應(yīng)用型工科大學(xué)理論力學(xué)教學(xué)方法的探討論文
【摘要】應(yīng)用型工科大學(xué)對(duì)學(xué)生培養(yǎng)的要求，不僅具有工科的專業(yè)知識(shí)，還要有著運(yùn)用知識(shí)的能力與較強(qiáng)的動(dòng)手能力。在實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的總體要求框架下，就理論力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容與方法進(jìn)行了探討。
【關(guān)鍵詞】理論力學(xué)；應(yīng)用型；教學(xué)方法
1引言
隨著高等教育大眾化時(shí)代到來，使愈來愈多的高中生能夠接受到高等教育，尤其是在一些大城市高考入學(xué)率達(dá)70%以上。高等教育不同的層次與類型也愈來愈多，國家重點(diǎn)院校基本上還處在精英式的培養(yǎng)，而地方性的大學(xué)則根據(jù)自己在本地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位決定著培養(yǎng)學(xué)生類型，擔(dān)負(fù)著提高國民素質(zhì)普及高等教育的重?fù)?dān)。應(yīng)用型本科大學(xué)所培養(yǎng)的工科學(xué)生主要針對(duì)工程第一線的實(shí)際應(yīng)用，不僅需要有較扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也需要有運(yùn)用專業(yè)知識(shí)對(duì)現(xiàn)場問題進(jìn)行分析處理的能力，還要有著較強(qiáng)的動(dòng)手能力。
2應(yīng)用型大學(xué)理論力學(xué)的教學(xué)方式
2.1學(xué)生的基本情況與教學(xué)內(nèi)容要求：應(yīng)用型工科大學(xué)學(xué)生的總體情況相對(duì)研究型大學(xué)的學(xué)生而言，數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)比較薄弱，抽象思維能力不夠強(qiáng)，在學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、自覺性等方面也都顯得不足。就大多數(shù)學(xué)生而言，不是作為研究型人員來培養(yǎng)，而是作為一種有著專業(yè)知識(shí)、有較強(qiáng)動(dòng)手能力的應(yīng)用型人材來培養(yǎng)。在《理論力學(xué)》教學(xué)的教學(xué)培養(yǎng)中就要體現(xiàn)這一要求，即運(yùn)用理論力學(xué)的知識(shí)分析、處理問題。
2.2力學(xué)概念多以工程實(shí)例為基礎(chǔ)：《理論力學(xué)》是工科學(xué)生由二年級(jí)從一般課程向?qū)I(yè)過度的課，與物理課程不同的是要從這門課開始接觸與處理工程中的一些問題，通過這些問題建立理論力學(xué)中的概念，推出解決問題的定理與方法。理論力學(xué)中的許多模型與概念大多是由工程實(shí)際問題經(jīng)過抽象簡化而得到，如果經(jīng)過教師適當(dāng)?shù)囊刖湍軒椭鷮W(xué)生很快地建立這些概念。如果不經(jīng)教師說明很容易讓學(xué)生忽略或視而不見，盡管這些問題在我們的生活周圍經(jīng)常出現(xiàn)、隨時(shí)見到。通過生活與工程實(shí)例來幫助建立理論力學(xué)的概念，非常有助于學(xué)生對(duì)力學(xué)概念的理解與概念地運(yùn)用。
2.3定理的直接引入：理論力學(xué)的體系嚴(yán)密而完美，教師在講授中也喜歡將每個(gè)定理用數(shù)學(xué)方法按前后次序推出來。現(xiàn)在課時(shí)的減少，學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的薄弱，教學(xué)內(nèi)容的要求，使教師不能再用以往的方法進(jìn)行。根據(jù)應(yīng)用型學(xué)生的特點(diǎn)，就要進(jìn)行教學(xué)方法的改革。對(duì)理論力學(xué)中的定理做一梳理，對(duì)各章節(jié)帶有基礎(chǔ)性的定理，屬于重點(diǎn)內(nèi)容的`，是一定要用數(shù)學(xué)加以證明與推導(dǎo)，而且定理的證明要多用的圖加以說明。對(duì)于推導(dǎo)花費(fèi)課時(shí)多、學(xué)生又不感興趣的定理則是直接給，告訴如何應(yīng)用。
2.4概念在不同層次的重復(fù)：對(duì)于應(yīng)用型的學(xué)生而言，理論力學(xué)中的一些概念與原理有時(shí)看似簡單，但真要掌握卻非常不容易，要從不現(xiàn)層次地幾個(gè)反復(fù)來回中才能逐漸掌握。例如，“力的三要素”，是學(xué)生好像都知道，對(duì)于應(yīng)用型學(xué)生來說可能僅是字面上知道是“大小、方向和作用點(diǎn)”，但在理論力學(xué)中的應(yīng)用卻知之甚少，需要教師在課程中的不同時(shí)間、不同層面上給予指導(dǎo)。在受力圖中畫約束力就是確定力的作用點(diǎn)與方向，在靜力平衡方程的許多應(yīng)用就是求約束力的大小。
對(duì)于應(yīng)用型學(xué)生在理論力學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)，對(duì)概念、定理、方法的應(yīng)用以不同方式多次重復(fù)，安排要恰當(dāng)、合理，同時(shí)還要做到重點(diǎn)突出，多次從不同側(cè)面反應(yīng)一個(gè)問題，以達(dá)到強(qiáng)調(diào)的作用。例如，剛體平面運(yùn)動(dòng)瞬心的確定，除了書中現(xiàn)成例題外，還以本章節(jié)習(xí)題中的一些機(jī)構(gòu)為例來說明如何確定瞬心，例子多了學(xué)生的思路就會(huì)比較寬，作業(yè)也比較順利。在講瞬心地應(yīng)用時(shí)還可以與后面章節(jié)有關(guān)的問題聯(lián)系起來，通過確定瞬心可以很方便地計(jì)算平面運(yùn)動(dòng)剛體的動(dòng)能。以這樣有跨度的講同一個(gè)問題，對(duì)學(xué)生也有很大的幫助與啟發(fā)，現(xiàn)在學(xué)的內(nèi)容如何在后面使用也心中有數(shù)。還有一種處理方法就是，在講授剛體平面運(yùn)動(dòng)速度瞬心的應(yīng)用時(shí)，可利用學(xué)生在物理中所學(xué)過質(zhì)心運(yùn)動(dòng)守恒的概念讓學(xué)生分析光滑平面上直立桿在滑倒過程中的瞬心位置，這樣一個(gè)跳躍重復(fù)式的應(yīng)用，讓學(xué)生將現(xiàn)在學(xué)的，與后面用的慣通來用，在后面具體應(yīng)用這一概念與知識(shí)時(shí)對(duì)前面所講的內(nèi)容也有記憶。
3結(jié)語
對(duì)于應(yīng)用型工科學(xué)生的《理論力學(xué)》講授，在學(xué)校專業(yè)的總體培養(yǎng)計(jì)劃框架內(nèi)，按照新制定的理論力學(xué)教學(xué)基本要求，重點(diǎn)突出理論力學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，不做過多的力學(xué)定理的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，重在力學(xué)概念的建立、力學(xué)定理的應(yīng)用。尤其要讓學(xué)生掌握理論力學(xué)在解題時(shí)的分析步驟，以及將這個(gè)分析步驟的以程序化的形式固定下來加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的訓(xùn)練。在對(duì)待數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生在學(xué)習(xí)理論力學(xué)時(shí)，讓學(xué)生能正確將力學(xué)問題與數(shù)學(xué)問題分開對(duì)待。只要學(xué)生能在理論力學(xué)中正確的畫出所求問題的受力圖，運(yùn)動(dòng)分析圖，列出求解問題的相關(guān)方程組，我們就可以認(rèn)為學(xué)生基本上掌握了理論力學(xué)的知識(shí)與方法，這門課的任務(wù)也就基本上完成了。
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