工程力學剛體靜力學部分教學方法初探

張文娟+宋杰光+宋士華+曾憲任

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

關鍵詞：工程力學；剛體靜力學；實例

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

《工程力學》這門課主要包括剛體靜力學、材料力學及運動力學，是機械類專業學生必須掌握的一門重要的基礎課。這門課的特點是概念多、理論性強并且比較抽象，需要聯系工程與生活中的實例來建立概念，由基本力學規律出發，經數學演繹建立理論，再應用于工程實際[1]。剛體靜力學部分是整個課程的基礎，因此學好剛體靜力學部分對學好工程力學起著至關重要的作用。結合自己的教學經驗，我認為要學好剛體靜力學部分，需要在下述幾方面努力。

一、多關注生活中的實例

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實生活中的影子。只有學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，再通過知識來指導生活。比如剛體靜力學部分“力對軸之矩”我們可以舉開門、關門的例子；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，可以向學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合理論基礎進行教學，學生比較容易理解，能提高學生的學習興趣，培養學生積極思考的能力[2]。

二、上課多練習

工程力學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用的例子。不要一講完計算理論公式，馬上就讓學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在空間坐標軸的位置及力在空間坐標軸的投影有關，那么我們就舉簡單的直接套用公式的例子。

當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，把各種類型的約束力的類型都練習到，讓學生一看到題就能明確地畫出它的受力圖。

工程力學這門課我建議用板書來教學，因為這是一門需要學生緊緊跟著老師思維學習的課程。在老師進行板書的時候，學生可以思考，可以把不懂的問題搞懂。當老師接著講課的時候，學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的話，雖然多媒體可以形象地展示各種模型、物體受力發生的變化等等，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。那么學生還沒搞清楚一個問題下一個問題就來了，這樣打擊了學生的積極性，最終學生就會放棄聽課。所以我建議這門課用板書的形式來授課。

三、章節前后聯系，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過的知識，因為每一課的內容都是在前面特別是上一節課內容的基礎上深化的。通過復習，學生對學過的知識有個總結，同時能更好地學習新的課程。比如說力系的簡化與平衡這一章，這章內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，每一課的內容都要用到上節課講的內容。所以復習和回顧前面所學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。我們盡量在最后復習的時候，用多種方法來解答，這樣學生就能把知識學活，而不是一味地認為某個題只能用某種方法。

四、結束語

《工程力學》這門課要學好，老師主要要激發學生的學習興趣，培養學生良好的學習習慣。老師的作用不僅在于傳授知識，更重要的在于教會學生學習方法。老師所傳授的知識是有限的，老師更重要的作用是培養學生學習的方法。學生一旦學會方法，離開老師他也可以自己學習。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過程的不斷思考和改進下，在學生的主動學習和思考下，《工程力學》這門課將會學起來越來越簡單有趣。

參考文獻：

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

[2]葛群.生活實例在工程力學教學過程中的應用[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