《理論力學》課程教學方法探討

【摘 要】本文針對《理論力學》課程的特點主要從課程內容、理論教學、實踐教學三個方便進行教學方法研究和教學內容的深入分析，并對相應教學方法進行調整。

【關鍵詞】理論力學；教學方法；實踐教學

理論力學課程是機械設計及其自動化專業學生的一門具有較強理論分析的專業基礎課，也是石油工程、土木工程、建筑專業等專業的基礎課程，主要通過研究以靜力學、運動學和動力學為主要內容。本課程內容多且集中，知識密集且復雜，理論分析較強導致學生結合實踐分析能力較弱。由此，對其進行了一些探討，并基于獨立學院培養應用性人才的目標要求，以及結合本課程的教學特點，對其進行深入的研究，會取得一定的教學效果。

一、課程內容

獨立學院學生普遍存在學習主動性不高、自信心不足[1]，對理論知識不屑一顧，另外理論力學只研究剛體，不考慮材料變形，理論性很強，導致學生學習動力不足，對于機械專業來說，應多加強實例分析，導致學習枯燥，不利于培養學生的分析能力；有些教材編排章節，內容不夠精煉，并且大多數教材內容中實例過少，不利于學生拓寬知識面，對寬口徑人才培養模式有一定出入。因此，為了能夠反映學校培養人才的眼球，適應社會的發展，應該對該課程內容進行調整和優化。本課程教學內容可為3個部分：

1.靜力學部分

包括靜力學的公理、物體受力分析、平面力系和空間力系的受力分析以及在非光滑表面接觸時的受力分析應用舉例。這部分教學主要培養學生基礎理論和基本技能，以掌握理論、應用為重點，對平衡物體的力學分析，重點講述其受力后的平衡，而后展開學習和課堂討論實例，這樣可以達到理論和實際相結合的目的。同時增加一些抽象實例的題型，讓學生可以更好的掌握和學習對物體平衡的分析，從而使得學生的學習思路比較清晰，還可以促進學生學習其他課程知識。

2.運動學部分

包括點的描述、點的合成、剛體的運動等等。在教學期間，要達到培養學生對實際工程的設計及創新能力，可以實際抽象的實例進行模擬化然后進行運動分析，讓學生明白，任何運動都可以簡化看成點或者剛體的運動形式，因此，其主要內容集中在學生要掌握運動學中點的運動和剛體的運動，從而為后面動力學打好基礎。

3.動力學部分

包括動量定理、動量矩定理和動能定理三部分內容。該部分主要是靜力學和運動學的結合，是運動體，即就是分析運動物體的力學性能，以及在整個運動過程中如何才能平穩，達到能量充分的利用。

二、教學研究方法

理論力學的研究途徑可分為建立理論體系和理論的工程應用兩個方面。通過觀察生活和生產實踐中的各種現象，進行科學試驗，經過分析、綜合和歸納，總結出力學的最基本規律。如伽利略對自由落體和物體在斜面上的運動做了許多次試驗，從而推翻了統治多年的錯誤觀點，引出“加速度”的概念。在對事物觀察和試驗的基礎上，經過抽象化建立概念和力學模型，以公理為基礎，經過邏輯推理和數學演繹，建立系統的理論體系。

為了獲得良好的教學效果，在課堂教學使用多種教學方法和手段，力求將教學內容講解得更加生動、具體。

1.采用多媒體技術，使用現代化的教學手段來提升教學效果和教學質量

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。盡管多媒體課件（PPT）講述比較清晰，如若將板書教學與課件合理結合起來，我認為這樣更能夠體現使用多媒體課件的價值，對教學效果的提高是大有好處的。

板書教學往往會受到書寫效果和座位位置、光線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[3]，而且，教師在書寫過程中也會影響講解的充分發揮。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。

2.重視緒論，提升學生的學習主動性

緒論內容主要使同學們了解機械、交通、航空、航天、橋梁、土建等方面都有著力學體系的應用，更根據各種行業背景中需要力學研究，在實現過程中力學分析的關鍵作用，使學生認識該課程的重要性。并且讓學生了解到理論力學是材料力學、機械原理、機械零件、結構力學等等一系列后續課程的重要基礎。運用理論力學的基礎知識結合其它課程，解決工程技術中的實際問題。通過課程的緒論了解在各個行業中的應用和重要性，從而提升學生的學習主動性。

3.加大案例教學比重、側重應用

根據培養工程應用型人才的目標，本課程教學的首要目的是通過觀察生活和生產實際中系統的運動和平衡，經過抽象化建立數學模型再利用基本規律建立理論力系，最后進行歸納總結分析。讓學生對實例大膽分析，從而實現一定的分析和處理能力，知曉實際工程中的工程問題進行力學分析。

三、實踐教學

獨立院校應該多培養大學生動手能力，人人動手動腦 ，生動活潑，增強了教學的效果。應采用多種形式的課內外互動，如在小論文、創新實踐中師生互動等。為此，本課程可適當增加互動式、研究型和創新實踐型等教學方式。比如：點的合成運動中關于加速度的合成方法，拉格朗日方程的建立、保守系統下的形式等，都有較多數學、力學的分析研究內容，同學也很感興趣。另外，在汲取一些其它院校實踐教學的基礎上，結合獨立學院的具體情況實施再創造，建成了獨具特色的理論力學創新思維實驗室。該實驗室除了滿足基本教學實驗外，更加重要的是滿足學生創新實踐的需求。

四、結束語

通過在獨立學院的幾年的教學與總結，對教學內容、教學方法進行了分析研究，本人將作適當的改革。調整的教學內容重點更突出，側重應用，補充豐富的實例，激發學生的學習興趣，多媒體的教學方法增強教學的生動性，與科研實訓的相結合，對課堂教學進行拓展，加強了學習的主動性，提升了實踐能力，可以取得較好的教學效果。

參考文獻：

[1]周飛.淺談獨立學院學生特點及管理對策[J].教育管理，2011，（9）：186.

[2]哈爾濱工業大學理論力學教研室.理論力學[M].北京：高等教育出版社，2006

[3]朱橋，周利斌.理論力學課程建設與教學研究[J].陜西：科技創新導報，2012（18）

[4]劉云庭，王俊英.在理論力學教學中培養大學生創新能力的思考[J].力學與實踐， 2003，25（3）

作者簡介：

張香云（1982～），女，講師，碩士，主要從事力學，機械設計，機電控制研究。