洪昭斌?陳水宣?王建

摘要：為適應(yīng)“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”對理論力學課程提出的新求，針對應(yīng)用型本科高校理論力學教學過程中存在的問題，以培養(yǎng)學生的工程實踐能力為核心，對理論力學課程的教學理念、授課內(nèi)容、教學方法及實踐、競賽環(huán)節(jié)的改革提出了思考和建議。

關(guān)鍵詞：理論力學；卓越計劃；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）11-0151-02

理論力學課程是高等院校各工科專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，[1]該課程的教學目的不僅要求學生掌握相關(guān)的力學知識，同時要求學生培養(yǎng)辯證唯物主義世界觀并鍛煉正確的分析、解決問題的能力。隨著高等院校教學理論的轉(zhuǎn)變，作為一門與生產(chǎn)實際聯(lián)系較為緊密的課程，在新的時期理論力學的教學內(nèi)容、方式等也都需要進行必要的調(diào)整和改進。本文基于“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”[2-4]（簡稱“卓越計劃”）的背景，提出了對理論力學課程進行教學改革的一些思考和建議。

一、“卓越計劃”對理論力學課程的要求

“卓越計劃”是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項目，其出臺旨在推動我國由工程教育大國向工程教育強國邁進。新時期“卓越計劃”對理論力學的課程教學提出了新的要求：

第一，要求理論力學課程授課內(nèi)容與工程實際結(jié)合得更加緊密。卓越工程師教育側(cè)重于培養(yǎng)、鍛煉學生的實踐能力，這就要求相關(guān)專業(yè)的理論力學課程內(nèi)容應(yīng)更加貼近工程實際，要求其理論、例題、模型等應(yīng)更具有工程背景。

第二，要求理論力學課程在教學過程更加注重學生分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)卓越工程師應(yīng)更注重學生能力的培養(yǎng)而非簡單的知識傳授，因此“卓越計劃”要求理論力學課程在授課過程中應(yīng)著眼于學生學習課程后所養(yǎng)成的能力及去掉知識后留下的技能水平。

第三，要求理論力學課程能切實培養(yǎng)學生的工程意識、素質(zhì)和實踐能力?！白吭接媱潯蓖瑫r要求學生不僅學習理論知識，更應(yīng)提高動手能力，從而把提高工程素質(zhì)落到實處。

二、“理論力學”課程的教學現(xiàn)狀

針對“卓越計劃”對課程的要求，現(xiàn)階段“理論力學”課程在授課過程中主要存在以下問題：

1.理論力學課程知識體系與工程實際結(jié)合不夠緊密[5]

理論力學作為工科專業(yè)的經(jīng)典基礎(chǔ)課程，其課程內(nèi)容體系相對成熟。一般地，理論力學的整體內(nèi)容體系、理論框架不輕易發(fā)展改動。同時，教材中用于推導(dǎo)公式的力學模型一般為理想化、滿足假定條件的，難以將這種抽象的模型與工程實際相結(jié)合。這種模型與實際脫節(jié)的情況將導(dǎo)致學生在學習過程中無法對理論力學課程的實際應(yīng)用性作為直觀的判斷，從而直接導(dǎo)致學習興趣的缺乏。

2.與后續(xù)課程的交叉聯(lián)系性不足

隨著教學改革的不斷深化，知識面的不斷拓寬，學科的不斷交叉融合，理論力學的理論部分教學學時被不斷壓縮。在有限的學時內(nèi)，教師往往僅能講授經(jīng)典的力學內(nèi)容，同時學生在短時間內(nèi)無法完全理解消化，這就導(dǎo)致所學知識與后續(xù)課程如材料力學、機械原理、機械設(shè)計等課程的聯(lián)系不夠緊密，學生無法正確應(yīng)用所學的課程知識。

3.授課方式靈活性不夠

在現(xiàn)有的理論力學課程授課過程中，一般采用課堂灌輸式教學，老師與學生之間缺乏交互式的討論環(huán)境，同時評價學生學習成果時過于重視考試成績，忽視學生的差異性和個性。

4.課程缺乏實踐環(huán)節(jié)

在傳統(tǒng)的理論力學課程中，往往重理論而輕實踐，像廈門理工學院的理論力學教學大綱，未設(shè)置實踐學時。理論力學課程內(nèi)容較抽象，直接應(yīng)用性不強，缺乏實踐環(huán)節(jié)的結(jié)果往往會抑制學生的創(chuàng)新欲望，達不到理想的教學效果。

三、對理論力學課程教改的建議

面對著“卓越計劃”對新時期理論力學課程提出的更高要求，針對在理論力學課程授課過程中所發(fā)現(xiàn)課程、老師、學生方面的各種問題，對該課程在進行課程教改時應(yīng)首要考慮的因素進行思考，并提出以下幾點建議：

1.教學理念的轉(zhuǎn)變是課程教改的前提

教師教學理念將會直接影響課程授課內(nèi)容、效果及學生的學習成效。在“卓越計劃”的背景下，理論力學課程的教師應(yīng)先改變原有將知識傳遞給學生的理念，進一步將理念轉(zhuǎn)變?yōu)閭魇趯W生能力、培養(yǎng)學生工程素養(yǎng)。只有做到這樣，才能在接下來的教學內(nèi)容選擇及授課方式改革上做到目標明確。

針對理論力學的課程特點，應(yīng)建立老師每年定期輪換到企業(yè)掛職鍛煉的制度，鼓勵教師走出校門，多與外界接觸，掌握最新的工程資訊，實時更新教學案例。新老師通過在企業(yè)參與生產(chǎn)活動、科學研究、科技成果產(chǎn)業(yè)化等提高他們的科研水平和實踐能力，從而在課程教學上能做到言之有物，切合生產(chǎn)實際。同時，高校應(yīng)注重新近教師工程經(jīng)歷與學習經(jīng)歷，積極引進工程素養(yǎng)高、理論扎實的工程師充實到教師隊伍中。

2.教學內(nèi)容的更新是課程教改的基礎(chǔ)

為了緊貼工程實際，同時為后續(xù)專業(yè)課程打好基礎(chǔ)，理論力學的教學內(nèi)容應(yīng)及時更新，增加更具工程背景的內(nèi)容和材料。

具體來說，在課程內(nèi)容的靜力學部分，由于受力分析是本課程的基礎(chǔ)重點，應(yīng)加強對受力分析內(nèi)容的精講。受力分析的實例應(yīng)選取機械原理、機械設(shè)計課程中經(jīng)常使用的機構(gòu)和裝置，如懸壁梁、起重裝置等，這樣將有助于培養(yǎng)學生的建模能力和解決工程實際問題能力；在運動學部分，如點的運動學、剛體的簡單運動這部分在高中、大學物理已有所接觸的內(nèi)容可布置學生自學并思考，這既培養(yǎng)了學生的自學能力，又解決了課堂學時不夠的問題。對于該部分的重點內(nèi)容——點的合成運動則可以選用凸輪機構(gòu)、滑塊搖桿機構(gòu)進行速度、加速度分析的詳解；對于剛體的平面運動則可選用平面四桿機構(gòu)、曲柄滑塊機構(gòu)進行基點法、瞬心法的詳細講解。動力學部分內(nèi)容則基本上都需要對學生進行解釋，但要注重動力學方法在工程實際中的應(yīng)用。

3.教學方法的選擇是課程教改的關(guān)鍵

傳統(tǒng)的教學方法在現(xiàn)階段已無法適應(yīng)“卓越計劃”對理論力學課程教學的要求，當前的教學模式導(dǎo)致教學質(zhì)量每況愈下，因此，教學手段的改革是課程教改的關(guān)鍵。

當前理論力學教學模式仍是以課堂灌輸式教學為主，[6]由于課程內(nèi)容包含大量的實驗、理論模型等，僅依靠學生的想象力不足以支撐課程的現(xiàn)場教學。因此，在應(yīng)用多媒體教學時，應(yīng)注意其與板書的結(jié)合程度。例如在進行運動學、動力學定理的推導(dǎo)時，通常必須采用板書的講解方法，可更嚴謹?shù)貙χR進行推進，同時可根據(jù)學生的實際理解能力調(diào)節(jié)進度；而在講解機構(gòu)的運動時，則應(yīng)大量使用相關(guān)的動畫、視頻等形象的媒體，這樣既可激發(fā)學生的學習熱情，又可簡單直觀地對知識進行傳遞。

此外，還可嘗試改集中式教學為分布式、分段式教學。由學生自行安排課程的學習時間，充分相信學生的主動性，通過網(wǎng)上提交在線學習心得，由教師進行監(jiān)控，并對學習能力、水平不同的學生布置難度不同的習題、實驗。由教師及時對其評價并依此調(diào)整教學進度，實現(xiàn)真正的差異化教學和云端教學。

4.實踐環(huán)節(jié)、教學競賽的增加是課程教改的重點

基于“卓越計劃”培養(yǎng)的需要，理論力學課程也應(yīng)在傳授基礎(chǔ)理論的前提下，調(diào)整課程大綱，重點開設(shè)各種創(chuàng)新性、開放性實驗，同時應(yīng)增加帶學生參觀傳動機構(gòu)、工程約束形式等的實踐環(huán)節(jié)，并進行現(xiàn)場教學。[7]

另外，在上屆“全國大學生周培源力學競賽”中，通過組織學生積極參與，在培訓學生的過程中，注重培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。在這樣的一個培訓過程中，學生反映對原有的知識體系有了更深刻的體會，也完全獨立掌握了解決力學問題的方法。以賽帶學達到了很好的效果，因此，在之后的理論力學課程教學及改革中，要同時重視學生參與競賽的程度。

四、結(jié)論

第一，新時期“卓越計劃”要求理論力學課程內(nèi)容更貼近于工程實際，要求理論力學課程教學的過程應(yīng)更注重培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)和工程實踐能力。第二，現(xiàn)階段理論力學課程體系內(nèi)容與工程實際結(jié)合不夠緊密，缺乏實踐環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的教學模式已跟不上“卓越計劃”對學生培養(yǎng)的要求。第三，分別對理論力學教學改革中的教學觀念的轉(zhuǎn)變、授課內(nèi)容的選擇、教學手段的選擇做出了自己的思考并提出建議，同時提出了增加實踐環(huán)節(jié)和以賽帶學的理念。

參考文獻：

[1]康穎安，卿上樂，夏平.基于“卓越工程師”培養(yǎng)的理論力學教學改革的思考[J].湖南工程學院學報，2011，（1）：102-104.

[2]教育網(wǎng).教育部啟動實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃[EB/OL].[2010-06-01].http：//www.edu.cn/zong_he_news_465/20100624/t20100624_489087.shtml.

[3]蔣占四，王衍學，楊連發(fā).結(jié)合“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的國家特色專業(yè)建設(shè)——以桂林電子科技大學機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)建設(shè)為例[J].高教論壇，2013，（1）：73-75.

[4]林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”專業(yè)培養(yǎng)方案研究[J].清華大學教育研究，2011，（2）：47-55.

[5]梁橋，陳金陵，彭利英.卓越工程師培養(yǎng)計劃下的應(yīng)用型本科土力學教學探討[J].當代教育理論與實踐，2013，（7）：125-126.

[6]劉燕，李紅梅，張華，等.基于“卓越工程師”培養(yǎng)的土建類理論力學教學改革研究[J].河北農(nóng)業(yè)大學學報，2012，（1）：57-61.

[7]尤濤，趙小勇，高榮慧，等.面向機械類卓越工程師培養(yǎng)的實踐教學探索[J].浙江理工大學學報，2012，11（29）：17-19.

（責任編輯：王意琴）