王玲娟,張 麗
(宿遷學院,江蘇 宿遷 223800)
理論力學是研究物體機械運動一般規(guī)律性的學科,是機制、機電、模具等機械類專業(yè)的重要的技術基礎課,起到由理論到工程、由基礎到專業(yè)的橋梁作用,為將來從事科學技術工作和學習一系列的后繼續(xù)課程打好必要的基礎。目前由于理論力學教學課時大幅減少,三本學生理論基礎薄弱,學生學習積極性不高,如何提高教學質量,筆者從教學內容、教學方法、教學模式和教學考試評價模式等方面對理論力學教學進行了改革。
理論力學由原來120 學時,現(xiàn)在減少到72 學時,課時大幅減少,教學內容必須要做相應的整合。對于學生們容易掌握的部分或在大學物理課程中曾講過的內容,安排學生自學。利用有限的課時,側重講授課程的重點、難點、關鍵部分、知識點間的聯(lián)系。靜力學部分,平面平行力系、平面力偶系不用單獨作為一章,可以作為平面任意力系中的特殊力學講解,靜力學專題中的桁架部分不用講解,主要是土木專業(yè)介紹,機械類專業(yè)直接刪去。運動學部分點的運動、剛體的簡單運動在大學物理部分已經學習過了,上課時只做適當?shù)膹土?,重點介紹點的運動的合成和剛體的平面運動。動力學部分點的動量定理、動能定理與大學物理也重復,所以只做簡單介紹,重點介紹質點系的動量定理、動量矩定理和動能定理。這樣可以避免課堂時間的浪費,充分發(fā)揮學生學習的自主性,培養(yǎng)學生的自學能力。
由于三本院校學生理論基礎相對比較薄弱,學生學習積極性不高,對于純粹的理論推導往往比較厭煩,所以教學過程中結合抽象的力學模型,略去比較復雜的公式推導,主要介紹定理、公式的運用,引進大量工程和生活實例,使之返璞歸真,源自實際,服務于實際,以激發(fā)學生的學習興趣。讓其理解這個定理可以解決哪些工程實際問題,如介紹動量矩定理時,可以與航天器的姿態(tài)控制、直升機尾翼作用、跳水運動員在跳水過程中如何轉動身體等實際問題聯(lián)系起來,一定可以激發(fā)學生的學習興趣,對公式、定理也一定能有全面的理解。
理論力學課程教學過程中,學生普遍反映的問題是:定理好懂,習題難做。解題的能力,即是駕馭基本理論知識來解決復雜問題的能力的實際反映。教學實踐也表明,學生在學習這門課時的主要困難就在運用基本理論來解題的問題上。如何上好理論力學習題課是教學改革的一項重要內容。首先選擇習題時要注意理論聯(lián)系實際,結合所學專業(yè)的力學問題和工程實際,這樣可以激發(fā)學生的學習熱情和學習興趣,同時也可以為后續(xù)課程打基礎。其次習題讓學生先做然后再講,可以起到事半功倍的效果。作業(yè)是學生掌握和鞏固所學知識,通過作業(yè)教師可以了解學生的學習情況。作業(yè)批改后,將作業(yè)中出現(xiàn)的典型錯誤、典型解法進行記錄,對錯誤進行分析,以便習題課上及時糾正,及時找出錯誤原因和學習中存在的問題。
理論力學教學過程中采用啟發(fā)式和灌入式相結合的教學方法。對于一些基本的定理、公理采用灌入式教學法,可以幫助學生打下堅實的理論基礎。對于部分定理及公理的應用采用教師起引導作用,學生起主導作用的啟發(fā)式教學方法。考慮學生的認知過程,營造學生主動參與的學習環(huán)境,實現(xiàn)師生互動。把課堂上教與學的過程當作理論研究與應用實踐的過程來完成,突出學生的主體地位。通過具體事例引出問題,例如動量矩定理引入用直升飛機如果沒有尾翼將發(fā)生什么現(xiàn)象?然后介紹動量矩定理,得出結論,解決問題。引導學生應用所學知識,在探索的過程中尋求解決問題的方法與途徑,并留給學生獨立思考的空間。通過啟發(fā)式教學培養(yǎng)學生力學建模的能力,并培養(yǎng)其提出問題、分析問題和解決問題的能力。
避免注入式教學,采用開放式的教學方法。為了加深學生對知識點的理解和應用能力的提高,教學過程中,教師積極與學生互動,鼓勵學生在課堂上主動發(fā)言,敢于提問,積極思考,鼓勵學生一題多解,教師要善于引導學生養(yǎng)成全方位、多角度思維的良好習慣,以便拓寬解題思路,提高解題能力。如介紹物體受力分析時,是否運用三力平衡匯交定理,用與不用繪制出來的圖有何不同,各自優(yōu)缺點是什么,可以讓學生去思考;介紹速度分析時,可以采用點的運動學,先寫出運動方程,然后求導分別算出速度和加速度,學習完點的運動合成后,鼓勵學生運用速度合成定理求速度和加速度,然后比較兩種方法各自的優(yōu)缺點。通過比較,教師再適時的歸納、總結,可以極大地提高學生的學習積極性,教學效果顯著提高。
課堂教學中,學生是學習的主體,在發(fā)揮教師主導作用的同時,努力創(chuàng)造條件,充分發(fā)揮學生學習的主動性,創(chuàng)造性,使學生從知識的被動接受者變?yōu)橹鲃訁⑴c者。問題式教學就是在講課過程中不斷的提出問題,分析問題,然后解決問題。提出問題后讓學生思考然后回答,也可以在學生思考的基礎上教師自己解答。教學過程中堅持師生互動。由于學生理論知識基礎薄弱,對于理論力學的教學內容不理解、不感興趣。為了調動學生的學習積極性,在課堂教學中,采用常提問,促進學生主動學習,大膽表達。如在講授點的運動合成過程中,剛講完,學生會覺得云里霧里,在開始講解例題的過程中,提出動點選什么,動系選什么,這時再聯(lián)系公式,要保證相對速度和牽連速度的存在,也就是動系自己要有運動,動點相對于動系也要有運動,學生先自己選擇動點、動系,然后對照公式就可以知道自己選擇是否正確了。整個教學過程中,讓學生不斷的思考,可以提高學生的注意力,充分調動學生學習的主動性,教學效果自然就提高了。提問式教學還可以引導學生對前后內容內在聯(lián)系的思考,在進行后面內容教學時,利用提問回顧之前內容,避免學生前學后忘。
有效利用多種教學手段,采用多媒體教學。多媒體教學可以節(jié)省大量的板書時間,并使教學活動變得直觀、生動,提高學生的感性認識,對于需要較強形象性思維的內容或需要逐步展開演示的內容,盡可能運用動畫等動態(tài)演示手段進行多媒體輔助教學。如對于機械專業(yè)學生,運用多媒體教學可以將理論力學中機構運動生動而直觀地表現(xiàn)出來,學生容易理解,提高學生的學習興趣。同時通過多媒體還可以展示力學在現(xiàn)代科技中的發(fā)展與應用,縮短課堂教學與實際問題的距離,開闊學生的視野,激發(fā)學生的求知欲。但如果純粹運用多媒體教學,部分學生的思維跟不上講授速度,會對課程失去信心和興趣,所以采用多媒體教學的同時也要與傳統(tǒng)教學方法有機結合起來。
建立理論力學網絡課程,網絡課程包括教學大綱、教案、電子課件、歷年試卷、各章節(jié)習題及答案、在線測試,疑問解答等部分。通過網絡課程,學生在課余時間可以自學該門課程,對于上課過程中不理解的部分也可以進行相應的回顧,有疑問也可以通過網絡與任課教師進行交流,通過在線測試,可以對本章內容的學習進行相應的檢測,從而達到復習的效果。
考試的目的是為了檢查學生對本課程的基本內容的掌握程度,同時也是對教師教學效果的檢測。改革之前,期末考試成績占總成績的85%,平時考勤和作業(yè)占15%,期末考試成績比例偏高,導致一部分學生不注重平時學習,考試之前臨陣磨槍,死記硬背,對知識點并不能完全掌握。
為了使考核方式更科學合理,理論力學考試采用了教考分離體系,即期末考試采用試卷庫考核形式,期末考試成績占總成績的60%,考勤10%,平時測試20%,作業(yè)10%??记谶^程中,遲到一次扣0.5 分,曠課一節(jié)扣1 分,曠課超過5 節(jié),平時成績清零。至于作業(yè),我們每月開展一次作業(yè)抄襲認定,由教研室的教師和領導組成,交叉檢查認定,認定一次作業(yè)抄襲扣3 分,作業(yè)成績低于5 分,平時成績清零。這兩項規(guī)定使得學生平時不再曠課,作業(yè)不再抄襲,避免了期末考試前臨陣磨槍的現(xiàn)象。平時測試形式比較靈活,可以是閉卷考試,也可以是小論文的方式,這樣可以激發(fā)學生學習的積極性,并能提高學生運用所學知識分析問題和解決問題的能力。
三本院校理論力學教學難度大,本人從教學內容、教學方法、教學模式和考核方式方面進行了教學改革和實踐,取得了良好的教學效果,在以后的教學工作中有待于進一步的驗證和創(chuàng)新。
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