應用型本科理論力學課程建設與實踐

瞿志俊 孫松麗 馬常亮

[摘 要]課程建設是一門課程的核心所在。理論力學課程是一門重要的專業(yè)基礎課程，同時也是一門理論性強、邏輯性強、比較難的課程。針對應用型本科的特點，通過抓好師資隊伍建設、課程內容建設、教學方法改革、網絡課程建設等方面的改革，提高應用型本科人才的培養(yǎng)質量，對機械類專業(yè)建設也有一定的推動作用。

[關鍵詞]應用型本科；理論力學；課程建設

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）06-0072-03

0、引言

理論力學是高等院校眾多工科專業(yè)的主干、核心專業(yè)基礎課程。對于機械類相關專業(yè)的學生來說，它更是一門非常重要的專業(yè)基礎課。同時該課程還是材料力學、機械原理、機械設計、機械制造等一系列后續(xù)課程的基礎，學好理論力學才能學好這些后續(xù)課程。課程建設是學校教學工作的重要組成部分，課程建設的各項內容既相互促進又相互制約，只有明確課程建設的目標，深入理解課程建設的內涵，處理好課程建設各項內容的相互關聯(lián)，才能使課程建設事半功倍[1]。本文針對應用型本科的特點開展理論力學課程建設，在抓好師資隊伍建設、課程內容建設、教學方法改革、網絡課程建設等方面進行了改革。通過課程建設，學生既能輕松掌握力學知識，又能加強工程概念，能夠感到理論力學知識 “好學”、“好用”、“管用”。

一、抓好師資隊伍的建設

影響理論力學課程教學質量的決定因素是教師[2]。擁有一支優(yōu)秀的師資隊伍是提高課程建設質量的必要條件。抓好課程建設，提高教學水平，必須有一支強的師資隊伍作基礎支持[3]。要形成以教授負責的結構合理的教學水平高、教學效果好的教師梯隊，提升梯隊的教學及科研水平[4]。目前，我校擁有一支素質好、教學能力強的力學師資隊伍，他們既從事教學研究又從事教學工作，既教理論力學課又教后續(xù)課程。所有教師均為碩士研究生以上學歷，其中教授1人，副教授2人，講師4人。

為使青年教師盡快提高教學能力，成為具有較高教學水平的主講教師，我們對每位剛引進的青年教師都由一位老教師做好傳、幫、帶的工作，同時還配備了青年教師培養(yǎng)記錄本。在正式走上講臺上課前，每位青年教師都要在分院進行多次試講，聽取大家意見，不斷改進，努力做到精益求精。我們一開始就強調教師上課要板書與多媒體課件相結合，以板書為主，多媒體課件為輔，課件上不要有太多的文字，這有助于課堂教學，同時能錘煉教師課堂教學的基本功。

每學期學校期中檢查階段，理論力學組的教師們都要組織理論力學教學觀摩，要求青年教師對資深的、教學水平高的主講教師進行教學觀摩一到兩次，以提高青年教師的教學水平，讓他們成長為教學骨干。

對青年教師的不斷培養(yǎng)，讓青年教師得到了快速成長。近年來，已先后有多名青年教師參加省級、校級講課競賽，其中1名教師獲得江蘇省工科基礎力學青年教師講課競賽特等獎，1名教師獲得南理工青年教師講課競賽一等獎，1名教師獲得院教學競賽一等獎，2名教師獲得院教學競賽二等獎。同時，我們還選派骨干教師參加省級力學教學年會，交流課程建設經驗、教學經驗和方法等。此外，我們從知名企業(yè)引進了一名專門從事力學研究的高級工程師充實到理論力學教學的團隊中來，這樣的人才在課堂上可以充分把理論與工程實際有機結合起來，不斷調動課堂氣氛，提高學生的學習興趣。

二、課程內容的建設

在我國，隨著高等教育的快速發(fā)展和改革的深化，本科高校分為兩種類型發(fā)展：一種是傳統(tǒng)意義上的本科高校，即研究型高校，培養(yǎng)的是研究型本科人才；另一種是原有的部分二本院校以及獨立學院和民辦本科院校，即應用型本科高校，其培養(yǎng)的是應用型本科人才。人才培養(yǎng)定位不一樣，教學大綱與課程學時安排也會有較大差異。在課時相對減少的情況下，應用型本科人才培養(yǎng)不能再照搬原有的研究型本科高校的教學大綱，但也不是簡單意義上在原有教學內容上的削減。過多削減教學內容將會影響本科人才的“厚基礎”，影響他們將來的“再學習”能力。針對應用型本科人才培養(yǎng)，需要科學規(guī)劃調整理論力學的授課內容，這樣才能更好地培養(yǎng)應用型本科人才。

（一）根據專業(yè)人才培養(yǎng)需要進行課程內容調整

理論力學課程總共包括三大部分的內容，分別是：靜力學、運動學、動力學。不同的專業(yè)所需要的知識側重點不一樣。根據應用型本科人才培養(yǎng)的要求，針對應用型本科院校機械類專業(yè)的學生，可以把重點放在靜力學和運動學部分。動力學部分可以適當刪除該類專業(yè)不涉及的內容或者簡化該內容，這樣不僅保證了教學內容，同時也解決了課時少的問題。

（二）課程內容要簡化煩瑣的推理過程

與應用型本科院校的學生相比，研究型本科院校的學生基礎相對薄弱，加上理論力學課程理論性強、邏輯性強、比較抽象，所以應用型本科生學起來比較吃力，而且感到枯燥沒有興趣。再加上課時少內容多這一特點，因此同一個知識點在授課內容上就不能完全照搬研究型本科院校的內容，而是需要針對應用型本科生的特點進行科學有效的調整。我們要簡化公式的推導過程，強化公式的應用，要重點突出公式中每個字母的物理含義，這樣學生就會靈活使用公式解決工程實際問題。這一點符合應用型人才的培養(yǎng)目的：強化應用、解決實際問題。簡化了煩瑣的推導過程，學生就會學得輕松，這樣就可以調動學生學習的積極性，發(fā)揮他們的潛能，提高課堂學習的效果。同時這也節(jié)省了時間，解決了課時少的問題，并且學生也掌握了本科生該學的知識內容。

（三）將專業(yè)案例融入課程

為了強化應用，在課程案例中應當選用與本專業(yè)相關的案例。對于機械類專業(yè)來說，應當選擇與機械相關的工程案例作為知識點的引入和例題的講解。如在運動學部分，可以選擇機械原理中要講的四桿機構作為課程案例；靜力學部分，可以選擇機械制造技術基礎中的刀具的受力情況作為課程中的案例。選擇與本專業(yè)相關的案例有兩點好處：第一是可以減輕后續(xù)課程的學習壓力和難度；第二是引入本專業(yè)工程案例可以增加學生的學習興趣，讓學生知道理論力學知識在本專業(yè)中的應用。

（四）合理安排習題課

通過以上合理的優(yōu)化處理，不僅完成了應用型本科理論力學基本內容的教學，同時也能節(jié)約一定的時間用于給學生上習題課，強化解題方法和技巧。習題課的安排要在教學大綱上體現(xiàn)出來，這是該課程學習強有力的補充。隨著近年來的考研熱，加上很多高校的機械類相關專業(yè)需要考理論力學，所以在上習題課時可以適當講解具有一定難度的考研試題，讓學生熟悉考研題目，這樣可以給將來要考研的學生夯實基礎。

三、習題集建設

習題練習能促進學生對理論教學內容的消化、吸收和鞏固，能提高學生運用所學知識分析、解決問題的能力。同時，學生通過習題練習可以發(fā)現(xiàn)自己學習中的薄弱環(huán)節(jié)，從而有針對性地強化和復習。本課程組教師按照教學大綱要求，從教學實際出發(fā)，針對我校生源特點和應用型人才培養(yǎng)要求，本著因材施教的宗旨參閱大量理論力學資料，編寫了對應授課章節(jié)的《理論力學習題集》，該習題集有對應的詳細解答過程，便于學生參考。

四、教學方法的改革

合理、科學的教學方法，能使學生學得輕松，讓學生對學習產生興趣，能夠讓學生比較牢固地掌握理論力學的基本內容和解題方法。通過幾年時間的摸索和實踐，我們采取了以下一些富有成效的教學方法。

（一）引誘式教學，激發(fā)學生興趣

引誘式教學就是在課堂上講授課程內容時設計工程實際問題情境，以此激發(fā)學生的學習興趣，促使學生課堂上認真聽課、主動學習、參與分析問題，這既可以培養(yǎng)學生學習的積極性，又可以培養(yǎng)學生分析問題的能力。比如在講《緒論》的時候，首先設問生活中學生常遇到、感興趣的工程實例：航空的、航天的、航海的、地面交通的，通過這些實例，激發(fā)他們的興趣，讓他們去追求力學答案，從而促使他們學好這門課。

（二）互動式教學，加大學生課堂參與度

要想提高課堂效率，互動式教學是必不可少的。互動式教學可以給學生創(chuàng)造自由、寬松的學習環(huán)境。所以課堂上的互動，不僅構建了和諧的課堂，促使學生主動學習，而且也會讓教師了解學生的學習狀況，從而激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維。

（三）融入翻轉課堂，提高學生學習的主動性

理論力學課堂教學可以將翻轉課堂的模式融入課程授課計劃中，增加學生學習的主動性與參與度。在翻轉課堂教學模式下，教師可以布置學習任務給學生，這些任務需要學生在課前主動完成自主學習。自主學習可以通過觀看視頻講座、微課、閱讀電子書，在網絡上與別的同學討論，課前通過各種渠道去查閱相關材料的方式完成。這樣可以保證在接下來的課堂上、互動中發(fā)揮學生自身的優(yōu)勢，充分調動學生學習的主動性。教師在課堂上也能有更多的時間與學生互動交流，掌握學生遇到的疑難點，并在課堂上給予有效的輔導，這有助于促進學生知識的吸收內化，提高教學效率。

（四）多媒體和板書合理結合，提高課堂教學效率

多媒體能夠使教學活動變得直觀、生動。理論力學課程中涉及許多結構復雜的圖形，如果按照傳統(tǒng)的方法，需要在課堂上花費寶貴的時間在黑板上畫圖，但是這種畫出來的圖形效果不佳。而且該課程中運動學、動力學兩部分的內容涉及很多機構，需要通過運動過程來分析，許多學生想象不出運動過程。如果通過在黑板上描繪，會非常困難，但多媒體可以解決這個問題。多媒體不僅可以直接顯示復雜的圖形，而且運動的機構可以通過動畫動態(tài)演示來進行分析，這給學生呈現(xiàn)出一種立體的、全面的、動態(tài)的學習情境，便于學生課堂學習，同時這節(jié)約了授課教師的時間。但課堂教學不能完全依靠多媒體，多媒體只能作為課堂教學的輔助，很多理論知識、公式的講解還是需要通過板書的形式進行分析講解，只有這樣學生才跟上授課教師的節(jié)奏。因此，課堂上要合理把多媒體和板書結合起來，提高課堂效率。

五、網絡課程的建設

利用現(xiàn)代化的教學資源，建立理論力學網絡課程以輔助課堂教學，便于學生課外預習和復習，這能不斷提高學生的課程學習效果和成績。網絡課程上建有各種專項模塊：有理論力學課堂教學用的多媒體課件，有教學錄像視頻，有各章對應的練習，以及網上相關理論力學教學資源的鏈接等。學生平時可以利用電腦、手機隨時觀看教學錄像視頻，在網上進行理論力學知識的學習，也可以在網上與教師交流，教師及時參與在線答疑討論等。我校理論力學網絡課程主界面如圖1所示。

六、結論

通過一段時間的理論力學課程建設，課程組的教師以此為契機，在課程內容、網絡課程、教學方法等方面進行了大量的改革創(chuàng)新，取得了明顯效果。通過與學生的交流、調研后我們發(fā)現(xiàn)，大部分學生都反映該課程的課堂效果和知識接受程度得到了加強，并且學生對該課程產生了興趣，改變了原有的害怕、退縮的心理。學生的最終考試成績也有了顯著的提升。應該說，本課程建設項目的有效實施，對機械類專業(yè)建設有一定的推動作用，提高了應用型本科人才培養(yǎng)的質量。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 李英杰，張萍，吳秉會，王云鵬.本科課程建設與改革的探索與實踐[J].齊齊哈爾大學學報（哲學社會科學版），2010（5）：172-174.

[2] 楊亞平，趙偉東，高士武，等.深化理論力學課程建設不斷提高教學質量[J].教育教學論壇，2016（13）：56-57.

[3] 張永紅.理論力學課程建設的幾點體會[J].新課程研究（中旬刊），2007（10）：66-67.

[4] 趙波.高師物理教育專業(yè)普通物理力學精品課程建設研究[D].烏魯木齊：新疆師范大學碩士學位論文，2007.

[責任編輯：陳 明]