力學史知識在材料力學教學中的結合與實踐

周余輝

[摘 要] 材料力學課程涉及很多知識的學習，包括力學原理發展、一些力學人物、工程應用歷史等，這些知識都大體稱為力學史知識。但是傳統的教育方式單一，使力學史知識和材料力學的教學無法合理進行有效的融合，隨著教育改革的不斷深化。在新課改下，使力學史知識在材料力學教學中得到了有效的實踐和發展。主要依據材料力學的學科特點，在進行材料力學課程教學中對力學史知識進行了有效的思考探索和實踐，使材料力學的課堂教學內容更加豐富。這種知識的相互融合，大大提高了學生的學習效率和學習興趣，學生的人文素質也得到了進一步發展，同時，在課堂教學中，也激發了學生的探索欲望，培養了學生的創新能力和實踐能力。

[關 鍵 詞] 材料力學；力學史知識；教學

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）01-0100-01

屬于理工類專業的材料力學課程，主要是從伽利略時期不斷發展起來的實踐課程，在材料力學課程的不斷發展中，一些力學原理、經典工程及古代社會對材料力學所作出的貢獻等都得到了不斷的積累和進步。材料力學的不斷發展和完善是人類科學技術的財富積累，在材料力學課程中，通過融合一些力學史知識，有利于學生對科學技術的發展更好地認識、了解，以進一步認識到材料力學課程開設的重要性，從而不斷提高學生的學習興趣。

一、對力學人物和事跡的結合和實踐

材料力學課程屬于固體力學的一部分，很多力學科學家在材料力學的發展中作出了巨大的貢獻，在材料力學中，有很多公式和定律都是以這些科學家的名字命名的，比如，胡克定律、歐拉公式、泊松比等。除去這些常見的力學科學家，對材料力學作出很大貢獻的要屬伽利略、達·芬奇、拉格朗日等人，因而，教師在進行材料力學的教學時，應該將這些優秀人物的生平和貢獻給學生進行有效的講解，同時這種講解不能僅停留在表面，而是要對這些人物的性格素養以及研究實驗的技術和方法進行深入的研究，從而培養學生的力學綜合素質，提高學生對材料力學課程的了解。教師對材料力學人物進行講解時，可以大大豐富材料力學的課程內容，提高課堂的趣味性，同時，深入的學習和研究可以拓寬自己的知識面，提高材料力學教學的有效性。

二、對歷史上工程案例的結合和實踐

和工程實踐有密切聯系的材料力學課程的原動力和發展基本都是源于工程問題，在材料力學的不斷發展中，很多會涉及工程案例，這些工程案例的有效結合，可以顯著提高學生的工程服務覺悟和意識。教師在平時的材料力學教學中，為了讓學生對一些工程案例有所了解和掌握，可以主要對一些特大案例進行詳細的學習和介紹。

70層香港中國銀行大廈在多年的臺風中依然屹立不倒，并且他敢于把建筑建在臺風比較集中的香港地區。貝聿銘進行建筑設計的時候，受到了竹子的啟示。在設計的模型上采用下粗上細的方式，到一定的高度就會減少粗度。除此之外，世界上第二號高建筑物紐約國際貿易中心大廈也是一種階梯輕強度的管狀結構，這些都是設計中合理考慮材料力學知識的典型案例。教師通過在材料力學課堂上進行工程案例的講解，可以提高學生的安全意識，尤其是安全設計的理念在工程設計中的重要性，提高了學生對材料力學的了解和掌握程度，同時對這些歷史上有名的設計案例進行了解，使學生對力學材料這門課程的特性進行深入的了解，力學課程是與工程緊密相關的，兩者在實際應用中相互滲透。

三、對力學發展簡史的結合和實踐

力學發展簡史作為材料力學課程中的重要組成部分，通過對力學發展簡史的學習，可以提高學生對材料力學發展史的了解和認識，同時對材料力學發展中一些優秀人物的相關貢獻進行了解，拓寬了學生的力學知識面，讓學生對材料力學這門課程的了解更加全面，教師通過對學生講解力學發展史，可以對力學發展史上的每個發展階段進行仔細的分析，進而通過了解社會的發展情況，來分析材料力學的發展內涵和狀況。此外，力學發展史的深入學習還能夠明確力學的歷史地位，這些發展歷史對提高材料力學課堂教學的有效性有著重要的促進作用。

四、對材料力學知識發展歷程的結合和實踐

材料力學發展史在歷史上有著成功的經驗和失敗的經驗，通過對材料力學知識發展過程進行學習，學生可以吸取古代成功的設計經驗，而對那些失敗的案例，則可以在實際學習中進行有效的避免，這也是材料力學發展歷史的意義所在，教師在課堂上，要對學生進行合理的引導，首先教師要對教材進行深入的研究，其次要在課堂上不斷激發學生的學習興趣，提高課程教學的有效性，融入這些發展史，可以有效豐富課程的內容，為學生營造寬松的學習氛圍，同時，對培養學生的設計創新能力和良好的工程意識都有著重要的促進作用。

綜上所述，力學史知識在材料力學的課堂教學中發揮了重要的促進作用，通過對力學史知識進行學習，提高了學生對材料力學的了解，拓寬了學生的力學知識面，促進了學生全面發展。

參考文獻：

[1]季順迎，武金瑛，馬紅艷.力學史知識在材料力學教學中的結合與實踐[J].高等理科教育，2012（4）：137-142.

[2]張麗，李磊.淺談材料力學中引入力學史的幾點作用[C].北方七省市區力學學術會議[A].2014-08-01.