淺談大學《工程力學》課程學習技巧

單卓萍

摘要：《工程力學》主要適用高校機械類、近機械類各專業的學生學習，普遍被學生認為是一門難學的課程。結合《工程力學》課程的教學經驗，教學內容、教學方法、教學手段、學生學習方法等方面，談談大學《工程力學》這一門課程的學習技巧。

關鍵詞：工程力學；教學方法；教學經驗；學習方法

工程力學是一門理論性較強的技術基礎學科，該學科與工程技術聯系極為密切，知識領域涉及眾多的力學學科分支與廣泛的工程技術。該學科的定理、定律和結論廣泛應用于各行各業的工程技術中，是解決工程實際問題的重要基礎。其最基礎的部分包括“靜力學”和“材料力學”。本文將結合“靜力學”和“材料力學”的主要學習內容，列出以下幾點學習難點和突破難點的方法，為今后學好《工程力學》這一門課程提供清晰的學習思路和有效的學習方法。

一、學習難點之一：學習態度不端正

工程力學是一門理論性較強的技術基礎學科，包含的知識領域廣泛，與其他基礎學科如數學、高等數學、物理和工程制圖等學科內容密切相關，只有掌握好這些基礎學科的相關內容的前提下，才能更容易的更好的學習《工程力學》這一門課程。

《工程力學》這門課程的理論推導較多、例題計算量較大及學習要求有一定的空間想象能力等，這些原因使理科科目學不好及空間想象能力較差的學生就不愛學習《工程力學》這門課程，這部分學生認為：基礎打不好，學習更深的知識談何容易。最終這部分學生抱著勉強學習的態度學習，在學習中稍遇到一點困難就沒信心學習。

針對這一情況，首先我們必須端正自己的學習態度。“溫故而知新”，既然學科基礎打不好，那么我們有必要花點時間把以前學習的與《工程力學》這門課程知識相聯系的內容重溫一下，只有把相關的知識真正掌握了，才能獲得新的知識，才能有動力有信息去學習《工程力學》這門課程。

二、學習難點之二：沒有學習方法，不知如何開展學習

據調查了解，很多有興趣學習這門課程的學生既有端正的學習態度，又肯花時間去鉆研這門課程，可學習效果不明顯。大部分學生表示：自己在課前認真預習，課堂又認真聽老師講課，而且老師講解的內容自己都聽得懂，可一做例題或者做作業就是不會做，學習新章節內容應用之前所學章節的內容時，又不懂怎么用了，思維在這里卡住了，導致后面的內容怎么學都是模糊不懂。

針對以上情況，主要原因是學生學習不講方法，不能有效地開展學習，結果事倍功半。《工程力學》這門課程的理論推導較多、例題計算量較大，而且每章節之間的學習內容相互聯系，由淺入深，這就要求我們制定一個有效的學習方法開展學習。學習應包括四個階段：課前預習；課時認真聽講；課后復習及知識總結歸納；做習題鞏固。課前我們一定要花時間預習，自己在預習中遇到不懂的地方做出標記。課時，認真聽課，特別是自己預習時發現不懂的地方認真聽老師如何講解，遇到還是不懂的知識可以問老師或者其他同學。課后，回憶課堂內容，在理順知識內容后進行知識歸納，歸納出章節知識的重點難點及相互之間的關系。最后一階段為做習題，鞏固知識，提高知識的遷移能力，學會舉一反三。只有經過這四個階段的學習，我們真正掌握所學的知識，才能將知識融會貫通，才能做到“溫故而知新”。

三、學習難點之三：看不懂教材，把握不住教材內容。

很多學生學習這門課程都是教材有什么就學什么，每章就是從頭到尾把教材“啃”書，最終的學習結果是脫章學習，抓不住知識的重點難點，每一章都是在學習全新的知識點，不懂融會貫通。

針對上述這一學習難點，以下提出幾點突破學習難點的方法。

1.優化學習內容，突出學習重點

工程力學課程包括理論力學和材料力學兩門課程。根據學生專業發展情況，我們將兩門課程整合優化成兩個部分，即工程力學最基礎的部分“靜力學”和“材料力學”。“靜力學”是理論力學的一個分支，研究物體平衡規律的學科。“材料力學”重點學習工程構件在力作用下的基本變形形式及安全性設計要求。優化課程學習內容，避免學生花過多的時間和精力學習在專業發展方面應用較少的內容，學科學習內容重點突出，由特殊到一般、由平面到空間、由淺入深的開展學習，層次分明。

2.抓住學習重點難點，學會歸納總結知識

“靜力學”研究物體平衡規律的學科，重點學習構件在平衡狀態下的受力分析與受力關系，這就要求我們歸納出兩個學習重點：物體的受力分析和物體的平衡規律。

物體的受力分析是解決力學問題的基礎。分析物體的受力情況，并作出表明其受力情況的簡圖。受力分析的一般步驟：1）確定研究對象；2）取分離體，解除研究對象所受的全部約束，將其從周圍物體中分離出來；3）畫主動力，在研究對象的分離體簡圖上畫出主動力；4）畫約束力，在研究對象的分離體簡圖上畫出約束力。如圖1為球體的受力圖。

根據物體的平衡規律，確定平衡力系中的未知力。當物體處于平衡狀態時，作用于物體上的力應滿足一定的條件，列出平衡方程。對于平面力系，不管是平面匯交力系還是平面任意力系，我們都可將平面力系看成平面任意力系，列出三個平衡方程。對于空間力系，力系中所有各分力分別在三個坐標上投影的代數和以及所有各力對三個坐標軸的矩的代數和均也為零。

“材料力學”重點學習工程構件在力作用下的基本變形形式及安全性設計要求，通過大量學習，我可以歸納出本部分學習的重點為工程構件在力作用下的基本變形形式和工程構件的安全性設計要求。

物體的基本變形包括軸向拉伸與壓縮、剪切、扭轉和彎曲。研究物體的變形形式必須首先明確研究的對象是什么。軸向拉伸與壓縮研究的對象主要是拉（壓）桿，剪切研究的對象是連接件，扭轉研究的對象是軸，彎曲研究的對象是梁。研究構件的基本變形時都需用到截面法求出構件所受到的內力。截面法的基本思路：截開桿件，暴露內力，根據平衡原理確定內力。截面法是一個重點內容，很多學生往往是不掌握截面法無法正確求出構件的內力。

工程構件的安全性設計要求，即構件在滿足強度、剛度、穩定性的要求下，以最經濟的成本，確定合理的形狀和尺寸，選擇適宜的材料，提供必要的理論基礎和計算方法。根據構件滿足強度、剛度、穩定性條件，主要有三種類型的計算：1）校核強度；2）截面設計；3）確定許可載荷。

3.認識學習內容的關系，學習層次分明

學習工程力學必須先學習“靜力學”才能有效的學習“材料力學”，在“靜力學”學到的內容應用到“材料力學”中，由特殊到一般、由淺入深，層次分明的開展學習，符合人的認知規律。不管學習“靜力學”還是“材料力學”，都離不開“靜力學”重點學習的內容：構件在平衡狀態下的受力分析與受力關系。這一內容一直貫穿整門學科的學習。所以我們務必要掌握好這一重點內容。

四、總結

根據教學過程的經驗和感受，結合學生的學習方法和學習成效，對學習《工程力學》過程中提出的上訴學習難點和突破難點的方法，為今后學好《工程力學》這一門課程提供清晰的學習思路和有效的學習方法。