雙一流背景下《理論力學(xué)》課程教學(xué)的探討

袁麗莉 王建民

【摘 要】針對土木專業(yè)的《理論力學(xué)》課程教學(xué)中存在的問題，從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法、手段等方面進(jìn)行深入細(xì)致地分析，結(jié)合教學(xué)實際，進(jìn)行了教學(xué)改革與創(chuàng)新的探索，提出了一些有益的方法和建議。

【關(guān)鍵詞】《理論力學(xué)》；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法

【中圖分類號】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）07-0025-02

一、前言

《理論力學(xué)》作為一門常規(guī)的理論學(xué)科，該課程教學(xué)已經(jīng)有百年歷史，其內(nèi)容涵蓋靜力學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)。研究對象包括質(zhì)點、質(zhì)點系和剛體。它具有體系完整、邏輯嚴(yán)密、與工程實際聯(lián)系密切的特點，是工科院校，特別是土木類專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)主干課程。它搭建了基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程的橋梁，學(xué)生對這門課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)直接影響學(xué)生對后續(xù)專業(yè)課程如材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等的學(xué)習(xí)，該課程在專業(yè)學(xué)習(xí)中起著承前啟后的作用。對于大多數(shù)的工科學(xué)生來說，《理論力學(xué)》是學(xué)生從單純的理論知識的學(xué)習(xí)到運用適當(dāng)?shù)睦碚摵退季S去解決工程實際問題的首門課程。因此，該課程的重要性不言而喻。

盡管該課程的教學(xué)歷史悠久，但新知識的不斷涌現(xiàn)，對力學(xué)的要求越來越高，而且教材中所舉的例題和習(xí)題大都是理想化、抽象化的力學(xué)模型，很少引入對工程背景的介紹，體現(xiàn)不出專業(yè)特色，使得學(xué)生很難把它與工程實際結(jié)合起來。學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握該課程存在著一定的難度。一方面，該課程理論性較強，難度較大、概念抽象，學(xué)生普遍反映“上課一聽就懂，做題卻無從下手”的現(xiàn)象，并且，傳統(tǒng)的課堂講授方法學(xué)生經(jīng)常會感覺枯燥，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，缺乏學(xué)習(xí)主動性。另一方面，近年來，隨著高校教育改革的進(jìn)行，該課程的學(xué)時不斷減少，要想在有限的學(xué)時內(nèi)，將本專業(yè)學(xué)生必須掌握的內(nèi)容全部教授給學(xué)生具有一定的難度。因此，研究如何在有限的學(xué)時內(nèi)，完成知識的傳授，提高教學(xué)質(zhì)量，并提高學(xué)生的工程素質(zhì)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，一直是擺在任課教師面前的一個現(xiàn)實問題。

自去年我校力學(xué)進(jìn)入“雙一流學(xué)科”行列，新的挑戰(zhàn)也接踵而至。為了迎接挑戰(zhàn)，培養(yǎng)高素質(zhì)的工程人才，使土木系的畢業(yè)生真正成為掌握土木工程學(xué)科的基本原理和基本知識、基礎(chǔ)扎實、知識面寬、實踐能力強的高素質(zhì)應(yīng)用型人才和社會需要的建設(shè)者，也為了我們的教育能夠接受社會各屆的檢驗，改革《理論力學(xué)》教學(xué)勢在必行。

本項教學(xué)研究將針對土木專業(yè)的《理論力學(xué)》課程教學(xué)中存在的問題，進(jìn)行深入細(xì)致地分析，結(jié)合教學(xué)實際，提出切實可行的整改方案。探求改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，建立一套行之有效的新型的教學(xué)模式，因此，本項的教學(xué)研究對社會需要的土木工程人才的培養(yǎng)，乃至創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，都具有重要的現(xiàn)實意義。本項目將從以下三個方面進(jìn)行：

1.科學(xué)合理設(shè)計教學(xué)內(nèi)容[1-2]

“授人以魚不如授人以漁”，教給學(xué)生學(xué)習(xí)和研究的方法，比教會他們定理、公式更為重要。教師在教學(xué)過程中應(yīng)該巧妙設(shè)計，突出以學(xué)生為主體的靈活、多樣的教學(xué)方法。從講課用語和知識點引入兩方面出發(fā)，注重教學(xué)方法的合理性和趣味性。科學(xué)合理設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，增加了受力分析的講授內(nèi)容，重點增加機構(gòu)認(rèn)知方面的內(nèi)容，增加以工程案例為載體的全課程習(xí)題課，培養(yǎng)學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣和對本專業(yè)的求知欲。案例的選擇上既要注重一題多解，又要注意理論聯(lián)系實際。如某些動力學(xué)問題既可以用動力學(xué)普遍定理三大定理求解，也可以用達(dá)朗伯原理求解。通過一題多解，讓學(xué)生掌握建立物理模型解題的方法，并使各種方法融會貫通，培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性。案例題的選擇還應(yīng)注意理論聯(lián)系實際，結(jié)合自身的專業(yè)力學(xué)問題或生產(chǎn)實踐，這樣就能將理論力學(xué)和土木工程的專業(yè)以及實際工程結(jié)合起來，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。如靜力學(xué)中平面簡單桁架的內(nèi)力計算時，應(yīng)以實際工程如桁架橋、廠房桁架屋頂?shù)茸鳛榫唧w例子，和學(xué)生共同討論桁架結(jié)構(gòu)的實際構(gòu)造以及連接方式；通過啟發(fā)式教學(xué)方式，讓學(xué)生深入思考面對受力復(fù)雜的實際桁架結(jié)構(gòu)在求解內(nèi)力的時候，如何考慮主要因素從而將桁架簡化、抽象化為力學(xué)模型，以及計算出結(jié)果和實際桁架之間的差別。

2.綜合運用多種教學(xué)方法，促進(jìn)教與學(xué)的互動[3-5]

（1）“教學(xué)有法，但無定法”，在理論力學(xué)的教學(xué)過程中，以啟發(fā)式的教學(xué)方法為主線，綜合運用傳統(tǒng)式、互動式、討論式等多種教學(xué)方法，促進(jìn)教與學(xué)的互動，從而實現(xiàn)教學(xué)效果的優(yōu)化。在教學(xué)過程中采用設(shè)問和提問方式、小組學(xué)習(xí)方式、討論方式以及其他師生共同參與的方式進(jìn)行信息的交流和傳遞。例如，部分章節(jié)的習(xí)題課、空間力系簡化、點的合成運動中關(guān)于動點的選取、動靜法中剛體慣性力系的簡化等內(nèi)容可采用互動式教學(xué)方法，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力，發(fā)揮學(xué)生的潛能。讓師生互動起來，既活躍了課堂氣氛，又增強了教學(xué)效果。在課堂教學(xué)過程中還要適當(dāng)?shù)乩迷O(shè)問式教學(xué)法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，吸引學(xué)生的注意力。這樣既可以體現(xiàn)教師的主導(dǎo)地位，又能體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)思想。任課教師對學(xué)生的思維加以引導(dǎo)和啟發(fā)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中始終處于主動積極的狀態(tài)，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

（2）利用學(xué)生班級QQ群向?qū)W生推薦優(yōu)秀的教學(xué)課件、教學(xué)視頻，同時在QQ群上傳課程教學(xué)大綱、課堂教學(xué)課件、教學(xué)知識點歸納、總結(jié)、習(xí)題答案等，幫助學(xué)生課下復(fù)習(xí)和自學(xué)；建立力學(xué)知識學(xué)習(xí)討論群，開辟網(wǎng)上答疑，對學(xué)生一對一輔導(dǎo)；通過QQ群開展案例教學(xué)。比如，在講解約束時，課前在QQ群上傳一個橋梁的圖片，讓學(xué)生課前先思考橋墩和梁之間的連接采用什么方式可以滿足橋梁使用要求，在課堂上再根據(jù)結(jié)構(gòu)約束的特點進(jìn)行講授，這樣的教學(xué)效果將非常完美。

二、結(jié)束語

理論力學(xué)解決問題有其獨特和新穎的思想方法，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生實際情況和該課程特點，運用現(xiàn)代教學(xué)方法，不斷優(yōu)化教學(xué)過程，使學(xué)生最大限度地掌握相關(guān)的知識和技能，達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)效果。同時，也可使學(xué)生形成正確的學(xué)習(xí)觀念，良好的學(xué)習(xí)態(tài)度和方式，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下必要的扎實基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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本項目受寧波大學(xué)教研項目（JYXMXYB201940）資助。