紹了動點選取的基本規律后，就可以討論圖1所示的運動模型中，哪點可以當作動點？大部分學生會馬上說出棒上的A點，經過教師的引導和討論，使學生明白，凸輪輪心O也可以當作動點，于是在師生的討論下，繼續畫出不同動點下的速度圖和加速度圖。最后也可以討論本題目的其他解法，例如運動方程法等。