張婭++張亞軍++王維民++陳立芳++魏征

摘 要：理論力學(xué)是研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律的科學(xué)，是機(jī)械、土木、力學(xué)等專業(yè)的一門與工程實(shí)際緊密聯(lián)系的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。該文探討如何從教學(xué)方法、課內(nèi)課外相結(jié)合、增加習(xí)題課等方面對(duì)該課程進(jìn)行綜合性的改革研究，提出一些具體的改革措施和方法，以提高教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新性，培養(yǎng)學(xué)生解決工程問題的能力，并為后續(xù)系列課程的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：理論力學(xué) 教學(xué)改革 教學(xué)模式 教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號(hào)：G431 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）01（a）-0167-02

Discussion on the Improvement Method of the Teaching Quality in Theoretical Mechanics

Zhang Ya Zhang Yajun Wang Weimin Chen Lifang Wei Zheng

（Beijing University of Chemical Technology， Beijing， 100029， China）

Abstract：Theoretical Mechanics mainly discusses the general law of mechanical motion， which is one of the important basic courses for many engineering majors such as mechanical engineering. This paper puts forward some practical measures to improve the teaching quality and to help students studying consciously as well as solving complicated engineering questions. These measures could provide solid foundation for students to study further.

Key Words：Theoretical Mechanics； Teaching reform； Teaching mode； Teaching quality

隨著時(shí)代的發(fā)展，教育部提出了“高等學(xué)校本科教育質(zhì)量與教學(xué)改革工程”和“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，旨在深化教學(xué)改革、全面提高高等教育質(zhì)量，增強(qiáng)21世紀(jì)工程人才的核心競(jìng)爭(zhēng)力，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才。而理論力學(xué)本身就是一門與工程實(shí)際緊密聯(lián)系的專業(yè)基礎(chǔ)課，是機(jī)械、土木、力學(xué)等專業(yè)重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課之一，在基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間起承前啟后的作用。因此為了緊跟國內(nèi)外高等教育改革的新趨勢(shì)，適應(yīng)創(chuàng)新型國家發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，有必要對(duì)課程進(jìn)行教學(xué)改革，文章探討如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，充分利用多種教學(xué)手段、多媒體和信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)資源等，進(jìn)一步改進(jìn)課程體系設(shè)計(jì)和課程教學(xué)內(nèi)容，轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，推動(dòng)研究型教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)活力和應(yīng)用知識(shí)的能力，課內(nèi)課外相結(jié)合，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和參與性，增強(qiáng)學(xué)生解決工程問題的能力，探索創(chuàng)新型人才教學(xué)培養(yǎng)方式。

1 多種教學(xué)手段和方法相結(jié)合

在傳統(tǒng)的教學(xué)中，老師主要是板書教學(xué)手段為主，由于其簡(jiǎn)單方便，學(xué)生可以跟著老師的思路一步一步聽解并做筆記，對(duì)有很多數(shù)學(xué)推導(dǎo)求解的課程來說，板書在課堂教學(xué)中始終占據(jù)著重要的地位。但是板書書寫速度較慢，信息容量小，擦掉的信息不能快速恢復(fù)，同時(shí)有些分析圖特別是三維圖費(fèi)時(shí)又不直觀等。由于理論力學(xué)涉及大量的分析圖和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及看不見的物理現(xiàn)象等，具有高度的抽象性和概括性，教材里大量的例題和習(xí)題已經(jīng)是簡(jiǎn)化好了的分析模型，而學(xué)生接觸實(shí)際少，對(duì)一些工程結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)沒有直觀的認(rèn)識(shí)，學(xué)生往往不能把力學(xué)模型跟實(shí)際結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)起來，如果全用板書講解，學(xué)生會(huì)覺得缺乏生動(dòng)性和趣味性。

而隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)發(fā)展以及科技的高度發(fā)達(dá)，如何適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，充分利用信息化和多媒體技術(shù)，直觀生動(dòng)地展現(xiàn)一些抽象的內(nèi)容，也導(dǎo)致多媒體教學(xué)手段應(yīng)運(yùn)而生。利用現(xiàn)代教育手段和先進(jìn)的多媒體和動(dòng)畫技術(shù)，可以制作生動(dòng)形象的、反映工程實(shí)際結(jié)構(gòu)的理論力學(xué)多媒體課件，比如在講運(yùn)動(dòng)學(xué)中的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)時(shí)，除了可以動(dòng)態(tài)地顯示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的合成運(yùn)動(dòng)，還可以說明曲柄滑塊機(jī)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)、沖床等的主機(jī)構(gòu)中，并可以在多媒體課件中演示三維的往復(fù)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)等，從而把理論和實(shí)踐結(jié)合起來，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

改變單一的板書講授，結(jié)合利用板書和多媒體課件，多種教學(xué)手段相互補(bǔ)充，不同的內(nèi)容采用不同的教學(xué)手段，可以加深學(xué)生對(duì)內(nèi)容的理解和掌握，并擴(kuò)大教學(xué)內(nèi)容的廣度，特別是在授課學(xué)時(shí)大幅縮減的今天，如何協(xié)調(diào)利用好現(xiàn)有的教學(xué)手段，使教學(xué)內(nèi)容信息量適中，達(dá)到一定的深度和廣度，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，是教師要思考的問題之一。

2 教學(xué)內(nèi)容的有效布局，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

針對(duì)學(xué)生學(xué)業(yè)重，每周理論力學(xué)兩次課基本只間隔一天，學(xué)生可能沒有時(shí)間復(fù)習(xí)的特點(diǎn)，為了使學(xué)生在課堂盡可能地理解和掌握并學(xué)會(huì)運(yùn)用相關(guān)知識(shí)，每次課的內(nèi)容和教學(xué)方式需要精心布局。為了把前后的知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)起來，每次課一開始并不直接講新內(nèi)容，而是給同學(xué)梳理以前學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)，并提出新的問題，讓學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)。授課中選取有專業(yè)特點(diǎn)的分析模型，以學(xué)生為中心，引導(dǎo)學(xué)生的興趣，體現(xiàn)內(nèi)容的實(shí)用性和工程性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和解決問題的能力。同時(shí)，由于學(xué)生從小到大習(xí)慣于教師在講臺(tái)上講，即使有疑問也不主動(dòng)求問，特別是現(xiàn)在有很多是大班授課，學(xué)生更少主動(dòng)問問題，因此在課堂上會(huì)向?qū)W生提問，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生回答問題。每次課快結(jié)束的時(shí)候，對(duì)上課的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)并對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

另外，由于學(xué)生在大學(xué)物理中已經(jīng)學(xué)習(xí)了質(zhì)點(diǎn)力學(xué)，難免開始有不重視的心理，實(shí)際上理論力學(xué)非常靈活，上課聽起來容易，但下課后做作業(yè)卻往往不會(huì)做，而且學(xué)生缺乏綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題的實(shí)踐，在后續(xù)課程和畢業(yè)設(shè)計(jì)中反映出在基礎(chǔ)力學(xué)應(yīng)用能力上還有較大的欠缺，有的學(xué)生甚至不會(huì)對(duì)問題建立力學(xué)模型，分析物體的受力和建立運(yùn)動(dòng)方程。所以，當(dāng)講到新的內(nèi)容前，會(huì)提出一些有專業(yè)特點(diǎn)的實(shí)際工程問題或?qū)淼恼n程學(xué)習(xí)中的問題，請(qǐng)同學(xué)們思考。比如講運(yùn)動(dòng)微分方程時(shí)，可以先演示工程問題轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)，然后請(qǐng)同學(xué)分析它的運(yùn)動(dòng)，設(shè)置問題情景，激發(fā)同學(xué)們求知欲望和學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生逐步學(xué)會(huì)分析問題時(shí)需要抓住主要因素，忽略次要因素，建立抽象的分析模型并求解的科學(xué)思維方法，并用所學(xué)知識(shí)解決問題的綜合能力。在每次課結(jié)束前，除了對(duì)本次課進(jìn)行總結(jié)外，可以拋出與下次課內(nèi)容有關(guān)的理論問題或工程問題，讓同學(xué)們思考，以增加興趣并提前復(fù)習(xí)。通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容和過程的有效布局，并調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)興趣基礎(chǔ)上，加深學(xué)生對(duì)理論力學(xué)內(nèi)容的理解和掌握，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)分析問題的方法和能力。

3 課內(nèi)教學(xué)和課外教學(xué)相結(jié)合

除了培養(yǎng)合格的人才外，現(xiàn)代大學(xué)的一個(gè)目標(biāo)就是研究型大學(xué)。因此現(xiàn)代大學(xué)中的教師不僅僅是授課，還有相當(dāng)重的科研任務(wù)。另外，隨著學(xué)生擴(kuò)招和城市功能的定位，很多大學(xué)都是多址辦學(xué)，老師們可能是在一個(gè)校區(qū)上學(xué)，另一個(gè)校區(qū)做科研。因此上完課后跟學(xué)生幾乎沒有交流，學(xué)生有問題也不知道怎么問，久而久之，失去學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和興趣，有問題也不會(huì)主動(dòng)解決。事實(shí)上，興趣是最好的老師，如果學(xué)生有興趣，就會(huì)投入更多的精力，對(duì)該門課的掌握就會(huì)更深入。除了在課堂上與學(xué)生面對(duì)面教學(xué)外，在課外，在信息技術(shù)發(fā)達(dá)的今天，通過微信、qq等交流工具建立理論力學(xué)學(xué)習(xí)群，可以突破時(shí)間、空間和學(xué)時(shí)的限制，隨時(shí)對(duì)學(xué)生的問題進(jìn)行答疑解惑并同時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)指導(dǎo)。比如可以在交流群發(fā)布典型問題，以及每次課要講的內(nèi)容以便同學(xué)們提前預(yù)習(xí)等。

除了安排的教學(xué)外，同時(shí)定期舉辦習(xí)題課，對(duì)一段時(shí)間內(nèi)的知識(shí)點(diǎn)和習(xí)題進(jìn)行解答總結(jié)。可采用討論式教學(xué)法，對(duì)一題多解的題目和一些習(xí)題完成過程中的共性和典型問題進(jìn)行討論和歸納總結(jié)，解答學(xué)生的疑難問題，從而夯實(shí)學(xué)生的基礎(chǔ)。

4 學(xué)習(xí)過程與期末考核的結(jié)合

傳統(tǒng)的考核方式為平時(shí)出勤和作業(yè)情況占20%，期末考試成績(jī)占80%。現(xiàn)在的教學(xué)班一般都是大班，在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中，有很多學(xué)生都抄襲作業(yè)，平時(shí)又不來上課，而因?yàn)槿硕?，也不可能每次都點(diǎn)名，所以為了考核平時(shí)學(xué)習(xí)過程，理論力學(xué)每一部分講完后，增加小測(cè)驗(yàn)，除了可以檢查學(xué)生對(duì)這一部分知識(shí)的掌握程度外，還可以對(duì)后面的教學(xué)內(nèi)容講解做一定的參考，同時(shí)測(cè)試成績(jī)可以作為課程最終成績(jī)的一部分，從而把過程和結(jié)果統(tǒng)一起來。

5 結(jié)語

理論力學(xué)是機(jī)械、土木等工科類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，是后續(xù)有關(guān)專業(yè)課的基礎(chǔ)。高等教育中，教學(xué)為要，本文討論了如何利用現(xiàn)有資源，從教學(xué)手段、課內(nèi)和課外、過程和結(jié)果等方面的有機(jī)結(jié)合來提高教學(xué)質(zhì)量，增加學(xué)生的興趣和創(chuàng)新性。通過這些措施，一方面學(xué)生的出勤率和對(duì)理論力學(xué)的學(xué)習(xí)興趣都有相應(yīng)的提高，學(xué)生期末成績(jī)總評(píng)定中不及格率下降，優(yōu)秀率相應(yīng)提升。另一方面讓學(xué)生明白了理論力學(xué)的重要性以及跟后續(xù)課程的關(guān)系，為后面一系列課程的學(xué)習(xí)打下重要的基礎(chǔ)并提高科學(xué)分析解決復(fù)雜工程問題的能力，為將來的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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