理論力學(xué)課程教學(xué)高階性建設(shè)的探索與實(shí)踐1)

葉紅玲 楊慶生 劉趙淼 李曉陽(yáng)

(北京工業(yè)大學(xué)材料與制造學(xué)部機(jī)電學(xué)院，北京100124)

近期，教育部發(fā)布了《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)》(教高 (2019)8號(hào))和《關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見(jiàn)》(教高(2018)2號(hào))。針對(duì)課程建設(shè)方面，提出要按照提升高階性、突出創(chuàng)新性、增加挑戰(zhàn)度的基本原則，全面梳理課程的教學(xué)內(nèi)容，淘汰“水課”、打造“金課”，切實(shí)提高課程教學(xué)質(zhì)量。那么，作為工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)大學(xué)生學(xué)習(xí)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課的理論力學(xué)課程，隨著教育教學(xué)改革的深入和課程的內(nèi)涵式建設(shè)，如何進(jìn)行高階性建設(shè)呢？作者結(jié)合近年的教學(xué)實(shí)踐與探索，結(jié)合學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)，給出了課程教學(xué)設(shè)計(jì)的高階性目標(biāo)，構(gòu)建了 “1+4+N”的理論力學(xué)課堂教學(xué)體系，梳理了課程知識(shí)點(diǎn)，提出了一些高階性建設(shè)的策略，從而為專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程教育教學(xué)改革提供一些思路和參考。

1 關(guān)于課程高階性建設(shè)的認(rèn)識(shí)

教高(2019)8號(hào)文中對(duì)于提升課程的高階性從課程目標(biāo)和課程內(nèi)容的角度進(jìn)行了闡述，即課程目標(biāo)堅(jiān)持知識(shí)、能力、素質(zhì)有機(jī)融合，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的綜合能力和高級(jí)思維。課程內(nèi)容強(qiáng)調(diào)廣度和深度，突破習(xí)慣性認(rèn)知模式，培養(yǎng)學(xué)生深度分析、大膽質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神和能力。從文件中可以看到不僅對(duì)于教師“教什么”提出了具體要求，而且對(duì)于評(píng)估學(xué)生“學(xué)得怎么樣”也提出了目標(biāo)導(dǎo)向，這充分體現(xiàn)了教師的教與學(xué)生的學(xué)之間的統(tǒng)一關(guān)系。

從課程目標(biāo)的角度看，課程高階性建設(shè)不僅僅要教給學(xué)生知識(shí)，重點(diǎn)是知識(shí)、能力、素質(zhì)三位一體相融合，培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力[1]。那么，什么是高階思維呢？布魯姆在《教育目標(biāo)分類(lèi)：認(rèn)知領(lǐng)域》一書(shū)中將思維劃分成六種級(jí)別，分別是識(shí)記、理解、應(yīng)用、分析、綜合和評(píng)價(jià)。很多學(xué)者將認(rèn)知目標(biāo)中的分析、綜合和評(píng)價(jià)定義為高階思維。美國(guó)ABET國(guó)際工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證中對(duì)學(xué)生能力的評(píng)價(jià)給出的11項(xiàng)指標(biāo)就是高階思維能力的細(xì)化指標(biāo)。學(xué)生的高階思維不是與生俱來(lái)的，是需要教師進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)，通過(guò)具體的教學(xué)過(guò)程對(duì)學(xué)生從技術(shù)方法上訓(xùn)練而產(chǎn)生的。圖1給出了學(xué)生能力培養(yǎng)與課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)之間的關(guān)系圖。從圖1中可以看到，要進(jìn)行課程的高階性建設(shè)就要從培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力入手。課程教學(xué)質(zhì)量重要的不是老師教了什么，而是學(xué)生學(xué)到了什么。因此，課程的高階性要緊緊圍繞“成果導(dǎo)向、學(xué)生中心、過(guò)程評(píng)價(jià)、持續(xù)改進(jìn)”進(jìn)行建設(shè)。

圖1 學(xué)生能力培養(yǎng)與課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)圖

2 理論力學(xué)課程高階性建設(shè)的思路

理論力學(xué)是許多工科大學(xué)生的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，是為學(xué)生進(jìn)行專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)提供理論基礎(chǔ)和基本技能訓(xùn)練的課程，對(duì)于專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)具有承前啟后的重要作用。理論力學(xué)課程教學(xué)中如果有意識(shí)地培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的高階思維能力，更有助于促進(jìn)大學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)和深度學(xué)習(xí)，提高課堂教學(xué)效能，從而為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定良好基礎(chǔ)。

理論力學(xué)課程高階性建設(shè)要圍繞課程目標(biāo)的高階性開(kāi)展，其中培養(yǎng)學(xué)生的分析能力是基礎(chǔ)，綜合能力是核心，評(píng)價(jià)能力是檢驗(yàn)。要進(jìn)行課程內(nèi)容廣度和深度的拓展，需要圍繞高階性教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行課程體系重構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容重組，這就需要先解決以下三個(gè)層次的事情：

(1)基本教學(xué)內(nèi)容的全面梳理。整理分析教學(xué)資源(教材、課件、錄音錄像資料等)，構(gòu)建課程知識(shí)體系，明確重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)，梳理基本概念、基本理論和基本方法等知識(shí)體系脈絡(luò)。

(2)構(gòu)建課程知識(shí)體系之間的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)從知識(shí)課堂向能力課堂的轉(zhuǎn)變。一是建立理論力學(xué)課程體系內(nèi)各知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)；二是建立基于人才培養(yǎng)目標(biāo)專(zhuān)業(yè)內(nèi)的各力學(xué)課程與相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程體系之間的知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)；三是結(jié)合課程的前沿領(lǐng)域、工程實(shí)踐領(lǐng)域以及交叉融合學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)，建立課程內(nèi)外理論與實(shí)踐相結(jié)合的各知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)。通過(guò)這三方面關(guān)聯(lián)，從本質(zhì)上挖掘理論力學(xué)課程各知識(shí)點(diǎn)向知識(shí)面和知識(shí)體系的擴(kuò)展，提升教學(xué)內(nèi)容的深度和高度，從而構(gòu)建高階性的教學(xué)過(guò)程。在教學(xué)過(guò)程中注重問(wèn)題導(dǎo)向和成果導(dǎo)向，運(yùn)用多種教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生思考、分析、質(zhì)疑、綜合、創(chuàng)新，進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)關(guān)聯(lián)，從而提升學(xué)生的高階思維能力。

(3)開(kāi)放拓展教學(xué)內(nèi)容，提升知識(shí)的寬度與廣度。結(jié)合歷史、人文、思想、方法、哲理、方法論等內(nèi)容，增加理論力學(xué)課程的研究性、創(chuàng)新性和綜合性?xún)?nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生探究型學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力和學(xué)習(xí)興趣，發(fā)現(xiàn)新方法，提出新概念、新方案、新設(shè)計(jì)，突出培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。當(dāng)然，課程要注意圍繞核心知識(shí)開(kāi)放拓展知識(shí)邊界，不能舍本逐末，切忌挖了別人的地，荒了自己的田。

以上三個(gè)層次中，第一層次是教師進(jìn)行理論力學(xué)課程高階性教學(xué)建設(shè)的基礎(chǔ)，是解決教師 “教知識(shí)”的問(wèn)題。第二層次和第三層次的教學(xué)建設(shè)復(fù)雜而艱巨，直接反映教師的專(zhuān)業(yè)水平、思維水平和教學(xué)水平，由此對(duì)于學(xué)生的能力素質(zhì)和思維情感等培養(yǎng)也各有千秋。

3 高階性理論力學(xué)課程建設(shè)實(shí)踐

理論力學(xué)是一門(mén)演繹性較強(qiáng)的課程，基本概念和基本研究方法有助于學(xué)習(xí)其他課程和專(zhuān)業(yè)，有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和綜合素質(zhì)，其系統(tǒng)性、完備性較強(qiáng)，教學(xué)內(nèi)容相對(duì)經(jīng)典，很多理論力學(xué)教師都針對(duì)課程內(nèi)容和教學(xué)體系進(jìn)行了深入研究探討[2-8]。作者結(jié)合在地方高等院校教學(xué)的實(shí)踐，按照靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)三部分的教學(xué)內(nèi)容談一些具體做法。

3.1 “1+4+N”模式的知識(shí)再梳理

理論力學(xué)課堂教學(xué)體系的 “1+4+N”模式，是對(duì)理論力學(xué)基本知識(shí)的再梳理，著重強(qiáng)調(diào)基本概念和基本方法，是理論力學(xué)課程高階性建設(shè)的基礎(chǔ)。

圖 2給出了梳理知識(shí)脈絡(luò)的基本思路，圖 3～圖5給出靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)三部分基本知識(shí)點(diǎn)的梳理情況?！?”是指一個(gè)核心概念或者核心方法；“4”是指從圍繞核心概念方法而引申出的“知識(shí)來(lái)源、相關(guān)知識(shí)、知識(shí)應(yīng)用、知識(shí)拓展”4個(gè)重點(diǎn)要素；“N”是對(duì)應(yīng)4個(gè)重點(diǎn)要素引申出的N個(gè)有關(guān)的概念、方法、思想、哲理等等。靜力學(xué)部分以主矢、主矩為核心知識(shí)點(diǎn)，研究力系的簡(jiǎn)化與等效的方法、物體受力的分析方法、受力物體的平衡條件等等；運(yùn)動(dòng)學(xué)部分以位矢、速度、加速度為核心知識(shí)點(diǎn)從幾何角度來(lái)研究點(diǎn)和剛體的運(yùn)動(dòng)；動(dòng)力學(xué)以動(dòng)量、動(dòng)量矩和動(dòng)能為核心知識(shí)點(diǎn)研究受力物體運(yùn)動(dòng)與作用力之間的關(guān)系。

圖2 知識(shí)梳理脈絡(luò)圖

圖3 靜力學(xué)基本知識(shí)脈絡(luò)

圖4 運(yùn)動(dòng)學(xué)基本知識(shí)脈絡(luò)圖

圖5 動(dòng)力學(xué)基本知識(shí)脈絡(luò)

3.2 理論力學(xué)課程知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)實(shí)施策略

基于理論力學(xué)基本知識(shí)脈絡(luò)的梳理，建立知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)。課程內(nèi)關(guān)聯(lián)即靜、運(yùn)、動(dòng)三部分內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)；課程內(nèi)外關(guān)聯(lián)即當(dāng)前課程與前后課程關(guān)聯(lián)，理論方法與工程實(shí)際相關(guān)聯(lián)，知識(shí)體系與歷史、人文、思想、方法的關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)方法可以采用演繹推理、聚類(lèi)對(duì)比、體系整合等方式進(jìn)行。邏輯推理類(lèi)是理論力學(xué)課程采用比較多的方式，以一個(gè)問(wèn)題為核心或者出發(fā)點(diǎn)，將解決該問(wèn)題的知識(shí)層層推理出來(lái)，從而使一個(gè)知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)延伸至多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，形成知識(shí)面和知識(shí)體系。聚類(lèi)對(duì)比就是將相關(guān)性比較強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行比較分析。對(duì)于體系整合方式可以采用 3W1H(What，Why，Where，How) 的教學(xué)模式開(kāi)展[9]。

在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，對(duì)于課程知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)策略通常是多種教學(xué)方法的綜合運(yùn)用。教無(wú)定法，貴在得法。比如在講解質(zhì)點(diǎn)系相對(duì)于質(zhì)心的動(dòng)量矩定理的章節(jié)時(shí)，采用演繹推理的方法，先從動(dòng)量矩的概念出發(fā)，由質(zhì)點(diǎn)系對(duì)于定點(diǎn)的動(dòng)量矩和動(dòng)量矩定理推導(dǎo)質(zhì)點(diǎn)系相對(duì)于質(zhì)心的動(dòng)量矩與動(dòng)量矩定理，然后引入剛體的平面運(yùn)動(dòng)微分方程等基本理論及應(yīng)用。要拓展理論學(xué)習(xí)的深度，可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)際案例探討剛體平面運(yùn)動(dòng)微分方程的適用條件，對(duì)比分析方程對(duì)固定軸和質(zhì)心的成立條件以及對(duì)速度瞬時(shí)中心和加速度瞬時(shí)中心也成立的條件，培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。此外，基于動(dòng)量矩守恒條件引導(dǎo)學(xué)生探究多旋翼直升機(jī)的飛行原理，培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)建模與抽象思維能力以及工程實(shí)踐能力等。

知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)策略是不斷豐富和完善的。日常教學(xué)中，要注重展現(xiàn)知識(shí)的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，使學(xué)生感受知識(shí)的生命力、領(lǐng)悟知識(shí)的美，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，引導(dǎo)學(xué)生掌握探求專(zhuān)業(yè)知識(shí)無(wú)窮魅力的方法，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)，是課程高階性建設(shè)的目的。

3.3 教學(xué)高階性建設(shè)具體案例——點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)

點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)是研究點(diǎn)相對(duì)于不同參考系運(yùn)動(dòng)的差別和聯(lián)系，建立點(diǎn)相對(duì)于不同參考系運(yùn)動(dòng)的速度之間以及加速度之間的關(guān)系，是理論力學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容之一[10-11]。

首先，結(jié)合圖1，進(jìn)行課程教學(xué)目標(biāo)的再梳理。

(1)低階性教學(xué)目標(biāo)

①能夠解釋運(yùn)動(dòng)合成與分解的基本概念和三類(lèi)運(yùn)動(dòng)。

②能夠確定各類(lèi)剛體上各點(diǎn)的速度和加速度的大小與方向，包括科氏加速度大小方向。

③能夠運(yùn)用公式計(jì)算求解剛體上一點(diǎn)的角速度、速度、角加速度和加速度。

(2)高階性教學(xué)目標(biāo)

①能夠分析三類(lèi)運(yùn)動(dòng)之間的區(qū)別與聯(lián)系。

②能夠理論推導(dǎo)點(diǎn)的速度合成定理與點(diǎn)的加速度合成定理。

③能夠建立剛體各類(lèi)運(yùn)動(dòng)中速度和加速度分析求解之間的關(guān)聯(lián)。

④能夠總結(jié)點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)相關(guān)理論，理論聯(lián)系實(shí)際，分析解決工程中的實(shí)際問(wèn)題。

⑤能夠掌握運(yùn)動(dòng)合成與分解的理論方法并舉一反三，建立力學(xué)問(wèn)題的研究方法。

⑥能夠建立科學(xué)的方法論和力學(xué)思維，體會(huì)力學(xué)研究之美，提升學(xué)科志趣。

然后，結(jié)合教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容再設(shè)計(jì)。

(1)梳理知識(shí)脈絡(luò)。主要是運(yùn)動(dòng)合成與分解的基本概念與方法，即一點(diǎn)(動(dòng)點(diǎn))、兩系(動(dòng)系、定系)、三運(yùn)動(dòng) (絕對(duì)運(yùn)動(dòng)、相對(duì)運(yùn)動(dòng)和牽連運(yùn)動(dòng))的速度和加速度等基本概念以及點(diǎn)的速度合成定理 (va=ve+vr)與加速度合成定理(aa=ae+ar+aC)及其應(yīng)用等。

(2)教學(xué)內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)。教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考、交流、質(zhì)疑、探究、總結(jié)，提升學(xué)生的創(chuàng)新思維。

①按照建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，逐層深入演繹知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的探究性思維。

·問(wèn)題導(dǎo)入從已學(xué)習(xí)的簡(jiǎn)單的動(dòng)點(diǎn)相對(duì)一個(gè)固定參考系的描述開(kāi)始，對(duì)比引入動(dòng)點(diǎn)相對(duì)于一個(gè)動(dòng)系、一個(gè)定系的復(fù)雜描述。

·從實(shí)際工程案例出發(fā)，介紹普通車(chē)床加工時(shí)車(chē)刀刀尖的三種運(yùn)動(dòng)軌跡、速度和加速度問(wèn)題，進(jìn)而由特殊到一般，引入基本概念。

·理論推導(dǎo)演繹點(diǎn)的速度合成定理和點(diǎn)的加速度合成定理的知識(shí)發(fā)生過(guò)程。

·提升理論深度。引入五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工機(jī)床工程實(shí)例，探討車(chē)刀在多重動(dòng)系下的運(yùn)動(dòng)軌跡、速度和加速度問(wèn)題。教學(xué)過(guò)程中注重培養(yǎng)學(xué)生提出、分析和解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。

·加強(qiáng)方法論引導(dǎo)。通過(guò)闡明如何從復(fù)雜問(wèn)題中抽絲剝繭，透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，將樸素的哲學(xué)觀(guān)和方法論納入教學(xué)。

②運(yùn)用類(lèi)比分析提取共性點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生深度思考，理論與工程實(shí)際相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維和批判性思維。

·在研究點(diǎn)的速度合成定理(va=ve+vr)時(shí)，聯(lián)系靜力學(xué)中力的平行四邊形法則 (FR=F1+F2)，從數(shù)學(xué)表達(dá)形式上探討矢量合成與分解的問(wèn)題 (SR=S1+S2)，進(jìn)而從N維空間探討速度的合成問(wèn)題，將簡(jiǎn)潔美的力學(xué)觀(guān)融進(jìn)課程教學(xué)。

·在工程應(yīng)用上，結(jié)合五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工機(jī)床車(chē)刀相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)分析，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工機(jī)床包含復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，其中車(chē)刀相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)是點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)的典型例子。在本例的分析中，動(dòng)系可以有不同的選擇，從而導(dǎo)致不同的求解方法。而要控制車(chē)刀與工件間的合理運(yùn)動(dòng)，還要進(jìn)行機(jī)床自身的多層運(yùn)動(dòng)分析。雖然問(wèn)題較為復(fù)雜，但是所用到的核心知識(shí)點(diǎn)就是點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)。通過(guò)這類(lèi)工程案例的分析，引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于工程問(wèn)題的分析過(guò)程和方法，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的系統(tǒng)化思想和工程意識(shí)。

③運(yùn)用系統(tǒng)的知識(shí)體系啟迪學(xué)生創(chuàng)新思維，能力培養(yǎng)和價(jià)值塑造相統(tǒng)一，引導(dǎo)學(xué)生成長(zhǎng)發(fā)展。

·結(jié)合知識(shí)點(diǎn)是什么為什么要引入應(yīng)用在哪里怎樣應(yīng)用的體系，研究點(diǎn)的位移矢量的合成到點(diǎn)的速度合成再到加速度的合成的基本概念和方法，使知識(shí)由點(diǎn)到面，逐步深入和系統(tǒng)化，引導(dǎo)學(xué)生清晰思路，掌握學(xué)習(xí)方法。

·通過(guò)分析不同參考系下運(yùn)動(dòng)的描述不同闡述盡管運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述是相對(duì)的，將運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性與靜止的相對(duì)性進(jìn)行統(tǒng)一。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到對(duì)待同一事物，不同的視角看問(wèn)題會(huì)帶來(lái)不同的思維結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生辯證思維，建立正確的世界觀(guān)和人生觀(guān)。

3.4 課程高階性建設(shè)成效及學(xué)生反映

理論力學(xué)課程的高階性建設(shè)以持續(xù)改進(jìn)和質(zhì)量提升為導(dǎo)向，不斷完善和推進(jìn)，促進(jìn)了教師和學(xué)生的共同成長(zhǎng)和發(fā)展。2017年本課程被評(píng)為校級(jí)本科生重點(diǎn)課程，2019年該研究成果獲得了校級(jí)優(yōu)秀教育教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。在教師隊(duì)伍建設(shè)方面，近年有2名教師被評(píng)為北京市教學(xué)名師，全國(guó)力學(xué)優(yōu)秀教師等稱(chēng)號(hào)，2名青年教師獲得全國(guó)基礎(chǔ)力學(xué)青年教師講課比賽二等獎(jiǎng)等。在學(xué)生學(xué)習(xí)效果方面，指導(dǎo)的本科生發(fā)表學(xué)術(shù)論文14篇，學(xué)生的創(chuàng)新力也在后續(xù)的各類(lèi)科技競(jìng)賽中迸發(fā)，2019年本教研組教師指導(dǎo)的本科生獲得全國(guó)大學(xué)生挑戰(zhàn)杯特別一等獎(jiǎng)。在期末的學(xué)生評(píng)教中，學(xué)生普遍反映：老師的教學(xué)方式與其他科目的教學(xué)方式不同；老師的課極大地鍛煉了我們自主解決問(wèn)題的能力，引導(dǎo)我們自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題；為我們灌輸自我學(xué)習(xí)的思維和方法，讓我們能夠真正學(xué)到更多知識(shí)，同時(shí)增強(qiáng)自己的學(xué)習(xí)能力等，這些反映體現(xiàn)了學(xué)生高階思維能力的提高。

4 思考與體會(huì)

課程的高階性建設(shè)不是一蹴而就的，是需要教師日斟月磨，不斷教、學(xué)、研相結(jié)合，對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行深入思考和課堂實(shí)踐而逐步形成的。課程教師要立足學(xué)科發(fā)展前沿，以基本原理、基本概念和基本方法為基礎(chǔ)，挖掘課程知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)涵和外延，以問(wèn)題或任務(wù)為導(dǎo)向進(jìn)行課程的頂層設(shè)計(jì)，然后以啟發(fā)式教學(xué)、研究型教學(xué)模式或者項(xiàng)目化任務(wù)等方式牽引學(xué)生打開(kāi)思路，揭示知識(shí)內(nèi)涵的豐富與復(fù)雜，培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。

通過(guò)理論力學(xué)課程的高階性建設(shè)，我們感受到：(1)要注重對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行揀選，從而保證教學(xué)內(nèi)容的豐富性、完整性和翔實(shí)性。(2)要注重對(duì)教學(xué)內(nèi)容的深層次思考與分析，科學(xué)知識(shí)與高階思維培養(yǎng)并重，利用專(zhuān)業(yè)知識(shí)助推高階思維培養(yǎng)，這是提升課程創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的基礎(chǔ)。(3)要有效展現(xiàn)課程的高階性，還需要頂層設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)、優(yōu)化教學(xué)過(guò)程、應(yīng)用教學(xué)策略、創(chuàng)新教學(xué)模式、構(gòu)建有效課堂，從而激活學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。(4)育人是優(yōu)質(zhì)高效課堂的核心，提升課程的高階性要以學(xué)生為中心，要教與學(xué)相統(tǒng)一，促進(jìn)學(xué)生的成長(zhǎng)發(fā)展。

致謝

感謝清華大學(xué)薛克宗教授和李俊峰教授于2019年11月份在北京的“基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)的基本問(wèn)題研修班”上的分享與指導(dǎo)。