浦玉學(xué)，程長征

(合肥工業(yè)大學(xué) 土木與水利工程學(xué)院，安徽 合肥)

一 引言

馬克思主義哲學(xué)是辨證法、認識論、邏輯學(xué)的統(tǒng)一，其具體的哲學(xué)思想和認識論在《理論力學(xué)》知識體系中無處不見，科學(xué)的辨證分析法和方法論貫穿《理論力學(xué)》整個教學(xué)過程，是《理論力學(xué)》進行課程思政的巨大寶庫。把辨證唯物主義哲學(xué)思想和方法論貫穿滲透到專業(yè)課教學(xué)中，將《理論力學(xué)》課程與思想政治教育相結(jié)合，對培養(yǎng)具有社會主義核心價值觀的科技人才，實現(xiàn)我國科技強國戰(zhàn)略具有十分重要的意義[1]。

二 《理論力學(xué)》課程思政元素設(shè)計難點

思政元素設(shè)計是有效推進專業(yè)課程思政教育建設(shè)的前提和關(guān)鍵[2]，然而《理論力學(xué)》課程思政元素設(shè)計還存在以下難點。

（一）思政元素挖掘難

《理論力學(xué)》是工科專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課程，以其獨特的概念、原理、規(guī)律等構(gòu)成了嚴格的邏輯知識體系[2,3]，與泛義上的思想政治教育知識內(nèi)容有著鮮明的區(qū)別，使得相關(guān)思政元素的挖掘存在很大的困難。

（二）思政元素體系建立難

現(xiàn)階段思政元素與《理論力學(xué)》課程融入的實現(xiàn)方式，多采取點位式融合，思政元素呈現(xiàn)零散化、片面化、不成體系的特點，思政效果依賴于任課教師的個人發(fā)揮。使得學(xué)生對專業(yè)知識點的理解和對思政元素的認可大打折扣。

三 哲學(xué)思政元素設(shè)計

力學(xué)的發(fā)展蘊含著哲學(xué)思想[4]，二者相互促進、相互影響。哲學(xué)思想為力學(xué)的發(fā)展開辟了可能性，力學(xué)的發(fā)展則建立在哲學(xué)與邏輯學(xué)這些思維工具發(fā)展的基礎(chǔ)上，反過來為哲學(xué)的發(fā)展奠定現(xiàn)實基礎(chǔ)。愛因斯坦對自己評價說：“與其說我是物理學(xué)家,不如說我是哲學(xué)家”[5]?！独碚摿W(xué)》用數(shù)學(xué)方法描述機械運動規(guī)律，為唯物主義哲學(xué)奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。

學(xué)習(xí)和掌握《理論力學(xué)》的理論與研究方法的過程本身就是在踐行辨證唯物主義認識論。因為《理論力學(xué)》理論的形成就是遵循著辨證唯物主義的認識論的規(guī)律進行研究與發(fā)展。首先，力學(xué)中最基本的規(guī)律如杠桿原理、二力平衡、摩擦定律、牛頓三大運動定律等是建立在大量的實驗基礎(chǔ)上形成的；其次，在對事物的觀察和實驗的基礎(chǔ)上，經(jīng)過抽象化建立力學(xué)模型，形成基本規(guī)律的基礎(chǔ)上，經(jīng)過嚴謹?shù)臄?shù)學(xué)演繹、邏輯推理，建立理論體系；最后，將理論應(yīng)用于實踐，并在實踐中不斷得到驗證與發(fā)展。因此，學(xué)習(xí)《理論力學(xué)》的研究方法，不僅可以深入地掌握這門學(xué)科，更有助于培養(yǎng)辨證唯物主義世界觀，培養(yǎng)正確的分析問題、解決問題的能力。

在學(xué)習(xí)物體系平衡時，物體系整體的平衡并不意味著系統(tǒng)內(nèi)的絕對靜止。同一個物體系不同平衡狀態(tài)包含著系統(tǒng)內(nèi)力情況千差萬別，但所受力系本質(zhì)上均為平衡力系。靜止是相對的，運動是永恒的，但二者并不矛盾，靜止可以看成一種特殊的運動形式，虛位移原理為我們提供了一種將靜力學(xué)問題轉(zhuǎn)化為動力學(xué)問題的分析方法，而靜力平衡優(yōu)勢簡潔的，達朗貝爾原理為我們提供了將動力學(xué)問題轉(zhuǎn)化為靜力學(xué)問題的方法。運動和平衡是對立統(tǒng)一的，動態(tài)的平衡體現(xiàn)著協(xié)調(diào)發(fā)展的理念。大到宇宙星體，小到菌群細胞，平衡是天地自然的一種境界，如果自然失去平衡，生命便會遭到災(zāi)難，生理失去平衡，便會健康惡化；而我們生活的家園與我們生命的誕生，同樣是無數(shù)個平衡的奇跡。而事物能發(fā)展、運行、前進，一個重要原因就是保持了動態(tài)平衡。

在學(xué)習(xí)靜力學(xué)公理中“力的平行四邊形法則”時，我們知道兩個力的合力不一定會比每一個力都大，這是因為方向的問題。那么從哲學(xué)的角度，人的社會性決定了人不能脫離群體而生存，每一項社會事業(yè)的完成，或多或少從某種意義上都需要借助他人的力量，但是不一定這種力量是幫助我們的，至少是在影響我們，可以是好的影響，也可能是壞的影響。其次從平面匯交力系的角度，當然空間也是如此，外界的力量也可以有很多股，有些人從一個方向推，有些人卻將你向另一個方向拉，這便與匯交力系的等效類似，人作為一個整體，總會有一個最后的方向，這便是“合力”的方向，也是一個人、一件事物發(fā)展的方向。

在學(xué)習(xí)“作用力與反作用力”知識點時，二者大小相等，方向相反，這是對立的一面；而二者合力為零，合力系平衡，這是統(tǒng)一的一面；二者如果一個消失，另一個也會消失，這體現(xiàn)矛盾的相互依存性；而在實際的力學(xué)計算中，求解相互作用力時，只需要知道其中的一個力就可以把這一對力求解出來，這就是矛盾相互依存的具體應(yīng)用。強調(diào)受力物體與施力物體的相互對立、相互依存。施力與受力同時存在、同時消失，對立且統(tǒng)一。在工程中合理應(yīng)用和處理好它們的關(guān)系，依據(jù)它們之間的對立與統(tǒng)一規(guī)律，能有效指導(dǎo)我們的生產(chǎn)實踐，更好地為人類服務(wù)。

在學(xué)習(xí)運動學(xué)知識時，可根據(jù)辨證唯物主義哲學(xué)中，運動是永恒的，靜止是相對的哲學(xué)觀念加以解釋。絕對的運動與相對的平衡構(gòu)成了對立與統(tǒng)一的關(guān)系，在特定的條件下二者可以相互轉(zhuǎn)換。在不同的參考系中描述統(tǒng)一物體的運動，往往會得到不同的描述結(jié)果，或加速、或減速、或勻速、或靜止，不同的運動狀態(tài)取決于所選取不同的參考系。正如一切事物發(fā)展、狀態(tài)的演化都處于不斷變化中，如社會生活、人生道路上，不同的際遇與經(jīng)歷，亦好亦劣，取決于不同的視角和不同的階段，需要采用辨證的、統(tǒng)一的思路去理解體會，具體問題具體分析，一分為二地處理問題，從這個思路去引導(dǎo)學(xué)生體會辨證唯物主義認識論，樹立正確的人生觀。

再如，推動汽車前進的動力實際上是地面的摩擦力。汽車行進時驅(qū)動輪在發(fā)動機主動力矩的作用下開始轉(zhuǎn)動，粗糙的地面施加給驅(qū)動輪的摩擦力沿車輛行進方向，推動車身向前運動。摩擦力阻礙車輪滑動、幫助其滾動。與此同時，而對從動輪開始有向前滑動的趨勢，摩擦力阻止從動輪向前滑動。摩擦力可以成為阻礙汽車運動的阻力，亦可以成為推動汽車前進的動力。正如工作生活中遇到的挫折與失敗，既可以成為前進路上的絆腳石，也可以成為墊腳石，失敗是成功之母，取決于如何看待、如何利用，變被動為主動，將壓力轉(zhuǎn)換成動力。

總之，《理論力學(xué)》這門課程的理論體系始終貫穿了辨證唯物主義的思想。在教學(xué)中有意識地引導(dǎo)學(xué)生體會和運用辨證唯物主義的認識論，樹立正確的世界觀、人生觀，將使學(xué)生受益終生。

四 邏輯方法元素設(shè)計

在《理論力學(xué)》授課過程中，充分運用自然辨證法、方法論進行問題的分析和解決。

（一）類比分析法

總結(jié)《理論力學(xué)》知識結(jié)構(gòu)體系，將具有關(guān)聯(lián)性的知識點進行歸類分析，將不同的類型的問題進行對比分析，將形式類似、方法類似的知識點類比化，強化學(xué)生的印象。例如，力對點的矩與力對軸的矩的關(guān)系類比動量對定點的矩與動量對定軸的矩之間的關(guān)系。又如，在學(xué)習(xí)動力學(xué)普遍定理時，無論是動量定理、動量矩定理還是動能定理均是在牛頓第二定律的基礎(chǔ)上進行推導(dǎo)演繹得到。它們從不同側(cè)面揭示了質(zhì)點和質(zhì)點系總體的運動變化與其受力之間的關(guān)系，均是揭示機械運動的度量與力的作用的度量兩者之間的因果聯(lián)系的動力學(xué)的普遍定理。在推導(dǎo)演繹及應(yīng)用這些定理時，采用類比的方法進行學(xué)習(xí)，如表1 所示，強調(diào)不同的定理的應(yīng)用具有類同性。

表1 動力學(xué)普遍定理類比

（二）歸納分析法

所謂歸納分析法，是指將《理論力學(xué)》學(xué)習(xí)過程中遇到的問題、解決方案進行分類總結(jié)的方法[7,8]。例如，由課程中典型的例題歸納出解題的一般方法，并用于解決同類型的其他問題。采用這種邏輯方法可以訓(xùn)練學(xué)生們的綜合思維能力和解決問題的能力。

例如在靜力學(xué)和動力學(xué)講授過程中，不斷地歸納和總結(jié)一般解題方法和解題步驟。如圖1 所示，動力學(xué)一般解題步驟相較于靜力學(xué)多了研究對象運動分析這一環(huán)節(jié)，也就是說動力學(xué)問題不僅要進行受力分析，還要進行運動學(xué)分析，從而建立研究對象運動與受力的方程式。通過達朗貝爾原理，動力學(xué)問題又可以轉(zhuǎn)化為靜力學(xué)形式的問題，采用靜力學(xué)問題一般解題步驟進行解決。通過圖1 清晰地厘清了靜力學(xué)、運動學(xué)、動力學(xué)以及達朗貝爾原理的邏輯關(guān)系以及具體的解題思路。

除此以外，例如突然解除約束類型問題、純滾動問題、碰撞問題等都可以不斷引導(dǎo)學(xué)生整理思路、歸納一般化方法，并引申擴展可解問題范圍，進一步完善一般化方法。這對突破學(xué)生普遍存在的“聽得懂、不會解”現(xiàn)象、提高學(xué)生創(chuàng)新思維和解決問題的能力具有十分重要的意義。

（三）矛盾分析法

在學(xué)習(xí)《理論力學(xué)》課程中，引導(dǎo)學(xué)生體會運用辨證唯物主義認識論中的矛盾分析法，區(qū)分主要矛盾與次要矛盾?！独碚摿W(xué)》的研究對象為忽略一般物體的微小變形的剛體模型，這種模型既簡化了問題的研究，也更深刻地反映出運動和受力的本質(zhì)。而當分析物體內(nèi)部受力時，則必須考慮其內(nèi)部變形效應(yīng)，建立彈性體模型。因此，剛體和變形體是對立中的統(tǒng)一，正確地應(yīng)用矛盾分析法，善于把握主要矛盾和矛盾的主要方面，突出重點才是關(guān)鍵。

圖1 靜力學(xué)、動力學(xué)問題一般解題步驟及關(guān)系

質(zhì)點與質(zhì)點系的模型建立亦是如此。同一個研究對象在不同的場合可以被視為質(zhì)點或質(zhì)點系。例如，當研究飛行器軌道動力學(xué)問題時，可將飛行器視為質(zhì)點；當研究飛行器姿態(tài)動力學(xué)時，可將其視為剛體系或質(zhì)點系；這是因為主要矛盾發(fā)生了轉(zhuǎn)變，需要具體問題具體解決。

（四）分析綜合法

尋求解決具體問題時，有時從命題的結(jié)論入手，逐步尋找結(jié)論成立的條件，這種邏輯方法叫分析法，是一種逆向推理過程；有時從已知條件出發(fā)，逐步推理，直至結(jié)論，這種邏輯方法叫綜合法，這是一種正向推理過程。然而《理論力學(xué)》涉及的概念、定理較多，可能遇到的問題紛繁復(fù)雜，單獨利用分析法或綜合法很難解決問題，常常將兩者綜合起來，加以靈活運用。例如，在分析點的運動時，直接在絕對坐標系中通過幾何法可以通過計算得到點的軌跡方程、速度方程、加速度方程。這是一類單獨應(yīng)用綜合法的典型情況，處理過程一般比較繁瑣。然而在《理論力學(xué)》課程中通過點的合成運動，將點的絕對運動分解牽連運動和相對運動的合成；通過靈活地選擇動點、動參考系和定參考系，將分別研究點的復(fù)雜決定運動分解為點相對于動參考系的運動與動參考系相對于定參考系的運動兩種簡單運動的合成。先研究這些簡單運動的運動規(guī)律，然后再綜合起來，即可求得動點復(fù)雜的絕對運動。

五 結(jié)語

為實現(xiàn)《理論力學(xué)》思政課程中傳授專業(yè)知識及思想政治教育雙重功能，將馬克思主義哲學(xué)與《理論力學(xué)》進行有機融合，結(jié)合《理論力學(xué)》的課程特點，充分挖掘其中的哲學(xué)與邏輯方法等思政元素，把辨證唯物主義哲學(xué)思想和方法論貫穿滲透到專業(yè)課程體系中，將科學(xué)的辨證分析法和方法論貫穿整

個教學(xué)過程，打磨思政元素與《理論力學(xué)》課程的融合方式，實現(xiàn)二者的有機銜接和融合。就是將力學(xué)中的一些方法與哲學(xué)思維中的矛盾，也就是對立統(tǒng)一的觀點進行聯(lián)系的結(jié)果，力學(xué)中普遍地存在著哲學(xué)思維，在教授過程中，把馬克思主義哲學(xué)思維及自然辨證邏輯方法具體應(yīng)用在理論力學(xué)課程教學(xué)中，有利于學(xué)生進一步地體會力學(xué)原理的精妙之處，同時，也會極大增強對馬克思主義哲學(xué)及辨證法的獲得感。