《理论力学》课程实施互动式教学的探索与创新

《理论力学》是建筑工程和材料化学以及航空航天等专业的重点课程，该课程的特点是逻辑思维缜密，对高等数学能力有较高的要求。由于其教学内容非常抽象，课程中各个单元之间又有内在的联系，这就导致了灌输式教育方法无效，学生死记硬背无效。互动式教学法是在生本教育理念下应运而生的新教学方法，该教学方法中学生和老师之间有语言上的交流和思维上的互动，老师可以给学生答疑解惑；该教学方法中学生之间也可进行讨论和分析，增强学生的交流能力和表达能力。

本文首先分析了《理论力学》课程在互动式教学中的实施要点，然后讨论了互动式教学模式应用于《理论力学》中的创新教学关键因素。旨在为高校理论力学课程教学工作提供参考。

一、《理论力学》课程实施互动教学要点解析

1.课堂互动教学实施

例如，讲授“质点运动微分方程”一节，分析力是速度的函数建立运动微分方程时，首先提出跳伞运动员为什么会平安落地？学生通过思考，很多同学认识到，是空气阻力作用的结果，这时对学生的正确回答应给于积极的肯定，但是学生对空气阻力的具体情况并不了解，在普通物理力学中只考虑重力的影响，而忽略了空气阻力的影响。通过教师的提问和学生的回答，学生认识到，只有考虑了空气阻力的影响，解决的问题才更符合实际，这样也激发了学生想知道考虑空气阻力的影响时，落体（或抛体）运动规律如何？这时教师按照力是速度的函数规律分析物体受力情况，建立坐标系，根据牛顿定律建立运动微分方程，再根据初始条件进行积分，对积分结果让学生自己分析、讨论，将更多的发言权留给学生，鼓励不同的讨论形式，可以让学生上讲台，分析极限速度。最后教师做出总结，指出极限速度由阻尼系数决定，而阻尼系数是由很多实际因素决定的，比如跳伞运动员撑开伞的横截面积等。这样的教学方法，能够让学生在课堂上顺着老师的思路在思考，充分将自己的主动学习性发挥出来，经过学生自己分析得出的结论，学生会记忆深刻，同时也会体会到学习的乐趣，增强学生学习的成就感和自信心。

2.课后互动教学实施

课后互动是对课堂互动教学内容的顺势延伸，是将互动的时空做了转换。下面从互动的内容和互动的方式两个方面来论述。从互动内容方面分析，《理论力学》是对力学知识理论层面的分析，课堂的时长有限，在课堂互动式教学中学生和老师讨论中会碰撞出知识的火花，这些课堂上衍生出来的问题有可能未有讨论完就下课了。问题的悬而未决会对接下来的教学非常不利，堆积问题也会影响学生学习的积极性，在课堂之外对课上问题进行补充讨论，能够让课堂教学内容更加完整。此外，互动内容还可以拓展到课堂教学之外，可以是以《理论物理》中的各个模块为主题，学生和老师之间进行互动。此外，可以充分利用互联网和智能手机，学校可以组建校内网，学生将自己的学习困惑提交到网上，教师对学生的问题进行分析解答。这样可以让师生的交流不囿于时空上的限制，充分利用了自己的碎布块时间。对于某些逻辑性非常强，需要较多的语言表达的问题，师生可以用微信群或者QQ群的群聊的语音功能，这样可以打破空间上的限制，给学生和老师提供了互动交流的新平台。

二、《理论力学》课程实施互动教学的创新关键

1.“教师主导，学生主体”保证互动教学不跑偏

通过对互动式《理论力学》课程的实践研究发现，在互动式教学模式下，老师要在课堂上起到主导作用，必须具有主持人的本领。只有这样才能够避免学生在课堂上发散思维过头导致教学内容跑偏，最终无法按时完成教学任务。

2.互动教学要选择适合的教学内容以避免流于形式

通过对《理论力学》的教材进行分析，并非所有教学内容都要应用互动式教学法。对于逻辑思维严密的教学内容，对于各个单元知识进行综合运用的知识可以应用互动式教学法，这样可以在辩论和讨论中明确解题的方法，同时给学生留下深刻的印象；可以在师生互动中，老师引导学生将各个单元的知识贯穿起来，从而有利于学生融汇贯通，最终灵活处理力学问题。但是对于《理论力学》入门课程中的概念讲解和学习方法指导等内容就不必采用互动式教学法了，因为这些内容属于识记性内容。对于识记性内容没有思维交流碰撞的因素，这样勉强使用互动教学法只能是流于形式。

3.互动教学教师要有扎实的基本功以应对学生的突发问题

解决问题的方法不只一个，每个《理论力学》的习题都有很多种解题思路，老师在备课过程中会准备一到两种解题思路。然而在互动教学中，学生的思路可以和这两种都不相同，这时老师可以顺着学生的思路来探索解题的方法，者对教师的理论力学基本功和高数基本功都有更高的要求。因此，互动式教学在培养理论力学人才方面具有绝对的优势，同时对教师的教学方法和专业基本功也有新的挑战。教学方法的创新需要教师的卓越的综合能力作为支撑。

三、结语

综上所述，《理论力学》教学内容抽象，学好理论力学必须构建起良好的物理性思维。互动式教学法对于老师来说是一个挑战，当学生在课堂上有了更多的话语权，教学的方向就容易出现偏差，也会出现很多老师没有预料到的突发问题。因此，高校《理论力学》教师要具有主持人和专家的能力，从而把握好互动式课堂的教学节奏，同时能够从容应对学生提出的各种问题。

（作者单位：1.河南大学土木建筑学院2.河南大学科研处）