理论力学工程化教学改革刍议

【摘要】理论力学是我校机类、近机类各专业和土木工程专业的一门十分重要的专业基础课，为适应创新性与应用型人才培养的要求，合理进行课程教学改革及提高教学质量势在必行。本文结合我校优秀课程建设项目的教学要求，分析了淮阴工学院理论力学课程教学中存在的问题，从理论力学课程的教学目标、教学内容、教材编写、教学团队建设、实验平台建设等方面提出一套适合我校各专业的理论力学教学改革措施。

【关键词】理论力学 优秀课程 工程化教学

【基金项目】淮阴工学院优秀课程建设项目，江苏省高校品牌专业建设工程项目（PPZY2015B121）

【中图分类号】O31-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）01-0060-02

淮阴工学院是一所以培养应用型人才为主的地方工科院校。为进一步提高我校在学科建设、人才培养方面的水平，适应我校应用型工科院校人才培养的特点，学校开展了优秀课程建设活动。理论力学是我校机械类各专业、土木工程专业和车辆工程专业的一门十分重要的专业基础课，是一门理论性较强的课程。理论力学不但是各门力学（材料力学、结构力学、弹性力学等）的基础，同时还可直接应用于工程实际，在机械、土木等工程领域有着广泛的应用前景[1，2]。因此，理论力学课程被遴选为我校首轮精品课程进行建设。作为精品课程建设对象，为适应创新型应用型人才培养的要求，以改革课程内容体系、加强实践环节、合理评价教学效果为目标的课程改革势在必行。笔者作为优秀课程建设项目的主持人，带领课程建设团队结合多年的教学实践以及其他高校课程改革经验，从理论力学课程的教学目标、教学内容、教材编写、教学团队建设、实验平台建设等方面进行了改革与探索，提出了一套适合我校各专业理论力学教学的改革方案。

一、我校理论力学教学中存在的问题

1.重理论、轻实践

目前，我校的理论力学课程依然采用的是前苏联的模式[3]——只有理論讲授无实验内容的课程体系，通篇只注重理论知识的灌输，而忽略了实践环节。这门课程为后续课程打下必要的基础，也为将来研究解决工程实际问题和学习新的科学技术创造条件，理论力学实验必须向工程实际和综合应用方向转变。随着社会需求、学生个性和学科变革的发展，这种无实践体系既不利于当前理论力学教学高质量实施，也不足以满足现代社会对高素质创新人才培养的需求[4]。因此，为提高理论力学教学质量培养更具竞争力的工科创新型人才开展高校理论力学实验教学改革、创建理论力学实验教学体系十分必要。

2.格式化内容、不能因材施教

理论力学是我校机械类各专业、土木工程专业和近机类各专业开设的专业基础课，在目前的教学计划中，基本上是一直延用多年前制定的教学内容、教学大纲，甚至教材的选用都是相同的。在教学中，没有区分各专业不同的工程背景，而且大多照本宣科，内容十分抽象，大部分学生难以理解，使部分学生逐渐失去学习信心。

3.各自为阵、缺乏交流

随着现代高等教育的发展，高校招生规模的进一步扩大，我校每年开设理论力学的专业、班级也不断扩大，承担理论力学课程的教学人员也不断增加。目前我校承担理论力学教学的教师达到8-10人，基本上都是各自备课、上课，课程结束各自出卷进行考核，平时相互之间几乎无交流，不利于理论力学课程的良性发展，也不适应应用型、创新人才培养目标的需要。

二、理论力学课程教学改革措施

1.重新定位教学目标

传统的理论力学课程教学目标定位于注重基础理论的掌握，注重基本概念和基本原理的理解，注重分析问题能力的培养。这种目标定位不利于创新思维和解决实际问题能力的培养，与国家培养创新型人才的要求不相符。因此，建设后的理论力学课程教学目标拟在传统目标基础上，再增加创新思维、应用能力和解决工程实际问题能力的培养。

2.改革教学内容、增加实践环节

理论力学虽然是一门经典的力学基础课，然而随着科学技术的发展，涉及它的学科越来越多。理论力学教学内容应该不断改革，增加新的应用方面的内容。为与新的教学目标相符，新增加的内容应有利于学生快速接近科技前沿，有利于培养学生的应用能力和解决工程实际问题能力，有利于提高学生的学习兴趣[5，6]。新增内容应与当前重要工程问题相联系，如机器人工程、车辆构造和建筑结构工程等。针对不同专业，增加一些与当今重要工程问题相关的例题和习题；增加动力学建模与动力学方程推导以及力学控制设计方面的应用专题，通过应用专题可培养学生解决工程问题的能力和提高学生的学习兴趣。

3.编写适合专业特点的教材、实施因材施教

教学内容作了适当的修改，为了便于学生的学习，教材内容也应作相应的修改。传统教材只介绍理论力学基本概念和基本原理。新教材调整和补充的内容应有利于培养学生的创造思维，有利于培养学生解决工程问题的能力。基于上述目的拟修改以下几个方面的内容：

（1）修改与物理中重叠的内容，这方面的内容已经在物理中作了详细讲解，会给学生造成理论力学就是物理的感觉，容易使学生产生厌学情绪；

（2）编写的例题和习题尽量联系各专业具体工程问题，让学生对一些抽象的概念和理论有直观的认识，从而更加重视对理论力学的学习；

（3）针对不同专业领域增加工程应用专项，这可以提高学生解决工程实际问题的能力，使学生学习后感到理论力学的确有用，因而也可以提高学生的学习兴趣。

通过编写具有专业特点的理论力学教材，对不同专业的学生实施因材施教，提升课程教学效果。

4.组建优秀的教学团队、加强内外交流

我校理论力学课程任课教师虽然达10多人，但是并没有形成一支较为有效的教学团队。项目立项之前的教学队伍中人员年龄偏大、学历和职称层次较低，平均年龄超过35周岁，大部分教师只有硕士学历和中级职称，其中力学专业毕业教师几乎没有。队伍中教师都是以教学为主型，几乎没有科研项目支撑，因此很难将学科前沿及应用讲授到位。作为校优秀课程建设，组建一支优秀的教学团队是首当其冲的任务之一。从理论力学优秀课程建设项目立项到现在，充分利用学校“引进来、送出去”的人才政策，已经有2名力学专业博士加入理论力学教学队伍中，他们都负责多项科学研究项目，能够将科学研究的团队精神注入到教学中，加强团队内部的定期交流以及团队成员与工程化教师之间交流，将有助于理论力学课程的健康发展。

5.搭建创新平台、改革教学方式

目前我校理论力学课程只有理论教学，没有实验教学环节。为了培养学生的创造思维和应用能力，应当开设实践环节，并搭建学生自已设计实验的实验平台和网络学习平台。借助目前全国都在进行的大学生科技创新活动，搭建我校的大学生理论力学创新实验平台。这种平台可以让学生自已设计实验项目，研究理论力学基本规律，对理論知识提高感性认识，同时也培养了学生的问题分析能力和工程应用能力。通过举办校内理论力学兴趣小组和竞赛，激发学生的学习兴趣，选拔优秀选手参加省或国家大学生科技创新项目。为了达到最好的教学效果和充分利用实验设备，部分内容的教学可以直接到实验室进行，将力学教学与实验教学结合进行，改变传统的以教师讲授为主的教学方式，采用启发式、设问式教学法，以学生为主、教师指导将学生分成小组进行分组讨论的教学方式，让所有的学生都积极的参与到教学中，一方面可以培养学生的创新能力，另一方面还可以培养学生的团结协作精神以及注重集体攻关的思想。

三、结束语

应用型工程化人才培养模式要求学生具备解决实际工程问题的能力，具体到理论力学这门课，就是要求学生会用理论力学中的原理解决实际问题，因此在教学过程中就要思考如何培养学生的工程素养。课程改革并不是一蹴而就的，需要反复的探索和实践，不同类型学校和不同专业的培养目标也不尽相同，因此这些改革的效果也会不尽相同。通过理论力学优秀课程项目建设，编写适应不同专业工程领域的理论力学系列教材1套，适应机械、土木、交通等不同专业方向需求；组建一支学历、职称、年龄结构合理的工程化教学团队，进一步提升团队中教授、博士人数，培养和引进力学专业博士3-5名；搭建校内理论力学创新实验平台和网络学习平台各1个，将其建设成为一门具有工程化教学特点的优秀课程。

参考文献

[1]丁点点，张生.工程教育背景下理论力学课程教改探索.湖北科技学院学报，2014，8：12-13.

[2]魏清顺，刘艳红.农业水利工程专业理论力学课程教学改革探索.中国现代教育装备2014，13：40-42.

[3]张雪珊.基于创新人才培养的理论力学实验教学改革.教育教学论坛，2014，8：47-48.

[4]高普云.对理论力学精品课程建设的思考.高等教育研究学报，2010，33（3）：64-65.

[5]陈桂娟，磨季云，李欣宇，陈浩.工科专业《理论力学》实验教学改革的研究.内蒙古石油化工，2010，17：75-76.

[6]吴秀娥，崔青竹.理论力学实验课教学改革实践.辽宁科技大学学报，2011，34（3）：330-332.

作者简介：

朱为国（1978-），男，江苏淮安人，副教授，力学博士。

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