工程力学学习方法

工程力学学习方法土木建筑学院周利教授内容提纲1、科学与技术2、力学的定义3、力学与工程4、影响学习因素5、力学学习指导科学：Science(scientia，知识)(14世纪)

是认识世界的过程，科学本身是探索。以自然（以及社会乃至人本身）为研究对象，通过实证、理性、臻美等方法获得的规律性的知识体系，也包含这种活动的过程和建制。

基本上属于“学”或“道”之类的“形而上”范畴1、科学与技术技术：Technology(techne，工艺、技能；logos,词、讲话)(1859)

人类为控制客观环境与满足生产和生活需要，运用知识尤其是科学知识而创造的一切手段、程序、规范、物质等的总和及其实践过程大体上属于“术”或“器”之类的“形而下”范畴科学技术对象自在的自然物拟想的人造物目的求真致知、探索和认识自然应用原生，利用和改造自然取向好奇，与社会现实关系疏远任务，与社会现实关系密切过程目标不明朗，探索性强偶然性多目标明确，有的放矢偶然性少问题是什么，为什么做什么，如何做科学技术方法实验、推理、归纳、演绎等调查、设计、试验、修正等结果某种理论或知识体系某种程序或人工器物评价是非、正误，以真理为准绳利弊、得失，以功利为尺度价值中立的或只含少量价值处处渗透时时体现价值规范普遍性、公有性、无私性有条理的怀疑主义事前保密、事后专利

科学历史短，技术历史长技术在从猿到人的漫长进化过程中就出现了。

(打制石器，用火)

科学始于16和17世纪的哥白尼－牛顿革命。

(即使追溯到古希腊，也仅有2千多年)

二战后，科学与技术的关系变得愈来愈密切科学需要技术支撑，技术需要科学垫底，科学向技术的转化越来越直接、迅速，如信息、基因领域。

科学与技术在绝大多数时间里相对独立发展与工匠传统相伴随贵族哲人或得到富豪资助的人的“专利”

科学本质上是自由的、无禁区的，各门类互相关联、触类旁通、一通百通

科学是人类争取自由的武器，它能把人从单纯的生存境地导向自由科学的发展以外在的自由和内心的自由为前提条件科学研究需要自由探索的精神科学的基本概念和基本原理是思维的自由创造和理智的自由发明科学的成果需要自由交流和自由发表在技术活动的整个过程中，要始终进行全方位的价值评估技术专家的责任感和道德良心

技术是一把双刃剑慎用、节用、善用、误用、滥用、恶用力学是一门基础科学又是一门应用科学，是一种科学，而不是技术（尽管它的发展与技术有密切联系）因为它有认识世界的根本任务，有它推动自身发展的内在动力，又能为数学与自然科学的其它分支提供重要的支持，组成科学的总体。基础科学是工程技术和其它应用技术的基础，但不能代替应用科学1.2力学的特点力学起源于工具、工艺的改进，是人类追求认识自然界客观运动的普通规律的必然归宿。力学研究从古代起就有两种传统理论的应用的力学的研究对象逐步拓宽力学与数学、物理密不可分“力学”从希腊文（mechanikos）演变而来原指：发明、巧思、机械一切工艺的改进和对自然运动规律的理性探讨2、力学的定义

你们威尼斯人在著名的兵工厂里，持续地活动，特别是包含力学的那部分活动，对好多的人提出了一个广阔的研究领域。因为在这个部门中，所有类型的机器仪器在被很多手工艺者不断制造出来，在他们中间一定有人因为继承经验并利用自己的观察，在解释问题时变得高度的熟练和非常的聪明。

伽利略（1546-1642）《关于两门新学科的对话》（材料力学与物体运动理论）

1.1力学的定义力学源于工程工程需要力学

古人以两方面来研究力学，一方面是理性的，用论证来精确地进行，另一方面是实用的。一切手艺都属于实用力学，力学之得名就是为这个缘故。

牛顿《自然哲学的数学原理》武汉出版社1992第一版序言

力学的二重性力学的两种定义：力学是研究物质运动基本规律的科学，即研究运动和力的科学

普遍意义下的，本来含义，普遍力学（相对论力学、量子力学、电动力学、统计力学）2.力学是研究物质宏观机械运动的学问宏观意义的、狭义的，宏观力学

力学是关于物质宏观运动规律的科学

周培源《谈谈对力学认识的几个问题》

《力学实践》1979,1(1):1-3

周培源（1902—1993）

力学是力与运动的科学，它研究的对象主要是物质的宏观机械运动，它既是基础科学，又是众多应用科学特别是工程技术的基础。

21世纪初的力学发展趋势

（郑哲敏、周恒、张涵信、黄克智、白以龙）机械装置、机构（Mechanism）

力学（Mechanics）

机械学（Mechanics）同根词简单机械（杠杆、轮轴、斜面、螺旋、滑轮）

工艺复杂系统、智能结构、微机电系统

自然规律混沌、孤立波、分叉天体运动，水流动，自由落体3、力学与工程机械系统=机构部分+控制部分=机电一体化人体运动系统神经系统机械机构系统控制系统建筑结构系统智能系统土木工程：规划、设计、建造规划中的力学问题流体力学分析节能设计荷载计算：流体力学（风，海浪）结构设计：结构力学＋材料力学安全评估：损伤力学＋断裂力学拱桥砌块受压钢拱桥拱受压-钢管混凝土吊杆受拉钢筋混凝土梁钢结构为什么钢桁架上弦节点密？为什么常用工字钢？施工技术高层建筑桥梁工程房屋结构设计钢结构公路工程结构力学土力学混凝土结构地基与基础理论力学材料力学水力学工程材料工程测量高等数学普通物理外语计算机导论工程制图政治理论土木工程专业的课程体系制造技术机器人技术制造装备有限元方法模具设计数控技术机械原理机械设计成形工艺测试技术理论力学材料力学机械动力学工程材料电子技术高等数学大学物理外语计算机导论工程制图政治理论机械工程及自动化专业的课程体系5、影响学习的因素学习效果=F（智力因素，非智力因素）智力因素与学生的学业成就具有中等程度相关非智力因素对学生成才起决定作用IQ-智商EQ-情商AQ-逆境商观察力注意力记忆力想象力思维力创造力智力因素通常是指记忆力、观察力、思维能力、注意力、想象力等，即认识能力的总和。它是人们在对事物的认识中表现出的心理牲，是认识活动的操作系统。智力在同龄人口中基本上呈常态分布：两头小，中间大。即智力很高和智力很低的人都是极少数，而智力中等的人占绝大多数。非智力因素的主要内容有：1．兴趣与爱好；2．愉快的情绪、对事业的热情；3．对挫折的忍受性与意志力；4．活泼的性格、宽阔的胸怀；5．自信心与好强心；6．远大的理想与目标；提高学习效果的建议分两个层次给出：（1）针对厌学问题（2）针对自卑问题（3）改进学习方法（1）针对厌学问题①增强责任感责任感从本质上讲既要求利己，又要利他人、利事业、利国家、利社会。责任感从本质上讲既要求利己，又要利他人、利事业、利国家、利社会，而且自己的利益同国家、社会和他人的利益相矛盾时，要以国家、社会和他人的利益为重。人只有有了责任感，才能具有驱动自己一生都勇往直前的不竭动力，才能感到许许多多有意义的事需要自己去做，才能感受到自我存在的价值和意义，才能真正得到人们的信赖和尊重。（1）针对厌学问题①增强责任感美国著名心理学博士艾尔森对世界100名各个领域中的杰出人士做了调查，结果证明其中61名竟然是在自己并非喜欢的领域里取得了辉煌的业绩。除了聪颖和勤奋之外，他们究竟靠的是什么呢？这些杰出人物的答案几乎不约而同：“任何的抱怨、消极、懈怠，都是不足取的。唯有把那份工作当作一种不可推卸的责任担在肩头，全身心地投入其中，才是正确与明智的选择。”正是在这种高度责任感的驱使下，他们才取得了令人瞩目的成功。（1）针对厌学问题①增强责任感作为工人，就能够精益求精，制品一流；作为农民，就能够辛勤耕耘，收获颇丰；作为士兵，就能够驰骋疆场，屡建战功；作为学生，就能够主动学习，天天向上；作为知识分子，就能够创新科技，勇攀高峰；作为领导者，就能够千方百计，造福一方。

人人有责任感则国家富强，中华崛起。（1）针对厌学问题②明确学习目标有目标才有动力。职业规划—学习目标目标的制定必须切实，“跳一跳摘到苹果”长计划短安排（目标分解）目标的制定不是目的，关键在于行动持之以恒，一个一个小目标的实现，是实现大目标的开始。

学习成果的动态管理学习成果的动态管理（1）针对厌学问题③激发学习兴趣兴趣是最好的老师兴趣可以成为学习的原因兴趣在学习活动中可以提高兴趣科研促进学习效果掌握课程与工程的关系理论联系实际，注重实践训练（2）针对自卑问题①增强学习的信心世上无难事，只要肯登攀树立人人都可成才的理念事业成功不全取决于考试分数多门挂科意味着责任感有问题学习效果曲线（2）针对自卑问题②提高抗挫折能力前途是光明的，道路是曲折的——毛泽东在科学大道上没有平淡的大路可走，只有在崎岖的小路上攀登而不畏劳苦的人，才有希望到达光辉的顶点。——马克思挫折是普遍存在的。自然界、社会中的万事万物都是在曲折、螺旋式上升。挫折是生活中不可避免的组成部分（2）针对自卑问题②提高抗挫折能力个体在从事有目的的活动中遇到障碍或干扰，致使个体动机不能实现，需要不能满足时的情绪状态。挫折和磨难并不都是坏事它促使人们为了改变境况而奋斗能磨炼性格和意志,增强创造能力和智慧使人对生活、对人生认识得更加深刻、更加成熟。挫折的类型（2）针对自卑问题③锤炼意志力尽管我们用判断力思考问题，但最终解决问题的还是意志，而不是才智——沃勒意志力是指一个人自觉地确定目的，并根据目的来支配、调节自己的行动，克服各种困难，从而实现目的的品质。心理学教授詹姆斯·普罗斯把实现某种转变分为四步：抵制--不愿意转变；考虑--权衡转变的得失；行动--培养意志力来实现转变；坚持--用意志力来保持转变。（3）掌握正确的学习方法

学习方法是提高学习效率，达到学习目的的手段。①要把握住主要学习环节预习。掌握听课主动权。预习中要把不理解的问题记下来，听课时增加求知的针对性。既节省学习时间，又能提高听课效率。但不能花过多时间。听课。记好笔记。上课时要集中精力，全神贯注，对老师强调的要点、难点和独到的见解，要认真作好笔记。课堂上力争弄懂老师所讲内容，经过认真思考，消化吸收，变成自己的东西。复习。要认真整理课堂笔记，对照课本和参考书，进行归纳和补充。经过反复思考写出自己的心得和摘要。做作业。做作业是巩固消化知识，及时找出薄弱环节，加以弥补的作用。做作业要举二反三，触类旁通，要养成良好习惯。考试。对考试要有正确态度，不作弊，不单纯追求高分，要把考试作为检验自己学习效果和培养独立解决问题能力的演练。总结。每过一个月或一个阶段要进行一次总结，以融会贯通所学知识，温故而知新，形成自己的思路，把握所学知识的来龙去脉，使所学知识更加完整系统。经过不断思考，不断消化，不断加深理解，这样得到的知识和能力才是扎实的。选择适合自己特点的学习方法，提高获取知识的能力（3）掌握正确的学习方法

③科学的安排好时间首先要安排好每日的作息时间表，哪段时间做什么，安排时要根据自己的身体和用脑习惯，在脑子最好用时于什么，脑子疲备时安排干什么，做到既调整脑子休息，又能搞一些其他的诸如文体活动等。其次要严格执行时间表。切忌拖拉和随意改变，养成今日事今日做的习惯，千万不要等明日。我生待明日，万事成磋砣。再次要珍惜零星时间。大学生活越丰富多采，时间切割得就越细，零星时间越多。

（3）掌握正确的学习方法

④完善知识结构合理的知识结构，就是既有精深的专门知识，又有广博的知识面，具有事业发展需要的最合理、最优化的知识体系。

建立合理的知识结构是一个复杂长期的过程，要坚持原则：

①

整体性原则，即专博相济，一专多通，广采百家为我所用。

②

层次性原则，即划分基础层次、中间层次和最高层次。没有基础层次较高层次就会成为空中楼阁，没有高层次，则显示不出水平。

③

比例性，即各种知识在顾全大局时，数量和质量之间合理配比。比例的原则应根据培养目标来定，成才方向不同知识结构的组成就不一样。

④

动态性原则，即所追求的知识结构决不应当处于僵化状态，要跟上飞速发展的时代步伐。

5、力学学习指导

（1）明确工程力学与专业课程的关系课程与内容服务的课程理论力学静力学材料力学运动学机械原理动力学材料力学结构力学结构力学结构设计力学课程的内容组合力学内容静力学运动学动力学材料力学结构力学专业理论力学√√√土木工程交通（路桥）材料力学√结构力学√建筑力学√√√建筑学工程力学（管）√√√工程管理类环境工程工程力学（机）√√√√机电类专业工程力学（环）√√环境工程工程与材料力学√√纺织工程5、力学学习指导

（2）理论力学学习指导分类基本内容学习重点学习难点学习目标静力学约束，受力图，力系简化，力系平衡，摩擦一般力系的平衡条件固定端，摩擦求支反力运动学刚体简单运动点的复合运动刚体平面运动速度分析加速度分析加速度分析传动分析动力学动