工程力学学习方法.ppt

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1、工程力学学习方法,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

2、大体上属于“术”或“器”之类的“形而下”范畴,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

3、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,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）,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

4、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：

5、,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 （19021993）,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。,3、力学与工程,机械系统=机构部分+控制部分=机电一体化,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？,土木工程专业

6、的课程体系,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,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；

7、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, 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, 增强责任感 美国著名心理学博

8、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, 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

9、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, 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, 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, 增强学习的信心 世上无难事，只要肯登攀 树立人人都可

10、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, 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, 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

11、更加深刻、更加成熟。,挫折的类型,*学习型挫折：学习过程中遇到的困难。如：成绩差，难题不会，比赛失利。 *交往性挫折：在处理人际关系方面或与学校及其他群体人员交往时遇到的障碍而引起的挫折。如社交恐惧症。 *志趣性挫折：个人在兴趣、志向、愿望等方面所遇到的障碍而引起的挫折，理想自己与现实自己的矛盾，理想与现实的矛盾，不同人志向之间的矛盾。 *自尊性挫折：个人在自尊方面需要没有得到满足而引起的挫折。如，被人揭短，展示被笑，被老师当面批评。,（2）针对自卑问题,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

12、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。 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

13、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,更重要的是如何发挥自学的能力 在有限的时间里

14、去充实自己，选择与学业及自己的兴趣有关的书籍来读是最好的办法。 莎士比亚说： “ 书籍是全世界的营养品 “ 培根也说： “ 书籍是在时代的波涛中航行的思想之船，它小心翼翼地把珍贵的货物送给一代又一代。 “ 读书时还要做到如下两点：一是读思结合，读书要深入思考，不能浮光掠影，不求甚解。二是读书不唯书，不读死书，这样才能学到真知。 教材+参考书 ；深度+广度,（3）掌握正确的学习方法,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

15、。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,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： 整体性原则，即专博相济，一专多通，广采百家为我所用。 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。 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

16、据培养目标来定，成才方向不同知识结构的组成就不一样。 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,力学课程的内容组合,5、力学学习指导,（2）理论力学学习指导,5、力学学习指导,（3）材料力学学习指导 主要研究运动的内部效应（变形效应） 与工程关系更密切 杆件承载力的表征：强度、刚度和稳定性 三类计算：校核；设计；限载 材料力学的特点： 形式的统一性 思路的唯一性 结果的数值化 强度的局部性和刚度的整体性 材料力学中的优化问题, 形式的统一性,思路的唯一性, 结果的数值化 计算条件（三角关系） 协调单位体系：力-N；尺寸-mm；应力/弹模-MPa 目的：实现计算的事先控制,强度的局部性和刚度的整体性,材料力学中的优化问题 （1）截面优化,z,（2）变截面梁,（3）支座优化,国际标准米尺,【例】吊装一混凝土梁，索绳所系位置x 为多少最安全。,l,x,x,qx2/2,qx2/2,q(l-2x)2/8- qx2/2,【解】梁的最大弯矩最小时最安全，当梁的最大正弯矩与最大负弯矩相等时梁的最大弯矩最小，即,（4）结构优化,树说,材料力学的团队合作思想-组合结构 钢管混凝土柱 组合梁,谢谢大家！,