趙穩(wěn)軍+黎永索+麻彥娜

摘要：基于應用性、技術型人才培養(yǎng)的需要，理論力學課程作為土木工程專業(yè)理論基礎課亟須教學改革，本文結(jié)合應用技術型人才培養(yǎng)特點，概括了當前應用型本科力學教學改革的一些探索：包括課程內(nèi)容調(diào)整優(yōu)化，突出應用技術大學對本科人才的培養(yǎng)重點，引入計算機輔助手段，提高對力學問題的直觀感受。使理論力學的知識體系更加生動、形象，提高學習的積極性及學習效率

關鍵詞：理論力學；應用型；教學改革；計算機

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）12-0116-02

一、引言

進入20世紀80年代以后，國際高教界逐漸形成了一股新的潮流，那就是普遍重視實踐教學、強化應用型人才培養(yǎng)。國內(nèi)的諸多高校近年也紛紛在教育教學改革的探索中注重實踐環(huán)境的強化，因為人們已越來越清醒地認識到，實踐教學是培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，也是提高學生社會職業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)競爭力的重要途徑?！皯眯捅究啤笔菍π滦偷谋究平逃托聦哟蔚母呗毥逃嘟Y(jié)合的教育模式的探索，由部分省屬本科院校與國家級示范性高等職業(yè)院校、國家大型骨干企業(yè)聯(lián)合試點培養(yǎng)適應社會經(jīng)濟發(fā)展需求的應用型本科專業(yè)人才，學校為實現(xiàn)向應用型本科院校轉(zhuǎn)型，已與國內(nèi)多家大型企業(yè)建立了校企合作關系。為配合學校發(fā)展戰(zhàn)略，作者對土木工程專業(yè)理論力學教學改革做了一些研究。

二、“理論力學”課程教學改革的背景

1.學時偏少。目前本校理論力學課時由64學時縮減至48學時，理論力學包含靜力學、運動學、動力學三部分，知識點多，教學內(nèi)容繁重，且課程內(nèi)容理論性強，難度大。應用型本科學校的學生基礎差，學習積極性低，課外自主學習主動性不高，48課時不能讓學生對理論力學知識體系有全面的認識，難以適應后續(xù)課程對基礎力學知識的要求。

2.理論力學課程知識體系與工程實際結(jié)合不夠緊密。理論力學是具有悠久歷史的科學，它是社會生產(chǎn)和科學實踐長期發(fā)展的產(chǎn)物，其知識體系相對成熟。教材中用于推導公式的力學模型一般為理想化、滿足假定條件的，難以將這種抽象的模型與工程實際相結(jié)合。這種模型與實際脫節(jié)的情況將導致學生在學習過程中無法對理論力學課程的實際應用性作為直觀的判斷，從而直接導致由于條件限制，目前我校土木工程專業(yè)理論力學課程只有理論課程，并無實驗。這讓理論力學的學習抽象而不直觀，學生在學習過程中缺乏感性認識，對知識的領悟理解困難增大。

三、理論力學教學改革的建議

1.轉(zhuǎn)變教學思路，適應學時改革要求。隨著學校辦學目標向應用型人才培養(yǎng)方向轉(zhuǎn)變，學校各專業(yè)依照本專業(yè)特點修改修訂培養(yǎng)方案、教學計劃，增加了對學生應用技能提高所需學習的課程，這導致部分學科的學分、學時的相應減少。因此，一些課程學時大為精簡。作為土建類專業(yè)學生必修的《理論力學》教學課時也大為壓縮。如果因為學時的減少而采取對課程內(nèi)容簡單的壓縮，難免使學生知識不成體系，不能滿足后續(xù)課程的要求。既達不到應用型技能的提高，也失去本該有的知識結(jié)構(gòu)。要解決這一矛盾，只有采取積極的方法，改革教學方式，做到基礎理論要精練、深化，工程應用要結(jié)合專業(yè)特色并適當拓寬。

改變傳統(tǒng)的從特殊到一般的教學思路，充分利用數(shù)學工具，采用從一般到特殊的講授方法。對于靜力學的講授，傳統(tǒng)教學方式是先學習特殊情況即匯交力系、力偶系、平行力系再到一般力系。可以利用矢量代數(shù)工具，從最一般的力系開始闡述簡化、平衡這一主干內(nèi)容，然后，再將問題特殊化，即得到平面匯交力系、力偶系、平行力系的簡化結(jié)果和平衡方程。最后，輔之以學生所學專業(yè)的例題，加深理解和運用，使學生能更好地掌握，并弄清楚四種力系間的聯(lián)系，達到很好的教學效果。

2.利用計算機，實施現(xiàn)代化教學。當前計算機技術和現(xiàn)代數(shù)值計算方法的發(fā)展，給力學的發(fā)展以及力學教學的發(fā)展都帶來意義長遠的進步。高等學校在人才培養(yǎng)方面可以利用成熟的商業(yè)軟件，比如MATLAB，實施現(xiàn)代化教學。

MATLAB是應用廣泛的數(shù)學工具，其計算和繪圖功能強大，入門簡單、容易上手。在教學過程中，通過Matlab可視化界面，利用Matlab強大的數(shù)值計算能力和圖形處理技術，對運動學、動力學問題進行過程分析，并將結(jié)果以曲線、動畫等直觀的形式表現(xiàn)出來，以數(shù)值實驗的方式將理論知識形象具體地呈現(xiàn)在學生眼前，以此克服教學過程缺少實驗的矛盾，提高同學對力學問題的直觀感受。使“理論力學”的教學更加生動、充滿樂趣，提高學生學習的積極性及學習效率。

四、結(jié)語

面對應用型本科院校轉(zhuǎn)型，《理論力學》教學過程存在一些困難，對教學內(nèi)容、教學手段需要優(yōu)化調(diào)整。借助于計算機輔助手段，在教學過程引入商業(yè)計算軟件比如MATLAB，能使理論力學的教學更加生動有效。通過優(yōu)化知識體系結(jié)構(gòu)及合理引入計算機輔助手段，能對應用型本科院校理論力學教學提供支撐。

參考文獻：

[1]尚玫，梅鳳翔.理論力學可視化教學與Matlab/Simulink[J].力學與實踐，2010，（32）：72-76.

[2]敖文剛，李勤，王歆.基于Matlab的理論力學計算機輔助教學[J].力學與實踐，2013，（35）：83-86.

[3]李琳.平底頂桿凸輪機構(gòu)的Matlab動畫編程[J].力學與實踐，2005，（27）：74-76.

[4]敖文剛，敖文芳.運用Matlab對運動學、動力學問題進行過程分析[J].重慶工商大學學報：自然科學版，2012，（6）：36-40.

[5]王清，龔長青.Matlab在“理論力學”教學中的應用[J].中國電力教育，2011，（9）：200-203.

[6]黃金.《理論力學》教改探索[J].湖南科技學院學報，2012，（8）：23-25.