浅析如何提高《理论力学》课程的教学质量

郭晶 樊桂菊 郑继周

摘要：本文分析了《理论力学》课程在教学过程中所面临的主要问题及其产生因素并结合作者自身多年的教学经验提出了提高教学质量的有效方法：加强教师专业素质，提高学生学习兴趣，优化教学内容，将多媒体与传统教学手段相结合及改进考核方式等。通过这些途径加强教师的指导作用，提高学生的主动学习能力，从而促进理论力学教学质量的提升。

关键词：理论力学；教学质量；多媒体；考核方式

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）02-0163-02

《理论力学》是一门非常重要的专业技术基础课，它既有基础理论性质又有应用技术性质，是很多后续课程的基础，如《材料力学》、《机械设计原理》等，另外它还可以直接用于解决工程实践中的一些力学问题。《理论力学》课程在工科专业的教育中具有重要的意义，因此对《理论力学》教学工作的重视是非常必要的。到目前为止，《理论力学》课程教学还面临着诸多问题，如何在相对较少的学时里最大限度地调动学生的学习兴趣，提高《理论力学》课程的教学质量和教学效果，是我们所有授课教师都需要思考的一个重要问题。因此，作者结合自身的教学经验，从以下几个方面初步探讨，以期为提高《理论力学》教学质量提供一些参考方法。

一、影响《理论力学》教学的负面因素

1.课程体系的逻辑化思维。作为一门理论性和系统性极强的课程，《理论力学》的教学过程一般采取逻辑性较强的思维方式。课程的所有内容均可利用公理和定律推导出相应的结论。如，运动学中点的运动用直角坐标法和自然法求速度和加速度都可以利用矢量法经严密地数学推导得出。在学习《理论力学》的理论内容时，学生必然会学习这种理论化的逻辑思维方式。在学习《理论力学》的过程中，这种思维方式虽然很重要，可以使学生形成一种科学的符合逻辑的严谨的思维方式，但不足之处在于如果过分强调这种逻辑思维方式，很容易形成一种刻板的教学和学习思考模式，学生在课程中很少接触创新性思维的训练，这对学生的培养极为不利。所以，如何在《理论力学》的教学过程中处理好逻辑思维和创新思维的关系是我们必须要解决的一个重要问题。

2.学时少。目前很多学校都采用哈尔滨工业大学《理论力学》第7版作为教材，受教学计划的影响，虽然对这一版的内容进行了一定的删减，教学学时也减少了很多，但仍有许多公式和图形需要做板书，仍有许多习题和例题需要讲解，所以很难在规定的时间内完成所有的教学内容。所以，课时少，内容多，这些因素对《理论力学》的教学质量具有一定的影响。

3.教师与学生交流少。《理论力学》课程，具有较强的理论性，学生学习起来会感觉非常枯燥，甚至有的老师在授课时过于严肃，课堂气氛不活跃，学生就可能会失去学习的兴趣，学习积极性不高。很多授课教师为了在规定的学时内达到教学要求而加快速度，不重点强调重要的知识点，学生又没有充足的业余时间去理解、消化。本应该是师生的双向交流，变成了教师的单纯讲授，仅仅追求传授知识的量，而忽视了学生的学习效果，学生只能被动地接受，将理论知识硬灌进头脑里，这种教授方法必将影响学生的学习效果。

4.学生的学习的动力低。学生在上大学前的目标很明确，就是考大学，可是上了大学后，部分学生失去了学习目标，而且大学管理相对于高中要宽松很多，有些学生对自己要求放松，对学习专业课提不起兴趣。尤其是《理论力学》，该课涉及许多物理学和数学知识，内容抽象，所以普遍认为比较难学。且课程内容单调、枯燥、学生兴趣不高，被动学习，学习效率低。

二、提高《理论力学》课堂教学质量的措施

基于以上影响《理论力学》教学质量的不利因素，笔者结合自身的教学经验提出了几点相关的措施，以利于提高《理论力学》的教学质量：

1.提高教师的专业素质和能力。在有限的课时里达到最好的教学效果，就要求教师必须具备较高的专业素质和能力。对教师来说课堂讲授不仅仅是简单的输出过程，在备课过程中要求老师查阅大量文献资料，摄取足够的知识，不仅局限于教材中的内容，而应该包括与本学科有关的发展历史、研究现状以及前沿动态等，整个过程就是将一系列的知识进行综合归纳、总结，形成有机结合的知识组合，最后进行授课。只有充分理解透彻所讲内容才有可能使课程内容运用自如，从而有效提高学时的利用效率，提高教学质量。总而言之，需要授课教师不断学习，认真备课，充分熟悉该课程。

2.理论与实际相结合，提高学生学习兴趣。《理论力学》课程是联系基础理论与工程技术的桥梁，只有跟实践联系起来才能调动学生的学习兴趣。在《理论力学》教材中的力学简图就是工程实践中各类工程设备或工程结构的力学模型。为了提高学生的学习兴趣，可以组织学生到实验室或实习基地等场所实地观察一些常见的工程设备或工程结构，使学生感性认识到力学模型与工程设备是密不可分的。另外，教师在讲解习题时，也应该注意理论联系实际，题目应与熟悉的力学问题或工程实践紧密结合，提高学生的学习兴趣，引导学生积极思考，变被动为主动。

3.结合机电学院专业特点，优化教学内容。《理论力学》是很多专业的专业基础课，专业不同，教学内容的侧重点也不同。对于机械与电子工程专业来说，《理论力学》是《材料力学》和《机械制图》等后续课程的基础，因此應该对静力学全部精讲，要特别注意强调静力学在后续课程中的基础地位，另外，对运动学和动力学的基本知识也要精讲。工程应用则应结合机电的专业特点并进行适当拓宽。如，在动力学部分，应该重点介绍在工程实际中的应用，特别是如何运用课本上的基本原理对工程中的实际构件进行受力分析和运动分析并且建立模型，使学生能够把复杂的实际问题简化为简单的理论问题，进而利用所学知识进行分析求解。

4.将多媒体与传统教学手段相结合。利用集图形、图像、文字及声音于一体的多媒体教学方式使知识点更生动直观、易于接受。但是多媒体不能完全地取代传统的粉笔加黑板的教学模式。每一门课都有自己的特点，对于《理论力学》来说，像公式的推导、受力图的画法、速度图及加速度图的画法、例题的讲解等还是用板书教学效果好一些。如果用多媒体演示，速度较快，学生没有思考的时间，等学生自己做题时就会不知从何下手，步骤格式也不规范。在需要用图片展示工程案例或用动画展示相关定理应用实例时，可以用多媒体形式，在愉快的课堂气氛中，使学生理解并熟练掌握相关的课堂知识内容，增强学生的学习积极性，提高教学质量。总之，要尽量争取实现教学方式的灵活多变，使学生更容易接受《理论力学》课程中的知识点。

5.采用討论式和启发式教学。问题式的教学方法有两种形式——讨论式和启发式，即不断提出问题，不断解决问题[1]。教师提出问题后，让学生利用充足的时间去讨论、总结、最后得出问题的答案。比如，在对新的课堂内容进行讲解之前，可以先根据相关课堂内容提出一些问题，然后指导学生进行思考讨论，增加学生学习的积极性，最后教师对学生所讨论的内容进行总结分析，将实际结构转化为力学模型，从理论力学的角度进行分析，最后将所得的结果引入课堂教学的理论部分[2]。例如在讲到刚体的平面运动时可以提出这样的问题，为什么自行车在行驶过程中车轮上远离地面的点速度快，而离地面越近的点速度越慢？引导学生根据课上学习的瞬心法求速度来考虑这个问题。使学生认识到理论力学不是一些枯燥的概念和理论，而是身边活生生的现实，这样的教学方式，能够引起学生对理论力学的极大兴趣，将大大地提高理论力学课程的教学质量。

6.改进考核方式。传统的考核方法是在期末出一套试卷进行闭卷测试并给出最后成绩，这种考核形式必然会造成学生在考前死记硬背、负担过重等现象。因此，考核方式的改进非常重要。授课教师可以采取以下形式进行考核：课堂小测验+期末考试=最终成绩的方式，加大平时考核力度。采取课堂小测验的考核方式，可以提高学生的解题能力并及时了解学生的学习动态，促进教学与考试的有机结合。提倡一题多解，在规定时间（大概15～20分钟）内做完，然后教师在下次课再讲解，让学生对现阶段的学习进行自我评价。期末考核可以采取半开卷的方式[3]，即在期末考试时把课本中的公式复印在卷子上，学生不必死记硬背公式，但是必须要会用，要知道具体的题目适用哪一个公式，而且还要懂得公式中的各个参数的意义。这样可以不必死记硬背，避免相互作弊，而且还能促使学生全面复习。这种半开卷的考试形式，既可以很好地对所复习的内容进行了总结，又调动了学生学习的积极性和主动性，培养了学生以理解为主的自学能力。

三、结束语

目前，《理论力学》课程在课程内容、学时、教师和学生等方面还存在一些现实问题，这些问题严重影响了《理论力学》课程的教学质量，要解决这些问题，必须从提高教师专业素质和能力，提高学生学习兴趣，结合专业特点优化教学内容，改革教学和考核方式这几方面入手，发挥教师的导向作用，培养学生的主动思维和创新能力，努力提高理论力学的教学质量。

参考文献：

[1]李纪纲，徐鹏云，等.《理论力学》课程教学改革的研究与实践[J].装备制造技术，2007，（12）：123-124.

[2]张亚红，刘睫.非力学专业理论力学教学改革的思考[J].力学与实践，2003，（25）：63-65.

[3]李细荣，陈敏，张水香.关于《理论力学》课程教学改革的探讨[J].宜春学院学报（自然科学），2007，（29）：104-105.