理论力学课程教学改革初探

University Education ［收稿时间］2016-03-28［作者简介］孔德清（1963-），男，山东曲阜人，硕士，副教授，研究方向：力学。

2016年11月November ，2016University Education［摘要］地方院校理论力学课程存在较多的问题。

课程改革的努力方向是转变教学理念，加快地方院校理论力学教学内容的调整，改进教学方法。

改革可以从小处着手，从局部做起，教学改革要及时体现在课堂教学中，使学生感到与教材相比课堂教学的变化和新意，教师也可以及时得到教学效果的反馈信息，或补充或修正。

只有通过不断改进、不断积累，才能达到吸引学生兴趣、提高教学效率的目的。

［关键词］地方院校；理论力学；教学改革［中图分类号］Ｇ642.0［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2016）11-0157-02理论力学课程的教学改革探索孔德清（肇庆学院电子信息与机电工程学院，广东肇庆526061）一、教学面临的问题我校是一所地方性本科院校，将教师教育作为立校之本。

理论力学是我校物理学师范专业学生的一门基础理论课，也是学生第一次用高等数学方法处理物理问题的一门理论物理课程。

多年来，理论力学的结构体系和理论框架几乎没有多大的变化，教材的内容和知识更新很少。

[1]此外，教材中所举的例题和习题也是理想化、抽象化的力学模型，很少引入贴近现实生活的背景知识，这种现状使学生感到所学知识脱离实际，直接影响了学生的学习积极性和主动性，不利于学生分析能力、创新能力的培养。

理论力学分为牛顿力学和分析力学两部分。

牛顿力学部分是从牛顿力学出发建立起来的完整的经典体系，其大部分物理内容与普通力学相同，且二者重复的内容多，重复的程度高，这容易使学生感到教学内容陈旧乏味，学习兴趣锐减。

内容重复还会造成学时利用率低，资源浪费等问题。

[2]目前，我校教学改革强调知识面的拓宽和交叉学科的增加。

理论力学作为基础课程，课时已被大幅压缩，只有36学时。

理论力学教学改革初探提要从理论力学的自身特点出发,改革课程内容体系和教学方法,培养学生的综合素质能力。

关键词:理论力学;教学内容;教学方法;启发式教学中图分类号:G64文献标识码:A理论力学课程研究物体机械运动的一般规律,是工科大学生的一门重要的技术基础课,是与工程实际紧密联系的课程。

它在基础课和专业课之间起承前启后的作用。

主要以伽利略和牛顿总结的基本定律为基础,系统介绍静力学、运动学与动力学的基本概念、基本原理以及分析问题、解决问题的基本方法,属于古典力学的范畴,其研究方法是从实践出发,经过抽象化,综合、归纳,建立公理,再应用数学演绎和逻辑推理而得到定理和结论,形成理论体系,然后再通过实践来证实理论的正确性。

针对土木工程专业,理论力学是为材料力学、结构力学等后续课程提供必要的力学理论知识,同时课程的性质与任务决定了它具有理论性、应用性强的特点,并为培养学生的逻辑思维能力和解决工程实际问题能力打下良好的基础。

一、理论力学课程学习现状近年来,为满足社会需要及有利于毕业后的择业,学生还需获得普通话、英语及计算机等级证书等一些上岗证书,导致有关课程增加,理论力学课时不断减少,学生课后用于该课程的学习时间也大为减少。

这些因素给理论力学的教学带来了困难和障碍。

为了适应这一发展趋势,必须进一步深化理论力学课程建设与改革,更加注重培养学生的分析实际问题、解决工程问题的思维能力及自学能力,努力提高理论力学的教学质量。

为此,本文从理论力学课程教学内容、教学方法以及如何提高学生学习积极性几个方面对理论力学教学改革的影响展开探讨。

二、教学内容上的改革近年来,随着教学改革的进行和教学观念的转变,许多课程的学时数都进行了大幅压缩。

我校土木工程专业的《理论力学》目前是48学时,学时减少,教学内容又不能简单缩减,为了在有限的学时内,将尽可能多的教学内容清晰地传授给学生并使其理解和消化,必须从理论力学课程自身的特点出发,对教学内容进行优化。

关于理论力学现代教学方法改革的思考文章结合笔者的教学经验，提出了当前《理论力学》课程在教学过程中，教学内容、方法存在的部分问题。

基于对当前面对的困难进行思考，笔者认为，充分利用现代数学工具Matlab 软件辅助教学，能解决目前教学遇到的部分困难，取得较好的教学效果。

一、引言《理论力学》是研究物体机械运动的基本规律的学科，力学的一个分支。

它是一般力学各分支学科的基础。

是工科学生的重要基础课。

其任务不仅是为了后续课程的需要，更深层次的意义在于科学素质的培养。

《理论力学》对学生的空间想象能力和抽象思维能力要求较高. 而应用型本科院校学生普遍基础一般，尤其数学功底较薄弱，在教学计划中应注重对学生实践能力的培养。

针对学生的特点和教学要求，学院理论力学教学组结合实际，引入Matlab 软件辅助教学，能取得较好的效果。

二、理论力学课程当前需面对的困难2.1理论性强，内容抽象，学习难度大由于该课程理论性强，概念抽象，再加上其计算内容较多，连贯性强，与其他课程相比有一定的难度。

在我院，学生普遍感到力学课难学、难懂，力学成绩普遍较低，在教学过程中发现，多数学生对公式的推导没有热情，只有极少数的学生能够自行推导出相关公式。

教学内容有一定的难度岸生容易产生畏难情绪影响学生学习的积极性。

而招聘单位对力学的重视度很高，这使得我们教力学课的老师深深体会到：在课时少的情况下，为适应教育改革及时代发展的要求，必须更新教育理念，只有大胆地对教材进行改革，只有在教学过程中注意采用灵活多样的教学方法、教学手段，才是力学课的出路。

2.2学时少，内容多由于英语、计算机的重要性，以及新知识、新技术的出现和发展，学生必须花更多的时间学习这些课程，这将导致理论力学等专业基础课课时的压缩，加上普通院校学生自身的数学、物理基础薄弱，自主学习兴趣不高，这都会给理论力学的授课增添困难。

2.3缺乏实验由于条件限制，目前我校土木工程专业理论力学课程只有理论课程，并无实验。

工程认证背景下《理论力学》教学模式改革与探索随着工程教育的不断发展，工程认证已经成为了衡量一个工程教育机构教学质量的重要标准。

而作为工程学科的一门基础课程，《理论力学》一直被视为工程学生的重要必修课程。

传统的《理论力学》教学模式在培养学生的思维能力和创新精神方面存在一定的不足。

在工程认证背景下，对《理论力学》教学模式进行改革与探索势在必行。

本文将探讨《理论力学》教学模式的改革与探索，旨在为工程教育的不断发展提供借鉴与参考。

一、传统《理论力学》教学模式存在的问题1.单一教学手段，缺乏互动性传统的《理论力学》教学模式大多采用教师授课和学生听课的方式，教师往往是主导者，学生是被动接受者。

学生缺乏与教师和同学们的互动交流，缺乏参与感和学习兴趣。

2.缺乏实践环节，无法将理论知识应用到实际工程中《理论力学》是一门理论性较强的学科，但单纯的理论教学往往让学生难以将所学知识与实际工程相结合，导致理论和实践的脱节。

3.鼓励创新能力不足，学生缺乏综合能力传统的《理论力学》教学模式过于侧重于理论知识的传授，缺乏培养学生的创新思维和综合解决问题的能力。

这不符合工程教育培养应具备创新能力和应用能力等要求。

1.引入问题式教学，增强学生参与感在工程认证背景下，《理论力学》教学模式需要更多的借助问题式教学。

通过引入具有挑战性和启发性的问题，激发学生的学习热情，增强他们的参与感。

问题式教学也能够培养学生的解决问题的能力和创新思维。

2.加强实践环节，促进理论与实践相结合在《理论力学》教学中，应该增加实践环节，引导学生将所学的理论知识应用到实际工程问题中。

设置一些工程案例分析、工程实践任务等，让学生亲自动手解决问题，从而促进理论与实践的结合。

3.鼓励学生参与项目型学习，培养综合能力工程认证要求工程学生具备综合能力，《理论力学》教学模式需要更多地鼓励学生参与项目型学习。

通过开展课程设计、工程实践等项目，让学生在实践中学习，从而培养其综合能力和解决问题的能力。

理论力学课程案例式教学改革探索引言随着教育教学的不断发展，传统的理论力学课程教学方式已经无法满足当下学生的学习需求。

为了更好地提高学生的学习效果和培养他们的动手能力和创新意识，我们探索了一种案例式教学的改革方式，并在实践中取得了一定的成效。

本文将从课程背景、教学改革的思路和实践效果等方面对理论力学课程案例式教学改革进行探讨。

一、理论力学课程背景理论力学是力学的基础课程，是工程力学和物理学等专业的重要基础课程之一。

传统的理论力学课程通常以理论知识的讲解和公式推导为主，学生被 passively 观看老师的示范，缺乏实际的动手操作和解决实际问题的能力。

而且理论力学内容繁杂，知识点多，难以吸引学生的学习兴趣。

我们迫切需要一种新的教学方式来提高学生的学习积极性和能力。

二、案例式教学改革的思路案例式教学是一种以案例为基础的教学方式，通过真实和生活化的案例来引导学生学习，并帮助他们从实际问题中获取知识和技能。

案例式教学的思路正适用于理论力学这一课程，因此我们决定尝试对理论力学课程进行案例式教学改革。

1. 设计案例我们需要选择与理论力学课程相关的真实案例，并将其设计成学生可以理解和解决的问题。

这些案例可以是工程实践中的问题，也可以是生活中的现象，但都要与理论力学课程的知识点相结合，使学生能够通过解决问题来深入理解理论力学的原理和方法。

2. 活动设计在设计教学活动时，我们充分考虑学生的实际情况和学习能力，设计了一系列有趣且具有挑战性的活动。

这些活动包括问题探究、实验设计、数据收集和分析等环节，让学生在实践操作中学习理论知识，以提高他们的学习兴趣和学习能力。

3. 师生互动在案例式教学中，老师不再是传统的知识传授者，而是更像是学生的指导者和引导者。

老师需要与学生进行紧密的互动，引导他们分析问题、思考解决方案，并在实践中逐步掌握理论力学知识。

这种师生互动的教学模式能够更好地激发学生的学习兴趣和深度思考能力。

三、案例式教学改革实践效果在对理论力学课程进行案例式教学改革后，我们发现实践效果是显著的：1. 提高学生学习积极性以案例为依托的教学方式使学生更容易理解和接受知识，同时也增加了学习的趣味性。

《理论力学》课堂教学改革与探索摘要：《理论力学》可广泛应用于许多工科领域，是很多专业非常重要的一门基础课，但学生们普遍反映听课易、做题难，学习难度较大。

本文引入“翻转课堂”的教学理念和教学模式，并在结合近年来的教学实践、课程特点和学生层次的基础上，主要从教学内容、教学方法、教学手段和考核方式几个方面对《理论力学》課程进行改革，较大的提高了学生的学习主动性，改革效果良好。

关键词：理论力学；翻转课堂；教学改革一、引言二、教学内容（一）整合教学内容，有效利用学时随着我国高等教育的改革，培养方案的调整，很多高校都压缩了《理论力学》的教学学时，为了能保质保量的完成教学任务，一定要优化教学内容。

《理论力学》课程内容多，理论性强，公式推导复杂，在学时有限的情况下，应重点讲解基本概念、定理和应用，对于公式的推导和证明可酌情删减，以突出教学重点，避免学生主次不清。

而且《理论力学》和《大学物理》的力学部分有一些重复内容，对于这些重复内容可采取简化处理，仅作必要的回顾和强调。

（二）优化教学内容，结合工程实际三、教学方法和手段（一）教学资源上线由于《理论力学》课程内容多，学时相对减少，重点、难点也多，仅依靠课堂有限的时间就想让学生完全理解和掌握，显然不太可能。

因此，根据“线上线下，课前课后”的指导思想，在学校的网络教学平台上建立了《理论力学》课程的网络教学平台，把各类教学资源如：教案、课件、参考教材、教学视频、习题集、模拟试题等教学资源全部放在网络平台上，供学生学习。

针对课程中的重点、难点制作一些短小精悍的教学视频，每一个视频都针对一个特定的问题，有较强的针对性，查找起来也比较方便；而且视频时间不宜过长，应控制在学生注意力比较集中的时间范围内；通过学校网络发布的视频，具有暂停、回放等多种功能，可以自我控制，有利于学生的自主学习。

（二）现代教学手段与传统教学方法相结合运用多媒体技术进行《理论力学》课堂教学，不仅可以节约时间，突出重点，而且可以将机构运动和工程实例等生动而直观地表现出来，便于理解掌握，调动学生学习兴趣。

理论力学课程体系改革探索与实践理论力学课程体系改革探索与实践摘要：本文介绍1996年以来清华大学的理论力学课程体系改革情况。

通过分析理论力学课程在工科大学生培养中的定位和任务，明确与中学物理、大学普通物理的不同分工，确定理论力学的核心内容。

实践中逐渐形成了新的理论力学体系，用64学时完成理论力学的核心内容，并保持了系统性和逻辑性。

关键词：理论力学：教学改革；课程体系；教学内容理论力学是清华大学的重要基础课之一，目前由航空航天学院的理论力学课程组面向机械学院、土木水利学院、航空航天学院开设。

自1987年以来，理论力学一直是校级一类课程，2002年入选学校首批“百门精品课”建设项目，2003年被评为北京市精品课程，2004年被评为国家精品课程。

一、课程体系改革的过程1996年正逢四年一届的全国大学生力学竞赛，我在8月初突然接到任务：9月上旬用16个学时为参加竞赛的学生串讲理论力学。

由于没有系统讲授过理论力学课程的经验，这是极大的挑战，也迫使我另辟蹊径，初步形成了现在的课程体系雏形。

这次竞赛中，清华大学参赛学生获得了理论力学成绩第2名到第7名。

而后，我们在工程力学系95级、96级、98级连续进行课程体系改革试点。

当时理论力学的课内学时为112，秋季学期48学时，讲静力学和运动学内容，春季学期64学时，讲动力学内容。

使用的教材是清华大学理论力学教研组罗远祥等编写的《理论力学》。

促成新体系在全校推广的机遇是清华大学的学制由5年改为4年而大幅度压缩学时。

用64学时讲完原有的教学内容，采用新体系是惟一出路。

2000年，理论力学教学组的4位青年教师编写了讲义，在全校试用。

2001年正式出版了新体系教材，并在后续几年内完成了教材的“立体化”。

二、课程体系改革的思路在大幅度压缩学时之前，清华大学(以土木系为例)理论力学的学时。

工程认证背景下《理论力学》教学模式改革与探索作为工程领域的基础学科，力学在实践中具有重要的作用。

理论力学是力学的基础，为工程领域的学生提供了重要的理论基础。

然而，在传统的理论力学教学中，由于老师传授的重点是理论和公式等基础知识，学生对实际工程应用的理解和掌握较为缺乏，导致学生在工程实践中缺乏必要的基本能力。

为了解决这一问题，需要对理论力学教学模式进行改革和探索。

首先，应该在教学过程中加强实践环节，注重将理论与实际工程联系起来，提高学生的实践操作能力。

例如，在《理论力学》课程中，可以引入一些实际工程案例，通过案例分析的方式让学生了解一些基本的力学概念、公式和原理，并加深学生对于理论知识在实际工程中的应用。

其次，应注意教学内容与要求的协调。

在教学内容的准备和安排上，应根据学生的年级、专业和学科知识层次分配不同的教学要求。

针对不同群体的学生提供针对性的教学方案，使学生们在学习过程中深入掌握理论知识，进而在日后的实践中更加熟练地应用所学的知识。

此外，教学模式改革中更加关注学生的学习途径和方式。

在传统教学模式中，老师相对于学生具有更高的话语权和掌控权，学生只能被动地接受、消化、理解、记忆和应用教师所传授的知识，这样学生能力和兴趣的培养会受到很大影响，也会使他们的学习自信心受到挫折。

而改革后的教学模式应注重学生的主动性和创造性，可以采用小组讨论、案例分析、课堂演讲等方式，让学生在知识的传授和收获中多方面参与其中，找到自己的学习方式，增强对力学知识理解与应用的自信心和兴趣。

综上所述，工程认证背景下，《理论力学》教学模式的改革和探索对于培养高质量的工程技术人才具有重要的意义。

一方面，要注重实践，将理论与工程实践相结合，增强学生的实际操作能力；另一方面，要注意教学内容与要求的协调，更加注重针对不同的教学群体制定教学方案，并在教学方式上更加注重学生的自主权，让学生在学习中主动地掌握知识，提高学生的学习热情和兴趣。

工科《理论力学》教学改革研究工科理论力学作为工科学生的一门必修基础课程，不仅是工科学生将来许多课程学习的基础，还是解决许多复杂工程问题的基础。

随着时代的发展，传统工科理论力学教学模式所产生的弊端日益严重，若继续沿用传统的工科理论力学教学内容和教学体系，将导致学生的理论学习知识与实际生活脱轨。

随着机械系统的静力学，动力学和运动学日益复杂化，工科理论力学教学的改革已迫在眉睫。

对此，本文做出了深切地探究与思考，在传统工科理论力学教学模式的基础上，对该课程的改革与优化确定了方向和目的。

1 现阶段，工科理论力学教学产生的弊端1.1计算机技术的缺乏在解决大部分复杂的工程问题时，计算机技术的作用不容忽视。

工科理论力学教学内容虽然不断改革创新，但是仍然与计算机技术产生了脱轨。

教育工作者并没有及时地将计算机技术渗入到工科理论力学的教学内容中。

主要从三个方面来讲：第一，简化和解决多维数据问题，可以采用高等数学中常用的工具矩阵，不但有利于培养学生的多维思维模式的能力，而且还有利于计算机技术地推广。

但是这一不可多得的利器并没有应用到传统的工科理论力学的教学中。

第二，传统的工科理论力学教学几乎很少应用刚体的位形坐标这一解决工程中大型复杂问题的工具，现阶段的工科理论力学教学应该更加地重视通过建立程式化方程来解决工程中出现的实际问题。

第三，传统的工科理论力学教学只侧重拉格朗日第二类方程的讲述，并不重视拉格朗日第一类方程的教学。

然而，目前很多计算机技术算法的基础都是基于拉格朗日第一类方程很强的程式化这一特点建立的。

许多教育工作者虽然经常采用计算机技术，但是都是在理论力学的基础上对工程问题进行仿真。

然而目前，计算机技术的真正应用是需要建立理论力学方程。

1.2教学时间的减少随着时代的发展，许多学科被细化分类，而且多媒体技术也逐渐步入学生们的学习中，从而在授课时间上对工科理论力学的教学产生了巨大挑战。

授课学时被安排的越来越少，从而导致许多教学内容没有时间细讲深化，尤其是拉格朗日第一类方程的教学，教育工作者基本没有时间安排讲述，而事实上，拉格朗日第一类方程才是许多计算机技术的原理基础。

理论力学课程课堂教学改革的探索与实践张艳丽孟瑜张艳丽1972.02—/汉族/女/山西运城人/副教授/博士/主要研究方向:机械可靠性分析与设计/西安文理学院机械与材料工程学院(西安710065)孟瑜西安文理学院机械与材料工程学院(西安710065)摘要深入推进课堂教学改革，引导和鼓励广大教师积极探索“互联网+”模式下的教育教学改革，提升教师的教学能力和业务水平，提高人才培养质量，是当今高校教学改革的重点。

理论力学课程作为理工科的专业基础课，是学生后续课程学习和学科竞赛的重要基础知识；课程内容繁杂，理论性强且较抽象，课程及格率较低；积极开展课堂教学改革有助于学生更好的掌握和理解课程的基本概念和知识体系，学以致用。

本文从课程现状和学生现状入手，探索并实践《理论力学》课程课堂教学方法改革、课程教学模式改革成效、课程课堂教学进一步改革的设想等四方面进行了讨论。

关键词课堂教学改革；“互联网+”模式；理论力学中图分类号:G642.0文献标识码:ADOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2020.07.026基金项目：本文获西安文理学院2018年SPOC课程建设项目（KGA201805）；2019年思政课程改革项目（JY2019KGD05）资助；2019年课程综合改革项目（JY2019KGA26）。

2018年，教育部部长陈宝生在新时代全国高等学校本科教育工作会议上特别强调了大学生的学业负担问题。

据中国大学生学习发展研究和全美大学生学习的数据调查和分析显示，我国大学课堂的挑战性与美国高校相比还有差距，高校还存在一些内容陈旧、轻松易过的“水课”。

作为工科力学基础课程之一的理论力学课程，在教学内容和方法上必须进行改革，以顺应时代发展的新要求。

1现状分析1.1课程现状力学是自然科学中最早精确化的学科，是关于物质宏观运动规律的科学。

《理论力学》是我院机械专业开设的一门专业基础必修课程，主要涵盖静力学、运动学、动力学等三大部分，是后续材料力学、机械原理、机械设计等后续课程的基础，是解决许多工程实际问题的重要依据，是培养学生逻辑思维能力的重要课程。

浅谈普通二本高等院校理论力学的教学改革0 前言《理论力学》是研究物体机械运动一般规律的科学，是许多工科专业如机械设计制造及其自动化、土木建筑工程、车辆工程等的重要的专业技术基础课，在后续的专业课程学习中起着承前启后的作用[1]。

其课程特点是理论性和抽象性极强。

学生在学习过程中，对于课堂所讲内容不太容易理解和接受，常常感到比较困难。

明明觉得自己已经把知识点、理论公式都掌握了，但是做题的时候仍然对问题的分析不能得心应手。

即使对于某一道题会求解了，可是换作同一类型的其他习题时，也会觉得有一种力不从心的感觉。

这种情况极大地降低了学生学习《理论力学》的积极性。

近年来随着普通高校的扩招，导致生源质量的参差不齐，学生学习的积极性、学习能力和创新能力正在下降。

尤其对于普通二本院校来说，这种情况更加明显。

主要表现在：（1）一些本来学习积极性就不高的学生，当感觉听不懂的时候干脆就放弃了。

（2）为了应付老师的检查和平时成绩的考核，课后作业抄袭完成，到真正考试时成绩仍然不理想。

（3）学生的学习能力有限，对于所学的知识，感觉内容繁杂，理不出自己的头绪。

（4）平时学习目的不明确，对于知识点掌握不牢，考试时靠突击过关，其实根本没有做到对知识的理解和掌握，导致到后续课的学习时，仍然觉得吃力。

因此，对《理论力学》进行教学改革，提高教学质量，培养学生的创新能力，一直是任课教师面临的现实问题[2]。

本文结合笔者近几年的教学经验，对普通二本院校工科专业的《理论力学》的教学改革进行了探讨。

1 教学内容的改革1.1 绪论部分绪论部分看似内容简单，都是一些概念性的东西，其实对于绪论部分内容讲解的效果直接绝对了学生对本门课的基本认识和将来的学习态度。

绪论部分包含了《理论力学》的研究对象和研究内容、研究方法和学习理论力学的目的三部分内容。

有的教师在讲解绪论的过程中，习惯于照本宣科，只是单纯地按照书上的内容安排向学生对这门课进行简单的介绍。

其实不然，通过绪论的介绍，应该让学生了解到学什么、怎么学、为什么学，通过引入的一些素材，详细讲解课程的内容、方法和意义。