獨立院校的理論力學教學初探

盧進帥　陳珺　趙毅山　唐動亞

摘 要： 本文針對獨立學院的辦學實際，分析理論力學課程教學現狀，從教學理念、教學內容及教學手段多方位著手，提高學生學習理論力學的興趣和成績，為推進學校的教學改革而努力。

關鍵詞： 獨立院校 理論力學 教學改革

理論力學由于其抽象性和概括性的特點，因此往往容易使學生因理解上的偏差而導致各種錯誤，留下“理論力學易聽懂、題難做”的印象。本課程的教學任務是要求學生初步掌握剛體靜力學、運動學和動力學的相關知識和規律，要求學生能把一些簡單工程實例簡化為力學模型并求解[1]。理論力學是大學中具有承前啟后意義的重要課程，需要之前的高等數學和大學物理等課程做基礎，為后續的機械原理、機械設計和結構力學等專業課程打基礎。獨立院校招生對象絕大部分是第三批本科批次的學生，這些學生普遍基礎不夠扎實，學習目的性不夠明確，自學能力不足，等等，綜合因素導致理論力學成績不理想，期末老師掛科率居高不下[2]。針對上述情況和獨立院校的辦學實際，探索一條適合于獨立院校學生的理論力學教學之路顯得尤為迫切。

一、因材施教，修訂教學大綱，注重案例式教學。

我們以哈爾濱工業大學理論力學教研室編寫的第七版《理論力學》作為教材，該教材總體反響不錯，知識點講解透徹，但是針對三本學生而言難度可能過大，相應例題缺乏一些[3]。因此，我們修訂教學大綱，將總學時定為68學時，做到有的放矢；注重案例式教學，在舉例工程案例中介紹分析，以增強學生分析、研究、解決問題的能力，同時提高學生學習興趣。現簡單舉例說明如下：

1.靜力學中受力分析方法與大學物理課程中相關內容有所區別，學生對此易混淆而造成困擾，故建議在大學物理課程中弱化受力分析一章節的講解。

2.針對不同專業學生，教學內容也應有不同側重點。如針對汽車工程專業學生可選講碰撞和振動內容，對土木工程專業學生可選講空間力系內容。

二、改革教學手段，采用黑板板書與多媒體技術應用相結合，理論公式推導與實驗驗證相結合的教學方法，不斷提高教學質量。

作為任課教師，我們需要花更多時間和精力用于完善多媒體課件的內容和表現形式，使之精益求精，但多媒體的使用也只能作為傳統教學的補充。具體做法一般如下：在新概念的引入和工程實例的介紹上，盡量使用幻燈片和視頻短片，在講解例題時，可以用多媒體播放題目和插圖，以減少用于寫板書的時間，母體講解過程則需要寫板書，因為一步一步地推導更能幫助學生的思維跟著板書走，讓學生有思考和動手驗算的時間。此外，講解步驟應因學生而異，如果學生對題中涉及的微積分問題不理解的話，則需要仔細推導此過程。

此外，在課堂上相關的理論公式推導和實踐課中力學實驗相結合，二者可以相互印證，以加深理解和記憶，有利于學生對力學的學習。

三、改革教學方法，開展啟發式教學，并以力學競賽為契機，促進力學教學創新

作為任課教師，我們可以通過歸納類比，相似的地方啟發學生思考，促進學生進行初步的邏輯思維訓練，培養學生發現問題和分析問題的能力。啟發式教學是根據教學目的、內容、學生的知識水平和知識規律，運用各種教學手段，通過啟發、引導使學生獨立思考、主動獲取知識，使學生積極主動地學習，以促進身心發展。根據學生和理論力學課程的特點，教學實際中采用過程啟發式教學。該方法是培養創造性的好方法，即在講課過程中不斷提出合適的問題，這些問題可讓學生在課堂互相討論回答，同樣可以在學生思考的基調上由教師給予歸納[4]。如點的速度合成定理適用于點的任意運動，而點的加速度合成定理要對牽連運動是平動還是定軸轉動不同條件下區別對待。對于科氏加速度的引入，可以“大膽假設，小心求證”，對于定理的推導和證明可以粗略一點，可以運用特例簡單證明，然后引入大量生活案例和常識舉證。此外，啟發式教學可以舉一反三，對于點的速度合成定理和點的加速度合成定理的運用，需要各個量在規定的方向在等式兩邊分別投影，而不可以類似力的平衡的求法，這點在課堂上務必注意。

近年來，“周培源大學生力學競賽”受到學校和系部的高度重視，積極組織學生參賽，并取得優異成績[5]。2015年第十屆全國周培源大學生力學競賽中，我校學生發揮出色，共獲得省一等獎一項，省二等獎一項，省三等獎三項的良好成績，這成績的取得在全省同類院校中名列前茅。為了切實推動競賽工作的開展，學校特聘同濟大學的富有賽事指導經驗的老教授前來輔導答疑，并舉行多元化的上課形式，以此培養創新性力學人才。

總之，對于獨立院校的理論力學教學工作而言，需要從更新教學理念、教學手段和教學方法多方位入手。針對本校學生的實際情況，牢牢把握“因材施教”的教學原則，注重案例教學，理論聯系實踐，同時“以賽促學”，充分調動學生的學習積極性，將學到的知識更好地應用于后續專業課程和工作中將是任課老師不懈努力的目標。

參考文獻：

[1]孫立紅，吳云鵬，劉寶良.深化材料力學教學改革提升學生專業素養[J].高等教育研究，2008.25（3）.

[2]李力，劉新樂，孫旭光.獨立學院理論力學教學方法研究[J].科技信息，2011（11）.

[3]哈爾濱工業大學理論力學教研室.《理論力學》（第七版）[M].北京：高等教育出版社，2009.

[4]何燕，聶宏飛.獨立院校理論力學教學探索與實踐[J].教育教學論壇，2013（35）.

[5]胡和平，郭長青.以力學競賽為契機促進力學教學改革[J].考試周刊，2012，10：17-18.