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《理论力学》课程教学改革与实践探讨
《理论力学》课程教学改革与实践探讨钦亚洲，朱建民，崔延松（南通大学交通学院，江苏南通226019）摘要：为提高学生学习《理论力学》的兴趣，改变目前学生普遍厌学的情况，本文探讨了一种新的教学形式，可表述为“学生小组讨论—课堂释疑及点评—效果巩固及检查”三个流程，由五个教学环节实施。通过教学效果检验本教学模式可以有效提高学生对《理论力学》的学习兴趣，激发学生学习的主动性。关键词：《理论力学》；教学形式；小组讨论；学习兴趣一、概述《理论力学》是高等院校机械、土木、交通工程等相关专业的一门重要专业基础课，要求学生掌握建立力学模型的原理和方法以及相应的力学概念和公式，进而掌握分析问题和解决实际工程问题的能力，并为后续课程如材料力学、结构力学等专业课打下良好的专业基础。然而，由于《理论力学》课程自身内容繁多、理论抽象、公式枯燥，导致学生在学习中普遍感到厌倦，缺乏学习兴趣和动力。要想提高学生学习《理论力学》的兴趣，就要改变传统的以教师为主体的“满堂灌”的教学模式。本文探讨了一种教学模式可表述为“学生小组讨论—课堂释疑及点评—效果巩固及检查”三个流程，实现以学生为主体、教师为主导的《理论力学》教学过程，提高并激发学生独立思考问题的能力及学习兴趣，改变目前学生厌学的普遍现象，达到《理论力学》大纲的教学要求。从目前实施情况来看，这种教学形式取得了较为满意的效果。本教学模式包括五个环节，将在下文中展开阐述。二、本教学改革实践环节1.选定小组讨论内容。学生小组讨论内容的选择主要由教师确定。教师在选定学生小组讨论内容前要准备充分，结合目前学生知识掌握的实际水平情况，选择难易适中的章节内容作为学生小组讨论的内容。若教师选择小组讨论内容偏难，可能由于学生的理论知识不够，会感到无从下手，产生挫败感，影响学生对本课程的学习兴趣。因此，教师应选择难易适中的知识内容作为小组讨论的主题。目前《理论力学》教材一般包括三方面知识：静力学、运动学和动力学，每部分内容又分若干小节，每个小节的知识内容难易程度各不相同。如在静力学部分，包含的知识点有静力学概念及公理、力系的等效及简化、力系的平衡、桁架静力分析与摩擦平衡分析等内容。静力学部分选择学生小组讨论内容时，教师尽可能避开“力系的等效及简化”这部分内容，这是由于此部分内容理论知识较多，不经教师讲解学生难以自行理解掌握。同时这部分知识内容包含的公式推导也较多，没有一定相关知识积累不易理解，所以这部分内容不适合学生小组讨论学习。在静力学这部分内容中，教师可选择“平面静定桁架的静力分析”这一小节作为学生的小组讨论内容。这是因为平面静定桁架的静力分析主要应用前面所学过的刚体系统的平衡知识，同时这部分内容相对来说公式推导比较少。在学习过刚体系统的平衡问题相关知识后，学生完全可以将所学平衡问题分析的相关理论知识应用到静定桁架分析和计算中去，所以静力学选择这部分内容作为学生小组讨论内容是合适的。再如，在《理论力学》课程运动学这一部分内容中，教师最好不要选择点的速度合成及加速度合成知识内容作为学生小组讨论的内容。这是因为点的速度合成及加速度合成知识与前面所学知识内容关联不多，对学生而言，几乎是新的知识点。此外，这一部分知识内容也非常重要，是运动学部分的重点和难点。点的速度合成及加速度合成内容理论多、概念多，并且知识点内容相对抽象，不适合学生分组讨论学习。对于运动学部分，教师可以选择“平面图形上各点的速度分析”作为学生小组讨论的内容，因为这部分内容主要以点的速度合成知识为基础，是点的速度合成知识在刚体运动中的应用，所以选作学生小组讨论的内容是合适的。对于《理论力学》的动力学部分，教师可以选择“质点系的动能与刚体的动能”这一节作为学生小组讨论的内容，这是因为这部分内容在《大学物理》这门课程中已经初步学习过，学生相对而言比较熟悉，且这一小节涉及到的理论知识相对较少，所以比较适合学生小组讨论学习。2.分组讨论。将学生按学号进行分组，并至少提前一周将所讨论章节内容告知学生，这样学生可以在课余时间准备所讨论章节的知识内容。小组讨论环节主要由学生自主完成。为保证小组讨论过程的质量，可采取组长负责制，组长可由班长或学习委员担任。在进行学生小组讨论前，要求组长制订小组讨论的详细计划，包括小组讨论的时间、地点、次数，以及每次讨论的主要问题等，这样便于教师进行抽查和指导，保证学生小组讨论的质量。除此以外，由于学生小组讨论环节在课余时间完成，为确保每个学生都能积极参加，教师应对学生小组讨论成果提出要求。例如，教师可要求组长提供小组讨论过程中的有关资料，如小组讨论时的照片、讨论记录等。小组讨论环节主要目的在于改变传统的“填鸭式”教学模式，使每个学生都能主动去学习和思考问题，并增加学生在学习中的趣味性，提高学生之间的沟通交流能力。