鄭宇

摘要：根據(jù)大學(xué)物理及工程力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，分析大學(xué)物理與工程力學(xué)的聯(lián)系與差別，從教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和難度要求等四個(gè)方面探討兩門課程教學(xué)銜接問題的要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理力學(xué);工程力學(xué);教學(xué)銜接

工程力學(xué)是面向機(jī)械、土木類專業(yè)開設(shè)的一門基礎(chǔ)主干課程，對(duì)于學(xué)過大學(xué)物理的學(xué)生而言，由于已經(jīng)普遍學(xué)習(xí)過大學(xué)物理的力學(xué)部分，初學(xué)工程力學(xué)時(shí)，理論力學(xué)部分的前面許多內(nèi)容都是大學(xué)物理的力學(xué)中接觸過的，很多內(nèi)容只是說法不同，容易產(chǎn)生輕視心理，而第二部分-----材料力學(xué)又感覺太難，容易產(chǎn)生厭學(xué)心理。所以，如何在教學(xué)過程中做到既避免與大學(xué)物理的簡(jiǎn)單重復(fù)，又要抓住工程力學(xué)的核心部分，做好大學(xué)物理與工程力學(xué)的教學(xué)銜接，更好地為后續(xù)課程服務(wù)，是一個(gè)值得認(rèn)真探討和研究的問題。

一、教學(xué)目的的銜接

大學(xué)物理是理工類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的一門通識(shí)類的必修課，學(xué)生應(yīng)掌握物理學(xué)的基本概念及規(guī)律，能運(yùn)用物理學(xué)的基本知識(shí)去理解或是解決自然科學(xué)和工程技術(shù)當(dāng)中的有關(guān)物理學(xué)的基本問題，力學(xué)問題也是其中一部分。工程力學(xué)在教學(xué)過程中也應(yīng)充分引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)物理學(xué)學(xué)習(xí)的思維及方法，特別是學(xué)習(xí)把實(shí)際現(xiàn)象抽象為理論的方法，強(qiáng)調(diào)學(xué)生從感性上升為理性的認(rèn)識(shí)過程，學(xué)生學(xué)習(xí)后應(yīng)具備將理論與實(shí)際相結(jié)合的能力。老師教授工程力學(xué)時(shí)應(yīng)該建立在更為嚴(yán)格的邏輯基礎(chǔ)之上，更偏重于從實(shí)際抽象出理論模型，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算最終解決實(shí)際問題，就要要老師能夠引導(dǎo)學(xué)生建立新模型及理論，熟練運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決實(shí)際的力學(xué)問題，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯推理、理性思維能力。兩門課程教學(xué)目的的銜接重點(diǎn)在于理論與實(shí)際相結(jié)合。

二、教學(xué)內(nèi)容的銜接

大學(xué)物理的力學(xué)部分一開始學(xué)習(xí)的是運(yùn)動(dòng)描述和運(yùn)動(dòng)變化的規(guī)律，對(duì)力這一概念基本沿用了中學(xué)的觀點(diǎn)，并沒有過多說明，而工程力學(xué)在一開始時(shí)對(duì)力進(jìn)行了更為詳細(xì)的闡述，對(duì)力的確性質(zhì)和作用進(jìn)行了很深入的講解。大學(xué)物理的主要內(nèi)容包括質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)、質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)及剛體力學(xué)，即經(jīng)典力學(xué)。工程力學(xué)則包括大學(xué)物理中的力學(xué)部分知識(shí)，并且更加細(xì)化，更加貼近實(shí)際，也并不是大學(xué)物理力學(xué)的簡(jiǎn)單重復(fù)，學(xué)生除了要能系統(tǒng)地進(jìn)一步理解宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律及概念，還要掌握處理力學(xué)問題的普遍方法，擅長(zhǎng)把實(shí)際問題抽象為力學(xué)模型，并進(jìn)一步建立求解問題的數(shù)學(xué)方程。

比如質(zhì)點(diǎn)軌跡方程的確定、動(dòng)量定理、動(dòng)量矩定理、速度及加速度的計(jì)算、剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)等。在處理重復(fù)部分時(shí)，大學(xué)物理力學(xué)應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生處理力學(xué)問題的基本功。而在此基礎(chǔ)上，工程力學(xué)當(dāng)中可以討論不同參考系之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，也就是相對(duì)運(yùn)動(dòng)問題?？偠灾趦?nèi)容重復(fù)的時(shí)候，教師應(yīng)能把握住兩門課程講授內(nèi)容的深度和淺度，大學(xué)物理更注重學(xué)生基本概念和基本應(yīng)用的掌握，工程力學(xué)更偏重于實(shí)際問題的解決。由于大學(xué)物理和工程力學(xué)知識(shí)點(diǎn)之間存在密切關(guān)聯(lián)，教師在教學(xué)過程中應(yīng)給予充分點(diǎn)撥。比如在大學(xué)物理中學(xué)習(xí)的系統(tǒng)受力分析及受力圖的畫法，實(shí)際上也貫穿了整個(gè)工程力學(xué)的始終，應(yīng)當(dāng)作為重中之重予以強(qiáng)調(diào)，受力圖畫法的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)都要強(qiáng)調(diào)。個(gè)別學(xué)生在學(xué)習(xí)這部分時(shí)很容易產(chǎn)生輕視心理，因?yàn)槭芰Ψ治鲈谥袑W(xué)階段就已強(qiáng)調(diào)過，學(xué)生總認(rèn)為自己已經(jīng)相當(dāng)熟悉，不能引起足夠重視。但等到學(xué)習(xí)工程力學(xué)的動(dòng)力學(xué)部分時(shí)，學(xué)生對(duì)稍微復(fù)雜一點(diǎn)的系統(tǒng)就不知如何分析和畫圖了，這一點(diǎn)在轉(zhuǎn)動(dòng)參考系中不同慣性力的求解中表現(xiàn)得尤為明顯。因此，教師應(yīng)在教學(xué)中進(jìn)行不厭其煩地強(qiáng)調(diào)及說明，引起學(xué)生的警覺。

三、教學(xué)方法的銜接

大學(xué)物理側(cè)重于利用感性材料及實(shí)驗(yàn)建立基本概念及規(guī)律的物理圖像，工程力學(xué)側(cè)重于利用力學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。在大學(xué)物理到工程力學(xué)的過渡中，教師要通過不斷地從身邊實(shí)際出發(fā)，并引導(dǎo)學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，主動(dòng)觀察工程實(shí)際和生活中的力學(xué)問題，使學(xué)生掌握從實(shí)際問題中抽象出力學(xué)模型并嚴(yán)密理論計(jì)算的能力。例如，對(duì)于自然坐標(biāo)系中的加速度表達(dá)式的推導(dǎo)，大學(xué)物理力學(xué)利用圖解討論法，學(xué)生可以直觀地觀察到切向加速度描述速度大小的變化及加速度描述速度方向的變化。但在工程力學(xué)中則是采用對(duì)速度矢量時(shí)間求導(dǎo)的方法，這是種較為抽象的數(shù)學(xué)方法，使初學(xué)工程力學(xué)的學(xué)生難以理會(huì)其中的物理實(shí)質(zhì)。所以，教師可以把矢量求導(dǎo)計(jì)算中的每一項(xiàng)和大學(xué)物理力學(xué)的圖解法對(duì)應(yīng)比較，學(xué)生就會(huì)明白地知道矢量求導(dǎo)數(shù)學(xué)計(jì)算過程后面的物理意義。學(xué)生既掌握了矢量求導(dǎo)的數(shù)學(xué)方法，又掌握了任何矢量求導(dǎo)運(yùn)算背后的物理含義。

大學(xué)物理是理工類專業(yè)學(xué)生的一門重要必修課，而工程力學(xué)也是針對(duì)機(jī)械、土木等工程專業(yè)的一門必修基礎(chǔ)課程，對(duì)學(xué)生的影響很大，不但直接影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生能否形成科學(xué)的自然觀和發(fā)展觀，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維能力都是極其重要的，所以把握好工程力大學(xué)物理和工程力學(xué)之間的銜接關(guān)系是很有必要的。如何進(jìn)一步突出大學(xué)物理的基礎(chǔ)作用，工程力學(xué)的課程特點(diǎn)，從教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等不同方面進(jìn)行認(rèn)真實(shí)踐及研究，對(duì)是我們高校教師來說是很重要的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳王杰.大學(xué)物理（第二版）[M].北京： 高等教育出版社，2014.02.

[2] 康穎.大學(xué)物理（第三版）[M].北京： 科學(xué)出版社，2015.12.

[3] 張秉榮.工程力學(xué) （第4版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.12.

[4] 周衍柏.工程力學(xué)教程（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2009.