當前理論力學課程存在的問題及幾種改革方案

李廣博 王飛揚

摘要：理論力學是許多工科學生接觸的第一門力學課程，其重要性不言而喻。該文針對理論力學課程教學中情況，，分析了當前理論力學課程教學的常見問題，并探討了幾種在新時代下改革理論力學教學的方案，以期推動理論力學課程的教學效果。

關鍵詞：理論力學;教學改革;教學評價;混合教學

基金項目：吉林省高教科研重點課題（JGJX2020C50）。

一、引言

力學是自然科學中最早精確化的學科，是描述宏觀物體運動規律的學科。理論力學是力學的一個分支，是研究物體機械運動的基本規律的學科，包括靜力學、運動學、動力學三大部分。目前學生對理論力學課程的接受程度以及實際學習情況卻并不理想。理論力學課程需要學生有較好的數學物理基礎，同時也需要學生對較為抽象的概念有實際的理解。但現有的理論力學教學方式以及授課模式卻又存在諸多問題，導致本就難以理解的課程變得更加不便于學習。本文將結合國內理論力學教學的實際現狀，分析理論力學課程教學中各環節存在的問題，對理論力學課程教學的新方法進行研究和探索。

二、理論力學課程中存在的問題

理論力學課程抽象、難度較高。理論力學課程內容的理解高度依賴于學生的數學及物理水平。而另一方面，理論力學作為專業基礎課的同時要兼顧土木、機械等不同專業的學生。這就導致理論力學的課程內容較為抽象，主要以理論知識為主，難以接觸到工程情況以及實際問題。

理論力學課程與實際應用脫節。理論力學主要講授靜力學、運動學和動力學三個方面的內容，但工科專業的學生卻在后續的課程中往往僅應用其中一部分的知識。在各學校都在壓縮理論力學學時的今天，該課程的普遍學時僅在50學時左右，為了完整教授理論力學三方面的內容，各個部分的專業知識勢必有所壓縮不能深入講解。

理論力學授課方式枯燥、針對性差。目前理論力學的授課普遍采用大班授課的形式，老師難以兼顧到所有學生的具體情況進行授課。理論力學的授課普遍存在老師為了追趕課程進度只能一味講課，無法確認學生學習接受情況的現象。另一方面老師雖然會使用新媒體設備進行授課，卻存在課件內容單一以及老師對課件并不熟悉以至于對授課產生阻礙的情況。

理論力學課程的練習和考核方式單一。目前授課老師普遍采用教材中的習題對學生進行鍛煉，但理論力學教材普遍存在習題類型單一等情況。反復練習此類習題雖然能夠提升學生的解題速度，卻難以鍛煉學生的解決力學問題的思維。大多數高校對理論力學的考察方式主要采用期末考試而忽略平時的作業練習及小測驗等。這種考核的方式難以覆蓋整個理論力學較大的學習范圍。

三、理論力學課程的幾種改革方案

增加課時，提高學生知識水平。理論力學課程中的部分內容如靜力學公理、動能定理等學生在大學物理的課堂上已經學過，理論力學所用到的許多公式的推導過程學生也可以充分運用在高等數學課上所學的知識進行自學和解答。這樣做的優點便是可以將寶貴的課時用于更詳細地講解理論力學的新知識。但值得注意的問題是這么做需要學生有較高的大學物理和高等數學水平以及一定程度的自學能力和自學能動性，這則需要學校在培養學生的學習能力以及學習興趣方面再多做工作。不過學校依然應當適當增加理論力學的課時總數，方便老師循序漸進的推進教學工作。

注重思維，增加工程實際聯系。理論力學作為工科學生接觸到的第一門力學課程，一項重要職能便是鍛煉學生的力學思維能力。所以理論力學的教學不應僅停留在力學知識點的傳授上，而是應當調整教學思路，從力學的現象入手引出力學問題，培養學生的力學思維模式。以啟發式、案例式、項目驅動式等方式進行靈活的教學。通過老師的引導，使學生從理論力學的原理出發建立起整個力學的思維模式。

改革考核，注重課程學習過程。如前所述，只通過在期中期末進行集中考核的方式不足以了解學生的實際學習情況，學生很可能并沒有理解課程所學內容。為此，應當增加日常學習過程中的考核內容，通過小測驗、課堂回答問題等考察方式貫穿整個課程。同時除了用教材中的經典問題對學生進行考察之外，更應當增設讓學生解決實際工程問題的主觀思維題。

混合教學，改良課堂教學模式。混合教學的概念在近年來的大學課程改革中被反復提出，通過混合教學的方式可以在有效提高授課效率的同時提高課堂質量和學生的接受度，運用混合教學的模式進行理論力學的授課無疑是一種解決理論力學教學問題的有效手段。通過引入在線的混合教學工具教師可以高效完成課堂出勤統計工作、與學生在課后進行互動、追蹤學生的學習狀況和知識理解情況并及時調整課堂內容。

本文通過分析目前理論力學教學中出現的各種問題，指出了當前理論力學課程教學的困難與不足，并針對這些問題提出了四種高效可行的解決方案。理論力學作為三大力學之首應當引起每個工科院校足夠的重視，通過這些改革措施可以提高學生對理論力學課程的掌握情況，讓學生建立起力學思維的同時也培養學生的工程實踐能力。相信在這些改革措施的加持下，我國理論力學課程的水平將越走越高，我國也將培養出更多適應時代背景的優秀人才。

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