理論力學課程建設與教學研究

朱橋 周利斌

摘要:針對應用物理學專業理論力學精品課程建設工作的開展,從教材改革、考核方式多元化和課堂教學方式多元化三個方面介紹了具體的實施方案。

關鍵詞:理論力學課程建設物理專業

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(c)-0157-01

精品課程建設項目作為“質量工程”中的主要內容之一,是提高和完善課程體系,提高高等教育教學水平的有效途徑。它促使教師和學校在教學目標、教學內容、教材編寫、課件設計、理論和實驗教學以及實驗室建設等方面不斷研究、探索,積極適應新時代高等教育要求[1]。

應用物理專業的理論力學課程是一門重要的專業基礎課程,為后續專業課的學習打下基礎。理論力學顧名思義,講的是力學的基本原理,主要內容包括三個方面:牛頓力學、拉格朗日方程和哈密頓力學[2]。后兩部分統稱為分析力學,也是物理系學生理論力學課的主要內容。目前我校理論力學教學的現狀是課時較少,但我們又希望保證教學質量。因此,從筆者接手這門課程開始就不斷探索適合本專業學生實際的教學方法和手段,已做了不少改進,這在文獻[3,4]中已有部分體現。同時,我們也結合精品課程建設對理論力學課程建設模式進行了進一步有益地探索。

1 教材改革

在作者接手應用物理專業理論力學課程之初,從學生容易接受和掌握的角度出發,以北京大學出版社出版、周樂柱主編的《理論力學簡明教程》作為教材,該教材的特點是言簡意賅,淺顯易懂,而且內容全面。但隨著這幾年就業壓力大和學生對自己人生規劃的更加明確,越來越多的學生選擇了考研,因此該教材在使用了三屆之后,考慮到有部分學生反映它不適合考研之用,我們將教材變更為高等教育出版社出版、金尚年和馬永利主編的《理論力學》,該教材的適用對象是物理類專業的學生,既可以作為教材,又可以作為考研參考書。

除了在選用教材上慎重考慮之外,我們也在課堂教學的過程中陸續向學生推薦一些其他的教材和參考書,以滿足不同學生的不同目的和要求,這些書大家在圖書館基本上可以找到。學生可以根據自己的需要選擇性地去看其中一部分,有些學生也會和教師交流他看過某一本書的心得體會和意見,這是一個很好的師生互動過程。

2 考核方式多元化

大學教育中的課程考核方式一般分為考查課和考試課,理論力學作為專業基礎課,當然屬于考試課的行列,即期末要進行閉卷考試。雖然我們在總評成績中有20%的平時成績,但這一部分主要是由平時的考勤和作業情況來打分的,對大部分學生而言,不會有太大差別,屬于你好我好大家好的那種情況,拉不開檔次。真正體現差別,并由此可能牽扯到獎學金評定等問題的因素還是期末考試成績。而這種考核方式也是讓大部分學生感到厭惡的事情,另外,以閉卷考試的方式給出該門課程的最終成績,也是不夠客觀的。學生學了一學期,就要由最后的兩個小時來衡量他們對該課程的掌握情況,有些學生可能平時并沒有下多大功夫,但是考試前借來其他同學的筆記和作業突擊復習,其考試的效果也許比那些平時認認真真,勤于思考,但考試前仍不緊不慢的學生考得好,我們承認前者腦瓜好使的同時,也感到對后者不大公平,這樣的現象也會誤導學生為考試而考試,而并不在乎從該課程中學到了什么。

因此,作者在征得教研室同意之后,在代課教師的能力范圍之內,對考核方式也做了改進。將平時成績調整為30%,除了包含考勤和作業之外,將平時成績的一半用于課程論文,要求學生在期末考試之前完成一篇不少于兩千字的課程論文。內容可以是平時學習過程中對某一問題的思考,以及與老師或同學討論過程的整理,也可以是對與該課程相關的某一問題的闡述與理解情況的總結報告。這一舉措大大提高了學生的學習積極性,對那些平時勤于思考的學生而言,這并不是什么難事；而學習上較為懶惰的學生,要么寫不出好的東西,要么東抄西抄,畢竟他們才上大學第三學期,抄的東西很容易會被老師識破,自然在這一環節會拉開一定的差距。

這樣做的同時,也讓代課教師對學生多了一份了解,從中發現了一些確實很有想法的學生。比如有一個學生提交的課程論文題目是“天體運行與橢圓曲線半徑”,文章最后指出他由分析力學公式計算的橢圓曲率半徑和用數學教材上的曲率半徑公式算的結果不一樣,希望老師能夠幫他找找原因。我沒有直接告訴他問題出在哪里,而是提示他思考一下橢圓曲線的特點。該學生經過反復思考,雖然最后發現這是由一個小小的疏忽造成的,但仍感到受益匪淺,并從中開始思考新的問題。從作者本人的角度來看,也覺得增加課程論文的環節是大有好處的,它有助于學生學會發現問題并解決問題,并初步鍛煉了學生的論文寫作能力,所以我決定將這一做法堅持下去。

3 課堂教學方式多樣化

隨著現代教學手段的不斷發展,許多課程已開始嘗試并使用多媒體教學手段。雖然多媒體課件(PPT)被戲稱為“騙騙他”,但作者認為只要教師能夠正確使用多媒體課件,將板書教學與課件合理結合起來,對教學效果的提高是大有好處的。

板書教學往往會受到光線、書寫效果和座位位置等客觀條件的限制而不能保證每個學生都能很好地接受到教師所要傳達的信息；而且,教師在書寫過程中也會影響語言的充分發揮。這時,多媒體就是對這種局限性的一個很好的彌補。它既可以保證每個同學都看得清楚,又可以讓教師通過語言和眼神與學生充分交流。

因此,在經過了三年的板書教學之后,作者也開始嘗試在教學中加入多媒體課件作為輔助。為了不讓學生感覺到像放電影一樣看過便沒有印象,我們在課件中加入了大量的動畫設置,讓每一個動畫的出現都只是一個最小的思維單元,公式的推導都是一步一步地放映,而不是鼠標一點就過去一頁,這樣,教師會有更多的精力去講解每一個動畫的內容,學生也有足夠的時間去做筆記,幾乎沒有學生因為來不及記筆記而要求拷貝課件。

課程建設應是一件長期堅持的工作,我們會堅持不懈地努力,將物理專業的理論力學精品課程建設繼續下去。

參考文獻

[1] 高普云.對理論力學精品課程建設的思考.高等教育研究學報,2010,33(3):64～65.

[2] 金尚年,馬永利.理論力學.北京:高等教育出版社,2006.

[3] 朱橋.從理論力學中的“一題多解”談創新.新西部,2010,(2):205.

[4] 朱橋.在教學課時少的情況下怎樣上好理論力學課.內江科技,2010,(9):53,99.