李釗

摘要：《力學(xué)》是物理學(xué)專業(yè)學(xué)生必修的基礎(chǔ)課程，與《光學(xué)》《熱學(xué)》《電磁學(xué)》和《原子物理學(xué)》合成“五小力學(xué)”。目前的課程教學(xué)中存在諸多問(wèn)題，文章從教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和考核方法等方面著手，提出了一些改革建議。

關(guān)鍵詞：物理學(xué)專業(yè);《力學(xué)》;教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2020）10-0154-02

《力學(xué)》是高校理工科物理學(xué)專業(yè)的重要必修基礎(chǔ)課之一，是有關(guān)力、運(yùn)動(dòng)和介質(zhì)，宏、微觀性質(zhì)的學(xué)科，該學(xué)科研究的重點(diǎn)是機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其與物理、化學(xué)和生物運(yùn)動(dòng)的耦合。力學(xué)是一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科和技術(shù)學(xué)科，它研究能量和力以及它們與固體、液體及氣體的平衡、變形或運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。力學(xué)與其他學(xué)科的交叉融合日益突出，形成了許多跨學(xué)科力學(xué)：物理力學(xué)、生物力學(xué)、環(huán)境力學(xué)以及爆炸力學(xué)、等離子體力學(xué)等形成了新的力學(xué)學(xué)科增長(zhǎng)點(diǎn)，不斷豐富力學(xué)的研究?jī)?nèi)容和方法，保持力學(xué)學(xué)科的強(qiáng)大和重要性。與此同時(shí)，人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的更高要求將繼續(xù)推動(dòng)力學(xué)與其他學(xué)科的交叉，促進(jìn)跨學(xué)科力學(xué)的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新的階段。

一、目前《力學(xué)》課程教學(xué)存在的問(wèn)題

1.課程授課形式單一，且枯燥缺乏趣味。目前課堂授課以板書(shū)為主，效率較低，而且形式單一。但是，新技術(shù)的出現(xiàn)為教學(xué)提供了無(wú)限的可能性，任課教師應(yīng)當(dāng)熟練地運(yùn)用新技術(shù)，為教學(xué)提供更多樣化的表現(xiàn)形式?！读W(xué)》中關(guān)于沖量、動(dòng)量、力矩、角動(dòng)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等定義非常多，此外關(guān)于動(dòng)量定理、角動(dòng)量定理、質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定理、非慣性系運(yùn)動(dòng)定理等定理定律也非常多，而且彼此之間的適用條件和相互關(guān)聯(lián)既復(fù)雜又容易混淆。而且，《力學(xué)》是后續(xù)物理專業(yè)課程的基礎(chǔ)，特別是四大力學(xué)中的《理論力學(xué)》，如果《力學(xué)》學(xué)習(xí)效果很差，《理論力學(xué)》基本上也無(wú)法獲得既定的學(xué)習(xí)目標(biāo)。學(xué)生極易出現(xiàn)困惑和厭學(xué)現(xiàn)象，在日常上課過(guò)程中，學(xué)生中不乏存在上課玩手機(jī)或者睡覺(jué)、小聲講話聊天等情況。急需改變現(xiàn)有的授課形式，提高其趣味性，否則將嚴(yán)重影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

2.課程內(nèi)容繁多，不同教材解釋詳略不當(dāng)。由于《力學(xué)》課程涵蓋了更多的內(nèi)容，而且理論銜接性強(qiáng)，前面的知識(shí)內(nèi)容正是后面定理定義的敲門(mén)磚。經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)課上教師講解了很多知識(shí)概念，而學(xué)生下課忘記了很多的現(xiàn)象，以至于下面的課程無(wú)法銜接，導(dǎo)致學(xué)生越來(lái)越難以理解和接受知識(shí)點(diǎn)。且容易出現(xiàn)課堂多數(shù)知識(shí)點(diǎn)學(xué)生抓不到要點(diǎn)，出現(xiàn)課后死記硬背定理公式等現(xiàn)象。傳統(tǒng)的教學(xué)方法和實(shí)際脫節(jié)，強(qiáng)調(diào)解決題目的技能訓(xùn)練，弱化了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，忽視學(xué)生對(duì)實(shí)際問(wèn)題的機(jī)械模型抽象構(gòu)建過(guò)程，讓學(xué)生很難將他們學(xué)到的東西與生活和生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)相聯(lián)系，這與當(dāng)前教育的發(fā)展脫節(jié)。

3.考試內(nèi)容形式僵化。高?！读W(xué)》考核方式大多僅限于課程結(jié)束后進(jìn)行一次性閉卷筆試。最終考核成績(jī)中，平時(shí)成績(jī)占20%—30%，期末成績(jī)占70%—80%。基本上將期末考試結(jié)果作為檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的唯一方法，學(xué)生最終成績(jī)的等級(jí)被作為衡量教學(xué)質(zhì)量的主要標(biāo)準(zhǔn)。因此，要全面和公正地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，有必要改革考核評(píng)估方法，完善學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系，采用多學(xué)科的課程評(píng)價(jià)方法。目前《力學(xué)》課程考核的內(nèi)容一般為題庫(kù)里和課本課件上的現(xiàn)成內(nèi)容，都是經(jīng)典但是陳舊的題目，考試題型共性太強(qiáng)，學(xué)生只需要死記硬背即可，而真正分析和解決問(wèn)題的能力沒(méi)有得到鍛煉，知其然而不知其所以然是目前很多高分學(xué)生的一個(gè)普遍問(wèn)題。《力學(xué)》課程中平時(shí)成績(jī)主要包括考勤和作業(yè)情況，不能真正體現(xiàn)和發(fā)揮過(guò)程性考核的作用。

二、《力學(xué)》教學(xué)改革的措施及內(nèi)容

1.優(yōu)化教材教學(xué)結(jié)構(gòu)。按照教材章節(jié)設(shè)置來(lái)進(jìn)行教學(xué)多被束縛于具體的章節(jié)知識(shí)，顯然，當(dāng)我們將這個(gè)模式用于多周期內(nèi)容系統(tǒng)時(shí)，它越來(lái)越耗時(shí)，而且教學(xué)過(guò)程缺乏新思路，這使得學(xué)生的興趣難以被激發(fā)。因此，為了培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力，加強(qiáng)知識(shí)滲透的培養(yǎng)，在實(shí)際教學(xué)中，體現(xiàn)了模塊化教學(xué)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，將知識(shí)內(nèi)容分為多個(gè)模塊，并將一些知識(shí)點(diǎn)和定理集中在課堂中的教學(xué)和研究，這種模式不僅節(jié)省了時(shí)間，而且突出了知識(shí)的共性，強(qiáng)化了數(shù)學(xué)的概念，避免了重復(fù)造成的枯燥。

2.結(jié)合新材料發(fā)展，案例化教學(xué)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的新型材料被開(kāi)發(fā)應(yīng)用。教師應(yīng)該及時(shí)將國(guó)內(nèi)外力學(xué)領(lǐng)域前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)以及自己的科研成果引進(jìn)課堂，讓學(xué)生不但能夠?qū)W好基礎(chǔ)的定義定理，而且能夠了解最新前沿科研的發(fā)展動(dòng)態(tài)，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?？傊?，要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)過(guò)程中關(guān)注前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)，意識(shí)到力學(xué)在日常生產(chǎn)生活中的重要作用。同時(shí)，爭(zhēng)取每節(jié)課以案例教學(xué)為引導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生自己找尋解決問(wèn)題中需要哪些舊知識(shí)，尚缺少哪些新知識(shí)，自然而然引入新定理新定義，刺激學(xué)生興趣化學(xué)習(xí)。

3.把握課程主線，適當(dāng)刪減內(nèi)容，突出教學(xué)重點(diǎn)?！读W(xué)》每周4學(xué)時(shí)，16周授課結(jié)束，共64學(xué)時(shí)。而在這些時(shí)間內(nèi)，要講授多個(gè)章節(jié)，例如質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)定律、慣性系非慣性系轉(zhuǎn)化、剛體的運(yùn)動(dòng)定律、流體力學(xué)、機(jī)械振動(dòng)和波動(dòng)和相對(duì)論等。因此，有必要整合教學(xué)內(nèi)容，注重與專業(yè)相關(guān)的內(nèi)容，注重學(xué)生可以理解和接受的內(nèi)容，適當(dāng)剪切或簡(jiǎn)要教授學(xué)生難以理解的章節(jié)，增加起點(diǎn)低的學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。其中波動(dòng)部分在光學(xué)中會(huì)著重介紹，而相對(duì)論部分在電動(dòng)力學(xué)中也會(huì)涉及，此外流體力學(xué)也不是重點(diǎn)，可以講這些部分以前沿講座的形式用兩到三個(gè)學(xué)時(shí)的課程來(lái)做科普。

4.增加隨堂測(cè)驗(yàn)等形式，提升過(guò)程考核所占的比例。從課程開(kāi)始到課程結(jié)束，進(jìn)行整個(gè)過(guò)程評(píng)估。除了學(xué)生出勤和完成家庭作業(yè)外，評(píng)估表還包括學(xué)生參與課堂教學(xué)和實(shí)際操作?？己诵问綉?yīng)與考核內(nèi)容相結(jié)合，形式應(yīng)為內(nèi)容服務(wù)。《力學(xué)》是一門(mén)理論性較強(qiáng)的課程，學(xué)生缺勤幾次，可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)后續(xù)學(xué)習(xí)無(wú)法正常進(jìn)行。布置課后作業(yè)，進(jìn)行分類管理。即一部分基礎(chǔ)性典型題目是每個(gè)學(xué)生必須完成的，必須獨(dú)立按時(shí)完成，然后教師根據(jù)學(xué)生的完成情況逐一講解;還有一部分題目，屬于選修作業(yè)，主要是對(duì)基礎(chǔ)好的學(xué)生展開(kāi)，這有利于引導(dǎo)此類學(xué)生思考，拓寬其知識(shí)面和對(duì)問(wèn)題的認(rèn)知。

進(jìn)行課堂測(cè)試改革。測(cè)驗(yàn)是監(jiān)督和督促學(xué)生在學(xué)習(xí)的每個(gè)階段認(rèn)真對(duì)待的好方法。這是避免學(xué)生臨時(shí)抱佛腳以應(yīng)對(duì)期末考試的好方法。周?chē)總€(gè)同學(xué)的隨堂測(cè)驗(yàn)內(nèi)容難度、題型都相近，但是題目不同，避免抄襲。而且，組內(nèi)同學(xué)和組與組之間互相監(jiān)督，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)有誠(chéng)信問(wèn)題，立即嚴(yán)肅處理。

三、《力學(xué)》教學(xué)改革的總結(jié)

《力學(xué)》課程內(nèi)容復(fù)雜繁多，定義定理多，如果沿襲傳統(tǒng)的教學(xué)方法，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣差，無(wú)法達(dá)到預(yù)期的授課效果。而只有通過(guò)不斷嘗試新的教學(xué)方法，進(jìn)一步完善和更新教學(xué)內(nèi)容，才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而獲得滿意的教學(xué)效果。通過(guò)教學(xué)改革，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，努力將學(xué)生的精力轉(zhuǎn)移到掌握和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)上。開(kāi)展課堂專題討論，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基本知識(shí)點(diǎn)的理解與發(fā)散思維訓(xùn)練。切實(shí)提高物理專業(yè)本科生應(yīng)用實(shí)踐知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，期望改革后的《力學(xué)》課程可以為高等教育的內(nèi)涵發(fā)展提供參考。

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Exploration on the Teaching Reform of "Mechanics" Course in Physics

LI Zhao

（School of Physics and Optoelectronic Engineering， Shandong University of Technology，

Zibo， Shandong 255000，China）

Abstract： "Mechanics" is a compulsory basic physics subject for physics students， and it synthesizes "five small mechanics" with "Optics" "Heat Science" "Electromagnetism" and "Atomic Physics". There are many problems in the current course teaching. This paper puts forward some reform suggestions from the aspects of teaching method， teaching content and evaluation method.

Key words： physics; "Mechanics"; teaching reform