應用型高校機械專業《理論力學》教學法初探

摘 要：結合理論力學的課程特點和教學現狀，去思考理論力學教學內容和教學方法上的改革。改革的目標就是提高學生的綜合素質、創新能力和學習主動性，從而使教學質量上升一個高度。

關鍵詞：教學方法;創新能力;理論力學;翻轉課堂教學模式

理論力學作為工科大學生一門很重要的專業基礎課，有著極強的理論性和應用性，是后繼課程材料力學、結構力學和機械原理等的基礎，同時跟機械工程、土建工程、水利工程和交通工程等都有很大的相關性。培養大學生的創新能力是這個快速發展、日新月異的社會的使命，更是每個高校追求的目標。人才培養一定要滿足科技的發展和市場的需要，這時就需要結合教學實踐，從教學內容和教學方法等方面著手去探討和嘗試教學改革。

一、現代理論力學課程特點和教學現狀

（一）課程特點

理論力學有著很強的理論性和系統性，主要由靜力學、運動學、動力學三部分組成，是古典力學部分。以牛頓力學（中學物理、大學普通物理）基礎發展起來，主要研究的就是分析力學問題的新方法。大多數的解題方式就是通過抽象的力學模型，再結合相應數學手段來解答工程實際問題。初學者對于思維的轉變存在一定的難度，因為學生受物理課程根深蒂固的影響，始終停留在物理高中物理的解題方法上，而不會結合理論力學新方法來解答問題。從而不能取得很好的學習效果。

（二） 教學現狀

教師的經常抱怨，學生的學習積極性不高，上課氣氛很差，作業完成質量不高，另外課時被壓縮，課程內容很難在把握重難點的情況下上完。學生也經常容易困惑，對于剛開始接觸理論力學，本來初高中就學習了物理，現在還要學習理論力學，就像大學物理一樣，就認為理論力學的學習就是再炒一次冷飯，所以從開始就不愿意去主動學習。怎樣改革教學內容和教學方法，從而來提升學生的學習興趣，是一個需要去思考的問題，改革理論力學教學內容和教學方法就顯得刻不容緩。

二、 教學內容的改革

（一） 改革課程的體系結構

1.突出與大學物理的區別。理論力學由于其本身的系統性，造成很多內容與物理是重復的。所以在教學過程中，就需要重視其體系的系統性、邏輯性以及應用方法與解題思路的靈活性，這樣才能很好地區分普通物理課的力學與理論力學，給學生打下扎實理論基礎，同時還讓增加了學生的學習興趣和主動性。對于部分重復的內容，可以不用再次講解。如針對運動學中動量定理、機械能守恒定律的推導過程可略講，而需要重點講解剛體系統力學的問題。并且理論力學與數學有著很重要的聯系，所以數學工具用得好，會給學習理論力學帶來很大的便利。如推到合力矩定理時，先從空間力系入手，采用矢量法推導，再過渡到平面力系，很方便。

2.一般到特殊的講解方法。將經典的牛頓矢量力學與現代應用中的分析力學進行融合，使得經典力學兩大基本理論體系有更大的聯系，不僅加深了學生對重要基本概念的理解，同時也大大減少了課程學習時間。從特殊到一般的方式，去闡述基本概念和力學模型。在授課的時候可以選擇部分工程中較為常見的典型實例，更能帶入學生的思維，這樣能讓學生更為快速的理解和接受。在推導一些（如空間力系的平衡方程）公式的時候，就可以選擇從一般到特殊的方式，先推導出一般力系的方程，再將轉化為特殊力系的方程，不但讓學生養成了良好的思維，同時還很大程度上地提升了教學效率。

（二） 加強實踐教學環節

1.重視理論力學實驗課。根據專業的區別，要求每個學生親自動手完成兩到三個操作性實驗。

2.提供解決實際問題的機會。帶領學生參觀校企合作工廠的實際結構部件，由學生自己建立分析模型并完成計算。

3.增設開放性實驗。開放性實驗可以很大程度上地激發學生探索精神，也可以鍛煉學生的動手能力、綜合應用能力及創造精神。學生按自由意志報名，自行完成實驗方案、所用設備、操作步驟。測量型、演示型、原理型、虛擬型、黑箱型、興趣型、創造型等各種實驗，自己選擇。最后需要寫實驗小論文，根據完成試驗情況，在課程最終成績加分。

三、創新理論力學教學方法，提升教與學的效果

（一） 采用“翻轉課堂”的教學模式

受到傳統教學的影響，理論力學的教學也變成了上課老師講，布置一定的作業讓學生課后去完成。這樣就導致學生與老師的溝通很少，學生面對課堂和作業中存在的問題，大多數的學生選擇放在一邊不管的態度。這樣時間久了，就會出現越來越多的問題，學生學習的積極性也會大大降低。若采用翻轉課堂教學模式，讓學生自己掌控學習，變被動學習為主動學習，增加了學生與教師之間的交流，這樣就可以很大程度上地促進學生進行獨立思考和判斷，同時也能加強學生之間的溝通表達和團隊合作。學生可以用在家看視頻等方式來學習知識，同時也可以在課堂上和教師及同學面對面交流。

（二）真正做到“教一、做二、考三

理論力學一定不要采取“上課講三道例題，作業布置其中兩道，考試只考一道”（教三、做二、考一）的教學方式。這樣的話，學生可以很容易通過考試，教師也能得到一個高的評價，從表面上看實現了師生之間的“雙贏”。但是學生僅僅只是局限在那道題目上，而不能結合理論力學來解決工程實際問題。理論力學教學要做到“教一、做二、考三”，教師應該在課前認真準備教學任務，把課堂上需要講解的內容講精講透;學生帶著對新問題和新知識的思考投入到做實驗、做分析和做作業中來;最后考核學生的方式也不能太單一，不能發生一張試卷一錘定音的情況，要從多個方面進行考核。

參考文獻：

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[2]張玉良.淺議數學工具在理論力學學習中的應用[J].中國化工貿易，2015，（20）：62-62.

作者簡介：熊安平（1987–），碩士，就任于吉林工商學院生物工程學院助教，研究方向：機械設計制造及自動化。