力学究竟有多难

这位是记者文彩飞

春节期间，他沉浸在美食、旅游和朋友聚会中，而河南大学生陶佳沉浸在自己的力学课本中。

事实证明，在这学期的建筑力学考试中，陶佳班的及格率接近30%。作为一门“只知道”的课程，令人惊讶的是停课率如此之高。更令人费解的是，不仅建筑专业如此，包括力学相关专业在内的学生群体中，力学课程的停课率也更高。

假期开始时，陶佳班的学习委员会在朋友圈子里提醒，“请把你的力学课本带回家……”省略是不言而喻的——准备补考。

这不是一个恰当的例子。

早在多年前，北京大学物理学院副院长、电动力学讲师于就在一封公开信中揭露，学生们失败得太多了。为了避免扰乱教学秩序，老师们不得不提高分数。仅仅几年过去了，情况似乎没有改善。

课程属性导致的理解困难

力学真的很难吗？

天津大学机械工程学院副院长、理论力学讲师曹在接受《中国科学报》采访时表示，力学相对来说比较难学，因为它使用了更多抽象的逻辑能力和数学知识。这在理论力学中尤其困难，在考试中尤为明显。与材料力学相比，理论力学具有更高的毕业率。

目前，高校力学课程主要面向工程专业，涉及机械、土木工程、海船、水利、航空航天等专业，属于专业基础课。学生在大一完成公共基础课程，二年级和三年级与专业课程有联系。力学是公共基础课向专业课过渡的课程之一。

机械问题来自工程。在修这门课之前，学生们没有太多的工程知识。此外，理论力学强调理论，分析抽象模型。因此，问题的背景太少，就像高中时解决数学和物理问题一样。陶佳也有同样的感受:“我不知道做这些问题的意义。”

由此带来的问题也很明显。例如，有许多体育组织，学生无法想象如何锻炼，而且很难找出每一次锻炼量之间的关系。“一方面，学生需要很强的逻辑思维能力和数学能力；另一方面，学生需要工程背景知识。很难突然让学生生硬地理解。”曹说，这也是国内力学教材中的一个大问题。

记者了解到，“理论力学”课程起源于苏联模式下的教育。欧洲和美国的大学没有提供相同的课程，而是提供“工程力学”或“应用力学”。此外，欧美教材包含大量的工程背景知识，告知学生问题的来源，使学生对问题有更清晰的理解。

事实上，力学只是许多难度系数较高的专业基础课的一个缩影。我们还经常听到大学生抱怨电路、电机和材料方面的困难。那么，在力学和基础课程中，哪些常见问题是很难解决的？

可以翻转课堂开放思想

“包括力学在内的绝大多数课程仍然是以学科为导向的。对于学生来说，阅读文学作品、理解和通过研究性话题解决问题(如做大作业)以及通过写作和解释来展示这些问题都是太少了。这既不利于学生的学习，也不能提高他们上课的兴趣。”指出了曹的问题。

与简单的教学相比，学生可能更愿意独立思考和解决问题。然而，今天的教师教学模式不利于学生的自主学习。国内大学课堂的一个常见问题是大学课堂仍然是中学式的，不像国外大学课堂，允许学生在课堂上热情地讨论和提问。

翻转课堂以小组讨论和吸引课堂注意力而闻名。这也是高校课程改革的一个热门话题。那么，翻转课能拯救专业基础课中不思考、昏昏欲睡的学生吗？

中国教育科学院的研究员楚·赵辉指出，翻转课堂是学生通过自学理解问题，然后自己说出问题的过程。允许有一些不理解。因此，它更适合难度较低的课程。

然而，对于更难的课程，他仍然记得老师在物理课上的关键词:“多看多练，没有足够的量(积累)”。"基础训练为解决问题提供了空间，而薄弱的基础缺乏回旋余地."楚赵辉说道。

曹说，从效率的角度来看，一个好老师的教学效率必须远远高于学生的自学。一门好的专业基础课的关键在于教师如何教它，然后安排学生自己学习。“翻转教室可能是其中的一部分，但在正常教学中，更重要的是给学生提问，并在传授知识的同时启发他们思考。学生们被要求课后阅读更多的参考书。”

以力学为例，他经常鼓励学生，“如果你想彻底学习，你就必须阅读三到五本参考书，并与教材进行比较。”

提高的方法在于加强基本技能。

陶佳也很愤愤不平，因为他没有参加建筑力学课程。显然，坐在每个班级前三排的是学生，但他们仍然逃脱不了离开班级的命运。经过思考，他认为这是由于学习不够。

仍然有许多“陶佳人”在课堂上认真听讲，但是他们没有足够的课外努力。他们仅限于做作业和看PPT，课堂内容没有被完全消化。中国大学生普遍缺乏努力工作的现状。此外，现在学生的学习目的相对功利。当他们看到好处时，他们努力工作，并与那些看不到的人打交道。改变被动学习的现状并不容易。

在曹看来，实行完整的信用体系可能是一个突破。虽然国内大学宣称实施学分制，但它是形式上的，而不是管理上的。在真正的学分制下，如果一门课程没有通过，必须先通过，然后才能选择下一门课程。另一方面，国内的学院和大学已经安排学生像往常一样重新参加课程和考试。"没有淘汰，学生更像是被强迫学习，缺乏主动学习的动力."

当然，缺乏理解与教师的教学方法密切相关。如果老师不改进，学生自然学不好。现行教材存在明显的缺陷，但如果教师每次都思考如何改进教学，而不是仅仅完成课程，他可以在很大程度上弥补这一缺陷。

曹认为，大学应该做最核心的三件事:一是培养计划，即如何设置整个课程体系；第二，教学模式主要针对课堂教学。第三，质量保证体系，即专业认证和教学评估。

中国加入“华盛顿协议”并融入国际工程教育体系后，认证之火爆发了。然而，前两个问题没有得到应有的重视。以培训计划为例。该课程的培训计划应该是一个系统工程，但它往往修改得很差。它包括哪些链接、课程内容、提供了哪些课程、哪些课程不是必需的、是否添加了最新内容以及是否要添加学生项目，这些通常不会完全反映在培训计划中曹说，这些恰恰是改进教学的重点。

有这样一个逻辑:如果学生学习灵活，他们将来对知识的使用将会相对灵活；如果学生死记硬背，他们对知识的理解和深化在将来会大大减少。褚赵辉呼吁打破中学应试教育模式，在课程中建立相应的拓展环节。"就像开车一样，介入这个过程需要更长的时间来缓冲."

中国科学新闻(2019-02-20，第二版)