大眾化教育背景下力學(xué)教學(xué)實踐論文
一、合理選擇、調(diào)整理論力學(xué)知識結(jié)構(gòu)體系
目前理論力學(xué)教材關(guān)于靜力學(xué)的內(nèi)容有兩種體系：第一種是先講平面力系，再講空間力系，符合由簡到易的教學(xué)思想，這種教學(xué)順序有利于學(xué)生產(chǎn)生親切感，但在實踐中卻容易使學(xué)生因為覺得內(nèi)容簡單，且與大學(xué)物理內(nèi)容重合而產(chǎn)生消極倦怠感；另一種是適當(dāng)提高教學(xué)起點，采用從一般到特殊的內(nèi)容體系：先將空間力系簡化，由空間力系簡化結(jié)果導(dǎo)出空間力系平衡方程；平面匯交力系、平面力偶系、平面一般力系作為空間力系的特例處理。這種安排，學(xué)生的難點其實就集中在數(shù)學(xué)中矢量代數(shù)工具的應(yīng)用，比如點矩，其數(shù)學(xué)計算過程學(xué)生在高等數(shù)學(xué)里就會了，在理論力學(xué)課程里只是賦予不同矢量的物理含義而已，只要在講新課之前，和同學(xué)們一起復(fù)習(xí)一下矢量運算，后面的講解就變得容易得多了。這種體系，雖然提高了教學(xué)難點，但因為教學(xué)內(nèi)容新穎緊湊，有利于保持同學(xué)們在學(xué)習(xí)初期的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，尤其是在少課時的情況下。我校近幾年對兩種教材體系都作了嘗試，老師們普遍反映，在少學(xué)時情況下，后一種教學(xué)體系能更順利地完成教學(xué)任務(wù)。此外，在靜力學(xué)部分，刪掉平面簡單桁架內(nèi)力計算這一內(nèi)容。桁架內(nèi)力計算，于機械類學(xué)生而言，他們在今后學(xué)習(xí)中的主要結(jié)構(gòu)不是桁架，而需要進行桁架分析的土木類學(xué)生后面會開設(shè)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程專門學(xué)習(xí)。因此，在學(xué)時精減的情況下，適當(dāng)刪掉，是合理的。在運動學(xué)部分，考慮到我校的理工科專業(yè)在后續(xù)的學(xué)習(xí)中很少用到科氏加速度，對理論力學(xué)后面幾章的學(xué)習(xí)亦無影響，且學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大，把牽連運動為定軸轉(zhuǎn)動時的點的加速度合成定理內(nèi)容刪除。最近出版的教材如哈工大第七版理論力學(xué)和劉慧然主編的理論力學(xué)，都將加速度合成定理分為兩個小節(jié)，一個是牽連運動為平動時點的加速度合成定理，一個是牽連運動為定軸轉(zhuǎn)動時的點的加速度合成定理，這為教學(xué)上內(nèi)容的取舍做了很好的準備。
二、教學(xué)過程中值得關(guān)注的細節(jié)問題
教學(xué)過程是一種特殊的認識過程，也是一個促進學(xué)生身心發(fā)展的過程。在教學(xué)過程中，教師要有目的有計劃地引導(dǎo)學(xué)生能動地進行認識活動，使學(xué)生能循序漸進地掌握基礎(chǔ)知識和基本技能，因此教學(xué)過程尤其要關(guān)注教學(xué)中的一些細節(jié)問題。有些小細節(jié)，稍不注意，可能就會形成學(xué)生學(xué)習(xí)中大的困擾和迷惑，為此筆者小結(jié)了以下幾點。
（一）處理好理論力學(xué)與大學(xué)物理中重合內(nèi)容的關(guān)系
大學(xué)物理課程是理論力學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，理論力學(xué)任課教師有必要了解學(xué)生大學(xué)物理課程中與理論力學(xué)課程相同部分學(xué)習(xí)的深度，最好能翻翻學(xué)生當(dāng)前物理課使用的教材，與學(xué)生充分交流，以便明確學(xué)生的基礎(chǔ)特點，把握理論力學(xué)分析問題的側(cè)重點，消除同學(xué)們對大學(xué)物理課上學(xué)過的知識的倦怠感，提高學(xué)時利用率，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開啟理論力學(xué)學(xué)習(xí)新的里程。
（二）理順好各章節(jié)內(nèi)容體系，使知識點的串聯(lián)多一些共性，少一些混亂，便于學(xué)生形成知識結(jié)構(gòu)體系
如理論力學(xué)中無論是靜力學(xué)、運動學(xué)還是動力學(xué)，歸結(jié)到最后，都是一個矢量方程求解的問題，在把矢量方程化為代數(shù)方程的時候，都需要把矢量方程在某一坐標軸上投影，既然是投影，就有正負號規(guī)定的問題，應(yīng)盡可能使規(guī)定前后一致，同時講清不同點：靜力學(xué)中，方程右邊為零，不需關(guān)注其右邊的正負號；而運動學(xué)和動力學(xué)中方程右邊不為零，要同時關(guān)注左右兩邊各矢量投影情況。這樣，把列方程的過程統(tǒng)一起來，強調(diào)它們的一致性，而不是強調(diào)靜力學(xué)方程與后面方程的不同，便于學(xué)生知識的系統(tǒng)化。
（三）合理設(shè)置教學(xué)結(jié)構(gòu)內(nèi)容，使學(xué)生學(xué)習(xí)目標性更明確些
例如剛體平面運動這一章里，關(guān)于剛體平面運動隨基點的平移運動與基點選擇有關(guān)而繞基點的轉(zhuǎn)動與基點的選擇無關(guān)這一結(jié)論，學(xué)生在學(xué)習(xí)初期往往不能體會其使用價值，為此在后面應(yīng)反復(fù)結(jié)合瞬心法求任一點的速度，來讓學(xué)生體會這一結(jié)論的作用，減少學(xué)生對結(jié)論的迷惑。
（四）處理好理論力學(xué)中公式推導(dǎo)的問題
理工科學(xué)生必須有扎實的數(shù)學(xué)功底才能更好地掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識。有研究表明，高等數(shù)學(xué)成績對力學(xué)成績的影響是比較顯著的，尤其是理論力學(xué)中的部分公式推導(dǎo)，很多都涉及高等數(shù)學(xué)變矢量微積分運算，需要學(xué)生有較好的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和較高的數(shù)學(xué)思維。顯然，要求學(xué)生都有這樣扎實的數(shù)學(xué)功底是不現(xiàn)實的。對于理論力學(xué)中的復(fù)雜的推導(dǎo)，教師在課堂上統(tǒng)一講授公式推導(dǎo)時，往往容易使學(xué)生卡在公式推導(dǎo)理解的過程上，而忽略了公式本身的在解決工程問題中的使用價值，學(xué)生對教學(xué)目的的不明確，正是學(xué)生喪失學(xué)習(xí)動力的主因。嘗試直接給出結(jié)論，對結(jié)論中出現(xiàn)的新符號的物理概念、意義、使用場合詳細講解，最后介紹一下推導(dǎo)公式的原理和思路，以及參考資料，讓有興趣的同學(xué)課后仔細推演，這樣能照顧到大多數(shù)學(xué)生，既克服了部分學(xué)生對純理論學(xué)習(xí)的厭倦情緒，增強了學(xué)習(xí)的自信心，又節(jié)約了教學(xué)時間，減輕了學(xué)生的聽課負擔(dān)，更好地實現(xiàn)教學(xué)目標。
（五）理論力學(xué)教學(xué)多媒體制作的細節(jié)問題
多媒體課件教學(xué)的優(yōu)越性毋庸置疑，但前提一定要制作精細。如點的合成運動里的速度分析矢量圖的繪制，速度合成矢量圖中絕對速度、相對速度和牽連速度這三個矢量的方向不是任意的，畫的過程也不是沒有先后的，課件里配合教師的講解，一定要清晰演示出這三個矢量繪制的先后順序。否則，學(xué)生在解題過程中是很容易迷惑犯錯的。又如理論力學(xué)學(xué)習(xí)中有很多公式和方程要求解，課件制作時，由于排版的需要，或是軟件本身的局限性，往往只列出了求解公式和最后的解答，忽略了計算過程，由于同學(xué)們在學(xué)習(xí)理論力學(xué)時，很多高等數(shù)學(xué)的求法可能已經(jīng)遺忘或是記憶模糊了，這一部分求解過程還是有必要在課件中給同學(xué)們詳細演示一下的，尤其是對一些理論力學(xué)里面經(jīng)典的問題的數(shù)學(xué)方程求解過程。當(dāng)然很多教師的做法是課件里不出現(xiàn)，而僅在黑板上板書，但筆者認為課件應(yīng)成為學(xué)生課后復(fù)習(xí)的最佳資料，里面的內(nèi)容應(yīng)盡可能完成些，自成一體。
三、學(xué)生作業(yè)的布置和批改
理論力學(xué)是工科院校培養(yǎng)教育中由偏重基礎(chǔ)理論培養(yǎng)向偏重工程實際培養(yǎng)的重要轉(zhuǎn)折點，因此，上課例題和課后作業(yè)的選擇，應(yīng)結(jié)合專業(yè)特色和后續(xù)課程對本課程的需要。題目的求解，應(yīng)強調(diào)解題的通用程序式方法，而非像高中那樣強調(diào)解題技巧。同時，做好學(xué)生課后作業(yè)的批改，集中點評，可將同學(xué)們作業(yè)中的.典型錯誤拍成圖片，放在多媒體中，作為改錯題讓同學(xué)們一起分析錯誤原因，使同學(xué)們不僅知道正確答案，對作業(yè)中常見的解題誤區(qū)也有所防范。筆者在所授課班級作了以上嘗試，深受學(xué)生好評。這樣通過師生互相配合與努力，使同學(xué)們對本專業(yè)今后可能會接觸的問題，會分析，有手段，為后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)。當(dāng)然，為適應(yīng)創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)目標，在習(xí)題庫中可適當(dāng)增加一些具有思考性、啟發(fā)性的題目，供學(xué)有余力的同學(xué)選做。通過完成這類題來開拓他們的學(xué)習(xí)視野，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，深化理論知識的理解。總之，通過這樣分層次的教學(xué)，使各層次學(xué)生的潛能都能得到很好的發(fā)揮，從而完成好理論力學(xué)課程各層次的教學(xué)目標。
四、考試改革
課程教學(xué)方向的改革還需科學(xué)合理的考試制度的配合。在當(dāng)前大眾化教育背景下，教師不能為了照顧整體的及格率，單純地將考題越出越簡單，這樣勢必對優(yōu)秀學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性產(chǎn)生消極負面的影響。應(yīng)建立科學(xué)合理的考試制度，真實有效地反映學(xué)生掌握知識結(jié)構(gòu)的高低水平，體現(xiàn)公平，同時發(fā)揮課程考核對教學(xué)過程的反撥作用，促進學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在我校理論力學(xué)少學(xué)時，短教學(xué)周期的情況下，結(jié)合往屆學(xué)生畢業(yè)答辯中反映出來的理論力學(xué)學(xué)習(xí)中存在的問題，我們對理論力學(xué)的考試改革作了以下探索。
1.安排一次期中考試，內(nèi)容主要是靜力學(xué)的知識，并將其以25%的比例納入總評成績。靜力學(xué)知識既是理論力學(xué)的重要知識點，也是后面動量學(xué)的基礎(chǔ)，更是很多后續(xù)課程如材料力學(xué)、機械原理、結(jié)構(gòu)力學(xué)等的基礎(chǔ)，作為理工科學(xué)生必須具備的核心素質(zhì)能力，很有必要學(xué)習(xí)中期進行一次有關(guān)靜力學(xué)的考試，通過考試，來引起同學(xué)們對靜力學(xué)知識的足夠重視，通過備考，強化靜力學(xué)的基礎(chǔ)知識，也為后面動力學(xué)授課的順利完成做好基礎(chǔ)準備。
2.將學(xué)生課堂討論中的表現(xiàn)和平時作業(yè)作為平時成績，以25%的比例納入總評成績。
3.最后的期末考試以50%的比例納入總評成績，內(nèi)容偏向運動學(xué)、動力學(xué)的內(nèi)容，并向?qū)I(yè)課需要基礎(chǔ)知識傾斜。此外期末考試試題中增加15分（具體總分時，若總分超過100分，按100分計）的附加選做題。附加題是綜合性比較強，有一定難度的題。目的是引導(dǎo)學(xué)有余力的同學(xué)對理論力學(xué)問題深入研究學(xué)習(xí)，拓寬這部分同學(xué)的專業(yè)知識面。總之，通過合理的考評機制的建立，改變以往學(xué)好學(xué)壞一個樣，從注重最后考試結(jié)果向注重學(xué)習(xí)的全過程過渡，來滿足不同學(xué)生的需求，充分調(diào)動同學(xué)們的學(xué)習(xí)積極性。
五、結(jié)束語
隨著我國社會高速發(fā)展，如何適應(yīng)社會對應(yīng)用性、創(chuàng)新研究性等多元化人才的需求，在少學(xué)時，大眾化教育背景下，理論力學(xué)教學(xué)課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和考核體系等方面的改革是一項長期和艱巨的任務(wù)。本文結(jié)合筆者在教學(xué)中的感悟，對理論力學(xué)的教學(xué)進行了一些新的實踐性工作，提出了一些新想法，目的在于拋磚引玉，與各同行共同探討，不妥之處，敬請指正，以期為新一輪理論力學(xué)教學(xué)全面改革積蓄更多新思想，取得更好的理論力學(xué)的教學(xué)實效。
【大眾化教育背景下力學(xué)教學(xué)實踐論文】相關(guān)文章：
新課改背景下初中數(shù)學(xué)教學(xué)論文06-20
新課改背景下初中數(shù)學(xué)教學(xué)方法和實踐論文08-29
課改背景下的語文知識教學(xué)(教學(xué)論文)12-06
新課改背景下語文課的思考與實踐論文07-11