理论力学教学质量提高措施探索

张娅++张亚军++王维民++陈立芳++魏征

摘 要：理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学，是机械、土木、力学等专业的一门与工程实际紧密联系的重要专业基础课。该文探讨如何从教学方法、课内课外相结合、增加习题课等方面对该课程进行综合性的改革研究，提出一些具体的改革措施和方法，以提高教学质量，增强学生学习的主动性和创新性，培养学生解决工程问题的能力，并为后续系列课程的学习奠定坚实的基础。

关键词：理论力学 教学改革 教学模式 教学质量

中图分类号：G431 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（a）-0167-02

Discussion on the Improvement Method of the Teaching Quality in Theoretical Mechanics

Zhang Ya Zhang Yajun Wang Weimin Chen Lifang Wei Zheng

（Beijing University of Chemical Technology， Beijing， 100029， China）

Abstract：Theoretical Mechanics mainly discusses the general law of mechanical motion， which is one of the important basic courses for many engineering majors such as mechanical engineering. This paper puts forward some practical measures to improve the teaching quality and to help students studying consciously as well as solving complicated engineering questions. These measures could provide solid foundation for students to study further.

Key Words：Theoretical Mechanics； Teaching reform； Teaching mode； Teaching quality

随着时代的发展，教育部提出了“高等学校本科教育质量与教学改革工程”和“卓越工程师教育培养计划”，旨在深化教学改革、全面提高高等教育质量，增强21世纪工程人才的核心竞争力，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。而理论力学本身就是一门与工程实际紧密联系的专业基础课，是机械、土木、力学等专业重要的专业技术基础课之一，在基础课和专业课之间起承前启后的作用。因此为了紧跟国内外高等教育改革的新趋势，适应创新型国家发展和社会经济发展需求，有必要对课程进行教学改革，文章探讨如何在有限的学时内，充分利用多种教学手段、多媒体和信息技术、网络资源等，进一步改进课程体系设计和课程教学内容，转变教学模式，推动研究型教学方法，提高教学质量，激发学生学习活力和应用知识的能力，课内课外相结合，发挥学生的主动性和参与性，增强学生解决工程问题的能力，探索创新型人才教学培养方式。

1 多种教学手段和方法相结合

在传统的教学中，老师主要是板书教学手段为主，由于其简单方便，学生可以跟着老师的思路一步一步听解并做笔记，对有很多数学推导求解的课程来说，板书在课堂教学中始终占据着重要的地位。但是板书书写速度较慢，信息容量小，擦掉的信息不能快速恢复，同时有些分析图特别是三维图费时又不直观等。由于理论力学涉及大量的分析图和运动机构以及看不见的物理现象等，具有高度的抽象性和概括性，教材里大量的例题和习题已经是简化好了的分析模型，而学生接触实际少，对一些工程结构和机构的运动没有直观的认识，学生往往不能把力学模型跟实际结构关联起来，如果全用板书讲解，学生会觉得缺乏生动性和趣味性。

而随着计算机的出现发展以及科技的高度发达，如何适应时代的发展，充分利用信息化和多媒体技术，直观生动地展现一些抽象的内容，也导致多媒体教学手段应运而生。利用现代教育手段和先进的多媒体和动画技术，可以制作生動形象的、反映工程实际结构的理论力学多媒体课件，比如在讲运动学中的曲柄滑块机构时，除了可以动态地显示曲柄滑块机构的合成运动，还可以说明曲柄滑块机构被广泛应用于往复活塞式发动机、压缩机、冲床等的主机构中，并可以在多媒体课件中演示三维的往复压缩机结构等，从而把理论和实践结合起来，提高学生学习的积极性和主动性。

改变单一的板书讲授，结合利用板书和多媒体课件，多种教学手段相互补充，不同的内容采用不同的教学手段，可以加深学生对内容的理解和掌握，并扩大教学内容的广度，特别是在授课学时大幅缩减的今天，如何协调利用好现有的教学手段，使教学内容信息量适中，达到一定的深度和广度，增加学生学习的兴趣，是教师要思考的问题之一。

2 教学内容的有效布局，充分调动学生的学习兴趣

针对学生学业重，每周理论力学两次课基本只间隔一天，学生可能没有时间复习的特点，为了使学生在课堂尽可能地理解和掌握并学会运用相关知识，每次课的内容和教学方式需要精心布局。为了把前后的知识点关联起来，每次课一开始并不直接讲新内容，而是给同学梳理以前学过的知识点，并提出新的问题，让学生带着问题学习。授课中选取有专业特点的分析模型，以学生为中心，引导学生的兴趣，体现内容的实用性和工程性，培养学生的创造性思维和解决问题的能力。同时，由于学生从小到大习惯于教师在讲台上讲，即使有疑问也不主动求问，特别是现在有很多是大班授课，学生更少主动问问题，因此在课堂上会向学生提问，启发引导学生回答问题。每次课快结束的时候，对上课的内容进行总结并对学生的学习情况进行点评。

另外，由于学生在大学物理中已经学习了质点力学，难免开始有不重视的心理，实际上理论力学非常灵活，上课听起来容易，但下课后做作业却往往不会做，而且学生缺乏综合运用所学知识解决问题的实践，在后续课程和毕业设计中反映出在基础力学应用能力上还有较大的欠缺，有的学生甚至不会对问题建立力学模型，分析物体的受力和建立运动方程。所以，當讲到新的内容前，会提出一些有专业特点的实际工程问题或将来的课程学习中的问题，请同学们思考。比如讲运动微分方程时，可以先演示工程问题转子的运动，然后请同学分析它的运动，设置问题情景，激发同学们求知欲望和学习的兴趣，让学生逐步学会分析问题时需要抓住主要因素，忽略次要因素，建立抽象的分析模型并求解的科学思维方法，并用所学知识解决问题的综合能力。在每次课结束前，除了对本次课进行总结外，可以抛出与下次课内容有关的理论问题或工程问题，让同学们思考，以增加兴趣并提前复习。通过对教学内容和过程的有效布局，并调动学习兴趣基础上，加深学生对理论力学内容的理解和掌握，培养学生科学分析问题的方法和能力。

3 课内教学和课外教学相结合

除了培养合格的人才外，现代大学的一个目标就是研究型大学。因此现代大学中的教师不仅仅是授课，还有相当重的科研任务。另外，随着学生扩招和城市功能的定位，很多大学都是多址办学，老师们可能是在一个校区上学，另一个校区做科研。因此上完课后跟学生几乎没有交流，学生有问题也不知道怎么问，久而久之，失去学习的主动性和兴趣，有问题也不会主动解决。事实上，兴趣是最好的老师，如果学生有兴趣，就会投入更多的精力，对该门课的掌握就会更深入。除了在课堂上与学生面对面教学外，在课外，在信息技术发达的今天，通过微信、qq等交流工具建立理论力学学习群，可以突破时间、空间和学时的限制，随时对学生的问题进行答疑解惑并同时对学生进行相关指导。比如可以在交流群发布典型问题，以及每次课要讲的内容以便同学们提前预习等。

除了安排的教学外，同时定期举办习题课，对一段时间内的知识点和习题进行解答总结。可采用讨论式教学法，对一题多解的题目和一些习题完成过程中的共性和典型问题进行讨论和归纳总结，解答学生的疑难问题，从而夯实学生的基础。

4 学习过程与期末考核的结合

传统的考核方式为平时出勤和作业情况占20%，期末考试成绩占80%。现在的教学班一般都是大班，在平时的学习过程中，有很多学生都抄袭作业，平时又不来上课，而因为人多，也不可能每次都点名，所以为了考核平时学习过程，理论力学每一部分讲完后，增加小测验，除了可以检查学生对这一部分知识的掌握程度外，还可以对后面的教学内容讲解做一定的参考，同时测试成绩可以作为课程最终成绩的一部分，从而把过程和结果统一起来。

5 结语

理论力学是机械、土木等工科类专业重要的专业基础课之一，是后续有关专业课的基础。高等教育中，教学为要，本文讨论了如何利用现有资源，从教学手段、课内和课外、过程和结果等方面的有机结合来提高教学质量，增加学生的兴趣和创新性。通过这些措施，一方面学生的出勤率和对理论力学的学习兴趣都有相应的提高，学生期末成绩总评定中不及格率下降，优秀率相应提升。另一方面让学生明白了理论力学的重要性以及跟后续课程的关系，为后面一系列课程的学习打下重要的基础并提高科学分析解决复杂工程问题的能力，为将来的学习和工作打下坚实的基础。

参考文献

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