面向农林类高校国际留学生的理论力学教学改革研究＊

刘达列

（浙江农林大学工程学院，浙江 杭州 310000）

1 概述

随着高校教育全球化和国际化进程的加快，各农林类高校也先后开设了多个专业的“国际班”。近年来国际留学生的人数有逐渐增多的趋势，但农林类高校的多数留学生基本没有什么中文基础，“国际班”的课程要求全英文授课，对老师和学生带来了很大的挑战[1]。理论力学这门基础力学课程是工科专业学生十分重要的一门必修课，是否能够掌握基础力学的基本知识与理论将直接影响到学生后续力学课程和其他专业课程的学习，因此有必要以我校机械专业《理论力学》教学为例，针对农林类高校留学生特点，在教学过程中作出积极有效的探索。

2 理论力学教学的现存问题

我校机械专业国际留学生主要来自非洲各国，如赞比亚、埃塞俄比亚、尼日利亚、卢旺达等，理论力学教学实践已开展3 个学期，共计学生约80 人。我校留学生教育发展迅速，但教学中仍存在着较多问题。首先目前各农林类高校的国际班留学生多来自于经济和科技发展相对落后的非洲国家，所受教育背景不同，数学物理基础参差不齐，许多先修课程缺失，学生的学习能力有限，且与国内学生差距较大，对于所学知识感觉繁难；其次多数学生不购买教材和教辅资料，课堂学习和课后复习难以保证；学生学习积极性不高，在课程初始学习基础力学知识时就因接受知识较困难而产生畏难情绪，对课程学习比较抵触；留学生自学能力和独立完成作业的能力较差，课后作业存在较严重的抄袭问题；绝大多数学生平时学习目的不明确，无法做到对理论力学知识的深入理解和掌握，对力学知识的实践应用知之甚少。

另外，我校外语授课师资力量短缺，导致课堂教学活动的组织，各类研讨活动的开展都有困难。以往的教学大纲要求留学生的教学内容与国内学生所学内容完全一致，而留学生的理论基础如数学和物理基础知识通常无法达到与国内学生相同的水平，导致过往学期的教学内容和进度难以按计划完成。因此，有必要对留学生《理论力学》课程进行积极有效的探索，改进教学内容和教学方法，培养学生的学习兴趣，从而达到良好的教学效果。

3 理论力学教学改革的有效途径

3.1 教学准备工作的完善

目前的留学生课程基本上借鉴了国内学生理论力学的教学方式，没有突出国际班留学生的教学特色，因此必须要在教学准备工作上进行完善，体现留学生教学内容的特殊性。首先教材的选用上要与通用教材有所甄别，在原有的教学大纲基础上精简优化教学内容。目前我校机械专业国际班采用的理论力学教材是获授权影印出版的英文原版教材《Engineering Mechanics:Statics&Dynamics》，该教材是欧美体系教材，比较注重与工程实际的联系[2]。而国内教材体系更着重于理论模型的简化，以及理论体系的归纳。欧美体系教材通常内容非常详尽和广泛，联系工程实际应用也较深入，但对于国际班留学生来说内容繁多，理解起来也比较吃力。若能结合欧美体系教材和国内静力学、运动学、动力学三部分理论体系教材的优点，简化理论模型的推导过程，缩减高阶力学内容而着重于基础知识，同时加强工程实例应用实例的介绍。这种教材选用能针对国际留学生的理论基础，有效提高学生的学习积极性。由于留学生基础较差，在使用现有教材的同时精简难度较高的教学内容如摩擦、动量、动量矩、动能定理及动力学综合问题等，略去一些包含较高阶力学知识的章节如惯性力、虚功原理和达朗贝尔原理等，使学生更容易理解。现有课堂教学所用课件由下述两部分组成,一是与原版教材《Engineering Mechanics:Statics&Dynamic》部分章节匹配的课件；二是由国内《理论力学》（哈工大版）教材翻译成英文的课件，相对留学生而言显得内容繁多且难度太大。精简优化后的教学课件将着重针对理论力学课程的重点基础理论如力的概念和受力分析、平面一般力系的平衡及应用问题、质点和刚体的简单运动及应用、动力学基本定理及应用等，课件涵盖了基本知识、重点知识以及典型工程实例。在编写课件PPT 之外还准备了教辅材料如课堂测试，课后作业、录制的教学视频等，同时在教学过程中可结合最新的原版文献不断更新课件内容，为后续的其他专业课程的学习打下基础。

此外，针对留学生基础差的特点可在正式开课前开展学生的背景调查如力学基础知识的问卷测试或调查等，包括数学向量的运算、三角函数知识、力的概念、力系平衡的概念、运动学中的牛顿三大定律等。以往的调查结果显示我校留学生数学和物理知识薄弱,在提前掌握学生的薄弱环节后，任课老师可以采取有效的针对措施，调整课程重点，提高学习的有效性。

3.2 教学方法的改进和创新

理论力学是逻辑性强、高度抽象且具有严谨课程体系的学科,学生较难理解和掌握。目前国际班理论力学课程教学基本还是沿用传统的理论力学课堂教学模式，学生只是被动地接受所学的知识，课堂教学效果一般，因此急需进行教学方法的改进，探索采用讨论式、启发式的全新教学模式[3-4]。首先是通过课堂教学活动环节的改进，使学生能更主动的进行自主学习。如灵活设置课堂问题和课堂测试，鼓励学生在课堂随时提问，实现学生和教师的积极互动；注重课前预习，并设置预习内容的提问环节,有效督促学生的学习进度；在充分了解学生学习进度的前提下进行课堂翻转活动，通过学生主讲、学生讨论等方式提高学生的主动学习效果；灵活开设专门的课程讨论课，让学生对一些重点章节内容进行分组讨论，并由教师引导并深化讨论，从而深入理解较为复杂的力学问题。在不断尝试和改进这些教学措施后，留学生的教学效果有了较明显的提高。

其次近几年国际留学生的规模保持了稳定的增长趋势，使得原有的师资力量有所不足，因此有些高校也通过建设相关的课程网站来解决不断增长的教学需求[5]。在充分调研后，理论力学的课程网站建设整合了各类教学资源，如讲义、教学视频、教学重点解析、课堂测试、课后作业、历年试题以及工程实例等。这些资源既可以在课上直接采用，也可以方便学生在上课没有理解的情况下在课外进行自主观看学习，达到巩固知识和复习的目的。课程网站同时包含作业答疑和互动模块，利用题库内大量的学习资源随机布置课后作业,使得学生的作业有所区别,可以有效避免学生抄袭作业的不良习惯。另外学生利用互动模块进行留言，教师与学生，学生与学生都可进行快速讨论和交流课程内容。这样可以在师资有限的情况下减少教师的重复工作量，同时提高教学效果。但课程网站建设也很难一蹴而就，其中包含了授课视频录制，作业和试题题库建设、课件建设、以及软硬件系统的支撑等，这需要其他教师和相关教学部门的大量辅助工作，同时还需要在今后的教学实践过程中不断改进和完善网站内容。

最后除了线上的互动交流模块以外还需配合线下的辅导答疑。留学生的自学能力通常较差，除了完善线上的课程答疑外，还有必要进行每周1 到2 次的线下辅导,对学生在课后复习和完成作业时遇到的问题进行更深入的答疑。对一些在课堂表现中特别不积极的学生，可以强制安排他们去课后答疑，进行有效的督促和掌握学习情况，保证整体的教学效果。

3.3 考核方式的改革

力学课程本身就是和工程实际紧密相连的学科,强调如何将所学知识应用于实际。而以往面向留学生的理论力学考核方式还是主要以期末成绩为主，综合平时表现来进行评分。教师对于平时成绩的评定一般都是通过考勤和课后作业完成情况来评定。传统的一次期末闭卷考试的分数就基本决定了学生的课程成绩,使得大部分学生倾向于期末突击复习,但这种突击非常不利于学生对力学知识的掌握和运用，学生往往考过就忘，尤其是学习态度和数学基础相对较差的国际班留学生。传统考核方式不能有效检查学习效果，也不能体现本课程学以致用的特点，因此必须进行改革,建立细致的考核制度以便随时了解留学生的学习动态。除期末考试外,我们针对留学生学习特点结合了其他多种考核方式,如在静力学学习结束时,进行开卷的期中考试来考查学生基础力学理论的掌握程度；在平时课堂通过穿插小测试的方式迫使学生注重平时的学习，鼓励学生积极主动的进行系统复习；在平时的作业中除了常规习题外,还注重结合工程实际，如添加一些需要编程来完成的计算题，以及需利用力学知识解决的小型设计项目，从而提高学生运用数学计算软件进行解题、设计的力学能力。最终课程总成绩由作业和出勤情况、课堂提问和表现分数、期中考试分数、课堂测验分数、应用能力分数和期末考试分数共同组成。最终考核结果可以更好的帮助教师不断改进教学方法，提高教学质量。

4 结语

理论力学课程的教学改革是各类高校面向国际化教育的迫切要求，目前理论力学的教学方法、内容及考核方式都还有待于进一步探索和完善，今后应针对农林类高校留学生特点，坚持以学生为主体，教师为主导，不断完善教材建设、课程网站建设和教学方法改革，逐步建成高品质的理论力学课程体系,吸引更多国际留学生来华求学,同时积极参与全球教育市场的竞争,推进农林类高校的国际化进程。