提高机械专业《理论力学》教学质量的探讨

来源:用户上传      作者:张春红

　　【摘要】为适应机械专业发展需要，提高《理论力学》课程教学质量，本文针对机械专业的特点从教学内容、教学手段、考核方式等方面对教学过程进行探索，同时，针对在教学过程中遇到的具体问题，采取对应的措施，取得了良好的教学效果。
　　【关键词】机械专业;理论力学;教学效果
　　【Abstract】To adapt development demand in mechanical specialty， and improve theoretical mechanics Teaching Quality， the article carries on the exploration in teaching content， teaching methods and evaluation mode etc. based on the characteristics of mechanical specialty. At the same time， the article has taken corresponding measures based on specific problems countered in the process of teaching， and got better teaching effect.
　　【Key words】mechanical specialty; theoretical mechanics; teaching effect
　　【基金项目】上海高校示范性全英语教学《理论力学》课程建设（项目编号A-0131-18-004005）。
　　【中图分类号】G642.0【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）07-0249-02
　　一、引言
　　理论力学作为一门机械专业的专业基础课程，主要研究力学中最普遍、最基本的运动规律，是为后续课程如材料力学、机械设计基础等课程学习打下一定的基础，同时，学生也是从这门课程开始建立起最基本的工程概念。
　　为适应高校教学改革的需要以及提高学生的综合素质，目前理论力学课时从原先的75学时压缩至48学时，考虑到学时的局限性和机械类专业的发展需要，需要及时调整教学内容、教学方法，同时融入新的考核机制帮助学生在有限的学时内，更有效地学习本课程的内容。
　　二、提高理论力学教学质量的探讨
　　理论力学作为一门经典的力学课程，其理论体系已经非常完善，系统性以及内容前后的关联性很强，为了能够在少学时的情况下，保证理论力学的教学质量，本文从以下三方面采取了相应的措施：
　　1.合理分配课时，优化教学安排
　　在受力分析方面，作为静力学基础，考虑到动力学部分和后续课程的衔接，对于约束力的处理，从施力体到受力体，分析过程一定要有逻辑性，这部分学时数不能减少。在力、力矩、力偶矩方面，先从三维讲解，二维作为特殊情况进行处理，全部用矢量去完成这部分的讲解，平衡时合力、合力矩为零，这样无论是二维还是三维都用同一种方法，避免学生出现思维混乱，可以减少一定的学时数。在点的合成运动方面，对于机械专业适用于点的合成运动的常用机构，采用高等数学微积分的方法去解决速度和加速度问题，而不是把运动分绝对运动、相对运动和牵连运动去考虑，由于没有引入新的概念，可在一定程度上减少教学学时，而不影响教学效果。
　　另外，充分利用慕课资源和翻转课堂技术，将一些难度不大的学习内容放到课下，并伴有一定的测试，引导学生课下完成难度不大的知识。同时，提供在线为学生答疑解惑，避免出现问题积累，影响后续内容的理解。
　　2.注重理论联系实际
　　本课程采用的是哈工大的《理論力学》教材，其体系完善、理论严谨、逻辑性强，但是里面所有的插图均是已经简化的力学模型，没有对工程实际的介绍，体现不出实际的工程应用。对于没有工程背景的学生而言，很难理解这些力学模型的应用，在实际的教学中，应该把实际的工程三维图如何变成简化的力学模型，整个分析过程展现给学生，帮助学生理解这些机械专业常见的约束模型。
　　充分利用现代化教学手段，通过展示机械专业常见机构图片，播放影音文件，帮助学生理解这些力学模型是如何建立起来的。同时，将计算机软件如Matlab引入到课程教学，通过模拟常用机构的运动，提高学生实践能力的培养。
　　根据具体的讲解内容，多举一些学生熟悉的生活中的例子，帮助学生掌握所讲内容，比如在讲解运动学时，结合学生喜欢的游玩项目如大摆锤、飞旋驼峰等，还有一些常用健身器材，帮助学生理解各构件的运动。在讲解动量矩守恒时，可以举花样滑冰以及上海科技馆展示的动量矩守恒的实验器材。
　　在实际教学过程中，通过让学生参与一些具体的项目，根据在课堂上学习的力学方法利用生活中常见的材料，自己设计一些力学模型或小的机构，分组制作，可以把在课堂上学习的力学知识与具体的工程实践结合起来，有利于培养学生的创新能力和动手能力，提高学生的学习兴趣。
　　3.改革考核方式
　　教学改革的最终目的是为了提高教学质量，帮助学生掌握所学知识，提升学生逻辑思维能力的培养，提高学生发现问题、解决问题的能力。为了在平时督促学生课上课下都能积极投入到学习中，增加平时成绩的考核比重，平时成绩由原来的20-30%升高至目前的50%。平时成绩考核方式以出勤、课堂表现、项目表现、平时作业、测验五种考核方式体现出来，通过近几年的教学实践，学生对本门课程知识点的掌握有一定程度上的提高，同时，解决工程实际问题的能力也得到了一定程度上的提高。
　　三、总结
　　当然，要提高《理论力学》的教学质量，并不局限于以上所提到的三个方面，它涉及到教学过程中的方方面面。在实际教学中，所有围绕的中心就是帮助学生获取机械工程师应当具备的基本力学功底和思维模式，以及发现问题、解决问题的能力，完成符合机械专业人才培养模式的教学目标。
　　参考文献：
　　[1]曹丽娜，李凌飞等. 机械类专业理论力学教学过程探讨[J].中国教育技术装备， 2018（4）：106-108.
　　[2]何凡.应用型高校理论力学教学探讨[J]. 教育教学论坛，2017（38）：189-190.
　　[3]纪冬梅，王昊等.Matlab在《理论力学》教学中的应用[J]. 教育现代化，2017（39）：156-158.
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