獨(dú)立學(xué)院機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)《理論力學(xué)》課程教學(xué)方法探討

樊甜甜 胡先雄

（長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院 湖北 荊州 434020）

《理論力學(xué)》是研究物體在力作用下作機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律的科學(xué)，是高等院校本科相關(guān)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程。例如，對(duì)于機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)來(lái)講，機(jī)械原理及機(jī)械零件、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、粉體力學(xué)、化工裝置設(shè)計(jì)、材料力學(xué)等都以《理論力學(xué)》為基礎(chǔ)[1]。

獨(dú)立學(xué)院是中國(guó)近10年來(lái)高等教育辦學(xué)體制改革創(chuàng)新的重要成果，目前仍處于探索階段。獨(dú)立學(xué)院雖與母體高校共享教育教學(xué)和管理資源，但不能照搬普通高校的教學(xué)方式和人才培養(yǎng)思路。以長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)為例，其培養(yǎng)思路定位于培養(yǎng)具備機(jī)械設(shè)計(jì)制造、自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)理論知識(shí)與應(yīng)用能力，能從事石油機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造、生產(chǎn)管理、機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)等“生產(chǎn)一線”的工程師[2]。由于此專(zhuān)業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)不同于其母體高校，如仍使用母體高校的教育教學(xué)方式，則可能出現(xiàn)授課方式與聽(tīng)授對(duì)象拖節(jié)的問(wèn)題。長(zhǎng)此以往，學(xué)生對(duì)此門(mén)課學(xué)習(xí)的積極性降低，學(xué)習(xí)效果不顯著。

為此，我們對(duì)本專(zhuān)業(yè)的學(xué)生制定出了特定的學(xué)習(xí)要求:通過(guò)《理論力學(xué)》的學(xué)習(xí)，學(xué)生需掌握以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:1）掌握理論力學(xué)的基本概念及理論，能夠?qū)⒑?jiǎn)單的工程問(wèn)題抽象為力學(xué)模型，并正確地進(jìn)行力學(xué)分析；2）掌握物體、物體系平衡問(wèn)題的求解；3）掌握質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系和剛體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律和研究方法；4）應(yīng)用本課程的理論和方法解決一些簡(jiǎn)單的工程實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)其獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。針對(duì)此學(xué)習(xí)要求，本文試從以下三個(gè)方面著手，探討?yīng)毩W(xué)院機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)《理論力學(xué)》的教學(xué)方法:

1 教學(xué)內(nèi)容的選擇

針對(duì)獨(dú)立學(xué)院中《理論力學(xué)》“理論課時(shí)”少，并且《理論力學(xué)》中相當(dāng)多的內(nèi)容與大學(xué)物理中的力學(xué)部分重復(fù)，有的甚至高中物理中都已涉及的特點(diǎn)，我們需調(diào)整教材內(nèi)容。獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，故教材必須針對(duì)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)并且結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)，有針對(duì)性地選擇，同時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容還要進(jìn)行取舍。我們選用了武漢理工大學(xué)的李卓球等教授編寫(xiě)的《理論力學(xué)》（第2版）。在保持基本內(nèi)容不變的前提下，考慮到教學(xué)課時(shí)的限制，我們對(duì)部分教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了精簡(jiǎn)，并刪減了個(gè)別章節(jié)，如機(jī)械振動(dòng)基礎(chǔ)，達(dá)朗貝爾原理，虛位移原理，動(dòng)力學(xué)普遍方程和拉格朗日方程等章節(jié)。

2 基本概念的講解

《理論力學(xué)》的基本概念較多，邏輯性、系統(tǒng)性較強(qiáng)，且在概念上、內(nèi)容上層層遞進(jìn)，環(huán)環(huán)相扣，因此在教學(xué)上必須循序漸進(jìn)。《理論力學(xué)》與工程實(shí)際問(wèn)題聯(lián)系緊密，例如，在機(jī)電一體化產(chǎn)品中，系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析是連接機(jī)和電的紐帶。在教學(xué)中要讓學(xué)生了解問(wèn)題的工程背景，并將概念和理論與工程實(shí)際中的力學(xué)現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)，這樣對(duì)理論和概念的理解非常有幫助。工程背景的了解，可以通過(guò)圖片或者是flash動(dòng)畫(huà)的形式向?qū)W生展示，這樣給學(xué)生的印象更為直觀形象。對(duì)機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生而言，特別是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的獨(dú)立學(xué)院的機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生而言，學(xué)習(xí)《理論力學(xué)》的目的在于掌握對(duì)各類(lèi)機(jī)械結(jié)構(gòu)、機(jī)電裝備進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析的基本方法，以解決工程實(shí)際問(wèn)題。

為此，我們采用以下教學(xué)方法以提高教學(xué)效果:

2.1 現(xiàn)代化教學(xué)手段與傳統(tǒng)手段相結(jié)合

在《理論力學(xué)》教學(xué)過(guò)程中，我們大量地使用了多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段，其生動(dòng)形象，節(jié)省寫(xiě)板書(shū)的時(shí)間。在教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)，多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段與傳統(tǒng)的黑板，粉筆及模型教具不是相互排斥，而是相輔相成的[3]。應(yīng)該靈活地運(yùn)用各種傳統(tǒng)的和現(xiàn)代化的教學(xué)手段。

2.2 互動(dòng)式的教學(xué)

互動(dòng)式教學(xué)方法能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮其學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，我們認(rèn)真策劃如何能使所講知識(shí)既能讓學(xué)生掌握，又能使其主動(dòng)參與到課堂教學(xué)來(lái)。我們采用老師提問(wèn)學(xué)生回答的方式，或者請(qǐng)學(xué)生提前預(yù)習(xí)上講臺(tái)試講的方式以實(shí)現(xiàn)教與學(xué)有機(jī)的結(jié)合。這使教學(xué)氣氛變得活躍，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。

2.3 簡(jiǎn)化公式的推導(dǎo)

針對(duì)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)薄弱的特點(diǎn)，我們將課程中一些復(fù)雜的公式推導(dǎo)采用一些簡(jiǎn)單的模型加以推導(dǎo)，這樣可以使學(xué)生從復(fù)雜的公式推導(dǎo)中解放出來(lái)，不會(huì)對(duì)此門(mén)課產(chǎn)生厭學(xué)情緒。節(jié)省出的時(shí)間我們可以多講解一些典型的例題，加深學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解和掌握，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2.4 重復(fù)講解有利于記憶的加深

由于獨(dú)立學(xué)院學(xué)生整體水平有限，課后用于學(xué)習(xí)的時(shí)間不多，故對(duì)《理論力學(xué)》的掌握程度不高。故我們?cè)诿看沃v授新知識(shí)之前，對(duì)上一堂課的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)短的復(fù)習(xí)，并對(duì)典型的題目進(jìn)行講解分析以起到加深記憶的作用。

2.5 課后答疑

為了鞏固課堂知識(shí)、加強(qiáng)課后復(fù)習(xí)和練習(xí)，及時(shí)解決學(xué)習(xí)過(guò)程中的疑惑，我們每周安排一次答疑時(shí)間。不論學(xué)生所提出的問(wèn)題質(zhì)量如何，我們都以飽滿熱情對(duì)待他們，讓學(xué)生聽(tīng)懂。

3 實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的安排

為了開(kāi)闊學(xué)生的眼界，加深《理論力學(xué)》的工程概念，了解這門(mén)課程與工程實(shí)際的緊密聯(lián)系，培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和動(dòng)手能力，我們開(kāi)設(shè)了《理論力學(xué)》實(shí)驗(yàn)課。把工程中存在的理論力學(xué)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化提練成力學(xué)模型，對(duì)學(xué)生進(jìn)行有理論，有實(shí)物的講解。通過(guò)參觀圖片實(shí)物、實(shí)驗(yàn)演示以及學(xué)生自己觀察、分析和動(dòng)手實(shí)踐達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的。

4 考核方式的選擇

考試成績(jī)包括平時(shí)成績(jī)（占50%）和期末考試成績(jī)（占50%）。平時(shí)成績(jī)包括出勤率（占10%），作業(yè)完成情況（占20%）和實(shí)驗(yàn)成績(jī)（占20%）。實(shí)驗(yàn)的考核采取填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告、撰寫(xiě)小論文和交作業(yè)的形式進(jìn)行。這樣一方面可以提高出勤率，又可以督促學(xué)生認(rèn)真完成作業(yè)。對(duì)于期末考試，我們采取半開(kāi)卷式的考核方式，即學(xué)生帶一張A4的紙，上面可以寫(xiě)有公式，這樣有利于鼓勵(lì)學(xué)生系統(tǒng)地歸納總結(jié)所學(xué)到的知識(shí)。

5 結(jié)語(yǔ)

本文分別通過(guò)教學(xué)內(nèi)容的選定、基本概念的講解，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的安排和考核方式的選擇四個(gè)方面探討了如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)《理論力學(xué)》的效果。我們發(fā)現(xiàn)，通過(guò)改進(jìn)教學(xué)方法，學(xué)生對(duì)此門(mén)課的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)自主性大大提高，學(xué)習(xí)效果也明顯提高。

［1］李卓球，侯作富，等.理論力學(xué)[M].2 版.武漢:武漢理工大學(xué)出版社，2011:2.

［2］耿家源，梁漢優(yōu).獨(dú)立學(xué)院機(jī)械專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的探索與實(shí)踐[J].科技信息，2010（3）:192.

［3］羅義銀.機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)理論力學(xué)教學(xué)改革的發(fā)展與思考[J].力學(xué)與實(shí)踐，2000，22:56.