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学科教育论文-提高力学教学效果方法探讨作者：班书昊蒋学东李晓艳摘要：针对力学课程的重要性与独特性，探讨了如何提高学生对力学的学习兴趣。建议使用多媒体与板书相结合的方式教学，提高学生的主动性；适当增添力学大师的典故，使力学课程注入新的活力；采用互动式教学，培养学生的学习兴趣。关键词：多媒体；板书；力学典故；师生互动1力学课程的重要性与独特性力学专业的基础课程主要包括理论力学、材料力学与工程力学(由理论力学的静力学部分和材料力学构成)。其中，理论力学是经典力学的基础，是力学类各专业的一门重要基础理论，是培养工科技术人才必修的基础课程，其基本理论可以直接用于解决某些工程问题，也可与其它专门知识结合解决较复杂的工程问题。而材料力学是固体力学专业学生必修的专业基础课，也是工科高校机械、土建、土木工程等专业学生必修的技术基础课，其内容紧密联系工程实际，实用性很强，是学生进入大学校门后最早接触工程领域的课程之一。力学课程，尤其是理论力学，其内容较多，公式推导比较繁琐，计算结果比较复杂，常常导致学生对此课程产生厌学情绪，以致上课感到“害怕”，最终大量同学考试不及格。如何将这门课程讲活。引起学生的兴趣，是一个难度很大的问题，也给高校力学教师提出了更高的要求。2提高学生的力学兴趣“兴趣是最好的老师”，兴趣也是进行积极思维活动，探索事物真谛的动力源泉。学生学习兴趣的大小，直接影响到学习的效果。在学习力学之前，多数学生不了解力学的内容，基本没有什么兴趣。因此，教师在讲授绪论时，要采用板书和多媒体相结合的教学，使学生对力学的主题思想、总体内容有一个清楚的了解，从而培养学生对力学学习的兴趣。在教学过程中，要多讲一些工程实例，采用多种教学手段，保持并增加学生的学习兴趣，进而提高学生的学习效果。(1)采用多媒体与板书相结合的方法。多媒体技术为现代教育提供了便利。利用多媒体技术对文本、声音、图形、图像和动画进行综合处理，能够创造出一个生动逼真的教学环境，为教师教学的顺利实施提供良好的保障；利用多媒体技术可以提高学生的学习兴趣，大量地减轻教师板书的工作量，使教师能腾出更多的时间，采用灵活的教学方法进行教学；一定程度上突破时间和空间的限制，充实直观内容，丰富感知材料，能够较彻底地分解知识技能信息的复杂度，减少信息在大脑中从形象到抽象。再由抽象到形象的加工转换过程，充分传达教学意图，并可以通过计算机的丰富表现手段突出教学重点。针对力学课程，建议采用多媒体与板书相结合的方式进行教学。针对重要的公式，用板书进行相应的公司推导，带领学生进行同步思考。即使学生以前相关的内容忘记了，也能进行相应的补充。针对具体概念，相关工程实例，可以采用多媒体的方式进行播放，向学生提供声、像、图、文等综合性刺激信息。这样学生不会感觉太抽象。相反会在大脑中针对具体的力学概念留下深刻的印象。(2)贯彻力学大师的典故。力学史的书籍已经给我们提供了大量的素材。然后我们要在课程适当的地方将这些素材插进去。这些例子会让学生认识到这些大科学家的伟大，同时也感受到学科交叉的必要性，从而受到人文气息与科学精神的双重熏陶。例如，讲材料的最大剪应力破坏准则时，可以讲述整个历史的来龙去脉：最早对材料的强度破坏问题产生兴趣的是文艺复兴时期的巨人达芬奇，虽然他对材料的破坏做了一些实验，但是并未提出合理的强度准则。随后，意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家，也是近代实验物理学的开拓者，被誉为“近代科学之父”的伽利略进行了进一步研究。他对于材料进行了弯曲试验，但是得到的破坏准则是错误的。直到1864年，由法国的工程师屈雷斯加(Tresca)提出了“最大剪应力”准则。才与实验结果一致。这个理论也称为“Tresca准则”，也就是材料力学上讲到的第三强度理论。在讲述破坏准则的发展历史时，也可适当增加一些历史学者的简介，比如达芬奇。他是世界上最伟大的艺术家之一，他的两幅画蒙纳利莎和最后的晚餐是人类文化的瑰宝；是世界上最早设计飞机的人。要强调我国学者在强度理论方面做出的大量工作，例如，西安交通大学的俞茂宏教授提出了“双剪切理论”，已经被写进教科书。总之，听了这些力学史料，学生将会被故事所吸引，既增加了力学的学习兴趣，又增强了民族自豪感。虽然理论力学偏重于基础，注重于推导公式，但是可以补充史料。例如在讲动量、动能时，可以讲述笛卡儿与莱布尼兹学派之争。顺便简介一下莱布尼兹：他比牛顿小四岁，是那个时代最博学的人；精通法律、外交、数学、物理、哲学、化学、冶金以及曾经设计过计算机；最早区分了动量与动能，认为用“活力”mv2来表征动能更加合适。在讲流体动量的时候，也可以聊聊欧拉：欧拉是有史以来四大数学家之一，晚年双目失明。但还是非常刻苦地工作，一共写了1000多篇论文。有人称赞他做计算，“就像鸟在空中飞翔，像鱼在水里游泳，像人的呼吸一样自然。”而与欧拉同时代的拉格朗日则将理论力学的研究推上了高峰。他的分析力学一书没有一个图形，全部是公式的推导。鉴于拉格朗日的学术贡献，他被拿破仑称赞为“一座耸立的高峰”。(3)增加课堂的互动性。互动式教学不是单向灌输，而是对话、理解的过程、创新能力形成的过程，在力学教学中，教师应多采用问题导人、案例讨论、自学习题课等方式能有效的实践互动式教学方法，比如讲到材料力学均匀性假设时，可以这样类比：体检抽血5ml化验，化验的结果能代表全身血液的性状。引导学生思考，加深对均匀性假设的理解。讲到泊松比，引导学生思考；材料的泊松比能否取负数?这样会出现什么样的反常现象?然后举例子；碳纳米管类“负泊松比材料，在拉伸过程中出现体积膨胀的反常现象。总之。才用互动式教学，可以激发学生