文/張鈞惠
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理論力學教學現狀與提高教學效果的措施
文/張鈞惠
摘要:理論力學是工科院校重要的專業基礎課,如何提高理論力學的教學效果是各高校教師研究的主題。基于對理論力學教學過程中的現狀分析,給出了提高理論力學教學效果的幾點建議。
關鍵詞:理論力學;教學現狀;教學效果
理論力學是基于伽利略和牛頓總結的基本定律,研究物體機械運動一般規律的科學,屬于經典力學的范疇[1]。在機械、土木建筑、航空航天等許多工程技術領域中有著廣泛的應用,是材料力學、機械原理、機械設計、結構力學、彈塑性力學、流體力學、飛行力學、振動理論、斷裂力學等許多后續專業課程的基礎。具有理論體系抽象、理論性強,思維方法嚴密,解題方法靈活的特點。理論力學的培養目標是使學生在熟練掌握理論力學基本概念的基礎上,學會用力學的方法提出問題、分析問題、解決問題,進而提升學生的科學研究素質。
(一)內容抽象、學時緊張
一方面,理論力學主要包括靜力學、運動學和動力學三部分,其中靜力學研究剛體的力系簡化和平衡,運動學從幾何角度研究質點和剛體的運動,動力學研究受力物體的運動與受力間的關系,這三部分的內容都比較抽象,習題類型繁多,解題方法靈活,需要學生具有較強的空間想象力和邏輯分析能力;另一方面,近幾十年來,高等學校教育體制改革不斷深化,各高校不斷對本校的課程學時進行調整,理論力學課時不斷被壓縮,目前,我校機械、農機類的理論力學課程為70學時。然而,雖然理論力學的教學思想、教學方法、教學手段等都發生了很大的變化,但是理論力學的教學內容和基本教學要求變化不大。由于以上兩方面原因,最終形成理論力學教學內容抽象、學時緊張的現狀。
(二)教師講課的現狀
理論力學是基礎課程,概念多、理論性強、內容更新少,且數學推導、計算繁瑣,比較枯燥,部分理論力學教師講授方法單一,上課滿堂灌,課堂趣味性偏低,不易調動學生的學習積極性。由于理論力學學時緊、任務重,大部分教師尤其是年輕教師多選擇采用多媒體的現代化教學手段,可以增大課堂的信息量,然而,部分教師存在備課不充分,照PPT宣科的現象,不利于培養學生的學習興趣。同時,理論力學的很多內容抽象、難理解,單純采用多媒體教學不利于學生對概念、公式的理解。
(三)學生聽課
隨著全國大規模的擴招,一些二本、三本院校的學生自身的數學、物理基礎薄弱,欠缺學習理論力學的基本要求。加之長期以來養成的上課玩手機、聽講不認真、自制能力不強、學習效率低,課后預習和自學能力差等不良學習習慣,導致部分學生對理論力學的學習積極性不高、興趣不濃、甚至出現畏懼學習理論力學的情緒。
最終,部分學生在理論力學的學習過程中出現“課上一聽就會,課后一用就廢”的不良效果,理論力學也成為工科院校學生比較難通過的考試之一。
(一)傳統教學與多媒體教學相結合
傳統教學有利于教師主導作用的發揮,有利于教師對課堂教學的組織、管理與控制。但它忽略了學生的主動性和創造性;多媒體教學具有形象、生動、交互性強、信息量大的優點,同時能夠節省大量板書時間,也正因為如此,要求學生的注意力更加集中。在授課的過程中,對于重難點和典型例題可以將傳統教學與多媒體教學相結合,使二者優勢互補,才能取得最好的教學效果。
(二)以學生為主體,培養學生學習興趣
要改變以上理論力學的教學現狀,就需要各高校、教師充分發揮主導作用的同時,堅持以學生為主體,抓住課堂教學,通過課堂上的講授啟發,引導學生課下積極主動地應用理論力學的思想解決實際問題,最終達到培養學生學習興趣、提高理論力學教學效果的目的。主要可以從以下兩個方面入手:
第一,理論聯系實際,用理論力學知識解釋生活實例。理論力學的知識體系雖然比較抽象,但它與工程實際的聯系比較緊密,在授課過程中引導啟發學生應用理論力學的相關知識解釋具體的工程實例和生活現象,如高空走鋼絲、花樣滑冰、定向爆破等,通過解釋這些實際現象,逐步培養學生學習理論力學的興趣。
第二,開展多種形式的互動式教學,發揮學生的潛能。在教學過程中,通過提問、分組討論等方式開展互動式教學,增強教師與學生之間的信息交流和傳遞。對于部分習題課,采取教師引導學生提前分組準備,課上隨機抽取組內同學上講臺講解的形式進行授課。這樣不僅可以督促學生主動學習,還能鍛煉學生當眾表達的能力。
(三)采取多種考評方式相結合,重視學生能力的考察。采取期末考試決定學生成績的考評方式已經不能適應素質教育的要求,為了全面考查學生對理論力學的掌握程度,需要采取多種考評方式相結合的考評機制。如撰寫小論文,論文內容可以是對理論力學中某個知識點的理解過程,也可以是應用理論力學知識對實踐現象的分析,還可以是其他與理論力學相關的內容;再如組織學生分組預習給定章節的教學內容,要求學生通過自學和查閱資料設計適合的教學實例或利用生活中的材料制作簡單教具,并形成報告。這些考評方式主要注重學生的自學、查閱資料和創新等方面的能力。
理論力學自身固有的學科特點和各種現實因素的影響下,在教學過程中具有教學內容繁多、時間緊、任務重等特點,教師授課趣味性低,學生缺乏學習興趣、自主學習效果差。針對以上現狀,建議始終以學生為主體,將傳統教學與多媒體教學有機結合,通過各種方式培養學生的學習興趣,引導學生進行自主學習,并進行考評機制改革,全面地考查學生的綜合能力,最終達到更好的教學效果。
(作者單位:黑龍江八一農墾大學)
參考文獻:
[1]哈爾濱工業大學理論力學教研室.理論力學[M].北京:高等教育出版社,2013.
作者簡介:張鈞惠( 1981-),女,漢族,山東煙臺人,碩士,黑龍江八一農墾大學助教,研究方向:力學方向。
中圖分類號:G642
文獻標志碼:A
文章編號:2095-9214 ( 2015) 08-0123-01