王文昌

【摘 要】《理論力學(xué)》是理工科一門(mén)重要的技術(shù)和工程基礎(chǔ)課程，但其內(nèi)容較為抽象，復(fù)雜程度較高，學(xué)生容易產(chǎn)生“怕學(xué)”心態(tài)，導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。本文提出通過(guò)結(jié)合現(xiàn)代信息手段提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并緊密結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)踐明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，在互動(dòng)中強(qiáng)化學(xué)習(xí)印象，改善目前《理論力學(xué)》教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】理論力學(xué)；教學(xué)改革；信息技術(shù)；工程實(shí)踐

1《理論力學(xué)》的課程定位及基本要求

《理論力學(xué)》是力學(xué)基礎(chǔ)課程，是后續(xù)力學(xué)課程的基石，其內(nèi)容涉及靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)以及分析力學(xué)和振動(dòng)力學(xué)，從淺入深，由易而難。通過(guò)理論力學(xué)的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生了解在工程中及日常生活中遇到問(wèn)題的建模方法，求解方法，以及抓住主要矛盾，并解決問(wèn)題的思路，能夠培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維和計(jì)算能力，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但從近年來(lái)某系力學(xué)考試成績(jī)統(tǒng)計(jì)情況來(lái)看，學(xué)生不及格率較高，如表1所示。從表中可以看出成績(jī)優(yōu)良的學(xué)生不到15%，大部分學(xué)生處于中等偏下的成績(jī)范圍（<70），不及格率達(dá)30.951%～43.678%。由于理論力學(xué)基礎(chǔ)不扎實(shí)，導(dǎo)致后續(xù)課程力不從心，進(jìn)而失去學(xué)好力學(xué)課的信心，最終以致畢業(yè)的學(xué)生沒(méi)有很好的掌握力學(xué)問(wèn)題的計(jì)算方法與思路，畢業(yè)設(shè)計(jì)中常出現(xiàn)明顯的建模和計(jì)算問(wèn)題，參加工作后使得工程界普遍產(chǎn)生不良的評(píng)價(jià)。

思考其原因，學(xué)生上課注意力不集中是教學(xué)效果差的根本原因，學(xué)生普遍有“怕學(xué)”和“厭學(xué)”的思想，而“厭學(xué)”的根源也是由于“怕學(xué)”而造成的，學(xué)生為什么會(huì)“怕學(xué)”？首先就是因?yàn)榭菰锏睦碚摵凸绞蛊渖?；其次是學(xué)了不知道如何用，沒(méi)有工程背景，潛意識(shí)排斥學(xué)習(xí)無(wú)用的知識(shí)；最后，外界的干擾因素太多，沒(méi)有吸引力的東西會(huì)讓學(xué)生不在狀態(tài)。其實(shí)，人都有去解決問(wèn)題的本源驅(qū)動(dòng)，同時(shí)能從將問(wèn)題解決中獲得成就感，進(jìn)而產(chǎn)生積極的心態(tài)。同時(shí)，新鮮奇妙的事物對(duì)年輕學(xué)生有著天生的吸引力，因此，適當(dāng)改變教學(xué)方式和管理模式就能改善學(xué)生“怕學(xué)”的現(xiàn)狀。

學(xué)生在課堂上獲得知識(shí)，與教師的互動(dòng)將使其記憶深刻。教師授課的單項(xiàng)教學(xué)模式應(yīng)向“師生交互反應(yīng)、共同研究、共同發(fā)展”的模式轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變可以通過(guò)現(xiàn)代信息手段以及結(jié)合工程實(shí)際應(yīng)用的探討來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2信息技術(shù)與教學(xué)的廣泛融合

目前的科技發(fā)展迅速，學(xué)生普遍使用智能設(shè)備，這些智能設(shè)備還未善加利用，更有被有些家長(zhǎng)和老師抵觸的現(xiàn)象。但合理的利用科技，引導(dǎo)其向有利的方向發(fā)展才是科技和社會(huì)和諧發(fā)展的趨勢(shì)。

2.1微信公眾平臺(tái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)教學(xué)

微信公眾平臺(tái)是近年來(lái)發(fā)展迅速的資訊推廣途徑，由于其方便查閱，形式靈活，得到智能設(shè)備用戶的廣泛使用，利用公眾賬號(hào)平臺(tái)進(jìn)行自媒體活動(dòng)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是進(jìn)行一對(duì)多的媒體性行為活動(dòng)，它可以讓每一個(gè)學(xué)生方便的獲得適合自己的教育資源成為可能。同時(shí)，碎片化移動(dòng)學(xué)習(xí)逐漸成為人類學(xué)習(xí)生活方式的主流，更適合目前翻轉(zhuǎn)教學(xué)的理念。手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備在個(gè)人學(xué)習(xí)中將扮演越來(lái)越重要的位置。在網(wǎng)頁(yè)中查找微信公眾平臺(tái)可以直接建立微信公眾號(hào)，通過(guò)相關(guān)資料的上傳，對(duì)話的設(shè)置，可以對(duì)關(guān)注公眾號(hào)的學(xué)生進(jìn)行資料推送，同時(shí)，學(xué)生在微信公眾號(hào)里可以進(jìn)行查詢、留言，可以讓每一個(gè)學(xué)生方便的找到自己未解決的問(wèn)題或以碎片化的時(shí)間進(jìn)行理論力學(xué)的單項(xiàng)分類學(xué)習(xí)。通過(guò)設(shè)置，公眾平臺(tái)還可以支持多種學(xué)習(xí)交流與互動(dòng)方式，比如個(gè)人、小組、公開(kāi)的討論。同時(shí)公眾號(hào)有數(shù)據(jù)后臺(tái)記錄功能，可以看出學(xué)生的活躍程度，相關(guān)課本上的熱點(diǎn)問(wèn)題。培養(yǎng)學(xué)生的高效自學(xué)能力。

2.2商業(yè)計(jì)算分析軟件的利用使教學(xué)得到升華

《理論力學(xué)》是一門(mén)研究物體受力、運(yùn)動(dòng)的學(xué)科，自然界中的物體無(wú)一不遵循其固有的規(guī)律，同時(shí)，對(duì)復(fù)雜物體的研究也是基于《理論力學(xué)》的。目前的商業(yè)軟件通過(guò)可視化輸出，可以很好的展示出較復(fù)雜物體的受力、運(yùn)動(dòng)情況，在課程后期，計(jì)劃好合理的授課時(shí)間，加入商業(yè)軟件對(duì)物體的力學(xué)特征分析方法，例如利用Matlab軟件、Ansys軟件進(jìn)行桁架結(jié)構(gòu)的建模和分析，其受力特征的可視化可以很好的詮釋理論力學(xué)所研究的目標(biāo)和對(duì)結(jié)果的分析。

3結(jié)合工程實(shí)踐進(jìn)行課程教學(xué)

3.1選擇生動(dòng)的工程案例和生活案例

通過(guò)信息化教學(xué)，提供多渠道教育手段，能夠極大的激發(fā)眾多學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，但是，《理論力學(xué)》屬于理工科，必不可缺少足夠數(shù)量的練習(xí)和思考，通過(guò)微信公眾平臺(tái)，在上課之前推送給學(xué)生一些直觀生動(dòng)的工程問(wèn)題，比如，飛機(jī)如何做到復(fù)雜的特技飛行的？為什么現(xiàn)在的行李箱輪子有越做越大的趨勢(shì)？為什么有些門(mén)會(huì)自動(dòng)關(guān)上有些又不會(huì)？鳥(niǎo)巢體育館為什么都是桁架結(jié)構(gòu)？等等，常常思考和積累，在上課前提的問(wèn)題，讓學(xué)生通過(guò)簡(jiǎn)單的自學(xué)，下節(jié)課上課時(shí)先進(jìn)行討論，激發(fā)了學(xué)生的積極性，帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)，在學(xué)生思考的過(guò)程中再慢慢揭示“謎底”，充分帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，這就會(huì)產(chǎn)生一種良性循環(huán)，并且不易遺忘。反之，在教學(xué)開(kāi)始時(shí)，就讓學(xué)生進(jìn)入一片茫然的狀態(tài)，不關(guān)注學(xué)生的即時(shí)反應(yīng)，不改變相應(yīng)的講學(xué)方式，很容易使學(xué)生在課堂上難以進(jìn)入學(xué)習(xí)的狀態(tài)，迎之而來(lái)的就是與學(xué)生的疲倦，教學(xué)步步維艱。

3.2教學(xué)相長(zhǎng)，解決工程和生活實(shí)際問(wèn)題

實(shí)際工程中存在著各種各樣的問(wèn)題，但最終都能歸咎為力學(xué)問(wèn)題，提煉為力學(xué)模型的分析和求解。比如飛機(jī)火箭等飛行器中的空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，各種工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性力學(xué)問(wèn)題，石油工程的管柱力學(xué)和流動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，無(wú)一不包含在力學(xué)學(xué)科的各種研究方向中。學(xué)習(xí)《理論力學(xué)》的目的就是鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮在課堂上已掌握的知識(shí)的作用，應(yīng)用于各種工程問(wèn)題，積極探索各種實(shí)際問(wèn)題的本質(zhì)、機(jī)理。

尋找目前熱點(diǎn)，提煉其本質(zhì)問(wèn)題，以有趣而且有深度的見(jiàn)解引起學(xué)生的興趣，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的工程情景，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展猜想、推理、交流等活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生提出并解釋他們自己的想法，使學(xué)生通過(guò)教學(xué)過(guò)程，掌握基本的知識(shí)應(yīng)用方法和技能，學(xué)會(huì)從力學(xué)的分析角度去觀察事物、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題，并鼓勵(lì)解決問(wèn)題策略的多樣化，感受解決問(wèn)題策略的多樣化與靈活性。重視培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用力學(xué)的意識(shí)和能力，讓學(xué)生在面對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題時(shí)，能主動(dòng)嘗試用所學(xué)知識(shí)與方法去解決問(wèn)題。才能使學(xué)生真正的掌握這門(mén)課。

4結(jié)論

力學(xué)教育也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，結(jié)合學(xué)生的興趣點(diǎn)，利用現(xiàn)代化信息手段進(jìn)行教學(xué)行為引導(dǎo)，使學(xué)生主動(dòng)積極的投入到學(xué)習(xí)中去，并緊密結(jié)合工程和生活實(shí)際為學(xué)生提供思考和解決問(wèn)題的環(huán)境，真正做到學(xué)以致用，為工程領(lǐng)域培養(yǎng)優(yōu)秀的科技人才。

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