姜毅　陳蓓

摘要：理論力學(xué)是獨立學(xué)院土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是后續(xù)材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等課程的基礎(chǔ)，在整個土木工程專業(yè)課程結(jié)構(gòu)中占有相當(dāng)重要的地位。文章結(jié)合課程教學(xué)實踐，通過分析獨立學(xué)院理論力學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，從課程的內(nèi)容組織、教案設(shè)計和興趣培養(yǎng)三個方面對課程教學(xué)進行分析，以期提高理論力學(xué)課程教學(xué)水平和效果。

關(guān)鍵詞：獨立學(xué)院；土木工程專業(yè)；理論力學(xué)；課程教學(xué)

中圖分類號：G642-0；TU 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1005-2909（2016）01-0081-04

理論力學(xué)課程是獨立學(xué)院工科專業(yè)一門重要的學(xué)科基礎(chǔ)課，是材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等后續(xù)課程的基礎(chǔ)，同時也是一門與工程實際緊密聯(lián)系的課程[1]。通過學(xué)習(xí)理論力學(xué)，學(xué)生可以提高分析和解決問題的能力，建立科學(xué)的思維方式和學(xué)習(xí)方法，提高自身的動手能力和創(chuàng)新能力。

理論力學(xué)與生活和工程實踐緊密相關(guān)，學(xué)生本應(yīng)興趣很高，但筆者在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對理論力學(xué)課程學(xué)習(xí)，普遍缺乏興趣，積極性不高，尤其在獨立學(xué)院，形勢更為嚴(yán)峻。若教師處理不好，最終會造成教師教不好、學(xué)生學(xué)不懂的尷尬局面。

一、獨立學(xué)院土木工程專業(yè)理論力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

目前，中國高校改革與國際接軌，辦學(xué)理念出現(xiàn)了很大的調(diào)整[2]。對于獨立學(xué)院，特別是以工科為主的院校，向應(yīng)用技術(shù)型的本科院校轉(zhuǎn)型已勢在必行。在此背景下，獨立學(xué)院以培養(yǎng)全面發(fā)展的應(yīng)用技術(shù)型人才為目標(biāo)，優(yōu)化各門課程的教學(xué)方法和手段，內(nèi)容與工程接軌，教學(xué)與實踐結(jié)合。面對如此形勢，獨立學(xué)院土木工程專業(yè)理論力學(xué)課程教學(xué)面臨巨大的挑戰(zhàn)。

（一）學(xué)時受限

在獨立學(xué)院，理論力學(xué)課程教學(xué)面臨“學(xué)時少，內(nèi)容多”的尷尬局面。一方面，教師為了在有限的學(xué)時內(nèi)完成教學(xué)大綱的要求，不斷壓縮有效授課課時，部分知識點無法展開甚至難以涉及，課堂上PPT完全取代板書的推導(dǎo)，節(jié)奏過快；另一方面，由于課堂信息量過大，講解過快，且缺乏相應(yīng)的習(xí)題課輔導(dǎo)，學(xué)生對所學(xué)知識理解不夠，難以融會貫通，教學(xué)效果大打折扣。

（二）生源受限

獨立學(xué)院本身的生源質(zhì)量與一本和二本院校相比就存在差距，學(xué)生的數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)較為薄弱。此外，學(xué)生在學(xué)習(xí)上也不夠積極，很難真正做到課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)[3]。對于相關(guān)難題的解決基本上都靠任課教師的課堂講解，學(xué)生缺乏自主的思考，也很難做到舉一反三，導(dǎo)致聽課效率低，教學(xué)質(zhì)量不高。

（三）作業(yè)受限

為了保證和檢驗教學(xué)效果，對于理論力學(xué)課程，教師在每節(jié)課后都會布置習(xí)題，但習(xí)題的數(shù)量和難度都有所限制。一方面，由于是大班上課，人數(shù)較多，如作業(yè)量較多的話，教師和學(xué)生的任務(wù)都較重；另一方面，由于生源質(zhì)量的限制，習(xí)題若難度過大，學(xué)生基本上都不做，或相互抄襲作業(yè)，以致學(xué)生并沒有真正掌握和領(lǐng)會解題方法和技巧，只是為了應(yīng)付教師檢查和獲得較高的平時成績。

以上問題，造成了獨立學(xué)院土木工程專業(yè)理論力學(xué)課程考試不及格率長期居高不下，教學(xué)質(zhì)量受到一定的影響。

二、獨立學(xué)院土木工程專業(yè)理論力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量提高途徑

面對嚴(yán)峻的教學(xué)形勢，筆者結(jié)合自身對土木工程專業(yè)理論力學(xué)課程的教學(xué)經(jīng)驗，總結(jié)了如下三點切實提高課程教學(xué)質(zhì)量的途徑。

（一）合理組織教學(xué)內(nèi)容，處理好與交叉課程內(nèi)容的銜接問題

從現(xiàn)行的教材中不難看出，理論力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容包含基礎(chǔ)和專題兩個部分?；A(chǔ)部分包含靜力學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)；專題部分包含分析力學(xué)基礎(chǔ)、碰撞、機械振動等內(nèi)容[4-5]。目前，對于大部分的獨立學(xué)院，理論力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容只涉及基礎(chǔ)部分，但這部分內(nèi)容與大學(xué)物理、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等課程內(nèi)容都有交叉的部分，在實際教學(xué)內(nèi)容組織中要處理好相互間的銜接問題。

靜力學(xué)部分，圍繞三個核心內(nèi)容進行討論，即力矩與力偶、主矢與主矩、平衡條件與平衡方程[6]。其中，前面兩個內(nèi)容重點強調(diào)力（滑移矢量）的概念，與中學(xué)物理中的相關(guān)概念要區(qū)分開，讓學(xué)生建立起矢量的意識，同時還應(yīng)重點講解剛體、力偶、主矢、主矩等中學(xué)物理中沒有涉及到的概念[7]。對于平衡問題，重點講解平衡的條件和平衡方程的應(yīng)用；對于靜定桁架部分，在課時少的情況下可以不涉及，因為后續(xù)的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程對靜定和非靜定桁架內(nèi)容會作詳細講解。

運動學(xué)部分，應(yīng)圍繞點的合成運動和剛體的平面運動兩個核心內(nèi)容進行講解。運動學(xué)內(nèi)容與相關(guān)課程交叉較少，但與工程實際聯(lián)系緊密，是教學(xué)中的重點和難點。

動力學(xué)部分，可以說是理論力學(xué)中最難學(xué)習(xí)的部分，而這部分內(nèi)容與大學(xué)物理、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)課程內(nèi)容均有交叉。對與大學(xué)物理課程交叉較多的三大普通定理部分（動量定理、動量矩定理和動能定理），重點應(yīng)放在系統(tǒng)化的推進和綜合運用上，且應(yīng)與生活、工程實踐相結(jié)合。在此基礎(chǔ)上，可以適當(dāng)增加達朗貝爾原理和虛位移原理的教學(xué)課時，一方面可以有效避免內(nèi)容的重復(fù)，同時給學(xué)生分析動力學(xué)問題提供更有效的新方法；另一方面，這兩個原理在材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中均有非常重要的作用，在整個力學(xué)課程體系中起著重要的承前啟后的作用。

（二） 根據(jù)授課對象實際合理進行教案設(shè)計

現(xiàn)在部分教師一味追求PPT多媒體教學(xué)，拋棄了傳統(tǒng)的教案設(shè)計和板書書寫的環(huán)節(jié)，或者將教案當(dāng)成PPT的打印版和教材內(nèi)容的摘抄，這是不對的。教案是教師不斷思考如何將書本知識通過課堂教學(xué)轉(zhuǎn)化為學(xué)生能力的過程和載體，教師應(yīng)該針對不同的授課對象認真進行教案設(shè)計，一個優(yōu)秀的教案對教師上好一門課有著重要的作用。

結(jié)合理論力學(xué)課程性質(zhì)和獨立學(xué)院學(xué)生的實際，教師在進行教案設(shè)計中應(yīng)注意以下幾點：

1.語言嚴(yán)謹(jǐn)而生動

理論力學(xué)本身具有較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚擉w系，因此，教師在教學(xué)設(shè)計時要充分考慮語言的嚴(yán)謹(jǐn)性，特別是針對特定的概念。不嚴(yán)謹(jǐn)和不準(zhǔn)確的表述會造成學(xué)生對理論理解的錯誤或偏差，更為嚴(yán)重的是，這種不準(zhǔn)確表述如果初期得不到糾正，會逐漸成為“習(xí)慣”，教師自己卻很難發(fā)覺[8]。

此外，教案的語言要生動，換句話說，要口語化、接地氣。如果在教案設(shè)計中一味追求理論性和概念性較強的書面語言，而不考慮學(xué)生的接受理解能力，難以收到理想的教學(xué)效果。因此，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋澈螅處熯€要結(jié)合自身的理解、感受、經(jīng)歷和生活積累，設(shè)計有利于學(xué)生理解的生動鮮活的口語化內(nèi)容，維持課堂的活力。

2.內(nèi)容取舍要得當(dāng)

在進行教案設(shè)計時，切忌堆砌教材內(nèi)容，應(yīng)突出重點和難點，并將難點和重點區(qū)分開來，時間安排上對重點進行傾斜，嚴(yán)格執(zhí)行大綱的教學(xué)安排，不能不分主次地將所有內(nèi)容都作講解或只簡略講解。在例題的選擇上要具有代表性和針對性，反映課程的重點。同時例題在問題的設(shè)計上可以逐步深入，使其具有一定的可拓展性和可討論性，以便培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，活躍課堂的氣氛。

3.板書適當(dāng)且適量

現(xiàn)在大部分獨立學(xué)院課程都要求多媒體教學(xué)。對理論力學(xué)課程而言，由于電子課件的使用，大部分信息直接顯示在PPT投影上，信息量大，切換快，學(xué)生缺乏相應(yīng)的理解時間，甚至感到記筆記的時間都不夠。因此，在教案設(shè)計的時候，要考慮在適當(dāng)?shù)臅r候進行板書，放緩課堂教學(xué)節(jié)奏，給學(xué)生一定的接受時間和空間。但板書也應(yīng)適量，不宜過多過雜，避免直接摘抄PPT上的內(nèi)容，最好可以做到與其相輔相成。

（三） 課程教學(xué)應(yīng)環(huán)環(huán)相扣，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

對于一篇好的文章，開頭要像“虎頭”一樣炫麗精彩，才能引發(fā)讀者看下去的沖動；文章的主體內(nèi)容要像“豬肚”一樣飽滿充實，讀者才會覺得有血有肉，不會感到空寡無味；文章的結(jié)尾要像“豹尾”一樣剪短有力、耐人尋味，才會讓讀者覺得意味深長。同樣，一門理想的課程教學(xué)，教師也應(yīng)做到“虎頭、豬肚、豹尾”，以引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，思考的欲望，才能真正提高教學(xué)效果。

1.“虎頭”——緒論要精彩，印象要深刻

課程的“虎頭”便是緒論，是學(xué)生和教師互相交流和了解的第一課，它直接影響學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣和對教師的第一印象，教師應(yīng)充分準(zhǔn)備，力求精彩生動。但是，很多教師往往對緒論重視不夠，有的輕描淡寫，有的只講紀(jì)律要求，有的甚至跳過直奔主題，嚴(yán)重影響學(xué)生聽課的欲望和興趣。

對理論力學(xué)課程的緒論部分，可以先共鳴，然后看發(fā)展，緊接著回到現(xiàn)實，最后按課程順序推進教學(xué)，步步深入，環(huán)環(huán)相扣。共鳴指先從高中所學(xué)的牛頓三定律引出，讓學(xué)生知道課程的理論基礎(chǔ)，舒緩學(xué)生的畏難情緒；然后，從宏觀上講解漫長的力學(xué)發(fā)展歷程，讓學(xué)生知道亞里士多德、阿基米德、伽利略、牛頓等力學(xué)巨匠們?nèi)绾翁剿靼l(fā)現(xiàn)力學(xué)真理，感受力學(xué)的魅力；接下來，回到現(xiàn)實，介紹當(dāng)前發(fā)生的與力學(xué)相關(guān)的一些重大科技事件中涉及的關(guān)鍵力學(xué)問題，讓學(xué)生感受到力學(xué)發(fā)展到今天，不管是理論上還是方法上都仍然在深化和拓展中；最后，回到課程，論述理論力學(xué)就是將工程問題簡化為力學(xué)模型，然后用數(shù)學(xué)的方法對模型進行求解，對工程設(shè)計起著重要的作用。

2.“豬肚”——生活、工程實踐伴課行

理論力學(xué)課程的“豬肚”就是課程的主要內(nèi)容。如果只講定理和公式，這樣只能使課程學(xué)習(xí)更加無味。應(yīng)主要結(jié)合生活和工程實踐，豐富教學(xué)的內(nèi)容，拓展課程的實用性。為此，在理論力學(xué)課程教學(xué)中，教師平時應(yīng)注意搜集和積累一些古今中外與理論力學(xué)有關(guān)的趣話和事例，對生活和工程中的問題加以總結(jié)提煉，適時適量地運用到課程教學(xué)過程中。這樣，不但能激發(fā)學(xué)生對所學(xué)基本理論的學(xué)習(xí)興趣，還能讓學(xué)生學(xué)會從不同角度、不同層次出發(fā)，剖析和解決工程問題，培養(yǎng)學(xué)生多元化的工程觀，提升學(xué)生對課程的認可度和對自我的認同感[9]。

例如，在講解靜力學(xué)的基本定理——二力平衡定理時，可以適當(dāng)引入生活中的輪盤抽獎為什么可以保證公平性的原因；在講解合成運動時，可以引入生活中看到雨點垂直落地而在車上看到的卻是雨點迎面而來的現(xiàn)象；在講解動量矩守恒定理時，可以播放跳水運動員比賽的視頻，引導(dǎo)學(xué)生思考為什么運動員空中翻轉(zhuǎn)時要抱膝，而入水時卻要伸展身體。

3.“豹尾”——鏗鏘有力搭橋梁

在獨立學(xué)院，理論力學(xué)課程的“豹尾”往往是達朗貝爾原理和虛位移原理。在實際教學(xué)中，這部分本應(yīng)是“豹尾”的內(nèi)容，卻往往變成了“蛇尾”。一方面，教師為了應(yīng)對期末考試，對相應(yīng)的課時進行壓縮，以預(yù)留較多的考試答疑時間；另一方面，部分教師認為這部分內(nèi)容在材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中會講解，理論力學(xué)課程就沒有必要過多過深地涉及。事實上，理論力學(xué)課程是材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的基礎(chǔ)，應(yīng)該發(fā)揮其“啟后”的作用，為學(xué)生搭建通向這兩門課程的橋梁。如若只是草草了事，不僅不能讓學(xué)生真正領(lǐng)會理論力學(xué)的魅力，也會導(dǎo)致理論力學(xué)課程在力學(xué)課程群建設(shè)中失去其應(yīng)有的地位和作用。

三、結(jié)語

獨立學(xué)院理論力學(xué)課程教學(xué)的難度很大，本文總結(jié)探討了教學(xué)實踐中的一些方法，在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和活躍課堂氣氛等方面取得了一定的效果。但要真正提高獨立學(xué)院土木工程專業(yè)理論力學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量，還需要經(jīng)過長期不斷的實踐、摸索和改革，更需要教師們的共同努力。

參考文獻：

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（編輯 王 宣）