力学例题中潜在知识的再提炼

　　1、前言

　　在高等职业教育教材的建设中,由于要适应理论教学的“必需、够用”,所以对知识的结构必须做到使之更具有综合性,更贴近实际应用。力学课在工科教育中支持很多专业的专业课,这种支持不单是一种知识的积淀,而且还是认识工程事物的一个方法的拓展。可见,在力学教学中不间断地去强化学生的综合、运用能力就显得尤为重要。教材乃教学之本。就是说,在教学中教师与学生的双边活动所依据的是教材。近代工程设计缺少不了理论分析计算,而建设工程力学教材,若能认真选用知识含量高的例题,则有利于学生积极思维,学会综合运用所学知识去分析、解决问题,从而获得一种结合工程实际进行理论分析、计算的能力。

　　2、一个属于理论分析计算入门的力学例题

　　在传统的工程力学教材中,有一个较常采用的最初级,也最基础的例题,即:三角架ABC的销子B上悬挂一重量为G的重物(图1a),已知杆AB和BC与墙面之间的夹角α和β,今不计二杆的自重。试求杆AB和BC所受的力。

　　此例题一贯的解法,取销子B为研究对象,视杆AB和BC为二力杆,画受力图如1b所示,最后运用几何法的力三角形(图1c)求解,也就是通过正弦定理

　　此例题见于平面汇交力系的一章中,求解此题涉及二力平衡条件、作用力与反作用力定律、三力汇交定理、力多边形法则、受力图画法、汇交力系合成的几何法等知识。

　　工程力学的第一篇为静力学,包括了平面汇交力系等六章约24~30教学学时的内容。其中,平面力系就占了四章约16~20教学学时。鉴于当今高职教育发展的与时俱进,促使新编高职力学教学内容的缩减。而缩减必须是科学的、有机的,并不只是在传统教材的章节上作简单的增删。由于平面力系的四章内容按教学学时量的要求将削掉一半,因此所给出的知识密度会加大,自然也就显示在了例题的选用上。在传统教材平面汇交力系一章以后要阐述的,如力系合成的解析法、合力投影定理、平衡方程的应用、物体系的平衡、静定和超静定问题的概念等内容都将融入新的缩减为一章或两章内容中。假若仍选用此例题,那末例题所具备的知识综合性、运用性特征就与前不一样了。就是说,这时例题求解的阐述要丰富,如可以引入力系合成的解析法,即:仍取销子B为研究对象,建立如图2中所示的直角坐标系xBy,运用由合力投影定量推导而解以上方程,同样可得式(2)和(3)所描述的结果。

　　　　3、一个潜在更多知识的例题

　　这种一题多用法求解的手段,在教学中较为常见。然而在教材内容板块减少而知识更密集的情况下,就无法不将其融入其中了。从教师的教学经验看,这种做法似乎不屑一顾。但经验只体现了教师在教学中主导作用的发挥,而反经验则注意到了教学中最重要的也是最容易忽视的,即如何去努力调动学生在教学中的主体作用的发挥。新编力学教材应力求采用一题多解的例题,这对学生来说,无疑就有了更多的成功实现思维迁移的机会。也就是将大大有利于学生去独立思考,去钻研探讨,去想象发现问题等,而最终产生的智力提升的效应也将是很明显的。