趙洋 祿盛 陳翔 馬瑩 鄧聰穎

1 課程簡介

“理論力學”是高等工科院校機械、力學、航空、航天、航海、土建、機電、水利、材料和動力與能源等專業(yè)的一門理論性較強的專業(yè)基礎(chǔ)核心課，受眾面甚廣，是我校機械類專業(yè)核心課程。前序課程包含“高等數(shù)學”、“大學物理”等，同時也是學生由公共基礎(chǔ)課向?qū)I(yè)課“機械原理”以及“機械設(shè)計”過渡的關(guān)鍵課程之一，處于非常重要的地位。

其理論教學內(nèi)容分為三部分：靜力學、運動學和動力學。靜力學研究物體在力系作用下的平衡條件，主要包括物體的受力分析、力系的等效替換（或簡化）、各種力系的平衡條件及其應(yīng)用;運動學研究物體運動的幾何性質(zhì)，主要包括點的運動學、剛體的簡單運動、點的合成運動、剛體的平面運動;動力學研究物體的機械運動與作用力之間的關(guān)系，主要包括質(zhì)點動力學基本方程、動量定理、動量矩定理、動能定理、以及機械振動基礎(chǔ)知識等[1，2]。

2學情分析

2.1學時緊，任務(wù)重

理論力學課程留給大部分同學的印象就是“怎么這么難？”。這其中一部分原因是由于理論力學抽象的教學內(nèi)容導(dǎo)致的。其三部分主要內(nèi)容均比較抽象，習題類型多，解題方法靈活，需要學生具有較強的空間想象力和邏輯分析能力。同時，雖然學時在大幅縮減，但理論力學屬于經(jīng)典牛頓力學范疇，其教學內(nèi)容和基本要求變化不大，導(dǎo)致出現(xiàn)學時緊張的情況。

2.2工程思維偏弱

縱觀全國高校，理論力學課程大部分都是在大學二年級秋季學期展開。而力學問題來源于工程，學生在上這門課之前，還沒有掌握很多工程知識，加之理論力學偏重理論，針對抽象模型做分析，問題背景講解得過少，就像在解中學時的數(shù)學題、物理題。

“理論力學”這門課程源自蘇聯(lián)模式下的教育[3]，與歐美教材的相比，國內(nèi)采用理論力學教材在工程背景知識的闡述上稍有差異。比如在較難理解的運動學分析部分[4]，教材中通常只出現(xiàn)計算用的運動簡圖，學生不知其所對應(yīng)的工程問題。但若告知學生該問題的出處，給出圖片和機械運動動圖，則更加有助于學生對問題的理解。

2.3目標不明確

“這道題怎么做？”、“并不知道做這些題的意義何在？”、“做了有什么用？”學生經(jīng)常會提出這樣的疑問。大量的時間精力投入到背公式，找解題技巧上，題型發(fā)生變化便無法適應(yīng)。若讓其獨立解決實際的工程問題，直接卡在了第一環(huán)節(jié)，不知如何提煉工程問題中的力學本質(zhì)。完全脫離了力學問題源于工程，又回歸工程的初心，無法真正去解決實際工程問題。

2.4專注度下降

內(nèi)容多學時緊的客觀事實，課堂上單靠閉塞的課堂教學資源，學生主動思考的空間太少，往往都是被動的填鴨式接受，容易形成滿堂灌，課堂趣味性大大降低。理論力學知識結(jié)構(gòu)層層遞進，學生一旦沉迷智能手機，稍有松懈便追趕乏術(shù)。

3 教學改革與實踐

作為教學主導(dǎo)的教師，從凝練教學目標、規(guī)劃教學設(shè)計和拓展教學維度三方面入手進行教學改革與實踐。

凝練三級教學目標：知識、能力和素養(yǎng)教學目標，層層遞進針對靜力學、運動學和動力學問題設(shè)計相應(yīng)的能力和素養(yǎng)目標，培養(yǎng)其工程思維能力、愛國主義和科學精神，自然辨證法看世界。

重新規(guī)劃教學設(shè)計：采用實驗演示、問題驅(qū)動、案例教學、討論教學、任務(wù)驅(qū)動等多種教學方法并用。自制教具直觀展示力學原理應(yīng)用，師生互動、生生互動促進學生思考。

拓展教學維度：借助信息技術(shù)和市級精品在線課程，線上線下混合，線上注重知識點講解，線下重難點突破，訓(xùn)練工程思維。課后翻轉(zhuǎn)課堂項目驅(qū)動，實現(xiàn)全學習周期過程管理。

縱觀理論力學課堂，本課程結(jié)合學科前沿性的知識，開展全學習周期管控與評價，以學生為中心，成果導(dǎo)向，持續(xù)改進工程認證的思路展開整個課程的設(shè)計與實踐。課程始終踐行以學生發(fā)展為中心，秉行立德樹人根本任務(wù)。注重課程思政，以具備“兩性一度”的金課標準為建設(shè)目標。采用面向持續(xù)改進的評價模式與方法。采用“成績考核評價”加“滿意度評價”的綜合評價模式，對教師全教學過程（課內(nèi)）和學生的能力產(chǎn)出（課外）進行全方位評價。采用工程認證的模式展開，從而保證持續(xù)改進。

團隊將課程思政以及“兩性一度”融入特色教學：課程思政潤物細無聲，選取關(guān)聯(lián)的“大國重器”、“超級工程”等相關(guān)內(nèi)容進課堂培養(yǎng)愛國主義情懷并引導(dǎo)學生以自然辯證法看待世界，分析問題，擁有科學的探索精神。在“高階性”方面，嚴格落實知識能力素質(zhì)三級教學目標，以科研團隊“本科生科研訓(xùn)練計劃”制度為載體，展開專題訓(xùn)練，培養(yǎng)學生解決復(fù)雜問題的能力與思維。在“創(chuàng)新性”方面，充分利用信息技術(shù)，拓展課程內(nèi)容的前沿性與時代性。推送最新科技文獻;自制教具激發(fā)動力;多種教學手段并用;科研訓(xùn)練課賽結(jié)合;過程終結(jié)評價并重，讓學習更具有探究性和個性化。在“挑戰(zhàn)度”方面，拓展延伸課堂教學，培養(yǎng)實際問題建模能力;項目驅(qū)動實踐環(huán)節(jié)激發(fā)學生深度探索。

4 改革成效

授課教師潛心教學，利用創(chuàng)新教學方法，使學生滿意度大幅提升，近三年主講教師的評教評價等級均為優(yōu)秀。同時，學生的學業(yè)成績也體現(xiàn)了獲得感十足。近三年主講教師教學班學生平時和期末考核成績均呈上升趨勢。通過理論力學課程的改革，作為學習主體的學生在觀念上、評價上、行動上都有所改進;教師教學水平得到顯著提升，得到督導(dǎo)和學生的一致好評;課程獲評重慶市級精品在線開放課程并進行相應(yīng)的應(yīng)用推廣。團隊教師將繼續(xù)踐行立德樹人根本任務(wù)，基于“兩性一度”的要求建設(shè)一流本科課程。

參考文獻：

[1]哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研室， 理論力學（I） 第8版， 北京： 高等教育出版社， 2016.9.

[2]哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研室， 理論力學（II） 第8版， 北京： 高等教育出版社， 2016.9.

[3]陳立群， “理論力學”名稱的由來， 力學與實踐， 2022， 44（01）： 225-232.

[4]曹樹謙， 高校專業(yè)課教師如何做好課程思政-以《理論力學》為例， 高教論壇， 2021， 1： 15-17

作者簡介：趙洋（1988-），男，重慶郵電大學副教授.

基金項目：重慶市高教學會2020年“高校產(chǎn)學合作教學改革”專項研究課題（CQGJ20ZX009）;重慶郵電大學教改項目（XJG20212，XJG20111）;重慶郵電大學“課程思政”試點示范課程（XKCSZ2140、XKCSZ2141）