《理論力學》課程教學的探討

閔磊

摘要：本文主要討論在教學總時數減少或不足的前提下，如何能夠更多的完成理論力學教材體系中的教學內容。其基本方法是抓住理論力學不同于大學物理學的重點核心內容為主要教學目標，對于理論力學和物理學有概念和定理相重復的地方，采用以復習物理學知識建立理論力學新的概念和理論體系，以一至二個典型例題使學生了解和掌握理論力學的思維方式和解題方法。這樣可以節約相應的教學時數應用于后續的教學內容。教師還應該考慮教材內容的適當刪減。

關鍵詞：教學目標教學內容概念復習內容刪減

中圖分類號：G642.0

1.前言

理論力學是工程類本科專業的技術基礎課，是學生首次接觸工程實際問題，研究機械機構運動分析的專門學科。教學總時數64學時完成第一分冊（以哈工大《理論力學》第7版為例）的全部教學內容通常是做不到的。其原因之一是學生生源不能與內地知名重點高校相比，原因之二是要在課堂教學中安排習題討論訓練，原因之三是法定節假日放假可能會使教學時數減少。其四學生自主學習積極性的減少也是影響教學進度的重要原因之一。再加上與內地對口支援高校搞聯合辦學，要求把應該在本科二年級第三學期開設的理論力學課程教學計劃提前到一年級第二學期，大學物理和理論力學同時進行的教學對學生掌握知識增加了困難。為了更好地完成理論力學的教學任務同時又應該考慮教學內容有相互銜接但又區別于物理學，對教學內容的安排與刪減就需要認真考慮。下面就具體內容安排做些探討。

2.教學內容安排的探討

1） 靜力學的教學內容

靜力學是工程計算的力學基礎，學生必須掌握受力圖、力系簡化和平衡計算等內容。在靜力學中考慮刪減摩擦問題和空間力系問題。考慮摩擦求平衡的問題主要是滑動摩擦力問題，大學物理課程中摩擦力的概念已經夠用了，無需再討論。只需通過習題4-6 關于磚夾設計的摩擦平衡問題，使學生了解利用摩擦角概念和二力平衡原理求解此題會更簡單。空間力系要求學生掌握力在三坐標軸上投影以及力對三坐標軸求力矩的基本概念和計算方法。其他空間力系問題均刪除不講。希望學生將來可以將平面力系理論推廣應用于空間力系。在采用多媒體課件教學的同時應該考慮黑板板書習題課的教學，以更好地訓練學生的解題思路和計算方法。

2） 運動學的教學內容

運動學教學內容的重點是點的合成運動和剛體的平面運動。點的運動學和剛體的簡單運動的概念與計算學生在大學物理課中已經有所了解，這部分教學內容以復習物理知識為基礎建立理論力學新的概念體系，因為理論力學和物理學的概念表述略有不同。通過例題和習題訓練使學生掌握求解工程實際問題的思維方式和計算能力，以便為合成運動和平面運動的計算打好基礎。

3） 動力學的教學內容

動力學教學內容的重點是物理學未能涉及的部分。即剛體平面運動微分方程的應用、達朗貝爾原理（動靜法）和虛位移原理等問題的分析能力和解題能力的訓練和培養。質點的動力學基本方程、動量定理、動量矩定理和動能定理等章節中與大學物理課的內容有較多的重復，但是概念表述上略有不同。這部分的教學仍然是在已知物理知識復習的基礎上建立理論力學的概念體系，使學生認清雖然概念表述不同但實質是完全相同的。通過例題和習題訓練培養學生對工程實際中更復雜動力學問題的解題能力。

3.結束語

理論力學課程的教學目標一方面是培養學生分析問題和解決問題的能力，另一方面又是為后續各門課程打下良好的力學基礎。還要考慮到本科學生今后報考研究生的發展問題。所以在教學中要盡可能多地完成理論力學課程的教學內容，使其理論體系更完整，使學生了解和掌握更多的理論力學知識。所以在與物理學相重復的教學內容上盡量少花費教學時數。總之，既要保證教學質量又要使學生了解盡可能多的理論力學解題方法。教師在教學方法和內容取舍方面要作認真研究和準備才能更好地完成教學目標。

參考文獻：

[1] 哈爾濱工業大學理論力學教研室.理論力學（I）第7版 [M].北京：高等教育出版社，2009.7（2010重印）.

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[3] 大學物理編寫組.大學物理（上冊）[M].天津：天津大學出版社，2005.2（2006.2重印）.