當(dāng)前理論力學(xué)課程存在的問題及幾種改革方案

李廣博 王飛揚(yáng)

摘要：理論力學(xué)是許多工科學(xué)生接觸的第一門力學(xué)課程，其重要性不言而喻。該文針對理論力學(xué)課程教學(xué)中情況，，分析了當(dāng)前理論力學(xué)課程教學(xué)的常見問題，并探討了幾種在新時代下改革理論力學(xué)教學(xué)的方案，以期推動理論力學(xué)課程的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：理論力學(xué);教學(xué)改革;教學(xué)評價;混合教學(xué)

基金項(xiàng)目：吉林省高教科研重點(diǎn)課題（JGJX2020C50）。

一、引言

力學(xué)是自然科學(xué)中最早精確化的學(xué)科，是描述宏觀物體運(yùn)動規(guī)律的學(xué)科。理論力學(xué)是力學(xué)的一個分支，是研究物體機(jī)械運(yùn)動的基本規(guī)律的學(xué)科，包括靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)三大部分。目前學(xué)生對理論力學(xué)課程的接受程度以及實(shí)際學(xué)習(xí)情況卻并不理想。理論力學(xué)課程需要學(xué)生有較好的數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)，同時也需要學(xué)生對較為抽象的概念有實(shí)際的理解。但現(xiàn)有的理論力學(xué)教學(xué)方式以及授課模式卻又存在諸多問題，導(dǎo)致本就難以理解的課程變得更加不便于學(xué)習(xí)。本文將結(jié)合國內(nèi)理論力學(xué)教學(xué)的實(shí)際現(xiàn)狀，分析理論力學(xué)課程教學(xué)中各環(huán)節(jié)存在的問題，對理論力學(xué)課程教學(xué)的新方法進(jìn)行研究和探索。

二、理論力學(xué)課程中存在的問題

理論力學(xué)課程抽象、難度較高。理論力學(xué)課程內(nèi)容的理解高度依賴于學(xué)生的數(shù)學(xué)及物理水平。而另一方面，理論力學(xué)作為專業(yè)基礎(chǔ)課的同時要兼顧土木、機(jī)械等不同專業(yè)的學(xué)生。這就導(dǎo)致理論力學(xué)的課程內(nèi)容較為抽象，主要以理論知識為主，難以接觸到工程情況以及實(shí)際問題。

理論力學(xué)課程與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。理論力學(xué)主要講授靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)三個方面的內(nèi)容，但工科專業(yè)的學(xué)生卻在后續(xù)的課程中往往僅應(yīng)用其中一部分的知識。在各學(xué)校都在壓縮理論力學(xué)學(xué)時的今天，該課程的普遍學(xué)時僅在50學(xué)時左右，為了完整教授理論力學(xué)三方面的內(nèi)容，各個部分的專業(yè)知識勢必有所壓縮不能深入講解。

理論力學(xué)授課方式枯燥、針對性差。目前理論力學(xué)的授課普遍采用大班授課的形式，老師難以兼顧到所有學(xué)生的具體情況進(jìn)行授課。理論力學(xué)的授課普遍存在老師為了追趕課程進(jìn)度只能一味講課，無法確認(rèn)學(xué)生學(xué)習(xí)接受情況的現(xiàn)象。另一方面老師雖然會使用新媒體設(shè)備進(jìn)行授課，卻存在課件內(nèi)容單一以及老師對課件并不熟悉以至于對授課產(chǎn)生阻礙的情況。

理論力學(xué)課程的練習(xí)和考核方式單一。目前授課老師普遍采用教材中的習(xí)題對學(xué)生進(jìn)行鍛煉，但理論力學(xué)教材普遍存在習(xí)題類型單一等情況。反復(fù)練習(xí)此類習(xí)題雖然能夠提升學(xué)生的解題速度，卻難以鍛煉學(xué)生的解決力學(xué)問題的思維。大多數(shù)高校對理論力學(xué)的考察方式主要采用期末考試而忽略平時的作業(yè)練習(xí)及小測驗(yàn)等。這種考核的方式難以覆蓋整個理論力學(xué)較大的學(xué)習(xí)范圍。

三、理論力學(xué)課程的幾種改革方案

增加課時，提高學(xué)生知識水平。理論力學(xué)課程中的部分內(nèi)容如靜力學(xué)公理、動能定理等學(xué)生在大學(xué)物理的課堂上已經(jīng)學(xué)過，理論力學(xué)所用到的許多公式的推導(dǎo)過程學(xué)生也可以充分運(yùn)用在高等數(shù)學(xué)課上所學(xué)的知識進(jìn)行自學(xué)和解答。這樣做的優(yōu)點(diǎn)便是可以將寶貴的課時用于更詳細(xì)地講解理論力學(xué)的新知識。但值得注意的問題是這么做需要學(xué)生有較高的大學(xué)物理和高等數(shù)學(xué)水平以及一定程度的自學(xué)能力和自學(xué)能動性，這則需要學(xué)校在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力以及學(xué)習(xí)興趣方面再多做工作。不過學(xué)校依然應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加理論力學(xué)的課時總數(shù)，方便老師循序漸進(jìn)的推進(jìn)教學(xué)工作。

注重思維，增加工程實(shí)際聯(lián)系。理論力學(xué)作為工科學(xué)生接觸到的第一門力學(xué)課程，一項(xiàng)重要職能便是鍛煉學(xué)生的力學(xué)思維能力。所以理論力學(xué)的教學(xué)不應(yīng)僅停留在力學(xué)知識點(diǎn)的傳授上，而是應(yīng)當(dāng)調(diào)整教學(xué)思路，從力學(xué)的現(xiàn)象入手引出力學(xué)問題，培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)思維模式。以啟發(fā)式、案例式、項(xiàng)目驅(qū)動式等方式進(jìn)行靈活的教學(xué)。通過老師的引導(dǎo)，使學(xué)生從理論力學(xué)的原理出發(fā)建立起整個力學(xué)的思維模式。

改革考核，注重課程學(xué)習(xí)過程。如前所述，只通過在期中期末進(jìn)行集中考核的方式不足以了解學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，學(xué)生很可能并沒有理解課程所學(xué)內(nèi)容。為此，應(yīng)當(dāng)增加日常學(xué)習(xí)過程中的考核內(nèi)容，通過小測驗(yàn)、課堂回答問題等考察方式貫穿整個課程。同時除了用教材中的經(jīng)典問題對學(xué)生進(jìn)行考察之外，更應(yīng)當(dāng)增設(shè)讓學(xué)生解決實(shí)際工程問題的主觀思維題。

混合教學(xué)，改良課堂教學(xué)模式?；旌辖虒W(xué)的概念在近年來的大學(xué)課程改革中被反復(fù)提出，通過混合教學(xué)的方式可以在有效提高授課效率的同時提高課堂質(zhì)量和學(xué)生的接受度，運(yùn)用混合教學(xué)的模式進(jìn)行理論力學(xué)的授課無疑是一種解決理論力學(xué)教學(xué)問題的有效手段。通過引入在線的混合教學(xué)工具教師可以高效完成課堂出勤統(tǒng)計(jì)工作、與學(xué)生在課后進(jìn)行互動、追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和知識理解情況并及時調(diào)整課堂內(nèi)容。

本文通過分析目前理論力學(xué)教學(xué)中出現(xiàn)的各種問題，指出了當(dāng)前理論力學(xué)課程教學(xué)的困難與不足，并針對這些問題提出了四種高效可行的解決方案。理論力學(xué)作為三大力學(xué)之首應(yīng)當(dāng)引起每個工科院校足夠的重視，通過這些改革措施可以提高學(xué)生對理論力學(xué)課程的掌握情況，讓學(xué)生建立起力學(xué)思維的同時也培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。相信在這些改革措施的加持下，我國理論力學(xué)課程的水平將越走越高，我國也將培養(yǎng)出更多適應(yīng)時代背景的優(yōu)秀人才。

參考文獻(xiàn)

[1]劉翠梅.物理學(xué)專業(yè)理論力學(xué)教學(xué)改革的研究與實(shí)踐[J].商丘師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，23（03）：119-121.

[2]蘇禾.對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教學(xué)的幾點(diǎn)體會—在理論力學(xué)教學(xué)中[J].力學(xué)與實(shí)踐，2012，34（03）：78-80.

[3]韓憲軍，王欽亭，藺海曉.“理論力學(xué)”教學(xué)改革與實(shí)踐研究[J].中國電力教育，2012（17）：66-67.

[4]陳震.《理論力學(xué)》課程教學(xué)改革探討[J].江漢大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，41（02）：101-106.

[5]邢利英，王新征.工科理論力學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].南陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，9（03）：107-109.