应用型高校机械专业理论力学教学法初探

　　摘要：结合理论力学的课程特点和教学现状，去思考理论力学教学内容和教学方法上的改革。改革的目标就是提高学生的综合素质、创新能力和学习主动性，从而使教学质量上升一个高度。
　　关键词：教学方法；创新能力；理论力学；翻转课堂教学模式
　　理论力学作为工科大学生一门很重要的专业基础课，有着极强的理论性和应用性，是后继课程材料力学、结构力学和机械原理等的基础，同时跟机械工程、土建工程、水利工程和交通工程等都有很大的相关性。培养大学生的创新能力是这个快速发展、日新月异的社会的使命，更是每个高校追求的目标。人才培养一定要满足科技的发展和市场的需要，这时就需要结合教学实践，从教学内容和教学方法等方面着手去探讨和尝试教学改革。
　　一、现代理论力学课程特点和教学现状
　　（一）课程特点
　　理论力学有着很强的理论性和系统性，主要由静力学、运动学、动力学三部分组成，是古典力学部分。以牛顿力学（中学物理、大学普通物理）基础发展起来，主要研究的就是分析力学问题的新方法。大多数的解题方式就是通过抽象的力学模型，再结合相应数学手段来解答工程实际问题。初学者对于思维的转变存在一定的难度，因为学生受物理课程根深蒂固的影响，始终停留在物理高中物理的解题方法上，而不会结合理论力学新方法来解答问题。从而不能取得很好的学习效果。
　　（二）教学现状
　　教师的经常抱怨，学生的学习积极性不高，上课气氛很差，作业完成质量不高，另外课时被压缩，课程内容很难在把握重难点的情况下上完。学生也经常容易困惑，对于刚开始接触理论力学，本来初高中就学习了物理，现在还要学习理论力学，就像大学物理一样，就认为理论力学的学习就是再炒一次冷饭，所以从开始就不愿意去主动学习。怎样改革教学内容和教学方法，从而来提升学生的学习兴趣，是一个需要去思考的问题，改革理论力学教学内容和教学方法就显得刻不容缓。
　　二、教学内容的改革
　　（一）改革课程的体系结构
　　1。突出与大学物理的区别。理论力学由于其本身的系统性，造成很多内容与物理是重复的。所以在教学过程中，就需要重视其体系的系统性、逻辑性以及应用方法与解题思路的灵活性，这样才能很好地区分普通物理课的力学与理论力学，给学生打下扎实理论基础，同时还让增加了学生的学习兴趣和主动性。对于部分重复的内容，可以不用再次讲解。如针对运动学中动量定理、机械能守恒定律的推导过程可略讲，而需要重点讲解刚体系统力学的问题。并且理论力学与数学有着很重要的联系，所以数学工具用得好，会给学习理论力学带来很大的便利。如推到合力矩定理时，先从空间力系入手，采用矢量法推导，再过渡到平面力系，很方便。
　　2。一般到特殊的讲解方法。将经典的牛顿矢量力学与现代应用中的分析力学进行融合，使得经典力学两大基本理论体系有更大的联系，不仅加深了学生对重要基本概念的理解，同时也大大减少了课程学习时间。从特殊到一般的方式，去阐述基本概念和力学模型。在授课的时候可以选择部分工程中较为常见的典型实例，更能带入学生的思维，这样能让学生更为快速的理解和接受。在推导一些（如空间力系的平衡方程）公式的时候，就可以选择从一般到特殊的方式，先推导出一般力系的方程，再将转化为特殊力系的方程，不但让学生养成了良好的思维，同时还很大程度上地提升了教学效率。
　　（二）加强实践教学环节
　　1。重视理论力学实验课。根据专业的区别，要求每个学生亲自动手完成两到三个操作性实验。
　　2。提供解决实际问题的机会。带领学生参观校企合作工厂的实际结构部件，由学生自己建立分析模型并完成计算。
　　3。增设开放性实验。开放性实验可以很大程度上地激发学生探索精神，也可以锻炼学生的动手能力、综合应用能力及创造精神。学生按自由意志报名，自行完成实验方案、所用设备、操作步骤。测量型、演示型、原理型、虚拟型、黑箱型、兴趣型、创造型等各种实验，自己选择。最后需要写实验小论文，根据完成试验情况，在课程最终成绩加分。
　　三、创新理论力学教学方法，提升教与学的效果
　　（一）采用翻转课堂的教学模式
　　受到传统教学的影响，理论力学的教学也变成了上课老师讲，布置一定的作业让学生课后去完成。这样就导致学生与老师的沟通很少，学生面对课堂和作业中存在的问题，大多数的学生选择放在一边不管的态度。这样时间久了，就会出现越来越多的问题，学生学习的积极性也会大大降低。若采用翻转课堂教学模式，让学生自己掌控学习，变被动学习为主动学习，增加了学生与教师之间的交流，这样就可以很大程度上地促进学生进行独立思考和判断，同时也能加强学生之间的沟通表达和团队合作。学生可以用在家看视频等方式来学习知识，同时也可以在课堂上和教师及同学面对面交流。
　　（二）真正做到教一、做二、考三
　　理论力学一定不要采取上课讲三道例题，作业布置其中两道，考试只考一道（教三、做二、考一）的教学方式。这样的话，学生可以很容易通过考试，教师也能得到一个高的评价，从表面上看实现了师生之间的双赢。但是学生仅仅只是局限在那道题目上，而不能结合理论力学来解决工程实际问题。理论力学教学要做到教一、做二、考三，教师应该在课前认真准备教学任务，把课堂上需要讲解的内容讲精讲透；学生带着对新问题和新知识的思考投入到做实验、做分析和做作业中来；最后考核学生的方式也不能太单一，不能发生一张试卷一锤定音的情况，要从多个方面进行考核。
　　参考文献：
　　〔1〕张亚红，韩省亮，刘睫等。理论力学课程教学中工程哲学思维能力的培养与实践〔J〕。中国大学教学，2013，（10）：5254。
　　〔2〕张玉良。浅议数学工具在理论力学学习中的应用〔J〕。中国化工贸易，2015，（20）：6262。
　　作者简介：熊安平（1987），硕士，就任于吉林工商学院生物工程学院助教，研究方向：机械设计制造及自动化。