理论力学多媒体教学

理论力学多媒体教学（精选8篇）

理论力学多媒体教学 第1篇

著名的实验心理学家赤瑞特拉 (Treicher) 通过实验证实人类获取信息的来源:83%来自视觉, 11%来自听觉, 3.5%来自嗅觉, 1.5%来自触觉;并且证实:人们一般能记住自己阅读内容的10%、自己听到内容的2 0%、自己看到内容的3 0%、自己听到和看到内容的50%、记住在交流过程中自己所说内容的70%。

从以上数据可以看到, 尽管在传统的课堂教学中, 教师可以通过自己生动的语言 (甚至音调、节奏) 、板书、表情、动作来传授知识与能力, 但是传统的教学方式存在着缺陷:传统的教学方式注重的是教师的“讲”和学生的“听”, 恰恰忽略了最为重要的视觉作用。而采用现代教学媒体进行教学, 学生不但可以通过“耳闻”、“目睹”, 而且可以通过交互式的人机对话方式进行学习, 有利于知识的获取与保存。但是现代教学媒体的形式多种多样, 需要合理应用, 也就是需要探讨多媒体组合优化教学的形式。所谓多媒体组合优化教学是指在以班级为授课形式的课堂教学中, 继承传统教学信息传输及反馈调节的优化教学媒体群, 共同参与课堂教学的全过程, 使课堂教学的效果达到最优。

力学是山东理工大学的重点学科, 《理论力学》课程是山东理工大学的重点建设课程。一年来, 在各级领导的支持下, 课题组逐步地自制了教学录像片, 引进了多种现代化的教学手段, 并按照该课程的教学目标和学生的特点, 合理地选择、安排和组织运用教学媒体及其它教学资源, 使学生在最佳的学习条件下进行学习, 在实现教学最优化方面作了若干的探讨和尝试。

一、在绪论课中应用录像教学

运用电视教学, 能提供丰富的感性资料, 可以不受时间和空间的限制, 学生如置其中, 能加速其感知和理解的过程。《理论力学》的绪论着重讲授的是理论力学的研究对象、内容和方法。[1]这部分内容涉及的信息较多, 并且信息之间又缺乏必要的力学联系。我们一改过去那种由教师一人唱独角戏的传统的教学方式, 在绪论课中, 应用录像带进行穿插教学, 该录像带提供了丰富的感性材料, 使学生通过画面和声音接触客观的具体的事物或现象, 使抽象的理论具体化, 间接的经验直接化, 帮助学生从感性认识上升到理性认识, 发展了学生的观察力、思维力, 突出了重点和本质, 激发了学生学习理论力学的兴趣, 收到了良好的效果。

二、应用多媒体技术, 演示与《理论力学》课程有关的工程问题

学生学习《理论力学》课程之前, 对工程实际中应用理论力学理论解决的工程问题几乎没有任何概念。为了给学生提供一些生动的“工程”问题, 让学生有亲临其境之感, “目睹”自己学习的《理论力学》课程是如何同生产实际联系在一起的, 这样学生学习起来就会特别有兴趣, 我们专门录制了许多工程案例, 有曲柄连杆滑块机构, 有车刀的工作过程, 塔式起重机的工作过程等等。

三、制作、使用计算机多媒体教学课件

1. 教师观念的转变

制作计算机多媒体教学课件前提是编写稿本, 在编写稿本时要求教师的观念一定要改变, 不能把课件变成装在计算机里的书。因此, 我们在编写稿本时着重围绕着“研究的问题是什么”、“为什么要研究这个问题”、“怎样解决这个问题”。精心设计一系列能激发学生思维的问题, 让学生去思考, 借此提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。例如, 在讲授刚体的平面运动这一章的内容时, 我们引导学生提出的问题是:观察工程实际中的曲柄连杆滑块机构中连杆的运动有什么特征?它和曲柄以及滑块在运动特征上的根本区别在那里?当教师问为什么要研究这一章的内容时, 学生就会想到在工程实际问题当中, 需要我们计算运动机构中运动形式为平面运动的构件上任意点的速度和加速度;下一步学生就必然会提出怎样解决平面运动刚体上任意点的速度和加速度的问题, 这样不至于出现将教材搬到计算机里面的尴尬问题。

2. 灵活使用计算机多媒体教学课件

课堂教学的主体是教师, 教师在课堂教学中不但传授基础理论、专业知识和技能, 而且, 教师的言行举止, 甚至气质性格, 对学生都有潜移默化的影响, 这种影响, 往往在学生毕业以后还会长期起作用, 这是任何教学手段所不能代替的;在和谐教学中, 教师与学生的和谐, 教师与学生之间的那种情感的交流, 也是任何教学手段所不能代替的。因此, 在教学中最重要的基本概念、基本原理和基本方法, 都是由教师亲自讲授。只有那些教师感到讲解起来既费事、费力又没有效果的章、节才使用多媒体课件。例如, 在讲授点的合成运动这一章中, 由于学生还没有进行金工实习, 对工程中一些机构的运动缺乏必要的了解, 导致对基本概念的理解存在一定的困难, 在这一章中, 我们利用录制的工程实际机构给学生进行动画演示;另外, 在讲授新内容之前, 我们都用多媒体课件对前一章内容进行回顾, 对下一章提出要求, 对该章的概述部分牵扯到工程中的实际构件也使用多媒体课件;在使用多媒体课件时, 既使课件有配音, 我们一般也不使用, 尽量让学生感到是在和教师进行讨论问题而不是和计算机在进行交流, 这样, 教师和学生之间的情感的交流不会因为有了课件的存在而削弱, 相反, 由于灵活使用计算多媒体教学课件, 师生之间的情感交流不仅表现在课堂上, 课下也非常强烈, 许多对计算机感兴趣的学生主动给老师提建议, 帮助老师对课件进行修改。

四、结束语

我们在计算机多媒体教学方面尽管起步迟、实践少, 但通过近几年的实践和探讨, 我们已经深深预感到:随着现代教育技术的不断发展, 随着信息高速公路的不断完善, 教育领域正在蕴藏着一场巨大的革命。这种革命很可能导致教学模式的根本变化, 使教学内容、教学手段、教学方法更加多样化。因此, 我们必须认真学习教育理论, 拓宽思路, 做教学改革的排头兵。

摘要：本文探讨了在《理论力学》课程教学过程中, 如何继承传统教学手段中的合理成份, 恰当地引进现代化的教学手段, 并使二者有机地结合起来的方法。

关键词：多媒体,组合教学

参考文献

[1]哈尔滨工业大学理论力学教研组编.理论力学[M].北京:高等教育出版社, 1992

理论力学多媒体教学 第2篇

钦亚洲，朱建民，崔延松

（南通大学交通学院，江苏南通226019）

摘要：为提高学生学习《理论力学》的兴趣，改变目前学生普遍厌学的情况，本文探讨了一种新的教学形式，可表述为“学生小组讨论课堂释疑及点评效果巩固及检查”三个流程，由五个教学环节实施。通过教学效果检验本教学模式可以有效提高学生对《理论力学》的学习兴趣，激发学生学习的主动性。

关键词：《理论力学》；教学形式；小组讨论；学习兴趣

一、概述

《理论力学》是高等院校机械、土木、交通工程等相关专业的一门重要专业基础课，要求学生掌握建立力学模型的原理和方法以及相应的力学概念和公式，进而掌握分析问题和解决实际工程问题的能力，并为后续课程如材料力学、结构力学等专业课打下良好的专业基础。然而，由于《理论力学》课程自身内容繁多、理论抽象、公式枯燥，导致学生在学习中普遍感到厌倦，缺乏学习兴趣和动力。要想提高学生学习《理论力学》的兴趣，就要改变传统的以教师为主体的“满堂灌”的教学模式。本文探讨了一种教学模式可表述为“学生小组讨论课堂释疑及点评效果巩固及检查”三个流程，实现以学生为主体、教师为主导的《理论力学》教学过程，提高并激发学生独立思考问题的能力及学习兴趣，改变目前学生厌学的普遍现象，达到《理论力学》大纲的教学要求。从目前实施情况来看，这种教学形式取得了较为满意的效果。本教学模式包括五个环节，将在下文中展开阐述。

二、本教学改革实践环节

1.选定小组讨论内容。学生小组讨论内容的选择主要由教师确定。教师在选定学生小组讨论内容前要准备充分，结合目前学生知识掌握的实际水平情况，选择难易适中的章节内容作为学生小组讨论的内容。若教师选择小组讨论内容偏难，可能由于学生的理论知识不够，会感到无从下手，产生挫败感，影响学生对本课程的学习兴趣。因此，教师应选择难易适中的知识内容作为小组讨论的.主题。目前《理论力学》教材一般包括三方面知识：静力学、运动学和动力学，每部分内容又分若干小节，每个小节的知识内容难易程度各不相同。如在静力学部分，包含的知识点有静力学概念及公理、力系的等效及简化、力系的平衡、桁架静力分析与摩擦平衡分析等内容。静力学部分选择学生小组讨论内容时，教师尽可能避开“力系的等效及简化”这部分内容，这是由于此部分内容理论知识较多，不经教师讲解学生难以自行理解掌握。同时这部分知识内容包含的公式推导也较多，没有一定相关知识积累不易理解，所以这部分内容不适合学生小组讨论学习。在静力学这部分内容中，教师可选择“平面静定桁架的静力分析”这一小节作为学生的小组讨论内容。这是因为平面静定桁架的静力分析主要应用前面所学过的刚体系统的平衡知识，同时这部分内容相对来说公式推导比较少。在学习过刚体系统的平衡问题相关知识后，学生完全可以将所学平衡问题分析的相关理论知识应用到静定桁架分析和计算中去，所以静力学选择这部分内容作为学生小组讨论内容是合适的。再如，在《理论力学》课程运动学这一部分内容中，教师最好不要选择点的速度合成及加速度合成知识内容作为学生小组讨论的内容。这是因为点的速度合成及加速度合成知识与前面所学知识内容关联不多，对学生而言，几乎是新的知识点。此外，这一部分知识内容也非常重要，是运动学部分的重点和难点。点的速度合成及加速度合成内容理论多、概念多，并且知识点内容相对抽象，不适合学生分组讨论学习。对于运动学部分，教师可以选择“平面图形上各点的速度分析”作为学生小组讨论的内容，因为这部分内容主要以点的速度合成知识为基础，是点的速度合成知识在刚体运动中的应用，所以选作学生小组讨论的内容是合适的。对于《理论力学》的动力学部分，教师可以选择“质点系的动能与刚体的动能”这一节作为学生小组讨论的内容，这是因为这部分内容在《大学物理》这门课程中已经初步学习过，学生相对而言比较熟悉，且这一小节涉及到的理论知识相对较少，所以比较适合学生小组讨论学习。

2.分组讨论。将学生按学号进行分组，并至少提前一周将所讨论章节内容告知学生，这样学生可以在课余时间准备所讨论章节的知识内容。小组讨论环节主要由学生自主完成。为保证小组讨论过程的质量，可采取组长负责制，组长可由班长或学习委员担任。在进行学生小组讨论前，要求组长制订小组讨论的详细计划，包括小组讨论的时间、地点、次数，以及每次讨论的主要问题等，这样便于教师进行抽查和指导，保证学生小组讨论的质量。除此以外，由于学生小组讨论环节在课余时间完成，为确保每个学生都能积极参加，教师应对学生小组讨论成果提出要求。例如，教师可要求组长提供小组讨论过程中的有关资料，如小组讨论时的照片、讨论记录等。小组讨论环节主要目的在于改变传统的“填鸭式”教学模式，使每个学生都能主动去学习和思考问题，并增加学生在学习中的趣味性，提高学生之间的沟通交流能力。小组讨论后学生要形成对所讨论章节知识内容的理解和认识以及讨论中发现的问题。讨论环节完成后，针对讨论主题，小组要形成完备的PPT文件，并推选出小组讨论汇报人，以便课堂上向其他学生汇报讲解本小组的讨论成果。

3.学生汇报。在学生小组讨论环节完成后，教师合理安排课堂时间，按照小组讨论章节内容的难易程度，进行小组讨论成果的课堂汇报讲解环节。在学生课堂汇报讲解前，教师应对学生小组讨论后提交的PPT成果进行审查和把关。教师课前要与学生汇报人进行沟通和探讨，帮助学生汇报人理清思路，掌握学生课堂汇报讲解时间，从而提高学生课堂上讲解和汇报的效率。

例如在静力学“平面静定桁架的静力分析”部分，我们安排每小组汇报讲解20分钟。这样按照我校一节课40分钟，可以安排两个小组进行汇报讲解。学生汇报讲解的内容包括小组讨论中所形成的章节知识要点、例题及存在的难点等。

4.释疑点评。学生讲解汇报完成后，教师对学生课堂讲解章节内容释疑和点评是本教学模式的重要环节。学生在经过小组讨论后，可能对所讨论章节知识点仍存有疑问，或是对所讨论知识点的重点归纳有所疏漏。此时，教师应在学生课堂讲解汇报环节结束后，及时对学生讲解汇报中存在的疑难问题进行释疑。对于学生疏漏的知识点，及时进行补充和强调。在这个环节中，应充分发挥教师的主导作用。例如，对“平面静定桁架的静力分析”这部分的章节内容，在学生课堂讲解汇报环节中发现，学生对零力杆的判定这一部分内容存有疑问，理解深度不够，有一个小组在汇报中甚至未提到零力杆的判定问题。而零力杆的判定是进行平面静定桁架静力分析的首要环节和关键环节，对于简化平面静定桁架静力分析计算过程起到重要作用，这部分知识内容不能忽略。因此在学生讲解完成后，教师应及时对零力杆判定内容进行释疑和重点讲解。通过这种学生课下小组讨论、课堂讲解汇报的形式，教师可以及时发现学生在学习过程中所遇到的问题，从而在课堂上能够对学生学习中的不足和疑惑及时点评。由于具有针对性，因此教师的讲解可以做到有的放矢，同时也使学生对这一知识点的理解更加深刻。

5.巩固、检查及考评。此环节为本教学模式改革的最后一个环节。巩固、检查以课后作业为主。对学生课后作业进行批阅，了解学生对所学知识的掌握情况，并可以检验这种教学改革模式的效果。通过对学生作业完成情况统计对比发现，学生对于进行新的教学形式讲授的章节内容，即进行了“学生小组讨论课堂讲解汇报教师释疑教学”环节后，学生作业完成情况明显好于其他章节。同时，对参与小组讨论活动的学生进行考评，考评结果计入平时成绩。按照学校要求，《理论力学》课程最后总成绩由两部分构成：一是期末闭卷考试成绩（占总成绩的70%）；二是平时课程成绩（包括课后作业、平时小测试、课堂出勤、课堂回答问题及小组讨论等，占总成绩的30%）。通过对参与小组讨论活动学生进行考评，充分调动学生参与小组讨论、课堂讲解汇报的积极性，促使本教学改革实践活动更好的开展。

三、结语

《理论力学》是多数工科院校的一门重要专业基础课。对于土木、机械、交通工程等专业的学生来说，这门课程学习的好坏，将直接影响后续专业课的学习，是不可忽视的重要课程。然而，由于《理论力学》课程本身偏难、知识点多，造成目前学生普遍厌学，学习兴趣不足。基于此，本文提出一种新的教学形式，即学生小组讨论课堂释疑及点评效果巩固及检查，并积极进行了新的教学模式的尝试和检验。经过本教学改革实践活动发现，这种教学模式能够有效提高学生的学习兴趣，激发学生学习的主观能动性，提高学生的学习效率和学习成绩。

参考文献：

[1]范钦珊，陈建平。理论力学[M].北京：高等教育出版社，.

[2]苏禾。对学生进行科学方法教学的几点体会在理论力学教学中[J].力学与实践，，34（3）：78-80，94.

[3]宋少云。在理论力学教学中采用协作学习的改革实践研究[J].力学与实践，，35（3）：85-86.

[4]盛国刚，邓军，李学罡。理论力学素质教育的探讨与实践[J].大学教育，，（3）：113-114.

[5]徐小丽，金春花。理论力学教学改革研究[J].教育教学论坛，2015，（2）：97-98.

[6]余为。提高理论力学课程学习兴趣的几点思考[J].教育教学论坛，2015，（2）：163-164.

理论力学多媒体教学 第3篇

一、经典力学的产生背景以及发展历程

牛顿在十七世纪提出了三大运动定律以及万有引力定律, 为经典力学的诞生, 奠定了坚实的理论基础。要想顺利解决机械运动过程中遇到的问题, 就要借助微积分方法, 按照牛顿的三大运动定律以及万有引力定律来展开分析。但倘若遇到比较复杂的运动问题, 仅仅应用牛顿应用定律是无法顺利解决这些问题的。此时人们就开始以牛顿运动定律为基础, 衍生出新的定理或者推论, 用以解决复杂的运动问题, 确保解答方法的多样性。因此在经典力学中, 人们开始以力的累积效应为出发点, 提出了能量、动量等多个概念, 继而发现了动量守恒、机械能守恒等定律。这些定律的发现促使经典力学体系逐渐完善起来。十八世纪, 拉格朗日编著了《分析力学》一书, 文中所提到的最小作用原理, 被社会大众所接受。

二、普通物理力学与理论力学课程的衔接

普通物理力学与理论力学具有相同点:它们都将机械运动过程中所遵循的基本规律、推论以及应用作为研究对象, 运动学、动力学以及静力学也成为其中的重要组成部分。运动学中曾对物体的位置变动与时间的关系展开描述, 还分析了物体在运动过程中的具体特征。动力学则详细分析与研究了物体运动状态发生变化的原因。在动力学中第一类问题是指:在物体所受其他物体作用的条件下, 判断物体的实际运动情况;在动力学中第二类问题是指:明确运动情况, 分析物体所受其他物体的作用。静力学中所研究的内容, 就是物体处于平衡状态的时候, 受到其他物体作用应该满足的相关条件。

普通物理力学与理论力学这两门课程, 最初就将牛顿运动定律作为基础, 然后在此基础上展开分析, 归纳出科学的方法, 最后建立起完整的课程体系, 以自然界中不同形式的机械运动为研究中心, 所以普通物理力学、理论力学从研究对象、基本方法这两方面来看, 没有实质性的区别。但这两门课程从具体研究内容方面来讲, 还是存在着一定的区别。例如, 牛顿体系力学是普通物理力学的主要内容, 体系力学中包括了质点运动学以及刚体力学等。牛顿力学体系以及分析力学是理论力学的组成部分。我们可能会认为:牛顿体系力学存在着一定的重复理论, 其实不然。在理论力学中, 学生不仅要了解机械运动的基本概念、基本规律等, 还要掌握处理力学的基本方法, 培养自身的抽象思维能力以及解决实际问题的能力。

三、普通物理力学与理论力学教学上的衔接

(一) 教学目的上的衔接

在普通物理力学教学过程中, 学生要掌握经典力学的基本理念以及规律, 了解处理力学问题时需要用到的方法, 为学生以后的学习奠定坚实的基础。在整个教学过程中, 教师要加强对学生思维变化情况的重视程度, 促使学生更容易学习抽象的理论知识。在理论力学教学过程中, 教师要注意引导学生建立新模型、新理论, 借助新的方法解决难题。此外, 教师还需要重视培养学生分析问题、解决问题的能力, 确保课程教学目标能够顺利实现。

(二) 教学内容上的衔接

通常情况下, 高校会在第一学期开设普通物理力学这门学科, 在教学过程中教师要衔接好教学内容, 让学生了解到高中力学与普通物理力学中存在的区别。在内容得到良好衔接的情形下, 整个教学活动才能顺利展开。

(三) 难度要求上的衔接

在开展理论力学教学活动的过程中, 教师要想让学生快速、准确掌握力学知识, 就应该在知识点难度较大的地方适当增加台阶, 帮助学生理解相关理论知识。在普通物理力学教学过程中, 教师对于非惯性系及惯性力做了如下处理:将当成惯性加速度, 定义为:, 其中为在惯性系中质量为m的质点的加速度, 然而为在非惯性系中质点的加速度。通过公式得出不同非惯性系中的惯性力。比如:当老师要分析角动量L与角速度w的关系, 可以带领学生计算刚体定轴转动, 让学生了解到轴承此时承受的是反作用力, 利用矢量的叉积得到了角动量L与角速度w的关系, 具体关系如下图所示:

在此公式中, 将i、j、k轴作为刚体的三个惯量主轴, 其中I1, I2, I3的分量式分别为主转动惯量, 具体公式如下:

推理式教学方法的运用, 有利于加深学生对知识的理解程度, 提高学生的认识能力。

结束语

在普通物理教学过程中, 教师要引导学生转变自身的观念, 努力提高学生的数学素养。同时教师要引导发现其中存在的问题, 针对这些问题提出合适的解决方案, 便于学生掌握普通物理教学中的理论知识。

参考文献

构建《理论力学》双语教学的探讨 第4篇

一、目的和意义

1.提高学生综合应用英语的能力

由于全世界的科技论文和书籍绝大多数都是英语表述, 作为未来的机械、土建等专业的工程师应具备在第一时间里汲取世界上最新专业知识和资料的能力, 另一方面工科高校作为工程师的摇篮, 应在学生在校期间就培养学生听、说、读、写的英语综合应用能力。

2.为我国培养复合型人才

国外未来学家曾预言, 在21世纪, 世界上最激烈的竞争, 不是在工业中, 不是在科学技术上, 而是在高素质人才上。随着世界经济文化的全球化发展, 中国与世界各国的交流迅速扩大并深入至各个领域, 培养掌握多门科学技术, 又精通英语的各类复合型人才成为现代教育的必然要求。

二、对象和方法

1.对象的选择

双语教学, 不仅对教师提出了极高的要求, 对学生素质的要求也相当高。如果接受双语教学的学生入学时已具备相当的英语学习能力, 但专业学习则是从零起步, 那么他们会较容易以英语语言学习的思维代替专业学习的思维;如果学生英语水平一般, 则要同时吸收专业知识和英语知识, 学生的学习负担会很重, 很容易顾此失彼。盲目的用双语教学来要求他们, 其结果可能无异于拔苗助长。因此, 双语教学在提高学生英语听力的同时, 保证学生对课程内容有一定的接受能力就显得尤为重要了。

我们实施《理论力学》双语教学的对象, 是大学二年级机械系类的学生。他们具有年轻、求知欲强及易接受新事物的特点。又具备一定的英语基础, 少数优秀学生已提前通过了英语四级考试。在选择方法上是先向要上《理论力学》课程的全体学生公布消息, 让他们自由选择接受双语教学, 还是常规教学。为了因材施教, 对报名的学生要进行适当筛选。筛选的原则是英语成绩较好, 其他学科成绩也在中上水平, 以保证选上的学生有足够的精力投入双语教学学习。

2.教材的选择

由于教学体制和内容的差异性, 我们不能照搬国外优秀的原版教材, 另外国外原版教材的价格比较昂贵, 学生的实际购买力不够。鉴于以上两点, 我们要积极组建编著适合我校学生特点的《理论力学》双语教材团队, 在《理论力学》双语教材建设的过程中, 一方面我们否定对原版教材的利用、吸收和改造;另一方面我们也针对学生自身的学习水平及能力编制一本适应性强, 新颖性独特, 经济性和难易程度适中的优良教材。

3.施教的方法

借助现代多媒体技术, 结合我系自行编制的《理论力学》双语教材开展《理论力学》双语教学, 一定要坚持渐进性、互动性原则。在教学的初期, 学生虽有一定的英语基础, 但面对大量的生词和专业术语都会感到吃力。双语教师在此阶段一定要做到由浅入深、由少到多地解释专业术语的含义, 使学生由被动接受知识到主动采用双语学习知识。深入阶段, 随着学生对专业词语和常用句型的熟悉, 逐渐扩大英语口语量, 把学生逐步引向用英语进行思维活动的轨道。加强阶段, 经过前两个阶段的引导和深入, 学生已基本上适应了双语教学形式, 具备了一定的英语思维能力, 可逐步提高英语讲授的比重。为了照顾英语基础比较薄弱的学生, 对于难点和重点可以适当用中文进行重复, 加深学生的理解。

4.考核方法

考试用英语试题, 题量和难度与传统教学相同, 由于学生阅读英语试题的速度毕竟不及阅读中文试题的速度, 考试时间延长15%。

三、总结

通过借鉴其他院校双语教学改革中的一些经验, 我们认为以下几个问题必须高度重视:

1.双语教学一定要有明确的目的和进程要求

在双语教学过程中, 不能因为双语教学模式的使用而影响专业课程的学习效果。教学过程安排应以学生能够很好理解专业知识为前提, 在此前提下, 对较浅显的内容以及专业术语, 可用外语教授。对于较深的专业理论知识, 则可用中文详细讲解, 切不可盲目追求外语使用量。学生外语水平的提高主要依靠课后阅读原版教材和使用外语完成作业等环节实现。课堂教学以掌握专业知识为主, 以学习外语为辅。所以在教学中要始终把《理论力学》教学放在首位, 英语教学方式放在第二位, 不能片面强调课堂英语用语量, 甚至用英语满堂灌。这样就本末倒置, 把《理论力学》课等同成英语课了。

2.把教师的选择与培养作为重中之重

实施教学改革的主力军是教师, 双语教学也是如此。打铁先要本身硬, 担任双语教学的教师, 不但需要丰富的教学经验, 还需要较高的英语水平, 具备用英语驾驭课堂教学的能力, 能根据课堂反映, 及时加大或减少英语用语量。必要时, 还需对教学重点和难点插入中文讲解。所以在《理论力学》教改开始时, 我们先由一位老教授和一位曾作过国外访问学者的中年教师实施双语教学。在取得经验后, 逐步扩大到其他中青年教师, 并对参加双语教学的青年教师进行外语培训和口语强化, 不断培养和提高他们的施教能力。

3.强化师生联系, 认真调查研究

双语教学最好的语言环境是两种语言同时存在, 教师和学生能够双向互动, 走一条“教”与“学”相适合的道路。没有学生积极参与, 双语教学是搞不好的。因此在施教过程中必须不断调查研究学生的反映和意见, 随时调整教学进程。教师基本上每次课后都要与学生讨论“是否当堂消化”、“完成英语习题是否困难”等问题, 根据调查结果适当调整教学进度。

“雄关漫道真如铁, 而今迈步从头越”, 我们在《理论力学》双语教学方面的探索仅仅是个开头, 在今后的《理论力学》双语教学改革中的还有许多工作要做, 我们将为此不懈努力。

参考文献

[1]胡庆江, 杨瑞静.对搞好双语教学的探讨.教学建设与改革, 2006, (2) .

[2]翁玮, 吴萍.独立院校双语教学适应性教学方法初探.云南财经大学学报, 2011, (148) .

理论力学多媒体教学 第5篇

关键词：异步教学法,理论力学

《理论力学》是高等师范院校物理系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.作为一门基础类课程,原本应该用较长的教学时间让学生充分的打好基础,但是随着近年来大学课程改革进程的加快,其原有的教学时数有所缩减,再加上高等教育大众化带来的教学班级人数的增加,使得《理论力学》课程的教学工作不能再按照传统的教学方法进行讲授,而是要优化教学内容,积极进行教学方法的改革,通过教学活动的最优设计得到最佳的教学效果.

1 高师理论力学教学适合采用异步教学法

异步教学法是在实施素质教育中探索出来的一种新的教学方法.它以异步教学理论为指导,以课程教学实践为依托,以学生为主体,以教师为主导,将教师的指导形式与学生的学习形式有机地统一在一个教学过程之中,使教师的指导与学生的学习紧密结合进行,以学生的个体学习为基础,充分利用一切教学条件和手段,根据学生的具体学情组织全部教学活动,以达到高效率、大面积提高教学质量的目的,并且教学效能能够及时得到反馈和得以强化[1],亦是一种适合高师理论力学课程教学的教学方法.

高师理论力学课程教学适合引入异步教学法,首先是由《理论力学》课程的内容决定的,按照教学计划的要求,学生在学习《理论力学》之前已经学习过《普通物理学》课程,掌握了一些《理论力学》的入门知识,这就为以强调学生自主学习为前提的异步教学法在理论力学课程教学中的应用打下了良好的基础.其次,高师教育是以培养中小学教育教学人才为目的的,在课程教学中采用以学生为主体的异步教学法,不仅能教会学生知识,更能促使学生在亲身实践和教师的言传身教中学会教学方法,使教育教学能力得到有效的提升.再次,在《理论力学》课程中引入异步教学法可以取得较佳的教学效果.理论力学有其完整而严密的理论体系和研究方法,其内容极其丰富、习题类型繁多,需要学生在深刻理解物理概念的基础上灵活使用理论公式,容易使学生缺乏学习兴趣、不愿意主动思考问题、学习效率低下[2].按照布鲁纳的发现学习理论,设置一定的学习情境,让学生主动地探究和发现事物的特性、原理和原则,有利于激发学生的好奇心及探索未知事物的兴趣,有利于调动学生的内部动机和学习的积极性,最大限度地为学生提供自由回旋的余地,有利于学生批判性、创造性思维的发展[3],而异步教学法正是符合布鲁纳发现学习理论的.在实施异步教学法的理论力学课堂上,学生是教学构成中的一个积极的探究者,教师的作用是帮助学生形成一种能够独立探究的情景,而不是提供现成的知识,教学的过程就是促进学生自己去思考并参与知识获得的过程,所以有利于学生学习效果的提高.

2 异步教学法在高师理论力学教学中的实验研究

笔者以淮北师范大学2001、2008级本科物理教育专业的两个班级为研究对象,进行了异步教学法在理论力学教学中的实验研究.将同样年级、相同专业的实验对象分为实验组(80人)和对照组(80人).对照组采用传统教学方法进行,实验组采用异步教学法进行,由同一教师、在同一学年内、按照同样的教学时数分别对实验班和对照班进行授课.实验周期共计18周,54学时.

2.1 实验班教学模式的设计与实施

课前,由教师根据实验班学生的具体情况编写自学提纲、编选习题,并引导学生通过网上查询课件、图书馆查询资料等方式在课前自主学习;课堂上,教师首先随机抽取一名学生做为“小老师”讲授新课,并在该生讲授之后组织课堂讨论,既引导学生明确课程的重点难点、又对该生的教学技能进行指导;然后,再随机抽取若干名学生讲练课前布置的习题,并结合理论力学习题“一题多解”的特点,引导学生分组讨论,探讨从不同角度解题的思路和方法,既训练了学生的发散思维能力,又使教师能够对学情有明细的掌握;最后,由教师进行总结、点评,对重点、难点进行深度剖析,对学生在学习过程中呈现的突出问题进行重点解析,通过强化使学生获得较为完整的知识和技能.

2.2 实验结果

在一学期的教学对比实验结束后,学生的期末考试成绩表明异步教学法有效地提高了教学质量,实验组获得优良成绩的学生人数明显多于对照组,结果见表1(期末成绩对比表).根据校内专家听课评价结果反馈,实验组的课堂教学氛围、学生参与程度、整体授课质量都明显优于对照组.通过个别访谈和问卷调查,实验组的学生也普遍认为,实施异步教学法的理论力学课程有助于学生自学能力、发散思维和协作能力的培养.总之,异步教学法是适合在高师理论力学课程中应用的一种教学方法.

参考文献

[1]彭演文,余文等.异步教学理论的创立发展及应用推广是教学改革发展的必然.异步教学研究,2002,(6):8-12

[2]艾薇,侯作富,周思柱等.理论力学课程教学的现状与教学改革的探索.力学与实践,2009,31(5):75-77

浅谈理论力学课程教学改革 第6篇

关键词：理论力学,教学改革,教学方法

理论力学是研究物体的机械运动及物体间相互机械作用的一般规律的学科。是工科大学生的一门重要专业基础课,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、基本原理和分析问题、解决问题的基本方法,属于古典力学的范畴[1]。对于土木工程专业,理论力学为材料力学、结构力学等后续课程提供了必要的力学知识,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,为培养学生的逻辑思维能力和解决工程实际问题的能力打下良好基础。

1 理论力学课程的特点和学习现状

1.1 课程特点

第一, 头续繁多,内容分得过细。

如:静力学部分分为平面汇交力系、平面任意力系、空间力系等;运动学部分分为点的运动和刚体的运动等;动力学部分又分为质点和质点系的动量定理、动量矩定理、动能定理,此外,还有达朗贝尔原理、虚位移原理等。这样,使学生学完课程后,感到内容繁杂,理不出头续。

第二,内容陈旧。

理论力学是在大学物理课之后开设的,其中有些基本理论和概念,学生已经学过,如:力的概念、牛顿定律、点的运动学等。但理论力学传统的讲授方法还是从这些学生“ 熟知” 的特殊而又简单的情况开始,再逐步引向一般情况,引进新内容[2]。这样,容易使学生产生一种错觉,认为理论力学只不过是中学物理和大学物理的补充和延续,调动不起学习的积极性。当新概念、新方法、新内容逐步引进时,学生还处于麻痹状态。等醒悟时,已错过了好多新内容、新方法,致使后面的内容学起来比较困难,自信心受到打击,形成恶性循环。

第三,听课容易,做题难。

理论力学的好多概念和基本定律在中学物理和大学物理中已经学过,听起课来比较容易接受,但等到做题时就感觉力不从心,一出手就错,或无从下手。在笔者这几年的教授过程中,总能发现这种现象,课堂上,觉得同学们还接受的不错,回答问题也踊跃,但做的习题作业总是错误百出,期终考试成绩更是不堪设想。

1.2 学习现状

近年来,为了满足社会需要,高校开的选修课增多了,对选修课的要求也在提高,专业课的学时大幅减少,理论力学也是如此(由原来的96课时调整为现在的72课时),教授时间减半(由原来的两学期改为一学期,但内容基本没变)。另外,传统的理论力学教学内容重经典、轻现代; 重计算、轻建立力学模型;教学方法重讲授、轻参与,使学生的知识积累与解决问题的能力相脱节。理论力学的例题、习题中大部分是极度抽象化的力学模型,很少引入对工程背景的简单介绍。例题和习题的过分理想化、学术化使学生很难把它与实际应用联系起来,学习缺乏明确的工程目标,难以理解学习的目的和意义,这不仅不利于激发学生的学习兴趣,更不利于培养学生分析问题、解决问题的能力[3]。

2 教学改革的设想和尝试

针对该课程自身的特点和学习现状,结合笔者这几年的教授经验和系里其他老师的建议,对理论力学的教学提出下面的改革设想,以便适应少学时、高起点的理论力学学习的实际要求,同时也能充分调动学生的学习积极性,发挥学生潜能,提高理论力学的教学效果。

2.1 理论力学课程内容体系的改革

长期以来我国高等工科院校已形成了相对稳定的课程体系,在几十年的人才培养中发挥了重要作用,但是理论力学本身和物理学有一些重复,为了剔除这一弊病,必须对该课程进行内容更新和体系改革,使学生重新认识它的重要性,改变他们对该课程学习的看法是非常重要的。

对于土木工程专业的学生,采取精讲静力学全部及运动学、动力学的理论体系。静力学中与大学物理重复的内容,如平面汇交力系合成与平衡的几何法、物体重心等可以略讲或直接给出结论;而与实际工程结合紧密的约束和约束力、平面任意力系的平衡问题、桁架内力计算等问题则应详细讲解;并选取与土木专业有关的工程实例,可选择讨论建筑物所承受载荷的类型及载荷简化来加深对力的概念的理解;探讨实际约束的简化和桁架内力计算;选择桥梁和楼板进行静力平衡计算,培养学生建立力学模型解决工程实际问题的能力。运动学中与大学物理重复的内容,如点的运动学及刚体的简单运动部分等可略讲,重点放在点的合成运动及刚体的平面运动上。在分析点的合成运动时不应过多地依赖技巧,而是更多地注重过程分析。动力学的三大基本定理与普通物理学中的力学部分重复,在授课时基本可以略讲,同时淡化质点与刚体的概念。重点介绍虚位移原理和达朗贝尔原理在工程实际中的应用,特别是运用这些基本定理对实际构件进行受力分析和力学模型的建立,使学生能够把理论知识与实际工程结合起来,并为后续的材料力学和结构力学打下基础[4]。

2.2 理论力学教学方法的改革

自古以来,教与学是相辅相成,彼此密不可分的。有了适合的教学内容,再辅以恰当的教学手段,才能使学生掌握理论知识。更重要的是培养学生解决实际工程问题的能力,教师在教学过程中找到教书育人的乐趣,形成“寓学于乐,寓教于乐”的良好局面。

2.2.1 采用启发式教学

教学的目的不只是教授学生基本知识,而是教会学生思考,培养他们的思维方式和学习能力,在教授的过程中,让学生的脑子动起来,让他们自己悟出其中的道理,也就是常说的“授之与渔,而非鱼”。启发式教学恰能做到,所以课堂教学应以启发式教学为主。启发式教学的关键是提出问题,说明问题的性质和分析的方法,着重引导学生学会总结规律性的东西,培养学生科学的思维方法,提高学生分析问题和解决问题的能力。比如,在求解物体系的平衡问题时,既可以用力的平衡方程来求解,也可以用力矩的平衡方程来求解,往往后者要容易一些。讲授时,用两种方法求解,然后比较它们的繁简,最终引导学生自己得出结论。从而在求解类似的题型时能做到举一反三,快速找到解题的技巧,很好地消化课堂内容,获得了成功学习的乐趣,并且收到了很好的教学效果。

2.2.2 适当的利用多媒体教学

随着多媒体技术的不断改进,多媒体教学在教学中发挥的作用愈来愈大。就理论力学这门课来说,有大量的数学推导,和过程分析,这也是重点和难点,宜采用传统的教授方式,也就是在黑板上用粉笔给学生细细的分析和推导,这样效果会好一些。同时这门课又很抽象,尤其是运动学和动力学部分的内容,很难想象。如果能用现代的动画制作技术,做成多媒体课件,让学生很直观的观察整个运动过程,来加深对基本理论的理解。这会使本来枯燥、抽象的课堂变得形象生动起来,有利于课堂效率的提高。

2.2.3 注重理论联系实际

对于工科的学生,最主要的是解决工程中的实际问题,而理论力学作为工科学生的一门基础性学科,在基本内容的讲解过程中,一定要体现它的实用性。这样就能将理论力学和自己的专业以及现代科技结合起来,激发学生的学习兴趣和热情。如在平面任意力系平衡问题的讲解中,对于土木工程专业的学生,可以大量的引进工程中的简单力学计算模型,来体现它的实用性[4]。

3 加强习题课教学

解题是一个从理论到实践的过程,是把书本上的理论知识转化为解题能力的过程,同时解题环节也是对基本理论掌握和运用的检验。所以在理论力学的教学过程中,习题课必不可少。如何选择典型的习题,习题课如何上,也是理论力学教学改革的一个重点。习题的选择要注重一题多解。力学问题中一题多解的情况比较普遍,某些静力平衡问题既可以用静力学平衡方程求解,也可以用虚位移原理求解。通过一题多解,让学生掌握建立力学模型解题的方法,并使各种方法融会贯通,培养学生思维的灵活性。

习题的选择还应注意理论联系实际,结合自身的专业力学问题或生产实践,这样就能将理论力学和自己的专业以及实际工程结合起来,激发学生的学习兴趣和学习热情[5]。

4 结束语

针对理论力学课程的特点和学习现状,对理论力学课程的教学内容与体系、教学方法与教学手段等方面进行了探索与改革。通过改革,提高了课堂教学质量,使学生能够有效地掌握理论力学知识。作为一门重要的专业基础课,理论力学教学改革是一项长期的工作,需要不断地探索与实践。

参考文献

[1]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]胡宇达,杜国君.理论力学教学改革初探[J].教学研究,1998(6):95-97.

[3]邢利英,王新征.工科理论力学教学改革与实践[J].南阳师范学院学报,2010(3):107-109.

[4]杨亚平,沈海宁.土木工程专业理论力学教学改革刍议[J].高教论坛,2008(6):95-96.

理论力学中点的合成运动教学探讨 第7篇

关键词：合成运动,动点,动系,运动关系

引言

物体的运动是相对的, 在不同的参考系下, 物体的运动形式是不同的;在一个坐标系下的运动形式是复杂的, 可能在另一坐标系下的运动形式是简单的。在下雨时, 站在地面看雨滴和坐在向前行驶的汽车里看雨滴, 雨滴运动情况不同。这就有了雨滴相对于地面的运动;雨滴相对于汽车的运动以及汽车相对于地面的运动。与之对应产生三种不同的运动形式, 它们之间有明显的不同, 肯定存在某种联系, 这就是理论力学中点的合成运动的讨论。

1 点的合成运动

1.1 基本理论

点的合成运动简单的可理解为“一点、两系、三运动”。一点是点的合成运动中的动点, 是要研究的点;两系是静系和动系;三运动是绝对运动、相对运动和牵连运动。它们之间的关系可以用图1所示:

绝对运动:动点相对于静系的运动;相对运动:动点相对于动系的运动;牵连运动:静系相对于动系的运动。很显然, 如果没有相对运动, 则动点随同动系所作的运动 (即牵连运动所决定的运动) 就是绝对运动;如果没有牵连运动, 则动点的相对运动就是其绝对运动。也就是说, 动点的绝对运动可视为动点相对运动与牵连运动的合成运动。与三种运动相对应的三种速度:绝对速度νa、相对速度νr和牵连速度νe。动点相对于静系的速度是绝对速度;动点相对于动系的速度是相对速度;这里的牵连速度是牵连点相对于静系的速度。它们之间满足速度合成定理:νa=νr+νe;这是一个矢量式, 反映了三种速度之间的关系, 即绝对速度是相对速度和牵连速度的矢量和。求解问题中共有6个物理量, 已知其中的4个才能求解其他的2个未知量。一般情况下, 在两个方向上分别进行投影求解即可;特殊情况下, 如果三者组成直角三角形, 可以直接利用勾股定理求解;如果三者在同一直线上, 只能求解其中的一个未知量。

1.2 问题分析

在问题分析时, 首先要清楚所分析的整个系统有哪几部分组成, 每一部分做什么形式的运动, 是平动, 还是定轴转动, 或者其它形式的运动;它们相互之间又有什么联系。其次, 在点的合成运动分析中, 动点和动系的选取是求解点的合成运动的关键, 直接关系到求解问题的难易程度。动点和动系的选取原则是力求相对运动轨迹简单直观, 容易判断[1,2,3]。一般考虑下面的几个方面:

1) 动点不在动系上。

动点和动系不在同一个物体上, 理论力学的主要研究对象是刚体, 非常明显, 如果动点和动系在同一物体上, 它们之间是不可能产生相对运动的。

2) 牵连点在动系上。

牵连运动是动系相对于静系的运动, 牵连点不可能在静系上, 如果在静系上, 牵连点是不动的, 所以牵连点只能在动系上。动系本身是无限大的, 它随着物体一起运动, 不受物体的特定几何尺寸和形状的影响。

3) 牵连点是动系上与动点相重合的点。

这里需要注意的是:随着动点相对运动的进行, 牵连点在动点上取一系列的不同位置, 也就是说, 在不同的时刻动系上有不同的牵连点与动点重合。

2 教学案例

例1:图2所示凸轮顶杆机构, 已知凸轮的水平速度如图, 求图示位置AB杆的速度。

解:选AB杆上A为动点, 动系固连于凸轮。

分析:整个系统两部分, 顶杆AB和凸轮;各部分运动形式, 顶杆AB平动, 凸轮平动;按照动点和动系的选取原则, 顶杆AB上A点相对于凸轮的运动轨迹非常简单, 就是一个凸轮外轮廓。A点为动点, A点的绝对运动νa即为所求的AB杆速度大小未知, 方向已知;凸轮上与A点相接触的牵连点速度νe大小和方向已知;A点相对速度νr方向已知, 大小未知;各速度矢量关系如图2所示, 由此问题可以求解。

例2:图3所示框架转盘机构, 圆盘半径为R, 以角速度ω1绕水平轴CD转动, 支撑CD的框架又以角速度ω2绕铅直AB轴转动, 圆盘垂直于CD, 圆心在CD和AB的交点O处。当连线OM在水平位置时, 求圆盘边缘点M的绝对速度。

解:选点M为动点, 动系固连于框架。

分析:整个系统两部分, 转盘O和框架;各部分运动形式, 框架定轴转动, 圆盘相对于框架支撑CD定轴转动;点M的相对运动轨迹是以O为圆心, 在铅直平面内半径为R的圆, 同样非常简单。M点为动点, 它的相对速度νr大小和方向已知;牵连点在固连于框架结构的无限大动系上与M相重合的那一点, 牵连速度νe的大小和方向已知;M点的绝对速度νa大小和方向未知, 三种速度矢量关系如图3所示, 由此问题可以求解。

参考文献

[1]侯密山, 胡玉林.工程力学Ⅲ[M].东营:中国石油大学出版社, 2007.

[2]程燕平.理论力学[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2008.

《理论力学》课程的教学方法研究 第8篇

辩证思维方法是人们进行正确理性思维的方法, 是现代科学思维方法的方法论前提, 以概念作为为基础, 通过概念、判断、推理的形式, 认识事物的本质。主要有归纳与演绎 (从个别到一般、从一般到个别) 、分析与综合 (分析是综合的基础, 综合是分析的完成) 等, 辩证思维方法是相互贯通、相互渗透的、互相联系、不可分割的。通过辩证思维的方法运用, 让学生对概念、定理深入理解, 全面掌握分析和解决问题思路和方法, 我们从以下三个方面进行分析:

1 运用联系与类比的方法, 剖析基本概念和基本定理

《理论力学》的概念繁多, 与高中物理和大学物理有很多重复, 研究思路有很大的相似性, 一些基本的概念可以让学生自己复习一下, 教师不用再讲述。但从联系角度出发把概念进行归类, 概念是思维的细胞, 离开了概念, 所有的理论就成了无源之水, 无本之木。所以分析概念的联系与区别, 抛弃事物的片面性和表面性, 抓住本质属性, 按照现象概念推理本质性结论这样的过程, 学会如何进行知识的迁移, 提升分析问题的水平。例如:静力学部分的概念主要包括力、力偶、力矩的概念, 从它们的联系出发直接比较三者的异同, 三者在轴上的投影分析, 接着讲解它们的如何简化的方法, 分清各个简化定理的使用范围及成立条件, 对比平面力系与空间力系的简化结果, 加强对结论的理解, 从约束反力角度分析摩檫力性质和特点, 讲解该部分内容时需要联系动力学的一个重要概念:动量矩, 同时把相关概念解释清楚, 再讲解相关定理, 这样可以节约很多时间。运动学部分:先研究点在矢量坐标系、自然坐标系、直角坐标系运动规律, 分析同一点在三个坐标系中的关系及运动规律的描述方法。再比较分析不同参考系中三种运动的定义:即绝对运动、相对运动、牵连运动。阐述三种定义时, 必须通过一个具体的例子, 结合辩证法思想分析三者的联系和区别, 尤其是三种运动的轨迹曲线特点, 找出动点、动系、定系、牵连点关系。牵连速度求解问题是个难点, 必须分清在所选参考系的轨迹是否明显, 特别要注意三种速度的方向和三种速度关系, 发现它们始终满足平行四边形法则, 比较刚体的平动与刚体的平面运动的概念, 弄清楚两种运动规律速度、角速度、角加速度、加速度特点和求解方法, 这两个概念学生很容易混, 把平面运动看成平动, 把平动当成平面运动。动力学部分与静力学、运动学是很有联系的, 它是探讨作用力与机械运动的科学, 例如速度对时间变化率是加速度, 动量矩对时间的变化率推导出动量矩定理和刚体定轴转动的微分方程, 功对时间的变化率推导出功率方程, 这样就可以解决平动效应与主矢、转动效应与主矩的关系。从公式联系出发, 推导出公式容易理解, 方便记忆, 能够灵活运用解决具体问题。

2 运用归纳与演绎的方法, 即从个别到一般, 从一般到个别的方法, 把握定理和概念的运用

唯物辩证法是对自然、社会、思维的一般规律的概括, 一种方法论, 是一种科学的认识方法。我们可以从个别实例推导出一般理论 (定理和公式) 可以节约时间, 提高效率, 帮助学生学会分析问题。例如, 静力学部分关键是受力分析, 要把受力分析把握好, 必须要搞清楚约束的特征, 该部分内容可以通过一个包含各种约束的例题来说明各种约束和约束反力特点, 这样非常明了。研究力系平衡问题时, 寻找一个典型求解平面力系平衡问题的例题和一个空间力系的平衡问题的例题, 归纳出运用力矩与投影方程的规律, 选择坐标系的技巧, 简化计算, 提高学生学习《理论力学》的兴趣。运动学部分的速度合成定理通过一艘船横渡河流的实例, 分析三种运动, 推导出速度合成定理的公式, 即绝对速度等于牵连速度与相对速度的矢量和, 学生对公式的把握更直观, 便于理解和运用, 再举例分析, 理解得到强化, 至于公式的推导可以自行学习。同样可以推出牵连运动为平动和转动时点的加速度合成定理, 再通过实例分析比较加速度公式异同, 分析科氏的方向和大小的计算, 科氏加速度是一个难点, 搞清楚它来源于两个部分:一部分是由于相对速度方向的改变产生;一部分是牵连速度大小的改变而产生, 同时结合矢量投影定理的应用。利用同样的方法研究平面运动的合成与分解, 可以剖析平面图形内各点速度和加速度求解方法, 通过典型例题讲解, 最好是可以分别运用基点法、速度投影定理、速度瞬心三种方法在同一题中求同一点的速度, 让学生比较分析三种求速度的方法的特点, 总结出它们的规律, 然后, 出三道类似的计算题让学生自己分析。工科的学生注重公式、理论的运用, 公式的理论推导可以作一般性了解, 掌握这些方法后再去解决具体问题, 可以得心应手, 游应有余, 调动学生学习《理论力学》的积极性。

3 运用分析与综合的方法, 提高学生灵活、综合运用知识解决实际问题的能力

分析与综合的思维方法比归纳与演绎要深刻得多, 高级的多, 分析就是把所要研究的问题进行分解, 再把分解的各个部分加以研究, 找出规律性的东西。综合就是把整个问题分解成各个部分的基础上, 再按其内在规律结合成一个统一整体, 不是简单地、机械地凑合在一起的, 分析与综合实际上是个整体与部分的关系问题, 也是个共性与个性的问题。一个正确的认识过程, 就是要把分析与综合两者结合起来, 才能形成一个关于事物的统一的整体认识。在《理论力学》的教学过程中运用分析与综合的思维方法, 可以培养学生的创新能力、建构力学模型的能力, 这个能力可以体现在周培源全国大学生力学竞赛综合题上, 就是说, 主要应用于解决具体问题的综合运用上, 也是作为一种辩证的逻辑思维方法价值所在。例如, 在静力学受力分析时, 画整体受力分析与各个杆件的受力分析, 可以看成分析与综合思维方法的运用, 运动学部分:点与刚体的复合运动的综合题, 体系包括二、三个以上的杆件, 先分析每个杆件的运动规律, 杆件的运动一般分为定轴转动、平面运动、平动。再分析点的运动的速度、加速度、角速度、角加速度, 对于平板构件, 可以进行简化为杆件来研究其运动规律。最后综合分析整体运行规律, 可能还要多次运用矢量投影定理 (速度矢量投影和加速度矢量投影) 。动力学部分:最重要、最难的是运用动力学的普遍定理即动量定理、动量矩定理和动能定理解决动力学综合性的问题, 对于动力学的问题, 可以从运动微分方程和和牛顿三定律出发来解决, 如果问题复杂时, 利用动力学普遍定理联合求解会变得容易, 怎样找到合适的解题方法, 该部分的综合题理应采用分析与综合的思维方法, 对系统的整体和部分进行受力分析, 选择不同的定理。所应用的定理不同, 受力分析的侧重点是不一样的。由于内力或内力主矢不改变质点系的动量和动量矩, 因此应用动量和动量矩定理时没有必要考虑内力, 但应用动能定理时一定要考虑内力, 内力做功可能不为零。接着就分析其各个部分运动性质, 然后, 从整体上分析比较所选择定理和方程的优劣, 通过综合分析可以让复杂的问题简单化。

4 结语

随着《理论力学》教学课时的压缩, 按照新的《理论力学》大纲要求, 许多高校把运动学和动力学部分与大学物理重叠的内容删去了, 这样出现了教师的教学跨越性学生学习上有难度, 突然进入动力学三大定理, 显得知识脱节, 无所适从的感觉。如果再按照原来的教学方法来组织教学, 学生和教师都会难以适应, 会严重影响教学效果。我们采用唯物辩证法, 把辩证思维方法运用到《理论力学》当中去, 可以调动学生的学习《理论力学》的积极性和学习兴趣, 增强学生解决实际问题的能力。《理论力学》中的许多问题的力学模型来源于实际工程问题, 掌握好《理论力学》学习方法和基础知识, 能够为后续专业课程的学习打下坚实的基础。

最近几年笔者担任车辆工程、材料控制工程等专业的《理论力学》主讲教师, 通过唯物辩证思维法应用, 教学效果逐渐显著, 主要表现在及格率不断提高和高分人数的比率不断增多上。

摘要：根据理论力学课程的自身特点, 运用归纳与演绎、分析与综合等辩证思维方法组织教学, 充分调动学生学习理论力学积极性和学习兴趣, 培养学生的创新能力, 增强解决实际问题的能力, 提高教学效果。

关键词：辩证思维,教学方法,归纳与演绎,联系与类比

参考文献

[1]吴宏章.当前工科专业《理论力学》课程存在的问题及对策[J].中国科技信息, 2012 (12) :254-255.

[2]孙海滨, 刘婷婷.理论力学课堂教学质量调查与分析[J].当代教育论坛 (教学研究) , 2011 (4) :110-111.

[3]孙玉周, 许君风.《理论力学》授课中的命题式教学方法研究[J].中国电力教育, 2013 (5) :103-104.

[4]高斌.工程力学[M].长沙:湖南大学出版社, 2007 (7) .