獨立學院理論力學課程教學改革與探索

何洋，修樹東，姚文斌

摘要：理論力學是高校工科專業的一門專業基礎課，其理論性較強，同時獨立學院學生基礎比較差，學習態度也不是很好，因此教與學的難度均比較大，在新形勢下如何教好這門課程，提高獨立學院校理論力學的教學質量的問題擺在了教師面前。本文結合教學實踐，對教學過程中的一些問題進行探討，通過分析這些問題對教學方法和教學內容進行改革。

關鍵詞：理論力學；教學方法；教學改革

中圖分類號：TB1 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）03-0044-02

理論力學是力學的基礎和核心課程，是各門有關后續課程的重要理論基礎，同時也是一門獨立的課程。由于理論力學涉及的內容多，范圍廣，方法和技巧靈活多變，學生對學習理論力學有畏懼情緒，學習積極性不高，興趣不濃[1-2]。因此，教學質量難以提高。而在獨立學院，學生基礎知識比較薄弱，自學能力和理解能力也較差，學習理論力學就更困難了，學不會有的同學就會放棄，滋生抵觸厭學情緒，最終造成教學質量差，掛科率高的尷尬局面。針對這一層次的學生，教學方法也不能完全按照普通本科院校，在教學的過程中，還需要不斷地進行探索，找到最適合本層次學生的教學方法。注重理論力學課程建設與改革，對提高教學質量，提高獨立學院工科專業學生理論水平和工程技術素質具有重要意義。

一、理論力學教學的現狀與存在問題

近年來，隨著通識教育理念不斷深入，理論力學課程的課時量較前些年大幅減少，特別是獨立學院學生，理論基礎不是很扎實，對于理論抽象化的過程難以理解，進而影響到后續材料力學、機械設計等課程的學習。具體而言，主要存在以下問題：學生對本專業以后的發展方向，所從事的職業不是很明確，對本課程在整個專業學習體系中的定位不是很清楚，因此對本課程的學習目的不明確，學習動力不足；理論性太強，受力分析和理論推導較多，學生理解比較困難。大多數學生認為理論力學分析問題的方法煩瑣、步驟多、易出錯，因而產生厭學的情緒。不肯深入理解概念，喜歡憑感覺，特別在分析受力等一些基本問題上反復出現錯誤；教學方法單一，主要是多媒體結合黑板板書的形式，受力圖和計算公式都很多，學生提不起學習的興趣。考試形式單一，學生死記硬背公式概念的情況普遍發生，遇到實際問題很難融會貫通。[3]

二、具體要解決的關鍵問題

針對理論力學教學過程中的一些問題，需研究相應的對策，以解決教學效率低下的問題。主要解決的幾個關鍵問題是：結合獨立學院學生實際情況，適當降低難度，加強實踐環節；理論聯系實際，使研究的問題具體化，使學生易于理解；創新教學方法，提高學生的學習興趣；創新考試形式，提高學生學習的主動性和目的性。

三、課堂教學模式的改進措施

1.完善教學大綱，選用合適的教材。首先，要有完整的、規范的教學大綱。經過調查研究，認真討論分析，結合實際情況，編制教學大綱，力求體現強化基礎、突出重點，同時還要考慮本專業后續課程的需求，又要使教學內容符合獨立學院學生的實際情況。從而使教學目標確定，教學要求規范，教學內容統一，使得教學大綱滿足現代化人才培養要求。其次，要選用合適的教材。現有教材基本上都是適用于普通本科院校和高職院校的學生，真正適用于獨立學院這一層次的教材很少。因此，可以將普通本科院校教材進行精簡，選擇跟本專業后續課程有關聯的內容進行講解，為后續課程打下堅實的基礎，又不會因學時少、難度大而造成學習困難。

2.啟發式教學。課堂上，在向學生傳授知識，進行邏輯性，集中性思維訓練的同時，更加注重對學生進行創造性思維訓練，有意識地引導學生進行探索性、直覺性、發散性和想象性的思維活動，激發創新意識、提高創造能力、分三個層次進行。首先，在每個章節的開頭，向學生簡介學科的發展歷史，讓學生身臨其境，產生發展與創新的意識，讓學生主動構想開辟科學新途徑的思路，引導學生進行探索性思維，通過創設帶有啟發性問題的情境，采取設問、反問等方式提出問題，引導學生積極思考，有利于培養和發展學生的邏輯思維能力；其次針對某些重要概念，及時出示靈活多樣的思考題，引發學生積極思維，訓練直覺，刺激靈感；再次是講授例題時，針對同一力學模型，通過多角度、多形式、多層次的命題變換，構造點、線、面、體的立體思維網絡，進行遷移、躍變、逆向等發散型思維基本素質的訓練。

3.引入多媒體技術輔助教學。利用多媒體技術對文本、聲音、圖形、圖像、動畫等進行綜合處理，充分創造出圖文并茂、有聲有色、生動逼真的教學環境，恰到好處地使用多媒體教學手段，為教師教學的順利實施提供良好的保障，并能最大限度地利用好有限的學時。例如在講授運動學部分時，學生反映機構的運動和機構中的各個組成部分如何傳遞運動較難想象；在學習點的合成運動時對確定動點的絕對和相對運動軌跡感到非常困難，利用多媒體技術，將機構運動過程、動點的絕對和相對運動軌跡動態地顯示出來，使抽象的問題直觀化，幫助學生分析和理解，縮短了認識時間，加深了學生的印象。

四、課外創新實驗改革措施

1.舉辦課外系列專題講座。通過講座，使學生更深刻地理解理論力學課程的性質及學習目的，了解力學在工程實際中的應用，特別是在現代工程技術中的應用。每位主講教師每學年進行1～2次講座，以此激發學生的學習興趣，培養學生熱愛專業，奮發向上的優良作風。

2.開展多種形式的小專題研究活動。在理論力學教學過程中，根據該課程分三篇內容的特點，在教學完成每一篇內容后，由教師推選題目或學生自選題目，讓學生寫出總結報告或論文。這項活動能夠培養學生積極思維，積極探索和發現問題，獨立思考問題的能力。使得學生能提出自己的看法，進而得出結論，達到培養學生具有開拓進取積極創新能力的目的。

3.開放力學模型室。根據力學模型室的具體情況，實行課外時間對學生開放。在模型室，學生可以通過模型演示，對工程結構的力學原理和機構的工作原理有一個直觀的認識。掌握對工程結構的結構分析和受力分析的方法。建立起對工程結構和機構的立體概念，掌握初步的力學建模方法。把課堂理論教學與工程實際有機結合起來，提高學生的實踐能力。

4.組織學生參加與課程有關的競賽。結合全國大學生機械設計大賽、周培源力學知識競賽和全國大學生3D數字化設計競賽，讓學生將理論力學中所學內容應用到競賽中去，提高學習目的性。反過來，讓學生利用3D數字化設計競賽及機械設計競賽中學會的三維軟件運動分析功能建立教材中運動學和動力學模型，使之對理論模型的認識更進一步。

五、改革考試方法，綜合評定學生成績

在理論力學試點班中，我們實施了考試改革，采用了多種方式綜合評定學生成績：期末考試占總分的60%，考試形式為一頁開卷，學生可以把公式寫在一張紙上，使學生講大量時間用在理解，而不是用在記憶公式上面；具有較強針對性的平時訓練、課堂提問、課堂紀律表現等占20%；小論文或大作業等占20%。有了小論文這一考試形式，為學生提供了一個應用知識、創新知識、分析和解決問題、施展自身才華的機會。實踐證明，考試方法的改革既可促進理論知識教學及基本技能培養方面效果的提高，又可使學生有綜合分析、解決實際問題的體驗，為提高學生綜合能力打下初步基礎。

通過這些改革措施，確實調動了學生學習的積極性，提高了學生的自學能力、解決問題的綜合能力和獨立工作能力，強化了學生的綜合素質。

參考文獻：

[1]辛督強.如何提高獨立學院學生學習理論力學的興趣[J].力學與實踐，2010，（32）：86-87.

[2]樊甜甜，胡先雄.獨立學院機械類專業《理論力學》課程教學方法探討[J].科技視界，2012，2（6）：57-58.

基金項目：浙江農林大學教學研究項目“理論力學教學改革與探索”（YB1140）。

作者簡介：何洋（1982-），男，湖北襄陽人，浙江農林大學講師，主要從事工程力學方面的教學和研究。endprint