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如何學(xué)好工程力學(xué)
如何學(xué)好工程力學(xué)【1】
摘要：本文根據(jù)工程力學(xué)的課程特點(diǎn)，結(jié)合筆者的教學(xué)實(shí)際，闡述了如何學(xué)好工程力學(xué)，對(duì)提高高職院校學(xué)生的綜合能力有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞：高職 工程力學(xué) 學(xué)習(xí)方法
工程力學(xué)是高職機(jī)械類工種的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，許多工程實(shí)踐都離不開工程力學(xué)，工程力學(xué)又和其它一些后緒課程及實(shí)習(xí)課有緊密的聯(lián)系。
所以，工程力學(xué)是掌握專業(yè)知識(shí)和技能不可缺少的一門重要課程。
下面我談?wù)勅绾螌W(xué)習(xí)工程力學(xué)。
1、注意理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)習(xí)由被動(dòng)變主動(dòng)。
有些同學(xué)總認(rèn)為工程力學(xué)課程肯定是很難的，自己肯定學(xué)不好的，就失去了學(xué)習(xí)的信心，甚至放棄了工程力學(xué)課程的學(xué)習(xí)，這是極其錯(cuò)誤的。
其實(shí)工程力學(xué)課沒那么可怕，應(yīng)該把它當(dāng)作“紙老虎”。
不要帶著思想包袱進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以把它們當(dāng)作是普通的課程學(xué)習(xí)，甚至當(dāng)作自己的一種興趣愛好來學(xué)。
興趣是一個(gè)人力求認(rèn)識(shí)某種事物或愛好某種活動(dòng)的傾向。
它伴隨著一定的情感體驗(yàn)，并能使人的注意力高度集中，它是人們有意識(shí)、有目的地認(rèn)識(shí)與反映現(xiàn)實(shí)和從事某種活動(dòng)的一種動(dòng)力。
當(dāng)一個(gè)人對(duì)某種職業(yè)活動(dòng)發(fā)生濃厚的穩(wěn)定的興趣時(shí)，不僅能充分集中自己的注意力，還能喚起積極地思索和深入地探究該職業(yè)的熱情，使人的心理活動(dòng)處于積極興奮狀態(tài)，可見興趣在完成學(xué)習(xí)任務(wù)中的重大作用。
在學(xué)習(xí)工程力學(xué)時(shí)，應(yīng)常結(jié)合實(shí)際給課程增添趣味色彩，如：我們用板手?jǐn)Q緊螺母時(shí)，用大板手省勁，而用小板手很費(fèi)勁，這用力矩理論很容易解釋：又如一直徑不同的鋼桿，兩端受外力作用而拉伸，當(dāng)力F增大到一定值時(shí)，由經(jīng)驗(yàn)可知，斷裂必發(fā)生在直徑較小的一段上，這驗(yàn)證了衡量構(gòu)件強(qiáng)度的物理量是應(yīng)力。
通過開闊視野，將趣味性的感性知識(shí)升華到理性認(rèn)識(shí)，達(dá)到愉快學(xué)習(xí)的目的，激活對(duì)工程力學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，把學(xué)習(xí)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)。
2、注意掌握公理、定理、定律、基本概念。
工程力學(xué)的公理、定理、基本概念很多，如：二力平衡公理，力的平行四邊形公理，三力平衡匯交定理，胡克定律，力的概念，約束的概念，力矩的概念等，這些我們必須熟記，同時(shí)對(duì)其內(nèi)涵、要素、適用條件等要反復(fù)理解，做到真正掌握，這樣我們?cè)诜治隽W(xué)問題時(shí)不致于無從下手。
工程力學(xué)的概念、公理、基本規(guī)律很多，我們?cè)趯W(xué)習(xí)中要注意它們之間的聯(lián)系，比較它們的含義和表達(dá)形式，找到它們的異同點(diǎn)，以利于真正理解和掌握。
如：平面任意力系、平面匯交力系、平面平行力系，它們的共同點(diǎn)是各力都在同一平面內(nèi)，不同點(diǎn)是力的方向、力的作用點(diǎn)不同;又如二力平衡公理與作用與反作用公理的共同點(diǎn)是兩力都是大小相等、方向相反、且作用在同一條直線上，不同點(diǎn)是一個(gè)是兩力作用在同一物體上，一個(gè)是兩力作用在不同物體上。
通過比較，可以從本質(zhì)上理解和掌握概念、規(guī)律、公理，提高認(rèn)知能力、強(qiáng)化記憶、提高綜合思維能力。
3、注意力學(xué)模型和假設(shè)。
在解決工程力學(xué)問題時(shí)，常將實(shí)際物體抽象為力學(xué)模型，或?qū)ξ矬w做某種假設(shè)，使問題大為簡(jiǎn)化，更能準(zhǔn)確地反映客觀事物的本質(zhì)。
我們?cè)趯W(xué)習(xí)中要注意力學(xué)模型。
如：理論力學(xué)中剛體模型，應(yīng)用在物體受力時(shí)主要改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而變形很小的情況;計(jì)算內(nèi)力時(shí)的截面法，假設(shè)截面所受內(nèi)力用外力代替;計(jì)算應(yīng)力的平面假設(shè)等。
4、注意解應(yīng)用題，加強(qiáng)課堂練習(xí)。
解應(yīng)用題是工程力學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)重點(diǎn)，解題能力的高低既是衡量學(xué)生對(duì)基本概念、基本規(guī)律掌握的牢固程度，也是度量學(xué)生綜合分析能力和解決問題能力高低的標(biāo)準(zhǔn)。
通過解題，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)許多規(guī)律性的東西。
如：所有平面力系的平衡方程都是方程∑Fix=0，∑Fiy=0，∑Mo(Fo)=0的演變：我們畫受力圖時(shí)，只要嚴(yán)格按照下面的步驟做，就不容易在受力圖上少畫、多畫力或畫錯(cuò)力，這就是，先確定研究對(duì)象并畫出分離體圖，再分析研究對(duì)象的約束類型及約束反力的方向、作用點(diǎn)，然后在分離體上畫出所有主動(dòng)力和約束反力，并用正確的符號(hào)表示出來。
課堂練習(xí)是以學(xué)生為中心、重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、提高學(xué)生語言表達(dá)能力、培養(yǎng)學(xué)生綜合分析及解決問題的能力的學(xué)習(xí)方式，我們應(yīng)在學(xué)習(xí)中追求高的學(xué)習(xí)境界，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)成為一件愉快的事，提高自身分析問題解決問題的能力。
總之，工程力學(xué)雖然是一門難度較大的課程但是只要我們堅(jiān)定信心，并且用科學(xué)、有效的學(xué)習(xí)方法，我想一定能學(xué)好它。
參考文獻(xiàn)：
[1]哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室.理論力學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2009
[2]張勤.工程力學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2007
學(xué)好工程力學(xué)的方法【2】
摘要：工程力學(xué)是高職院校機(jī)械類各專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，就學(xué)生如何學(xué)好工程力學(xué)課程，從五方面談一談自己的看法。
關(guān)鍵詞：工程力學(xué);高職院校;學(xué)習(xí)方法
工程力學(xué)是一門理論性較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，同時(shí)又與工程實(shí)際聯(lián)系密切，機(jī)械類專業(yè)的許多課程都以工程力學(xué)為基礎(chǔ)。
工程力學(xué)課程中的內(nèi)容，包括理論力學(xué)和材料力學(xué)兩門課程中除專題部分以外的主要內(nèi)容。
由于此門課程屬于經(jīng)典力學(xué)，它所講的理論比較基本，似乎很容易懂，但一做練習(xí)題，卻不知從何下手，雖然苦思冥想，絞盡腦汁，但很多題目還是做不出來。
所以，學(xué)過工程力學(xué)的人都有一個(gè)共同的感覺，就是“理論易懂，題難做”。
因而得出工程力學(xué)難學(xué)的結(jié)論。
那么，怎么樣解決這一難題，才能學(xué)好工程力學(xué)?我認(rèn)為應(yīng)該從以下幾方面來考慮。
一、明確學(xué)習(xí)工程力學(xué)的意義
工程力學(xué)是高職院校工科專業(yè)一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。
是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)課后接觸到的第一門技術(shù)基礎(chǔ)課，它是學(xué)生從基礎(chǔ)課到專業(yè)課的橋梁，起著承上啟下的作用，這是因?yàn)樗窃S多后續(xù)課程的基礎(chǔ)。
比如，不同專業(yè)以后將要開設(shè)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、鋼結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、金屬切削原理、金屬塑形成型原理、擠壓模具技術(shù)的理論與實(shí)踐、沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)等專業(yè)課程都要用到工程力學(xué)中的知識(shí)。
工程力學(xué)中的大量理論與工程實(shí)際密切相關(guān)，可以直接用于工程解決實(shí)際問題，工程力學(xué)中的力學(xué)模型、練習(xí)題，基本上都是由工程實(shí)際中的各種構(gòu)筑物或構(gòu)件、零部件簡(jiǎn)化抽象而得的，例如：房屋的橫梁、車間的吊車梁、道路上的橋梁等都可以抽象成簡(jiǎn)支梁，房屋的雨篷、陽(yáng)臺(tái)、電線桿等都抽象成懸臂梁，屋架等都抽象成桁架，等等。
工程力學(xué)的知識(shí)可以直接用于工程實(shí)際問題中的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計(jì)算等。
由于工程力學(xué)是許多專業(yè)課程的基礎(chǔ)，因此，它在培養(yǎng)學(xué)生的工程技術(shù)能力方面起著重要的作用。
通過這門課程的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)、提高學(xué)生的邏輯思維(包括推理、分析、判斷等)能力，抽象化能力(包括將簡(jiǎn)單的實(shí)際問題抽象成力學(xué)模型、進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)描述、運(yùn)用力學(xué)理論求解)，實(shí)驗(yàn)觀察、動(dòng)手能力，自學(xué)能力，表達(dá)能力(包括文字和圖像)以及數(shù)字計(jì)算能力。
所以，作為高職院機(jī)械類各專業(yè)的學(xué)生，有必要學(xué)好工程力學(xué)課程。
二、正確理解并掌握“三基”內(nèi)容
所謂“三基”，是指工程力學(xué)中的基本概念、基本理論、基本方法。
眾所周知，建造房屋必須筑好堅(jiān)固的地基，構(gòu)筑知識(shí)結(jié)構(gòu)，同樣要打好基礎(chǔ)，要學(xué)好某門課程，首先也要掌握其最基本的知識(shí)，以后才談得上拓寬和靈活使用，學(xué)習(xí)工程力學(xué)也不例外。
首先，工程力學(xué)的基本概念比較多，例如力的概念，約束的概念，力矩的概念等，僅“點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)”一章中就涉及到兩個(gè)點(diǎn)(動(dòng)點(diǎn)、牽連點(diǎn))、兩個(gè)系、三種運(yùn)動(dòng)、三種速度、四種加速度等概念;如果不正確理解每一章中的概念，則在分析問題和具體計(jì)算中必定出錯(cuò)。
所以必須正確理解基本概念。
其次，是基本理論的理解。
工程力學(xué)的公理、定理很多，如：二力平衡公理，力的平行四邊形公理，作用與反作用公理，三力平衡匯交定理，合力矩定理，胡克定律，等等，這些我們必須熟記，同時(shí)對(duì)其內(nèi)涵、要素、適用條件等要反復(fù)理解，做到真正掌握，這樣我們?cè)诜治隽W(xué)問題時(shí)不至于無從下手。
要學(xué)好這些基本理論，如果只靠死記硬背是很難掌握的，也難以記住，最好的辦法是理解其實(shí)質(zhì)含義，融會(huì)貫通，找出各章基本理論之間的共性與個(gè)性。
比如：點(diǎn)的均變速運(yùn)動(dòng)與剛體的勻變速轉(zhuǎn)動(dòng)，這兩章中的公式較多，難以記憶，但只要認(rèn)真分析一下，便能看出它們之間有著一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，即：加速度與角加速度、速度與角速度、路程與轉(zhuǎn)角一一對(duì)應(yīng);又如：構(gòu)件各種基本變形時(shí)的強(qiáng)度、剛度計(jì)算公式雖然很多，但也有對(duì)應(yīng)的規(guī)律：不論四種基本變形中的哪種變化，都有：應(yīng)力=內(nèi)力/截面幾何性質(zhì)量，軸向拉(壓)與扭轉(zhuǎn)兩章中的：相對(duì)變形=內(nèi)力/抗變形剛度，絕對(duì)變形量=內(nèi)力×長(zhǎng)度/抗變形剛度，當(dāng)然，不同變形時(shí)的內(nèi)力、截面的幾何性質(zhì)量、抗變形剛度都不同，這就是其個(gè)性，只要記住了各章的個(gè)性及其之間的共性，則所有理論公式就都記住了，這樣可以解決公式多、難記憶的苦難。
再就是基本方法的掌握。
衡量工程力學(xué)學(xué)得好與否的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，就是看其分析問題、解決問題的能力和破題能力是否較強(qiáng)。
如果不熟練掌握工程力學(xué)的基本方法，滿足于聽得懂或抱有“抓考題、應(yīng)付考試”的想法，則必定學(xué)不好，見到題目無從下手，決不可能取得好成績(jī)。
原因在于工程力學(xué)中問題都對(duì)應(yīng)于工程實(shí)際中的實(shí)物，而工程實(shí)際中的實(shí)物又是千姿百態(tài)的，并且對(duì)于同一個(gè)實(shí)物，若側(cè)重考慮的因素不同，則又可以抽象成不同的力學(xué)問題，所以工程力學(xué)中的題目可以變化多樣、舉不勝舉，抓到考題的概率是極微小的。
因此，要想學(xué)好工程力學(xué)除了正確理解基本概念和基本理論以外，一是要適當(dāng)作預(yù)習(xí)，為聽課做準(zhǔn)備;二是要保證課堂聽課的效果，作好課堂筆記，值得注意的是，同學(xué)們?cè)诼犝n、記筆記時(shí)，應(yīng)該注意老師講課的重點(diǎn)，記住分析問題的思路和求解的方法，而不是抄老師的板書;三是課后復(fù)習(xí)，歸納總結(jié)，找出并掌握其中的一些規(guī)律。
如：求解靜力學(xué)問題的方法，主要是“四步”，即取分離體、畫受力圖、列平衡方程(有摩擦?xí)r加列摩擦補(bǔ)充方程)、解方程;又如：求解動(dòng)力學(xué)問題的方法也是“四步”，只是將靜力學(xué)中的“列平衡方程”改為“列動(dòng)力學(xué)方程及運(yùn)動(dòng)學(xué)補(bǔ)充方程”;再如：解決材料力學(xué)中主要問題的基本方法是：求內(nèi)力―內(nèi)力圖―進(jìn)行強(qiáng)度(剛度)計(jì)算，求內(nèi)力的方法――截面法(截、去、代、平)，不論受力、變形怎樣復(fù)雜，都可以用截面法求得內(nèi)力、找出危險(xiǎn)截面、從而方便地進(jìn)行強(qiáng)度(或剛度)計(jì)算。
三、要勤用腦、多動(dòng)手
工程力學(xué)的特點(diǎn)之一是習(xí)題多，并且有一定的計(jì)算量，在《工程力學(xué)課程教學(xué)基本要求》中對(duì)課后作業(yè)的“最少習(xí)題數(shù)”作了明確規(guī)定，只有通過一定數(shù)量習(xí)題的練習(xí)，才能達(dá)到最基本的要求。
此外，工程力學(xué)之所以“理論易懂，題難做”，也是因?yàn)槠浠A(chǔ)知識(shí)看起來簡(jiǎn)單，用起來卻變化多端，神通無窮。
它能解決多少問題，就看各人掌握的程度和創(chuàng)新能力了。
怎樣才能掌握和創(chuàng)新?像工程力學(xué)這門課程，不能只讀書本，而必須多做題，通過做題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決自己學(xué)習(xí)中存在的問題;幫助理解、消化、鞏固基本概念、基本理論;熟練掌握、靈活運(yùn)用基本方法;訓(xùn)練、提高自己的思維能力、表達(dá)能力及數(shù)字計(jì)算能力;這樣才能有所創(chuàng)新。
在做習(xí)題時(shí)應(yīng)該注意：切莫急于對(duì)答案，否則，將事半功倍。
一般來說，做題時(shí)，首先要認(rèn)真審題，分析此題是屬于哪種類型、需要用到哪些理論、有幾種解題方法;然后選用比較簡(jiǎn)單或者自己掌握得比較好的方法去求解，最后用其他方法進(jìn)行驗(yàn)算。
例如：平面一般力系的平衡問題，可以列三個(gè)獨(dú)立的平衡方程，而平衡方程又有三種形式，分別是一矩式、二矩式和三矩式;求作梁的內(nèi)力圖時(shí)，可以用基本方法、簡(jiǎn)便法或疊加法三種方法;求解平面運(yùn)動(dòng)剛體上任一點(diǎn)的速度時(shí)，可以用基本法、瞬心法或速度投影定理法三種不同的方法。
不論用哪種方法，最后結(jié)果是唯一的。
為了檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果正確與否，可以用其他方法核算。
可見，在做題時(shí)，一定要認(rèn)真分析，合理選用方法，才能迅速準(zhǔn)確地破解得答案。
在學(xué)習(xí)過程中，除了完成課堂布置的必做題以外，還應(yīng)該爭(zhēng)取多做題，通過不同類型習(xí)題的練習(xí)，才能使自己對(duì)這門課程做到“見多識(shí)廣，熟能生巧，舉一反三”，以致達(dá)到“正確理解，熟練掌握，靈活運(yùn)用”之目的。
四、注意理論聯(lián)系實(shí)際
工程力學(xué)是人類長(zhǎng)期認(rèn)識(shí)自然和改造自然的結(jié)晶。
力學(xué)的基本規(guī)律，是人們通過長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐和大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過綜合、分析和歸納總結(jié)出來的。
生產(chǎn)的需要促進(jìn)了力學(xué)的發(fā)展，同時(shí)，力學(xué)理論又反過來推動(dòng)生產(chǎn)不斷發(fā)展。
所以，學(xué)習(xí)工程力學(xué)必須注意理論聯(lián)系實(shí)際，在生活和生產(chǎn)實(shí)踐中，認(rèn)真觀察，勤于思考，將感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí)，并將理論應(yīng)用到實(shí)踐中去加以檢驗(yàn)。
如：我們用板手?jǐn)Q緊螺母時(shí)，用大板手省力，而用小板手很費(fèi)勁，這用力矩理論很容易解釋。
又如一直徑不同的鋼桿，兩端受外力作用而拉伸，當(dāng)力增大到一定值時(shí)，由經(jīng)驗(yàn)可知，斷裂必發(fā)生在直徑較小的一段上，這驗(yàn)證了衡量構(gòu)件強(qiáng)度的物理量是應(yīng)力。
五、注意力學(xué)實(shí)驗(yàn)
工程力學(xué)中許多理論是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的，如材料拉伸壓縮的力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)。
我們做實(shí)驗(yàn)時(shí)要認(rèn)真觀察，記錄數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果要仔細(xì)研究，用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證力學(xué)理論的正確性，同時(shí)增強(qiáng)學(xué)習(xí)工程力學(xué)的信心。
六、結(jié)語
工程力學(xué)是有關(guān)工程技術(shù)人員必修的技術(shù)基礎(chǔ)課程，作為今后將從事有關(guān)專業(yè)工作的工科學(xué)生有必要把它學(xué)好。
盡管比較難學(xué)，但只要能認(rèn)識(shí)它對(duì)后繼課程的影響，明確學(xué)習(xí)它的目的和意義，從而提高學(xué)習(xí)的自覺性，保證課堂的聽講效果，在學(xué)習(xí)中正確理解并熟練掌握基本概念、基本理論、基本方法，認(rèn)識(shí)做習(xí)題的重要性，自覺地多做習(xí)題，理論聯(lián)系實(shí)際，主動(dòng)思考工程力學(xué)中的理論在實(shí)際中的應(yīng)用，就一定能學(xué)好它。
一定要有信心克服學(xué)習(xí)中遇到的困難，通過努力學(xué)好工程力學(xué)，并使自己的能力得到提高，為后繼課程的學(xué)習(xí)，為今后的工作打下良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
[1]李海恒.如何提高中職生對(duì)于《工程力學(xué)》的學(xué)習(xí)興趣[J].職業(yè)，2009，(24)：74.
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