大众化教育背景下力学教学实践论文.doc

大众化教育背景下力学教学实践论文 一、合理选择、调整理论力学知识结构体系 目前理论力学教材关于静力学的内容有两种体系：第一种是先讲平面力系再讲空间力系符合由简到易的教学思想这种教学顺序有利于学生产生亲切感但在实践中却容易使学生因为觉得内容简单且与大学物理内容重合而产生消极倦怠感；另一种是适当提高教学起点采用从一般到特殊的内容体系：先将空间力系简化由空间力系简化结果导出空间力系平衡方程；平面汇交力系、平面力偶系、平面一般力系作为空间力系的特例处理这种安排学生的难点其实就集中在数学中矢量代数工具的应用比如点矩其数学计算过程学生在高等数学里就会了在理论力学课程里只是赋予不同矢量的物理含义而已只要在讲新课之前和同学们一起复习一下矢量运算后面的讲解就变得容易得多了这种体系虽然提高了教学难点但因为教学内容新颖紧凑有利于保持同学们在学习初期的学习热情激发同学们的学习兴趣尤其是在少课时的情况下我校近几年对两种教材体系都作了尝试老师们普遍反映在少学时情况下后一种教学体系能更顺利地完成教学任务此外在静力学部分删掉平面简单桁架内力计算这一内容桁架内力计算于机械类学生而言他们在今后学习中的主要结构不是桁架而需要进行桁架分析的土木类学生后面会开设结构力学课程专门学习因此在学时精减的情况下适当删掉是合理的在运动学部分考虑到我校的理工科专业在后续的学习中很少用到科氏加速度对理论力学后面几章的学习亦无影响且学生学习难度较大把牵连运动为定轴转动时的点的加速度合成定理内容删除最近出版的教材如哈工大第七版理论力学和刘慧然主编的理论力学都将加速度合成定理分为两个小节一个是牵连运动为平动时点的加速度合成定理一个是牵连运动为定轴转动时的点的加速度合成定理这为教学上内容的取舍做了很好的准备 二、教学过程中值得关注的细节问题 教学过程是一种特殊的认识过程也是一个促进学生身心发展的过程在教学过程中教师要有目的有计划地引导学生能动地进行认识活动使学生能循序渐进地掌握基础知识和基本技能因此教学过程尤其要关注教学中的一些细节问题有些小细节稍不注意可能就会形成学生学习中大的困扰和迷惑为此笔者小结了以下几点 （一）处理好理论力学与大学物理中重合内容的关系 大学物理课程是理论力学学习的基础理论力学任课教师有必要了解学生大学物理课程中与理论力学课程相同部分学习的深度最好能翻翻学生当前物理课使用的教材与学生充分交流以便明确学生的基础特点把握理论力学分析问题的侧重点消除同学们对大学物理课上学过的知识的倦怠感提高学时利用率激发学生的学习兴趣开启理论力学学习新的里程 （二）理顺好各章节内容体系使知识点的串联多一些共性少一些混乱便于学生形成知识结构体系 如理论力学中无论是静力学、运动学还是动力学归结到最后都是一个矢量方程求解的问题在把矢量方程化为代数方程的时候都需要把矢量方程在某一坐标轴上投影既然是投影就有正负号规定的问题应尽可能使规定前后一致同时讲清不同点：静力学中方程右边为零不需关注其右边的正负号；而运动学和动力学中方程右边不为零要同时关注左右两边各矢量投影情况这样把列方程的过程统一起来强调它们的一致性而不是强调静力学方程与后面方程的不同便于学生知识的系统化 （三）合理设置教学结构内容使学生学习目标性更明确些 例如刚体平面运动这一章里关于刚体平面运动随基点的平移运动与基点选择有关而绕基点的转动与基点的选择无关这一结论学生在学习初期往往不能体会其使用价值为此在后面应反复结合瞬心法求任一点的速度来让学生体会这一结论的作用减少学生对结论的迷惑 （四）处理好理论力学中公式推导的问题 理工科学生必须有扎实的数学功底才能更好地掌握专业基础知识有研究表明高等数学成绩对力学成绩的影响是比较显著的尤其是理论力学中的部分公式推导很多都涉及高等数学变矢量微积分运算需要学生有较好的数学素养和较高的数学思维显然要求学生都有这样扎实的数学功底是不现实的对于理论力学中的复杂的推导教师在课堂上统一讲授公式推导时往往容易使学生卡在公式推导理解的过程上而忽略了公式本身的在解决工程问题中的使用价值学生对教学目的的不明确正是学生丧失学习动力的主因尝试直接给出结论对结论中出现的新符号的物理概念、意义、使用场合详细讲解最后介绍一下推导公式的原理和思路以及参考资料让有兴趣的同学课后仔细推演这样能照顾到大多数学生既克服了部分学生对纯理论学习的厌倦情绪增强了学习的自信心又节约了教学时间减轻了学生的听课负担更好地实现教学目标 （五）理论力学教学多媒体制作的细节问题 多媒体课件教学的优越性毋庸置疑但前提一定要制作精细如点的合成运动里的速度分析矢量图的绘制速度合成矢量图中绝对速度、相对速度和牵连速度这三个矢量的方向不是任意的画的过程也不是没有先后的课件里配合教师的讲解一定要清晰演示出这三个矢量绘制的先后顺序否则学生在解题过程中是很容易迷惑犯错的又如理论力学学习中有很多公式和方程要求解课件制作时由于排版的需要或是软件本身的局限性往往只列出了求解公式和最后的解答忽略了计算过程由于同学们在学习理论力学时很多高等数学的求法可能已经遗忘或是记忆模糊了这一部分求解过程还是有必要在课件中给同学们详细演示一下的尤其是对一些理论力学里面经典的问题的数学方程求解过程当然很多教师的做法是课件里不出现而仅在黑板上板书但笔者认为课件应成为学生课后复习的最佳资料里面的内容应尽可能完成些自成一体 三、学生作业的布置和批改 理论力学是工科院校培养教育中由偏重基础理论培养向偏重工程实际培养的重要转折点因此上课例题和课后作业的选择应结合专业特色和后续课程对本课程的需要题目的求解应强调解题的通用程序式方法而非像高中那样强调解题技巧同时做好学生课后作业的批改集中点评可将同学们作业中的典型错误拍成图片放在多媒体中作为改错题让同学们一起分析错误原因使同学们不仅知道正确答案对作业中常见的解题误区也有所防范笔者在所授课班级作了以上尝试深受学生好评这样通过师生互相配合与努力使同学们对本专业今后可能会接触的问题会分析有手段为后续专业课学习打下坚实基础当然为适应创新性人才的培养目标在习题库中可适当增加一些具有思考性、启发性的题目供学有余力的同学选做通过完成这类题来开拓他们的学习视野培养创新思维深化理论知识的理解总之通过这样分层次的教学使各层次学生的潜能都能得到很好的发挥从而完成好理论力学课程各层次的教学目标 四、考试改革 课程教学方向的改革还需科学合理的考试制度的配合在当前大众化教育背景下教师不能为了照顾整体的及格率单纯地将考题越出越简单这样势必对优秀学生的学习积极性产生消极负面的影响应建立科学合理的考试制度有效地反映学生掌握知识结构的高低水平体现公平同时发挥课程考核对教学过程的反拨作用促进学生的学习积极性在我校理论力学少学时短教学周期的情况下结合往届学生毕业答辩中反映出来的理论力学学习中存在的问题我们对理论力学的考试改革作了以下探索 1.安排一次期中考试内容主要是静力学的知识并将其以25%的比例纳入总评成绩静力学知识既是理论力学的重要知识点也是后面动量学的基础更是很多后续课程如材料力学、机械原理、结构力学等的基础作为理工科学生必须具备的核心素质能力很有必要学习中期进行一次有关静力学的考试通过考试来引起同学们对静力学知识的足够重视通过备考强化静力学的基础知识也为后面动力学授课的顺利完成做好基础准备 2.将学生课堂讨论中的表现和平时作业作为平时成绩以25%的比例纳入总评成绩 3.最后的期末考试以50%的比例纳入总评成绩内容偏向运动学、动力学的内容并向专业课需要基础知识倾斜此外期末考试试题中增加15分（具体总分时若总分超过100分按100分计）的附加选做题附加题是综合性比较强有一定难度的题目的是引导学有余力的同学对理论力学问题深入研究学习拓宽这部分同学的专业知识面总之通过合理的考评机制的建立改变以往学好学坏一个样从注重最后考试结果向注重学习的全过程过渡来满足不同学生的需求充分调动同学们的学习积极性 五、结束语 随着我国社会高速发展如何适应社会对应用性、创新研