以理论力学为例浅议高校基础课的课堂教学

摘要：针对基础课堂的特点，以理论力学课为例浅议在基础课教学过程中，有意识的采用一些讲课技巧增加课堂的趣味性、生动活泼性，以激发学生的学习兴趣、学习动力和创新能力。

关键词：课堂教学；理论力学；基础课

1、课堂教学的概念和优缺点

1789年法国大革命后，为适应在进行的战争迫切的需要，工程师做筑堡垒、修道路、建桥梁以及有关枪炮方面的工作，1795年正式成立了巴黎综合工科学校，这所学校规定学生在进入学习各个具体工程部门之前，都必须学好数学、力学、物理、化学等课程，开始有了基础课和专业课的区分。这所学校的成立是真正现代理工科高等教育的开始，与以往学校采用师徒之间个别传授教学方式不同的是，这所学校开创了对学生集体授课的教学方式，而集体授课的教学方式即我们现在的课堂教学[1]。

课堂教学，是把年龄和知识程度相同或相近的学生，编成固定人数的班级集体；按各门学科教学大纲规定的内容，组织教材和选择适当的教学方法；并根据固定的时间表，向全班学生进行授课的教学组织形式。课堂教学是教育教学中普遍使用的一种手段，它是教师给学生传授知识和技能的全过程，它主要包括教师讲解，学生问答，教学活动以及教学过程中使用的所有教具。也称“班级上课制”。

班级教学的主要优点有：第一把相同或相近年龄和知识程度的学生编为班级，使他们成为一个集体，可以相互促进和提高；第二教师按固定的时间表同时对几十名学生进行教学，扩大了教育对象，加快了教学进度，提高了教学工作效率；再者在教学内容和教学时间方面有统一的规定和要求，使教学能有计划、有组织地进行，有利于提高教学质量和发展教育事业；最后各门学科轮流交替上课，既能扩大学生的知识领域，又可以提高学习兴趣和效果，减轻学习疲劳。班级教学的出现是教育史上一个重大的进步，但其也存在着一定的局限性，主要是不能充分地适应学生的个别差异，照顾每个学生的兴趣、爱好和特长；同时又难以充分照顾优、差生的学习和发展。

2、以力学课堂教学为例浅议高校基础课的课堂教学现状

采矿工程、 土木工程、机械工程、航空航天等本科专业中，力学历来是重要的基础和专业基础课程，各校基础力学的课程占总学时的10%左右。传输给学生什么样的力学知识和如何传授力学知识是摆在力学教育工作者面前的重要课题，同时也构成了力学教育思想的基本内涵[2]。

但力学课程向来为公认的教师难教、学生难学的课程，一成不变的教材内容易使教师陷入照本宣科的尴尬，而学生面对许多远离生活与工程的知识点，亦经常雾里看花不得要领，有些学生上课分心或旷课、厌学或许也与为师者枯燥乏味的讲课有关。力学类基础课程课题教学所面临的问题几乎也是所有基础课面临的共同问题。因为基础课往往偏理论化、抽象化，与现实环境往往直接联系甚少，教师讲起来不形象具体并且可能具有一定的枯燥性，基础课因为与实际生活直接联系较少使得学生学起来感觉到云里雾里比较缥缈。

而理论化、抽象化又是基础课的特点，因为它们是解决专业课的基础，是建立解决现实生活中问题理论模型的基础，其地位对每个学科尤其是工科学科非常重要。如何将抽象、枯燥的基础课讲的形象化是目前所有基础课教师所面临的亟待改進的地方，如何对抽象、枯燥的基础课感兴趣的学并且学好学扎实，更是工科学生所面临的亟待解决的问题。

3、以理论力学课堂教学为例浅议基础课的课堂教学改进

教学过程不仅是讲课，也是心智的付出，应该尽量做到求新求变、生动、细致，吸引学生是首要，目的是培养学生的创新能力。在短短的90分钟授课时间内让学生思维高度活跃将学生注意力集中吸引到老师话题和所讲内容中，这是基础课教学中比较难的事情，本文以理论力学课程为例就此方面提出几点浅议。

理论力学课程几乎是所有工科类专业都要学习的一门力学基础课，也是力学类课程最早出现的一门学科（18世纪以前的力学基本上是以静力学为主，而静力学是理论力学第一部分，而动力学基础于17世纪末才完成）。如何将枯燥、抽象、公式多的理论力学课程上好，本文从提出以下几个建议。

3.1 重要的知识点与实际工程、生活应用联系起来

基础课程之所以枯燥、抽象，是因为许多重要的知识点都是从解决实际工程、生活问题抽象出来的理论模型和理论知识，课堂上单单讲解这些抽象出来的模型和知识当然枯燥乏味，但是如果在教学过程中将这些问题的实际意义还原，从其所解决的实际工程、生活问题讲起，这样学生听起来就感觉这是理论模型和理论知识点具有实际内涵和实际意义，学习起来将会觉得有意义有意思形象化的多。如理论力学中比较难以理解的光滑圆柱铰链约束可从生活中的剪刀讲起。

3.2 重要公式的数学思想介绍清晰

基础课尤其是工科基础课，每个重要公式和理论模型均由其数学思想和模型建立原理，将这些数学思想和理论模型建立原理介绍清楚，学生能从根本上理解和推导这些公式，学习和理解起来才能更加清晰，也更利于他们的创新能力培养。如给出理论力学中非均布荷载合力公式时可给出其微积分的求解推导。

3.3 课堂中巧妙设问让学生思考并鼓励积极回答

面对理论基础课内容多、课时量减少而大纲要求没怎么变化、又要顾及学生理解掌握的现实情况，课堂教学时间总显得不够用，因此理论基础课越来越难以在课堂上给足教师提问、学生思考和提问的时间。但这样的教学效果并不好，如何在现实情况不理想的条件下课堂教学中给留出教师设问和学生思考提问的时间？以理论力学中受力分析图为例，教师在课堂教学时可以少举例但尽量做到所举例题具有代表性，可以有几种分析方法，循序渐进的引导学生采用不同分析方法作图。

3.4 教师的相关科研、国内外相关研究和课程涉及到的人文历史引入穿插于课堂教学

在基础课讲解过程中联系工程实际问题时，可巧妙穿插与之相关的国内外研究现状或教师自己所做与之相关的科研。如在将理论力学中桁架结构时，可穿插高压塔力学相关研究。深山中高压塔因为高压线的覆冰积雪或高压线随大风摆动，都非常有可能高压线断开甚至连带高压塔倒塌，高压塔倒塌会造成很大经济损失，所以现在比较热门的力学相关研究之一就是如何在高压线断开的情况下高压塔不倒塌。另一方面，在基础课讲解中会涉及到非常多的历史名人，可以适当引入历史名人的相关历史，增加基础课的趣味性，如介绍到牛顿定律时可还原牛顿的另一面，等等。这些内容的有意识引入都可以增加课堂的趣味性活泼生动性。

4、结论

基础课一般都具有非常理论化、抽象化和枯燥的特点，教师教学容易陷入照本宣科，而学生学起来也容易感到枯燥无味。本文主要针对基础课的以上特点，以理论力学课为例对基础课的课堂教学提出了几点改进建议，以增加课堂的趣味性、生动活泼性，可以更好的激发学生的学习兴趣、学习动力和创新能力。

参考文献：

[1]武际可， 林文恵. 理论力学教材的发展趋势. 力学与实践， 2005， 27（4）：65-6

[2]周宏伟. 力学教育的前世今生. 力学与实践， 2015， 37（1）： 113-116

资助项目：重庆市高等教育教学改革研究项目（No.163141）。

通讯作者：郑恒伟