少学时“理论力学”教学方法探析

张振华,绳飘,王钦亭

摘    要：文章从目前“理论力学”少学时的特点出发，提出了“理论力学”教学方法革新的策略，即通过整合教学内容，突出重点难点;多方面激励学生学习的积极性;注重多种教学手段的综合运用

关键词：“理论力学”;少学时;教学方法

中图分类号：G642.0          文献标识码：A          文章编号：1002-4107（2015）03-0012-02

目前，各高校为了扩大学生知识面和增加学生的自主学习时间，都有减少课程学时的倾向[1-2]，作为工科相关专业学生必修的“理论力学”教学课时也大为压缩。如何在学时压缩的情况下仍保证教学效果甚至让学生掌握更多的内容，是我们需要探究的问题。刘百来对少学时“理论力学”课程的教学模式进行了探索，其改革措施具有很好的借鉴意义[3]。作者结合自己近几年的教学实践，并参考学生对课程学习的反馈信息与意见，从充分调动学生学习“理论力学”的积极性出发，结合多种先进教学手段，并以组织课程相关的创新活动为有益补充，就当前“理论力学”“课时少、内容多”的特点进行相应的改革和实践。

一、整合教学内容

目前，很多院校将“理论力学”课程压缩至70—80课时，甚至60课时左右，这无疑给“理论力学”课程的教学工作带来很大的挑战，如何在有限的课时内出色完成“理论力学”课程的教学任务，并获得良好的教学效果就成为一个必须解决的问题。

（一）修订教学大纲

由于学时的压缩，不同专业的“理论力学”课程学时尽管一样，但其专业要求略有不同。根据学生所学专业的特点，调整“理论力学”课程内容的侧重点，将与学生所学专业联系很少或联系不大的章节内容仅作以简要讲解，点到为止，这样可以将有限的学时用在与本专业有关的理论力学知识点上。比如对于土木专业来说，运动学的部分内容对后续课程影响不大，比如科氏加速度的问题，就可以精简这部分内容。

同时，由于“理论力学 ”教材和教学大纲中有一部分内容与“大学物理”的力学部分重复，也有一些和“高等数学”中的内容重复，比如物体重心的概念、物体重心坐标的计算公式以及转动惯量等。这些内容在大纲中尽管有所要求，但学时不太充足的情况下，教师可以将其布置为自学内容，一方面学生对已经学习过的知识进行复习，另一方面也达到了大纲的要求。

（二）调整内容体系，引入演绎讲法

当前较为流行的教学方式多为归纳法。拿静力学来说，先讲平面力系再讲空间力系，先讲汇交力系再讲任意力系，这个过程是从特殊到一般，从简单到复杂。如果学生的接受能力允许的话，完全可以打破常规，采用演绎讲法，在讲完静力学基本概念和相关公理后直接讲解空间任意力系的简化和平衡方程，随后将平面任意力系、平面汇交力系、平面力偶系作为空间任意力系的特例进行处理，对简化结果和平衡方程进行相应调整，这样便可在不减少知识点的情况下大大地减少讲授静力学内容占用的学时数。河南理工大学力学教研室编写的教材就采用了这种编排方法[4]，在使用过程中确实能够节省2—4个学时，从考核结果来看，采用新的教学模式后，学生对该部分掌握得较好。

二、多方面调动学生学习的积极性

（一）从“要我学”变为“我要学”

结合身边的实例及实际工程实例，以讲座的方式讲讲“身边的力学”，通过生活中和工程中丰富有趣的力学问题，激发学生的学习兴趣和动力。可以就生活中常见的问题向学生多问几个为什么，比如，“为什么过山车在轨道上倒置时却不会落下来？人和车靠什么向前行走？有没有听说过落体偏东及抛体偏西现象？”等等问题，可以做出动画进行演示，也可以进行现场演示让学生亲自体验，使学生知道这些问题都可以通过理论力学的知识解决，众多生动有趣的生活现象会吸引学生急于在“理论力学”中寻找答案，从而让学生的学习变被动为主动。

可以结合专业背景，认识学习理论力学的目的和重要性。不同的专业有不同的培养目标，作为课程教师，需要了解专业目标，并熟悉其先修课程及后续课程，以把握课程授课内容，使理论力学成为课程体系的重要一环。从而使学生了解理论力学课程在培养计划中的作用和地位，了解课程之间的相互联系与衔接，认识到课程的重要性，学生自然从内心重视这门课程的学习。

（二） 树立学生学习信心

一提起“力学”，学生就“谈力色变”，经常会问“会不会很难”。针对这个问题，主讲教师要实事求是地对课程学习的难易程度进行客观的分析。可以事先回顾一下学生在高中物理和大学物理中接触过的一些力学知识，比如力的概念、牛顿定律、动能守恒和动量守恒，让学生明白其实他们已经有了一定的基础，从内心不再恐惧和排斥这门课程。但是不要为了消除学生的这种心理而一味地回避课程的难度，其实学好理论力学是需要学生付出大量努力的，所以要引导学生“从战略上藐视它，从战术上重视它”，这样我们才能在讲授、学习“理论力学”这门课程中取得良好的效果。

三、注重多种教学手段的综合运用

（一）精练讲授内容，强化知识点

精练教学内容，强调重点、讲清难点。重点内容要反复强调，非重点内容点到为止，易懂知识点压缩精练。简化冗杂的推导，讲清思路和原理即可，具体推导过程留给学生在课下做。例如：讲授合成运动的关键在于讲清楚三类运动，确定动点、动系和牵连点。在这一部分上一定要多下功夫，多讲例题，反复强调，让学生切实掌握这一难点。

（二）以经典实例开展课堂讨论

由于课时的减少，满堂灌将是普遍采用的教学方式，教师一味地在讲台上教课，而较少关注学生真正听了多少，听懂了多少。而且学生一直被动地去听，缺乏主动思考，他们会逐渐对课堂失去兴趣，容易疲劳走神。为了解决这种状况，教师可以根据课程的安排开展课堂讨论。例如，详细介绍了动点选取的基本规律后，就可以讨论图1所示的运动模型中，哪点可以当作动点？大部分学生会马上说出棒上的A点，经过教师的引导和讨论，使学生明白，凸轮轮心O也可以当作动点，于是在师生的讨论下，继续画出不同动点下的速度图和加速度图。最后也可以讨论本题目的其他解法，例如运动方程法等。