豆麟龍

（四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 德陽 618000）

引言

作為很多工科專業(yè)學(xué)生的必修課程，理論力學(xué)在教學(xué)中能有如此重要的地位，是有其原因的。理論力學(xué)是一門基礎(chǔ)力學(xué)，包括靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)部分，其內(nèi)容是后續(xù)學(xué)習(xí)其它理論課程如材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)等課程的基礎(chǔ)，重要性不言而喻。當(dāng)然，其作用不僅僅局限于為其它理論課程的學(xué)習(xí)提供基礎(chǔ)知識，對于實(shí)際活動中的很多問題都可以在理論力學(xué)課程中找到相應(yīng)的理論依據(jù)，比如坐在車上的人覺得自己靜止不動，但車外的人覺得車上的人在快速運(yùn)動，這是運(yùn)動學(xué)部分中參照系選擇的不同所導(dǎo)致的；千斤頂能逐漸撐起很大重量的物體，這涉及靜力學(xué)當(dāng)中的摩擦自鎖現(xiàn)象；飛鳥能將高速行駛的飛機(jī)撞壞，這牽涉到動力學(xué)中的沖量定理。理論力學(xué)雖然重要，但對于高職院校的專科學(xué)生來說，由于基礎(chǔ)知識較薄弱、自學(xué)能力較差以及理論力學(xué)課時的縮減等諸多因素的相互作用，學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程普遍感覺到無從著手，學(xué)習(xí)起來比較吃力，甚至覺得枯燥乏味，導(dǎo)致該課程無法達(dá)到理想的教學(xué)效果。因此對于教師來說，需結(jié)合課程特點(diǎn)，花費(fèi)更多的心思來形成自己獨(dú)特的教學(xué)方法，以求獲得良好的教學(xué)效果，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。教學(xué)過程是一個復(fù)雜的、涉及多種因素的綜合系統(tǒng)，如何將整個教學(xué)內(nèi)容、各個教學(xué)環(huán)節(jié)、各種教學(xué)方法，組織成教師自己的講授體系，是理論力學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵所在[1]。正所謂教學(xué)相長，教師在講授理論力學(xué)課程的過程中，也應(yīng)逐漸積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，適時動態(tài)調(diào)整教學(xué)方法，使學(xué)生能夠更好地理解所學(xué)知識?；谧髡叩慕虒W(xué)經(jīng)歷以及對相關(guān)文獻(xiàn)的理解和認(rèn)識，本文試圖探討一些關(guān)于理論力學(xué)教學(xué)中的粗淺認(rèn)識，以期能為該門課程的教學(xué)提供一些合適的思路和方法。

一、采用傳統(tǒng)板書教學(xué)和多媒體教學(xué)相結(jié)合的方式

理論力學(xué)是研究物體機(jī)械運(yùn)動一般規(guī)律的學(xué)科，知識點(diǎn)較多，包括靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)內(nèi)容，對于不同章節(jié)應(yīng)采取不同的教學(xué)方式，或者同時采取板書教學(xué)和多媒體教學(xué)相結(jié)合的方法。靜力學(xué)部分是研究剛體在力系作用下的平衡規(guī)律，重點(diǎn)內(nèi)容涉及物體的受力分析、利用平衡方程求解約束反力。為便于學(xué)生理解的更深刻，教師應(yīng)該采取板書教學(xué)，詳細(xì)講解受力分析的過程（取隔離體、畫出主動力、畫出被動力）、平衡方程的求解過程（取研究對象、受力分析、列平衡方程、求出約束反力），教師通過逐步的求解過程，能清晰的展現(xiàn)給學(xué)生，加深學(xué)生的理解和記憶，此時若采用多媒體教學(xué)，雖然能節(jié)約教師的工作量，但學(xué)生會學(xué)的很吃力。但運(yùn)動學(xué)部分牽涉到物體的機(jī)械運(yùn)動，若單純地采取板書教學(xué)，無法形象地展示剛體具體的運(yùn)動規(guī)律和過程，會造成學(xué)生理解上的偏差；此時結(jié)合多媒體教學(xué)，可以通過板書講解運(yùn)動的合成和分解，通過多媒體展示剛體整個的運(yùn)動形態(tài)，既能增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，又可以加深學(xué)生對知識點(diǎn)的理解，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

二、注重知識點(diǎn)的總結(jié)和對比

理論力學(xué)課程內(nèi)容較多，另外?？茖W(xué)生的學(xué)習(xí)能力相對較低，教師應(yīng)該幫助學(xué)生更快更好的理解和掌握一些重要知識點(diǎn)，通過對相關(guān)知識點(diǎn)的總結(jié)和對比，使學(xué)生一目了然的理解重點(diǎn)內(nèi)容之所在以及知識點(diǎn)間的差異和共性，下面舉一些簡單的例子來說明。

力的三要素是大小、方向、作用點(diǎn)，但對于作用在剛體上的力，根據(jù)力的可傳性，力的三要素就變?yōu)榇笮?、方向、作用線。

力對點(diǎn)之矩是定位矢量，因?yàn)橐坏c(diǎn)確定，力矩矢隨之確定；而力偶矩矢是自由矢量，與作用點(diǎn)無關(guān)。

對于幾個剛體組成的靜定結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，在進(jìn)行約束反力求解時，一般遵循從簡單到復(fù)雜的原則，先取未知量個數(shù)較少的剛體為研究對象，求出相應(yīng)未知力，這能大幅度減少求解的工作量。

利用點(diǎn)的速度合成定理求解問題時，重點(diǎn)是選擇動點(diǎn)和動系，其一般原則是選擇持續(xù)接觸點(diǎn)為動點(diǎn)，動點(diǎn)不在動系上，動點(diǎn)的相對運(yùn)動軌跡要容易確定。

許多同學(xué)不清楚是該用動量定理還是動能定理求解，其實(shí)區(qū)分相對比較容易，一般情況下針對動力學(xué)中求解約束力的問題采用動量定理的微分形式，而求解質(zhì)心速度、加速度、角速度、角加速度等采用動能定理的積分形式。

三、將理論力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)際緊密結(jié)合

單純的理論知識的講解，會給學(xué)生帶來聽覺疲勞，容易使學(xué)生產(chǎn)生厭煩心理，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大打折扣，最終導(dǎo)致教學(xué)效果無法達(dá)到預(yù)期。興趣是最好的老師，若能有效提升學(xué)生對理論力學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果定可事半功倍。教師可以通過把實(shí)際的工程問題引入到理論課程的教學(xué)當(dāng)中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生積極性。另外，學(xué)生學(xué)習(xí)知識的最終目的也是將其應(yīng)用到自己將來的職業(yè)生涯，從事相關(guān)工程設(shè)計(jì)工作。所以不管從何種角度來說，將理論教學(xué)和工程實(shí)際相結(jié)合都是不錯的選擇。通過細(xì)心觀察實(shí)際工程現(xiàn)象，提取其中的力學(xué)模型，通過分析、歸納、總結(jié)，得到其中所蘊(yùn)含的力學(xué)規(guī)律和基本概念[2]。比如，某些山區(qū)高速公路的坡度設(shè)計(jì)就牽涉到斜面自鎖現(xiàn)象，盡量不讓車輛發(fā)生后溜；橋梁結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，必然要提前清楚整個結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布規(guī)律（剪力分布、彎矩分布），這需要知道橋梁的支座反力，這正是靜力學(xué)平衡方程求解約束反力的內(nèi)容。將工程實(shí)際問題適當(dāng)?shù)拇┎逶诓煌鹿?jié)的教學(xué)當(dāng)中，可以使學(xué)生感到理論力學(xué)并非枯燥的純理論學(xué)科，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能引導(dǎo)學(xué)生思考如何把學(xué)到的理論知識和工程實(shí)際相結(jié)合并加以驗(yàn)證，最終應(yīng)用到實(shí)際工程問題的解決，這是一個良性的循環(huán)過程。在理論力學(xué)的教學(xué)過程中，教師應(yīng)該有意識的積累和提煉一些實(shí)際工程中的力學(xué)模型，以便能夠熟練應(yīng)用到教學(xué)當(dāng)中。

四、采用網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)

隨著計(jì)算機(jī)在各院校的普及，移動終端在學(xué)生當(dāng)中的流行，網(wǎng)絡(luò)輔助教育顯現(xiàn)出了其獨(dú)特優(yōu)勢。普通課堂教學(xué)受到時間、空間、教學(xué)資源等的限制，無法完全滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行輔助教學(xué)，能夠突破時空限制，形成多元開放的教學(xué)環(huán)境，學(xué)生可以真正實(shí)現(xiàn)無處不可學(xué)、無時不可學(xué)的局面。通過理論力學(xué)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)的開展，培養(yǎng)學(xué)生有效利用課程學(xué)習(xí)平臺及互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)的興趣和能力，優(yōu)化學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果[3]。比如四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院就引進(jìn)了MOOC教學(xué)資源平臺，教師可以通過平臺布置作業(yè)、批改作業(yè)，及時獲悉學(xué)生的學(xué)習(xí)時長及學(xué)習(xí)內(nèi)容，評估學(xué)習(xí)效果，從而適當(dāng)調(diào)整課堂教學(xué)的節(jié)奏和偏重點(diǎn)。學(xué)生學(xué)習(xí)的時間明顯增加，而且平臺上有豐富的教學(xué)資源可以利用，學(xué)生可以自己查閱相關(guān)資料來解決學(xué)習(xí)當(dāng)中遇到的問題，也能方便與同學(xué)以及老師互動探討，更有利于問題的解決。總之，引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)后，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果明顯，展現(xiàn)了良好的教學(xué)效果。

五、總結(jié)

理論力學(xué)是理工科一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)力學(xué)課程，集理論性和實(shí)用性于一體，也是許多其它理論課程的基礎(chǔ)，因此教師在進(jìn)行授課時必須予以足夠重視。本文從四個方面闡述了實(shí)際進(jìn)行理論力學(xué)授課時應(yīng)該采取的教學(xué)手段，要因時而為、因事而為。采用傳統(tǒng)板書教學(xué)和多媒體教學(xué)相結(jié)合的方式，既能清晰的闡明理論知識、解決問題的方法和步驟，又能直觀展現(xiàn)物體的具體運(yùn)動規(guī)律，使得學(xué)生對于知識的理解更透徹，記憶也更清晰。教師在多年的理論力學(xué)過程中肯定有自己的領(lǐng)會，要充分總結(jié)相關(guān)知識點(diǎn)，使學(xué)生一目了然的理解重點(diǎn)內(nèi)容的所在以及知識點(diǎn)間的差異和共性，加深學(xué)生的記憶和理解。將工程實(shí)際問題中的力學(xué)模型加以提煉，引入到理論教學(xué)當(dāng)中，彌補(bǔ)純理論學(xué)習(xí)產(chǎn)生的枯燥，激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，更重要的是能夠引導(dǎo)學(xué)生如何用所學(xué)的理論知識解決生活中遇到的實(shí)際問題，這是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要手段，也是教育的根本目的。利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行輔助教學(xué)，能夠突破時空限制，形成多元開放的教學(xué)環(huán)境，增加同學(xué)之間、師生之間的良性互動，增加同學(xué)獲取課程資源的途徑，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的教學(xué)效果。