机械类应用型本科专业理论力学教学改革探讨
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）23-0107-02
一、引言
近年来，制造业的飞速发展，加快了对工科特别是机械类应用型人才的需求，《中国制造2025》提出将人才作为建设制造强国的根本，需要加快培养制造业发展的专业技术人才。高校作为人才培养的重要基地之一，为国家实施人才强国的战略担负着重要的责任。因此，制定工科学生的培养标准和人才培养模式，提升学生的工程实践能力、设计能力和创新能力[1]，成为了新时代下急需解决的问题之一。临沂大学机械设计制造及其自动化专业被山东省教育厅授予“卓越工程师计划”试点专业之一，学校出台了一系列专业培养改革方案。理论力学作为机械专业核心技术基础课程之一，必然面临着教学内容、教学方法和考核方法等方面改革的重大挑战。根据工程教育认证的思维模式，抛弃传统的纯理论教学模式，转变为以研究性学习为主体的现代化教学模式，激发学生学习的主动性、积极性和创新性。
二、理论力学课程教学现状
理论力学是一门经典的、理论性和逻辑性较强的内容体系成熟的力学课程[2]。多年来，理论力学的结构体系、理论框架、基础知识内容基本没有变化。但是，随着教学改革的不断深入，理论力学的授课课时已从96学时逐步削减为64或48学时，课时量被极大压缩，短时间内讲授完理论力学中的全部内容（静力学、运动学和动力学），不能保证学生完全接受和消化，更不要说应用这些理论去分析解决实际问题。
当前的授课方式主要是采用PPT与板书相结合，教师与学生对PPT的依赖性很大，PPT使得每堂课的信息量较大，对应用型本科院校的学生来说，在较短的时间内掌握这么多的内容具有很大的难度，并且学生课外活动较多，课下复习投入的时间少。所以，学生不能完全理解、消化课堂上的内容，总会留下部分知识空白，时间长了，未能掌握的知识就会越来越多，影响后续知识的学习和学习的兴趣，导致较差的学习效果。
我校机械类专业理论力学开设在大学二年级的上半学期进行，学生思维活跃，求知欲较强，同时，网络技术的发展，使学生可以通过网络获取知识，但也使部分学生沉迷于网络游戏中，投入学习的时间较少。这为理论力学的教学带来了挑战，同时，也为教学改革带来了机遇。
三、理论力学课程的教学改革
（一）教学内容的改革
理论力学的课程内容比较成熟，具有较好的逻辑性和层次性，大部分的内容与实际生产和生活活动有着密切的联系[3]。为了与工程教育实践相结合，针对我校应用型机械类工科人才培养目标的要求，坚持“以培养工程实践能力和工程创新能力为目标”的理念，对理论力学的教学内容进行了深化改革与调整，将理论力学的课程定位为“使学生能熟练运用理论力学的基本理论去分析和解决实际工程问题，理论与实践密切结合”，要求在教学过程中，轻理论推导，重分析方法与实践应用。理论力学的基本概念比较清晰准确，学生需要课前自学就能明白，不需要在课堂上再进行讲授；理论力学的部分内容与普通物理的内容重复，如点的运动学、刚体的简单运动等，这部分内容留给学生课下自学；对一些比较复杂推导过程的定理，如点的速度合成定理，不需要给学生详细介绍速度合成定理的数学推导，只要重点强调怎样使用定理去分析问题、解决问题。另外，要合理安排习题课的数量和质量，精心选择题目，尽量使习题来源于生活实践，增加习题的趣味性和综合性，通过对习题的分析解答，提高学生的学习兴趣和主动性。总之，在教学内容的改革上，要结合学生思维发展和时代环境的变化，根据机械类应用型人才培养的目标要求，合理分配教学课时，删繁就简，注重突出知识点在实际工程分析中的应用。
（二）教学模式的改革
为了适应机械?应用型人才培养方案和教学内容的革新，理论力学的教学模式也需进行更新和发展，借助现代教育技术手段和信息传输渠道，开发形式多样的教学方法，将知识高效快速地传输给学生。在该课程的教学改革中，课堂教学不再是以教师讲授为主，而是以学生的主动学习为主，将传统的PPT+板书讲授方法转变为教师引导、学生分组研讨的讨论式、研究式教学方法，改变学生课上忙听讲、课下忙作业的学习现状。临沂大学每堂课的时间是45分钟，教师讲授的时间不要超过15分钟，留下30分钟的时间供学生讨论研究。教师在15分钟内，借助多媒体技术，如视频动画、图像等对复杂的力学模型或机构进行演示，提高学生的感性认知。在研讨过程中，要以学生为中心，分组讨论，教师需要提前准备好，选择一些工程实例作为讨论的题目，教师的作用是引导和答疑。讨论结束后，在下一次上课之前，每个小组要选出一人将本小组讨论过程中遇到的问题、问题分析思路和结果用PPT或WORD进行展示。对学生讨论中出现的共性问题，教师要做出详细解答，将相关知识点的讲解录制成微课程，发送到网络学习平台或者直接发送给学生，让学生通过手机或网络进行深入学习。微课程内容的重点明确突出，时间短，学生在学习中会感到特别轻松，能调动学生的学习主动积极性。在视频录制过程中，引进近代科技成果的新内容，使学生能观察到理论力学在实际工程领域中所起到的重要作用。
（三）考核方法的改革
传统的理论力学考试方式多为闭卷考试，理论知识较多，考试的内容包括基本概念、基本原理及其应用，试题来源于各种题库，这种方法不能完全反映学生平时的学习过程和效果。有些学生平时不参与讨论学习，只靠考前突击复习，也能考试及格，但是考完后就全部忘掉了，不利于后续课程的学习。因此，这种纯理论性的考试存在很大的弊端。为此，在考核方式改革中，用学业成绩代表理论力学课程的最终成绩，学业成绩的构成方式由期末考试成绩和平时成绩组成，其中期末考试成绩只占学业成绩的30%，而平时成绩占学业成绩的70%。平时成绩主要由课堂参与成绩、研讨成绩和研讨过程表现成绩三部分组成，课堂参与成绩占平时成绩的20%，研讨成绩占平时成绩的50%，研讨过程表现成绩占平时成绩的30%。研讨成绩占比重较大，可以充分调动学生参与讨论的积极性，避免学生敷衍了事；过程表现成绩鼓励学生多动脑筋，提出创新性的问题；平时成绩的评定比较灵活，教师在平时讨论过程中需仔细考核，严格执行。从考核模式的改革可以看出，学生的学业成绩不再是单一的理论计算，更加注重了平时学习过程的监控，调动了学生的思维活跃性和学习积极性。 四、?结
理论力学课程在机械类应用型人才课程体系中起着承上启下的作用，为学习后续专业课程打下基础。作为以培养应用型人才为目标的工科院校，需要积极推进课程教学改革，培养具备解决实际工程问题能力的工程技术人员。对本课程来说，要求学生会用理论力学中的原理解决实际问题。所以，在今后的教学过程中，更加注重学生的工程实践能力和工程创新能力的锻炼，以培养更多的具有工程素养的应用型工程技术人才。
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