物理学在机械原理课程中的应用研究

曹青松　倪文彬

[摘 要]當前，国家正在大力推进应用型本科院校建设，基础课程如何更好地与专业对接，如何更好地发挥基础课程在应用型人才培养过程中的基础性作用，已经成为所有从事基础课程教学的教师面临的重要问题。本课题以机械原理课程中最基本的研究对象即连杆机构、凸轮机构、齿轮机构为切入点，探究相关机构在其实际运动过程中所遵循的物理规律，形成教学实例并引入具体教学环节中，使学生充分认识到物理学在专业学习中的重要性，提高其学习物理的积极性和主动性，以提高物理学课程的教学质量。

[关键词]教学改革;专业对接;实例教学;物理学

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2019）04-0097-03

目前，为了适应我国对应用型人才需求不断增加的要求，国家正在大力倡导应用型本科院校建设，积极引导部分传统本科院校向应用型本科高校转变。为适应竞争日益激烈的市场经济环境，寻求自身发展，许多高校也在积极探索应用型本科人才培养的模式和路径[1-2]，基于不同思路对原有的人才培养方案和教学大纲等进行了重大调整和修改[3]，以进一步提高学生的实践动手能力、综合素养和创新能力。

物理学课程（包含大学物理和大学物理实验）是培养学生逻辑思维能力的重要工具，是创新型人才培养的最自然的切入点，是高等院校理工科各专业中一门十分重要的必修基础课[4]。随着国家对应用型本科院校建设的不断推进，作为基础课程的大学物理和大学物理实验教学必须紧紧围绕专业建设，更好地服务于专业学习。但是在具体的教学过程中笔者发现，学生学习物理的积极性不高，致使教学质量不高，没有完全达到课程的教学目标。

为了进一步提高物理学课程的教学质量，诸多物理教师进行了有益的探索和研究，但是他们大都把物理学课程作为单一的研究对象，分别对物理学的教学内容、教学模式和教学方法等进行研究[5-6]。研究成果虽然能够解决物理学教学中遇到的一些问题，但是“基础为专业服务”这一教育理念在具体教学中却很难得到体现。为了更好地发挥物理学在应用型人才培养中的基础性作用，切实体现基础课程与专业课程的无缝衔接，笔者从机械原理课程入手，将机械原理的研究对象即机械（机械是机器和机构的总称）抽象成合理的物理模型，形成教学实例并将其引入课堂，使学生能够更好地领会物理学在专业学习中的重要作用，进而激发学生学习物理学的积极性和主动性，为培养应用型和创新型人才提供有力的物理基础。

二、教学实践及其成果

经过不断探索和研究，再加上合理的抽象和总结，我们形成了若干物理学原理在机械原理课程中的教学实例，但是如何将实例引入到具体的教学过程中，着实让我们费尽了心思。经过仔细研究和分析，我们将实例分为三大类。第一类是应用性强、生活中常见的实例，在学习物理学相关新知识时将其作为“引例”抛出，以激发学生的求知欲。第二类为理论性较强、能体现物理学相关知识的实例，作为学习完新知识后的例题使用，以帮助学生更好地理解和掌握新知识。涉及的知识点多、综合性强的实例为第三类，一般在学习完物理学相关模块后作为课后思考题留给学生，以提高学生解决实际问题的综合能力。

当然，在具体的教学环节中要根据具体问题和学生的实际情况进行合理深度的探讨，并不要求所有实例均要得到一个精确解。对于某些求解难度大、数学要求特别高的实例，可进行定性分析与讨论，让学生体会物理学相关知识在专业课程中的作用即可，以减少学生的畏难情绪。

经过两年的不断尝试，学生学习物理学的积极性、主动性以及考试成绩都明显提高，特别是学生的实践动手能力和创新能力得到了显著增强。近年来，我们先后组织学生参加了“江苏省高校大学生物理及实验作品创新竞赛”“全国应用型人才综合技能大赛”“中国机器人大赛”“中国工程机器人大赛暨国际公开赛”等大赛，均取得了不俗成绩。

三、结束语

近年来，我们一直致力于研究基础课程如何更好地与专业进行对接，如何更好地发挥基础课程在应用型人才培养过程中的基础性作用。物理学在机械原理课程中的应用是我们其中的一个有益尝试。尝试探究相关机构在其运动过程中所遵循的物理规律，把实际问题经过合理的抽象形成教学实例，并将其引入具体教学环节中，使学生充分认识到物理学对学习专业课程以及后续专业发展的重要性，极大提高了学生学习物理的积极性和主动性，使我们大学物理的教学质量有了较大提升。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 吴恭兴，刘文白，张宝吉，等.基于CDIO模式的卓越工程师培养方案的探索与实践研究[J].大学教育， 2013（18）：7-10.

[2] 周小波，谢鸿全，王成端，等.地方院校创新人才培养模式的探索与实践：以西南科技大学为例[J].大学教育， 2015（8）：36-37+50.

[3] 焦小英.应用型本科院校人才培养方案的理念与框架设计[J].大学教育， 2016（5）：10-12.

[4] 教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会.非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求[J].物理与工程，2006（5）：1-8.

[5] 包秀丽，刘国华.大学物理教学改革的策略[J].教育评论，2013（3）：117-119.

[6] 宋海珍，付玲.翻转课堂教学模式在大学物理实验教学中的应用[J].物理实验，2017（5）：36-39+43.

[责任编辑：庞丹丹]