“力學史雜談”公選課的淺談

米紅林　賈程莉

摘 要 針對我校工科院校的特點，積極開設提高人文和能力拓展內容方面的力學史雜談公選課，讓學生通過力學史課程內容的學習，使學生了解跟生活息息相關的涉及力學知識原理及其衍生物的歷史發展進程，并了解對力學在人類發展中起到重要作用的人物和事件，使各專業學生增添一些力學知識，從具有較深意義的內容中，擴展學生的知識體系，開闊學生看問題的角度，從而提升學生的綜合能力。

關鍵詞 通識課程 力學史雜談 人文修養

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2017.04.042

Abstract According to the characteristics of engineering university in our school， public elective course about humanistic and development content is set up. Through the study curriculum content of history of mechanics， it causes the student to learn the history of the related to mechanics knowledge which is closely linked with life development process， and understands the characters and events of mechanics which play important role in human development. In addition， through this course， student of all professional can learn more mechanics knowledge. From the deep significance content， broaden the students' knowledge system and perspective， so as to improve students' comprehensive ability.

Key words general education course； gossip of history of the mechanics； humanities accomplishment

0 前言

為了增強學生的綜合素質，各院校都開設了通識課程[1，2]，為滿足我校“本科水平，技術特長”的培養目標，特別注重“本科水平”所要達到的通識教育要求，我校通識課程涉及人文社科、自然科學、經濟管理、 藝術修養、能力拓展等方向，作為新更名為大學的本科院校，通識課程也是大學生培養計劃的重要組成部分。我校以工科為主，具有機械、化工、材料、軌道、城建、電氣、香精香料、創新學院等工科院系，因此針對工科院校的特點，開設了自然類的公選課“力學史雜談”，讓學生通過力學史課程內容的學習，使學生了解跟生活息息相關的涉及力學知識的歷史發展進程，并了解對力學在人類發展中起到重要作用的人物和事件。使各專業學生增添一些力學科普知識，通過具有較深意義內容，開闊學生的視野，豐富了基礎知識與看問題的角度，從而提升學生的綜合能力，以激發學生的技術創新意識和思維。

1 授課教材、課時和授課內容

課本內容選用武際可著“力學史雜談”作為教材[3]。通過研讀，該教材內容適合通識課程對大學生的要求。主要由人物篇、事件篇和議論篇組成。針對我校對公選課的課時要求，“力學史雜談”公選課的課時為2學分，30課時，安排在晚上10次完成，每次3課時。因此，對教材內容進行了梳理和取舍，在人物篇中選擇了阿基米德——一位同現代科學相通的天才；打開近代科學之門的對話——介紹伽利略《關于兩門新科學的對話》；偉人的陰暗面——牛頓的一些丑事。在事件篇中選了力學教材的簡單歷史；永動機漫話；能量守恒定律的發現；《西奇器圖說》——一部偉大的科學啟蒙著作；人類起飛前后；說梁；說說風洞；漢語中“力學”一詞的考源。議論篇中選了科學實驗與力學；力學家怎樣看宇宙萬物、力學同數學親如手足；力學家之間的首創權之爭；中國古代為什么沒有力學以及中國古代的力學是外國人送上門來的。這些內容的選擇主要考慮內容對各專業學生都能接受，還有要考慮課時等問題。

2 內容處理、授課效果及考核方式

目前開設了兩次力學史雜談課程，選課人數在80多人，達到了預期效果，選課學生來自經管、生態、香精香料、外語、機械、材料、化工、軌道交通等院系。遇到教材中的地理位置，作者課前進行查找補充在課件中，譬如，阿基米德一節中作者補充了古希臘的內容知識，并且順帶介紹了希臘共和國概況和位置。文中出現敘拉古地名，作者又補充了該城的近況，讓學生掃清地理名詞帶來的障礙。作者在課件中補充相關介紹，比如永動機一節，作者收集了多種“永動機”的圖片作為補充。為了更加生動，在部分內容之后播放5-8分鐘的視頻，如關于錢學森、周培源介紹視頻，介紹“永動機”不可能實現的視頻，關于梁的視頻，關于汽車風洞、中國各高校風洞視頻等。

為了使學生真正學到知識，每節課前，對學生進行提問上一次課所講內容，讓學生盡可能回憶起上節課的知識點，不斷鞏固，使學生正確掌握所學內容。同時為了更好地完善本門課程，也通過學生反饋意見，聽取學生的意見，以達到不管完善該課程，使該門公選課既達到了知識傳授的目的，又達到了學生容易接受的目的，達到教學相長。

關于通識課程，互動同樣重要，因為涉及到力學史的內容，又有很多人物，同學平時已有所了解，但是很模糊，因此，可以讓學生想一想，比如你所了解的牛頓怎么樣？你因為什么知道牛頓？還有達芬奇，我們知道達芬奇是畫家，但是達芬奇在飛機設計等方面也進行了有意義的工作等等。

為了能使學生具有較好的學習效果，該公選課前期兩次開課考核方式采用由平時成績、力學應用實例的小論文、期末閉卷考試組成。具體比例為平時成績占25%，寫出一篇力學在某一領域的應用實例占25%，期末成績50%。根據本課程的性質，第三次開課以后調整大綱，考核方式改為總評成績由平時成績占40%，力學應用實例的小論文占60%。前兩次的試題出得也很有意思，基本上不需要同學們去死記硬背，本著提高和普及科普知識、提高學生對自然科學的認識，出了一些如：從俄亥俄州制造自行車的萊特兄弟不顧媒體的嘲諷，決心試制飛機。到1903年12月17日，萊特兄弟第一次實現了人類飛行的夢想。你有何感想？列舉1～2項人們利用力學知識在生產和生活中的應用實例，并進行簡要說明。阿基米德主要研究理論，而伽利略重視實驗研究，他們側重點不同，都為人類做出了不朽的業績，我們結合自身學習經歷，談談從中得到了哪些啟發？從學習了“偉人的陰暗面——牛頓的一些丑事”這次課后，你有何感想？列舉所學過的至少3位中外對科學有貢獻的人物，并說明什么功績使你記住了他們。上述題目都是平時課中所介紹的，只要學生參加聽課，都能做的出來，而且每個學生的想法都不一樣，也沒有統一答案，只要學生論述合情合理，都會獲得較高的分數。

3 學生的收獲和感想

本公選課的學生很多來非工科院系，他們帶著忐忑不安的心情來選了這門自然類的公選課，通過幾次課的學習，他們打消了最初的顧慮，更多的是對這門課的每一個歷史人物的事跡所打動，這是他們平時專業課所無法涉及的知識。尤其最后他們交上來的小論文，非常值得肯定，內容涉及廣泛，很多是非常有趣的問題，如：鑒別生雞蛋與熟雞蛋的方法，飛機和熱氣球起飛的原理，杠桿原理在生活中的應用，生活中的摩擦，力學在土木工程的應用，力學在橋梁工程的應用，力學在航天航空領域的應用，沙灘擱淺船救助中的力學應用，從上述學生的小論文題目可以看出，學生們的確進行了認真的資料查找，每一篇都很值得去讀，達到了本課程的教學目的。

學生感想更能反映學生們的真實感受。“不僅認識了解了幾位偉大的物理學家如：牛頓、阿基米德、伽利略等，同時也明白了力學在生產生活中的重要性，好好聽老師講力學史很有必要”，“在以往的力學學習中，我們都會覺得力學是非常枯燥的，但在這門選修課中，我們了解了生活中可知的力學實例，并且老師聯系了許多理論、創新方面的實例，很好地開闊了學生的視野，可以說這是我四年大學課程中趣味性非常強的一門課了”。

4 結束語

力學教師通過開設“力學史雜談“的公選課，使更多的非力學專業的學生了解了力學學科在整個人類歷史進程中所發揮的重要作用，不僅普及了力學史知識，同時對力學歷史人物的介紹，使同學們明確做學問很重要，做人同樣重要，對教師而言，通過力學史的講授，提高對力學人物的更深刻認識，尤其我國近代力學家們對我國的卓越貢獻以及他們做研究的精神同樣值得今天的力學工作者們學習。

參考文獻

[1] 李會春.中國高校通識課程設置現狀研究[J].復旦教育論壇，2007.5（4）：21-27.

[2] 曲銘峰.關于建立我國研究型大學通識教育核心課程的若干思考[J].中國大學教學，2005.7：19-24.

[3] 武際可.力學史雜談[M].高等教育出版社，2011.