大学物理与工程力学的教学结合问题

浅谈大学物理与工程力学的教学结合问题

【关键词】大学物理；工程力学；教学结合

0 引言

当今大学生通常要完成几十门课程学习。对应用型本科高校的学生来说，课程大致分为四大类：通识课、专业基础课、专业课以及实训课。各课程构成一个完整的体系，在将来的职业生涯和人生中均占有极及重要的地位。课程间相互联系、相互依赖这是非常常见的。大学物理和工程力学是我院机械类、土木类专业的两门重要课程，大学物理为通识课，工程力学为专业基础课。处理好通识课与专业基础课教学中的结合问题，是解决当前应用型本科处理理论课程课时紧与实训课时需增加的这一矛盾的当务之急，在提高学生学习兴趣方面也可起到积极作用。

1 两课程间的联系与区别

大学物理与工程力学的主要区别体现在性质、任务、研究对象方面；联系体现在数学工具的运用及内容重复方面。

1.1 大学物理与工程力学课程的区别

大学物理课为通识课，即基础课，主要是工科类、农学类、医学类学生学习。课程研究对象广泛，包括物质世界的基本规律、基本原理，涉及力、声、光、电、磁、热、原子物理等多个领域，该课程是许多自然科学、工程技术、新技术的基础。它的目的和任务是：通过学习，学生对物理概念、物理规律、物理原理有全面认识，了解物理学的前沿、了解物理学在新技术中的应用；使学生的运算能

力、抽象思维能力、创新能力得到严格的训练；培养学生的以科学思想，用科学方法去分析和处理问题的能力。

工程力学为工科类学生的专业基础课。主要包括理论力学（静力学、运动学、动力学）和材料力学，以研究机械运动规律和构件承载能力为主。该课程理论性强但研究对象与后续专业课程、工程实际联系紧密。课程开设的目的和任务是使学生掌握物体机械运动的基本规律及其研究方法，初步学会用这些规律和方法分析、解决工程中简单力学问题，并为后续专业课的拓展及实际工作处理力学问题奠定坚实理论基础。

1.2 大学物理与工程力学课程的联系

从课程内容来讲，力学为大学物理课程中一个重要组成部分。两门课程在内容上有许多重叠和类同之处，可以说工程力学是从物理学中分离出来的一门内容更详细、与工程技术更接近的课程。它将物理学中的力学部分进行了扩展。

此外，两门课程的联系在于处理问题的科学思想、科学方法。建立理想化模型，抓住问题的主要矛盾在两门课程中反复体现。同时，数学知识的应用，比如向量的运算、微积分的应用是两门课程在问题处理方法上的最大共同之处。

2 两课程教学结合的关键

目前，应用型本科院校对学生的实践能力培养日益重视，实践课时在不断加大，理论课学时不断缩减。在实施大学物理与工程力学两课程的教学过程中，应揣摩两课程的特点，坚持有效的教学结合

原则。

2.1 正确处理课程内容衔接问题

两门课程中存在不少重复的内容。以马文蔚的《物理学教程》和谢帮华的《工程力学》为例[1-2]，工程力学中的静力学部分，重复内容包括：摩擦定律、力矩、空间力系平衡方程、重心的坐标公式；材料力学重复内容包括：应力、剪切变形、受迫振动；运动学部分重复包括：点的运动、刚体的基本运动、运动的合成；动力学部分包括：质点运动微分方程、刚体绕定轴转动的微分方程、功和功率、动能定理、动量定理、动量矩定理、惯性系（惯性系、非惯性系、科里奥利力、惯性力、非惯性系中的动力学方程）、转动惯量。共18处重复。其中应力、剪切变形这两个概念仅在大学物理机械波传播速度与介质的关系这一部分提到，其余部分内容在两门课程基本都有完整的阐述。

因此，两门课程的授课老师应对相应的重复点熟悉，做到不浪费课时、也不漏讲内容。同时，大学物理具有基础性，且很多内容相对容易理解，应坚持大学物理的主体地位原则。这样，一些大学物理教学大纲要求详讲的内容，工程力学课可以略讲或直接删减，如摩擦定律、力矩、空间力系平衡方程、点的运动、刚体的运动、运动微分方程、刚体绕定轴转动的微分方程、功和功率、动能定理、动量定理、角动量定理、转动惯量这11个内容均为大学物理大纲中的必学内容，工程力学课中可略讲或不讲；而相对运动、惯性系、质心运动定理（重心的坐标公式）这3大内容在大学物理大纲中定

为选学内容而又是工程力学必不可少的内容。大学物理老师可补充进行讲解或明示学生该内容的重要性，而不是按照大纲机械地删掉。另外，应力、剪切变形这2个内容在大学物理课程中提及，受迫振动只讲特殊情况的部分，大学物理老师也应让学生明白这些内容在后续课程的重要地位。

2.2 正确处理科学思想、科学方法衔接问题

大学物理研究物理规律、物理定理时，建立理想化模型是常用的研究方法。如质点模型、弹簧振子模型、理想气体分子模型、电荷元模型、电流元模型，这种抓住事物主要矛盾的做法正是辩证唯物主义方法论的具体体现。类似的建模思想在工程力学中有刚体、理想变形固体等多种力学模型。倘若没有科学的方法，问题的分析将变得复杂甚至无法解决。教师应进行类比，将这种各领域研究问题方法上的类比渗透于教学过程中。

在具体问题的计算过程中，高等数学微积分、矢量的运算法则均有广泛运用。这基本贯穿了整个大学物理和工程力学的课程内容。若在教学过程中，教师有意识的将数学工具的应用推广到别的领域，将处理方法进行类比。这必将会减轻另一课程的教学和学习负担，使学生的思维能力、科学方法的应用能力进入新的平台。

3 结语

课程间的教学结合问题，是教育者应加重视的问题之一。合理处理大学物理与工程力学课程中的重叠、类同内容，适当进行类比教学，有利用提高课时利用率、提高学生学习积极性，更能满足当前

高校教育培养应用型人才的需要。这一问题的有效实施，需要教师研究教材，相互探讨，不断试验，检查效果，及时总结，不断完善。【参考文献】

[1]马文蔚，等，编.物理学教程[m].2版.北京：高等教育出版社，1999.

[2]谢帮华，等，编.工程力学[m].南京：南京大学出版社，2012. [责任编辑：王迎迎]