【摘 要】本文針對(duì)《理論力學(xué)》課程的特點(diǎn)主要從課程內(nèi)容、理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)三個(gè)方便進(jìn)行教學(xué)方法研究和教學(xué)內(nèi)容的深入分析,并對(duì)相應(yīng)教學(xué)方法進(jìn)行調(diào)整。
【關(guān)鍵詞】理論力學(xué);教學(xué)方法;實(shí)踐教學(xué)
理論力學(xué)課程是機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的一門具有較強(qiáng)理論分析的專業(yè)基礎(chǔ)課,也是石油工程、土木工程、建筑專業(yè)等專業(yè)的基礎(chǔ)課程,主要通過研究以靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)為主要內(nèi)容。本課程內(nèi)容多且集中,知識(shí)密集且復(fù)雜,理論分析較強(qiáng)導(dǎo)致學(xué)生結(jié)合實(shí)踐分析能力較弱。由此,對(duì)其進(jìn)行了一些探討,并基于獨(dú)立學(xué)院培養(yǎng)應(yīng)用性人才的目標(biāo)要求,以及結(jié)合本課程的教學(xué)特點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行深入的研究,會(huì)取得一定的教學(xué)效果。
一、課程內(nèi)容
獨(dú)立學(xué)院學(xué)生普遍存在學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高、自信心不足[1],對(duì)理論知識(shí)不屑一顧,另外理論力學(xué)只研究剛體,不考慮材料變形,理論性很強(qiáng),導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不足,對(duì)于機(jī)械專業(yè)來說,應(yīng)多加強(qiáng)實(shí)例分析,導(dǎo)致學(xué)習(xí)枯燥,不利于培養(yǎng)學(xué)生的分析能力;有些教材編排章節(jié),內(nèi)容不夠精煉,并且大多數(shù)教材內(nèi)容中實(shí)例過少,不利于學(xué)生拓寬知識(shí)面,對(duì)寬口徑人才培養(yǎng)模式有一定出入。因此,為了能夠反映學(xué)校培養(yǎng)人才的眼球,適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展,應(yīng)該對(duì)該課程內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。本課程教學(xué)內(nèi)容可為3個(gè)部分:
1.靜力學(xué)部分
包括靜力學(xué)的公理、物體受力分析、平面力系和空間力系的受力分析以及在非光滑表面接觸時(shí)的受力分析應(yīng)用舉例。這部分教學(xué)主要培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)理論和基本技能,以掌握理論、應(yīng)用為重點(diǎn),對(duì)平衡物體的力學(xué)分析,重點(diǎn)講述其受力后的平衡,而后展開學(xué)習(xí)和課堂討論實(shí)例,這樣可以達(dá)到理論和實(shí)際相結(jié)合的目的。同時(shí)增加一些抽象實(shí)例的題型,讓學(xué)生可以更好的掌握和學(xué)習(xí)對(duì)物體平衡的分析,從而使得學(xué)生的學(xué)習(xí)思路比較清晰,還可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)其他課程知識(shí)。
2.運(yùn)動(dòng)學(xué)部分
包括點(diǎn)的描述、點(diǎn)的合成、剛體的運(yùn)動(dòng)等等。在教學(xué)期間,要達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際工程的設(shè)計(jì)及創(chuàng)新能力,可以實(shí)際抽象的實(shí)例進(jìn)行模擬化然后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析,讓學(xué)生明白,任何運(yùn)動(dòng)都可以簡(jiǎn)化看成點(diǎn)或者剛體的運(yùn)動(dòng)形式,因此,其主要內(nèi)容集中在學(xué)生要掌握運(yùn)動(dòng)學(xué)中點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)和剛體的運(yùn)動(dòng),從而為后面動(dòng)力學(xué)打好基礎(chǔ)。
3.動(dòng)力學(xué)部分
包括動(dòng)量定理、動(dòng)量矩定理和動(dòng)能定理三部分內(nèi)容。該部分主要是靜力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的結(jié)合,是運(yùn)動(dòng)體,即就是分析運(yùn)動(dòng)物體的力學(xué)性能,以及在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中如何才能平穩(wěn),達(dá)到能量充分的利用。
二、教學(xué)研究方法
理論力學(xué)的研究途徑可分為建立理論體系和理論的工程應(yīng)用兩個(gè)方面。通過觀察生活和生產(chǎn)實(shí)踐中的各種現(xiàn)象,進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn),經(jīng)過分析、綜合和歸納,總結(jié)出力學(xué)的最基本規(guī)律。如伽利略對(duì)自由落體和物體在斜面上的運(yùn)動(dòng)做了許多次試驗(yàn),從而推翻了統(tǒng)治多年的錯(cuò)誤觀點(diǎn),引出“加速度”的概念。在對(duì)事物觀察和試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過抽象化建立概念和力學(xué)模型,以公理為基礎(chǔ),經(jīng)過邏輯推理和數(shù)學(xué)演繹,建立系統(tǒng)的理論體系。
為了獲得良好的教學(xué)效果,在課堂教學(xué)使用多種教學(xué)方法和手段,力求將教學(xué)內(nèi)容講解得更加生動(dòng)、具體。
1.采用多媒體技術(shù),使用現(xiàn)代化的教學(xué)手段來提升教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量
隨著現(xiàn)代教學(xué)手段的不斷發(fā)展,許多課程已開始嘗試并使用多媒體教學(xué)手段。盡管多媒體課件(PPT)講述比較清晰,如若將板書教學(xué)與課件合理結(jié)合起來,我認(rèn)為這樣更能夠體現(xiàn)使用多媒體課件的價(jià)值,對(duì)教學(xué)效果的提高是大有好處的。
板書教學(xué)往往會(huì)受到書寫效果和座位位置、光線等客觀條件的限制而不能保證每個(gè)學(xué)生都能很好地接受到教師所要傳達(dá)的信[3],而且,教師在書寫過程中也會(huì)影響講解的充分發(fā)揮。這時(shí),多媒體就是對(duì)這種局限性的一個(gè)很好的彌補(bǔ)。它既可以保證每個(gè)同學(xué)都看得清楚,又可以讓教師通過語言和眼神與學(xué)生充分交流。
2.重視緒論,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性
緒論內(nèi)容主要使同學(xué)們了解機(jī)械、交通、航空、航天、橋梁、土建等方面都有著力學(xué)體系的應(yīng)用,更根據(jù)各種行業(yè)背景中需要力學(xué)研究,在實(shí)現(xiàn)過程中力學(xué)分析的關(guān)鍵作用,使學(xué)生認(rèn)識(shí)該課程的重要性。并且讓學(xué)生了解到理論力學(xué)是材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械零件、結(jié)構(gòu)力學(xué)等等一系列后續(xù)課程的重要基礎(chǔ)。運(yùn)用理論力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)結(jié)合其它課程,解決工程技術(shù)中的實(shí)際問題。通過課程的緒論了解在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用和重要性,從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
3.加大案例教學(xué)比重、側(cè)重應(yīng)用
根據(jù)培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才的目標(biāo),本課程教學(xué)的首要目的是通過觀察生活和生產(chǎn)實(shí)際中系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和平衡,經(jīng)過抽象化建立數(shù)學(xué)模型再利用基本規(guī)律建立理論力系,最后進(jìn)行歸納總結(jié)分析。讓學(xué)生對(duì)實(shí)例大膽分析,從而實(shí)現(xiàn)一定的分析和處理能力,知曉實(shí)際工程中的工程問題進(jìn)行力學(xué)分析。
三、實(shí)踐教學(xué)
獨(dú)立院校應(yīng)該多培養(yǎng)大學(xué)生動(dòng)手能力,人人動(dòng)手動(dòng)腦 ,生動(dòng)活潑,增強(qiáng)了教學(xué)的效果。應(yīng)采用多種形式的課內(nèi)外互動(dòng),如在小論文、創(chuàng)新實(shí)踐中師生互動(dòng)等。為此,本課程可適當(dāng)增加互動(dòng)式、研究型和創(chuàng)新實(shí)踐型等教學(xué)方式。比如:點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)中關(guān)于加速度的合成方法,拉格朗日方程的建立、保守系統(tǒng)下的形式等,都有較多數(shù)學(xué)、力學(xué)的分析研究?jī)?nèi)容,同學(xué)也很感興趣。另外,在汲取一些其它院校實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)上,結(jié)合獨(dú)立學(xué)院的具體情況實(shí)施再創(chuàng)造,建成了獨(dú)具特色的理論力學(xué)創(chuàng)新思維實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室除了滿足基本教學(xué)實(shí)驗(yàn)外,更加重要的是滿足學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的需求。
四、結(jié)束語
通過在獨(dú)立學(xué)院的幾年的教學(xué)與總結(jié),對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法進(jìn)行了分析研究,本人將作適當(dāng)?shù)母母?。調(diào)整的教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)更突出,側(cè)重應(yīng)用,補(bǔ)充豐富的實(shí)例,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,多媒體的教學(xué)方法增強(qiáng)教學(xué)的生動(dòng)性,與科研實(shí)訓(xùn)的相結(jié)合,對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行拓展,加強(qiáng)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,提升了實(shí)踐能力,可以取得較好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
[1]周飛.淺談獨(dú)立學(xué)院學(xué)生特點(diǎn)及管理對(duì)策[J].教育管理,2011,(9):186.
[2]哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室.理論力學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2006
[3]朱橋,周利斌.理論力學(xué)課程建設(shè)與教學(xué)研究[J].陜西:科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2012(18)
[4]劉云庭,王俊英.在理論力學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的思考[J].力學(xué)與實(shí)踐, 2003,25(3)
作者簡(jiǎn)介:
張香云(1982~),女,講師,碩士,主要從事力學(xué),機(jī)械設(shè)計(jì),機(jī)電控制研究。