工程力學(xué)剛體靜力學(xué)部分教學(xué)方法初探

張文娟+宋杰光+宋士華+曾憲任

摘要：通過老師多舉實例、學(xué)生多觀察、多思考生活中有關(guān)物體的受力分析、多做題以及把所學(xué)的知識前后聯(lián)系、融會貫通等方法，剛體靜力學(xué)將學(xué)起來簡單有趣。

關(guān)鍵詞：工程力學(xué)；剛體靜力學(xué)；實例

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）07-0191-02

《工程力學(xué)》這門課主要包括剛體靜力學(xué)、材料力學(xué)及運動力學(xué)，是機械類專業(yè)學(xué)生必須掌握的一門重要的基礎(chǔ)課。這門課的特點是概念多、理論性強并且比較抽象，需要聯(lián)系工程與生活中的實例來建立概念，由基本力學(xué)規(guī)律出發(fā)，經(jīng)數(shù)學(xué)演繹建立理論，再應(yīng)用于工程實際[1]。剛體靜力學(xué)部分是整個課程的基礎(chǔ)，因此學(xué)好剛體靜力學(xué)部分對學(xué)好工程力學(xué)起著至關(guān)重要的作用。結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗，我認為要學(xué)好剛體靜力學(xué)部分，需要在下述幾方面努力。

一、多關(guān)注生活中的實例

理論知識來源于生活，那么我們在講理論知識的時候，必然能找到該理論知識在現(xiàn)實生活中的影子。只有學(xué)生通過生活中的例子加深對知識點的理解，才能更加準確地把握知識，再通過知識來指導(dǎo)生活。比如剛體靜力學(xué)部分“力對軸之矩”我們可以舉開門、關(guān)門的例子；還有受力圖中各種符號比如鉸鏈、固定鉸支座、活動鉸支座我們可以舉剪刀、閘刀、挖土機、翻斗車等例子，方便同學(xué)形象地記憶；比如球形鉸鏈，可以舉游戲操作桿、汽車變速桿的例子；在講解力偶概念的時候，可以向?qū)W生演示擰緊擰開水杯蓋時兩個手指給瓶蓋的力以及騎自行車時車把及腳踏板的受力。在講課中通過實際生活案例結(jié)合理論基礎(chǔ)進行教學(xué)，學(xué)生比較容易理解，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生積極思考的能力[2]。

二、上課多練習(xí)

工程力學(xué)這門課程有很多計算公式，老師在推倒出計算公式后，最好舉幾個能直接套用公式的例子，然后深入淺出，再用公式解決實際生活中應(yīng)用的例子。不要一講完計算理論公式，馬上就讓學(xué)生做實際中運用的例子。因為一看到實際中的例子，題目中列出一大片的文字，學(xué)生在潛意識里就會有種蒙的感覺，自己先把自己嚇倒了，更沒信心接著做題了。比如“力對點之矩”中課本中推導(dǎo)出力矩的公式為一矩陣，這個矩陣僅僅和力的作用點A在空間坐標(biāo)軸的位置及力在空間坐標(biāo)軸的投影有關(guān)，那么我們就舉簡單的直接套用公式的例子。

當(dāng)然我們也可以用其他方法來得到答案。通過求力F對通過O點的各坐標(biāo)軸的矩合起來就是對點O的矩。

還有畫受力圖，講完各種類型的約束力后，在講的過程中要舉各種類型約束力的例子，講完后要綜合練習(xí)，把各種類型的約束力的類型都練習(xí)到，讓學(xué)生一看到題就能明確地畫出它的受力圖。

工程力學(xué)這門課我建議用板書來教學(xué)，因為這是一門需要學(xué)生緊緊跟著老師思維學(xué)習(xí)的課程。在老師進行板書的時候，學(xué)生可以思考，可以把不懂的問題搞懂。當(dāng)老師接著講課的時候，學(xué)生就會跟上老師的思維。而如果用多媒體對這門課進行教學(xué)的話，雖然多媒體可以形象地展示各種模型、物體受力發(fā)生的變化等等，但由于多媒體的幻燈片都是老師事先做好的，有些突發(fā)的情況老師就可能沒有想到，再加上老師如果上課緊張的話，講課速度就會加快。那么學(xué)生還沒搞清楚一個問題下一個問題就來了，這樣打擊了學(xué)生的積極性，最終學(xué)生就會放棄聽課。所以我建議這門課用板書的形式來授課。

三、章節(jié)前后聯(lián)系，融會貫通

每次上新課我都會用十分鐘左右的時間來回顧學(xué)過的知識，因為每一課的內(nèi)容都是在前面特別是上一節(jié)課內(nèi)容的基礎(chǔ)上深化的。通過復(fù)習(xí)，學(xué)生對學(xué)過的知識有個總結(jié)，同時能更好地學(xué)習(xí)新的課程。比如說力系的簡化與平衡這一章，這章內(nèi)容先介紹力系的分類，再講最簡單的力系——匯交力系的簡化與平衡，接著進一步講空間任意力系的簡化與平衡，每一課的內(nèi)容都要用到上節(jié)課講的內(nèi)容。所以復(fù)習(xí)和回顧前面所學(xué)的知識是非常有必要的。

對于有些題目，我們可以用多種方法得到答案。我們盡量在最后復(fù)習(xí)的時候，用多種方法來解答，這樣學(xué)生就能把知識學(xué)活，而不是一味地認為某個題只能用某種方法。

四、結(jié)束語

《工程力學(xué)》這門課要學(xué)好，老師主要要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。老師的作用不僅在于傳授知識，更重要的在于教會學(xué)生學(xué)習(xí)方法。老師所傳授的知識是有限的，老師更重要的作用是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的方法。學(xué)生一旦學(xué)會方法，離開老師他也可以自己學(xué)習(xí)。所謂的“授人以魚，不如授之以漁，授人以魚只救一時之急，授人以漁則可解一生之需”。我相信在老師對自己的教學(xué)過程的不斷思考和改進下，在學(xué)生的主動學(xué)習(xí)和思考下，《工程力學(xué)》這門課將會學(xué)起來越來越簡單有趣。

參考文獻：

[1]徐慶鄉(xiāng).《工程力學(xué)》多媒體教學(xué)方法的探討[J].高教論壇，2006，4（2），80-81.

[2]葛群.生活實例在工程力學(xué)教學(xué)過程中的應(yīng)用[J].中華少年，2015，11（28），74-75.

Abstract：The statics of rigid body in engineering mechanics will be more simple and interesting by the following method：The teacher gives more examples of life. Students often observe and think about the stress analysis of objects in life. Otherwise，students do more exercises. Furthermore，students should contact the knowledge before and after and achieve mastery through a comprehensive study of the subject.

Key words：engineering mechanics；the statics of rigid body；examples of life