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《工程力學》課程學法的探討論文
摘要：工程力學是機電各專業一門重要的專業基礎課，有較強的理論性，又與工程實踐密切聯系，教學以材料力學為主。在教學過程中，必要的教學方法就必不可少，下面就筆者的教學實踐，探討工程力學的教學方法。
關鍵詞：工程力學剛度強度剪切扭轉
《工程力學》是一門研究物體機械運動和構件強度、剛度、穩定性理論的學科，它包括理論力學、材料力學、運動學、動力學。由于高職高專院校重在培養應用型人才，故多選其中的《理論力學》和《材料力學》作為教學重點，此學科是后續階段《機械設計》中課程設計的計算基礎；其中的概念、計算、應用多影響到其他專業課的理解與學習。《理論力學》重點講解受力分析與平衡方程，《材料力學》重點講解四大變形形式的計算與校核，學生要達到會簡單的設計。在教學過程中，由于工程力學繁雜而抽象，很多學生會覺得難度大而枯燥，因此，在平時的教學過程中，好的教學方法就可提高學生的學習興趣，順利完成學習。本文作者主要從以下五個方面來探索和實踐學生的學法，以求提高學生專業課程的學習效果。
一、逐個擦除法
在力學的學習過程中，靜定結構和超靜定結構的辨別一直是難點。靜定問題的幾何特征為無多余約束，是實際結構的基礎。因為靜定結構撤銷約束或不適當的更改約束配置可以使其變成可變體系，而增加約束又可以使其成為有多余約束的不變體系（即超靜定結構）；超靜定問題的幾何特征為幾何不變但存在多余約束的結構體系，是實際工程經常采用的結構體系。由于多余約束的存在，使得超靜定結構整體性好、剛度大，內力和變形分布比較均勻，防御能力強，使得該類結構在部分約束或連接失效后仍可以承擔外荷載，判斷方法是先判斷力系屬于哪種力系，若為平面任意力系則可以解出三個未知量，平面平行力系和匯交力系可解兩個未知量，然后圓柱鉸鏈約束算一個約束，活動鉸支座算一個約束，固定端算三個約束，接下來逐個擦去約束，擦到最后的總數減去可列平衡方程的個數即得超靜定次數。
二、專業概念通俗化
在工程力學的學習過程中，會有許多的專業概念，而這些概念是以后專業課學習中不可缺少的一部分，概念理解透徹與否對以后的材料或工藝的學習很重要。
強度是只材料抵抗破壞的能力，我以地震對房屋為例，房屋在地震中倒塌是因為強度不夠，所以現在的房屋建筑強調增加抗震強度、抗剪強度，以減少地震暴雨等自然災害的影響；再以鋼材和木材在受相同外力作用下的破壞程度，說明強度與材料有關。另一概念是應力集中，應力集中是由于受力構件幾何形狀、外形尺寸發生突變而引起局部范圍內應力驟然增大的現象。應力集中對構件強度的影響隨材料的不同而不同，舉例，一塊中間有孔結構的大理石，在孔結構處受力處會產生裂紋，裂紋會逐漸擴展而使大理石斷裂；在換一種金屬材料，做成相同結構受同樣大小力的作用，卻不會有裂紋產生，以此說明應力集中對脆性材料的危害比塑形材料的嚴重的多。工程力學的概念較多且術語話，用通俗極端的例子易懂且好記憶，學起來也不會說教而乏味。
三、理論實際結合法
對于工程力學的四種基本變形，生活中都有簡單的事例，但是學生很難與知識一一對應，而教材中也有提到，只是一帶而過，學生并不能理解并接受。對于梁的橫截面有橫放和豎放，利用公式推導，豎放時的正應力小，強度高，所以房屋結構的房梁多采用豎放。在此結論中強調的是梁的橫截面橫放或豎放，而學生不易理解重點，那么我上課時可以拿一根方形的木桿，讓學生自己選擇什么是橫放，什么是豎放，這樣既調動了他們的積極性，也得出了結論。啟發他們從將我們所學的和生活聯系起來，讓他們從心里認識到，原來高深莫測的力學在生活中處處可見。
四、變形類推發
材料力學就是圍繞四種基本變形展開，而四種基本變形的本質就是正應力和切應力。沿著橫截面方向的應力是切應力，垂直于橫截面方向就是正應力。所對應的最簡單的形式就是拉壓和剪切變形，這兩種相對簡單易懂，抓住了這個最核心的，那么在教學中，每講到一種變形，總是可以以拉壓和剪切為終點，逐步推導，那么隨之引起變形的應力就呼之欲出了。例如扭轉變形的教學中，以一根桿件為例，上課的時候，做一個極端的扭轉變形，讓學生觀察尺寸的變化，結果桿件軸向尺寸不變，那么不是拉壓變形，也就沒有正應力，而桿件橫截面發生轉動，產生扭轉角，沿著橫截面方向，與剪切變形類似，那么就產生切應力。用這種方法在教學的時候，可以將難的簡單化，可以有很好的效果。
五、啟發式提問
這是一種在很多學科都用的方法，那么在力學的學習中也是百試不爽。在講到重心與形心時，我先舉個事例，怎樣將一個雞蛋立起來，學生都很努力的想方法，最終我層層提問，將重點過渡到重心和重心的求法，再以例題講解分割法求解重心位置。這樣一節舊概念新知識的內容就快樂的傳授了，學生們都很活躍，課堂的氛圍一直很好。
在工程力學的教學中以人為本，為提高教學效果，要增強學生學習的積極性，創造良好的課堂學習氛圍，培養學生良好的學習習慣和分析問題的能力，通過多種教學方法，較好的完成教學，取得較好的教學效果。
參考文獻：
[1]李立，張祥蘭.工程力學[M].北京：機械工業出版社，2008.
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[3]哈爾濱工業大學理論力學教研室.理論力學[M].北京：高等教育出版社，2002.
[4]張定華.工程力學[M].北京：高等教育出版社，2000.
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