【摘 要】鉴于热动、建环、机械、工管、给排水乃至柬埔寨班等多专业都开设工程力学课程这一实际，结合多年来工程力学教学的经验体会，展望工程力学的工程背景，剖析工程力学的体系特点，详释工程力学的内容要点，理顺工程力学的框架主线，探讨工程力学的教学方法，对于教好工程力学，提高人才培养质量具有重要的指导意义。
【关键词】工程力学；体系主线；静力学；材料力学；五大要点；五大要素；超静定
1 背景与市场
工程力学是工科诸多专业学生的必修技术基础课，也是一门古老而又成熟的学科，更是抽象而且复杂的知识门类。论其地位可谓应用广泛，远在伏延千里的铁轨之路，近在生活处处的身边眼前。公路上穿梭不息的汽车，发电设备中的传动机械，工业厂房以及民用建筑，静有民用住宅，动有转动机械。低有轮船、潜艇，高有飞机、卫星。哲学家笔下的物质宇宙顷刻间变成了牛顿眼中的力学世界。在这个世界里，少到两条腿活人，多至四条腿动物乃至难以胜数的蜈蚣，还有那些五花八门的运动机械，少至杂技演员戏耍的独轮车，多到司空见惯的自行车，更有运输载重的三轮车、四轮车，越野的十轮大卡车，以及长途贩运的多轮大板车，无不充满其先天而又职业的力学玄机，这些客观存在表明，工程力学背景与市场广阔，任务与责任重大。
2 现状与原因
工程力学是一个古老而成熟的经典学科，也是一门枯燥而有用的课程。枯燥则感难啃难嚼，有用则必教好学好。多年来讲授工程力学感慨颇深，五味俱全。真所谓“漫言牛顿啼痕重，更有职痴抱恨长”。因此上，传授者为奇妙而辛劳，受教者因枯躁而遁逃。致使教与学很难在心机上达到和谐与统一，师与生很难在配合上互动双赢。此情此景，即使力学之祖——牛顿再世也会因当惊世界殊而哭矣。究其原委，不外有二。客观上：教师因学时紧而慌不择路，学生因应酬多而顾此失彼。主观上：教者经验不足，引导不得力，取舍不适度；学者学习不努力，兴趣不高，投入不到位。此外还有介于两者间的厌教、厌学情绪渐涨，社会功利意识下的知识无用思想也在作祟。导致学习上的消极怠工与敷衍塞责。事实上为充实专业而学习如同为补充营养而吃饭学习工程力学好比吃饭一样，无论你爱吃与否，由于身体需要你都得吃，而且还得认真吃。因此就不再是吃不吃的选择问题，而是如何吃的运筹问题了。如果吃饭是为了完成任务那将是消极被动的，但总比不吃饭或不按时吃尚且好些，认真的吃，有效的吸收，不仅可达充饥之效还可滋补营养之偏缺。
3 体系主线
学习工程力学也是这样。首先，要认识力学这种“食品”的组织结构特点，尤其是内容体系的逻辑关系。
力-刚体-平衡—荷载-约束-结构-截面-材料-变形-超静定—经济安全构成工程力学的体系主线。只有洞悉主线，才有可能“庖丁解牛”。
4 静力学要点
静力学重点要把握五大要点——五选：即“选取对象；选择画法；选取方程形式；选择力的投影轴；选择矩心”。这是实现静力学平衡分析的核心。因为静力学的主要任务是平衡分析，而平衡分析要建立平衡方程组，平衡方程的建立，前要参照受力图，受力图又必须有必要而又可行的研究对象，后要选取恰到好处的方程形式-二矩式、三矩式，二、三矩式方程的有效实现还必须恰到好处地选择力的投影轴和力矩中心，此外受力图的画法也有按三力平衡汇交画，还是按平面任意力系画的选择性问题。因此五选便成为静力学体系的核心。
5 材料力学要点
材料力学几乎都有具体的公式可依，属于半客观问题。需要对号入座、记忆困难，以计算为主。要熟悉边界条件。详细地说材料力学内容集中体现在“五大要素”即：荷载、约束、结构、截面、材料方面。无论是强度还是刚度乃至稳定性都要综合顾全这五大要素：首先荷载分布要合理，其次约束要合理，结构跨度要合理，截面形状要合理，材料选取要合理。
6 体系特点
工程力学课程内容体系以一条主线概括其体系逻辑：这条主线就是“力-刚体-平衡—荷载-约束-结构-截面-材料-变形-超静定—经济安全”。
其中约束及其受力分析为前提，平衡分析为基点，内力确定为重点，变形分析—几何方程为难点，与物性相关为特点，截面形状的合理设计为焦点，超静定分析为亮点，以安全经济为目标，以强度、刚度、稳定为规范。必要时还需考虑疲劳，以选对象、选画法、选方程、选力轴、选矩心—“五选”完成静力学计算，而以“五大要素”——约束、结构、荷载、材料、截面为设计视野，由特殊到一般如静动与超静定、横截面应力与应力状态、基本变形与组合变形等等。
这就是工程力学的体系特点。
7 如何教好学好工程力学
首先，应注意深刻理解抽象化概念及其结果 如二力构件、三力平衡汇交定理、刚体、理想约束。其次概念属性十分重要。属性暨本质。如强度问题属于应力问题而应力又归结为点的属性，位移也是点的属性，而变形、内力、惯性矩则是非点属性。弄不清重要概念的属性，只能是雾里看花，水中望月 。
说到不如做到，真要做到还真要下一番苦功不可。这里将提出“六性”问题 ，它不仅是学好工程力学的关键，也是几乎所有学术研究成功者的必备素质。这六性是“记性、悟性、灵性、韧性、耐性、德性”。没有记性相当于手中无兵，囊中空空何以如探囊取物？没有悟性何以触类旁通？没有灵性不足以创新与发明，没有韧性将知难而退半途而废，没有耐性也将虎头蛇尾，草率收兵。没有德性难免 东抄西剽，利用 网络资源大搞拿来主义，窃他人成果为己功——破格获取，终将为实事求是所不齿。
学好工程力学应当营造“庖丁解牛”——以无厚之刀入有隙之牛的境界。化整体为局部、化局部为单一，这不仅对物系结构事半功倍，对于电路分析也足收触类旁通之效。
8 结语
工程力学集理论力学的静力学和材料力学的基本内容于一体，具有以下特点：
8.1 工程力学以静力学提出超静定概念，而以材料力学解决超静定问题，这是理论力学、材料力学所不及的独到优势。
8.2 静力学以平衡解决静定结构的力的问题，为材料力学提供荷载。其有机性浑然一体，相辅相成。
8.3 工程力学的静力学研究对象是刚体，而材料力学的研究对象则是变形体，似有“先卖矛，后卖盾”嫌疑之困惑。不过，只要此一时彼一时地对号入座，其认识转化是不难实现的。
8.4 工程背景的有效运用是化枯燥为有趣的有效手段，讲练结合，概括总结是提高素质的重要保证。
【参考文献】
[1]单辉祖，谢传峰，合编.工程力学[M].高等教育出版社，2008，4.
[2]郝桐生，编.理论力学[M].3版.高等教育出版社，2003，9.
[3]愈茂鋐，编.材料力学[M].高等教育出版社，1986，5.
[责任编辑：刘帅]