谢华

摘    要：刚体位形是“理论力学”课程知识体系的基础概念，运动方程是在此基础上引出的关键问题。传统教材学生求解微分方程，仅限于求解速度、加速度等瞬态量，学生没有位形概念，不利于其后续课程的学习。为改变这一现状，文章提出教学应围绕位形概念和运动方程展开，在运动学、动力学甚至静力学部分均应联系位形概念，并增加求解运动方程的内容，注重知识的系统性和相关性，从而提高教学效果。

关键词：位形;运动方程;理论力学

中图分类号：G642          文献标识码：A          文章编号：1002-4107（2021）07-0078-02

“理论力学”是航天航空、机械和土木等众多工科专业的基础课程。国内“理论力学”课程教学多采用哈尔滨工业大学体系[1]，特点是内容由浅入深，从静力学开始，再进入到运动学和动力学，强调概念的物理意义，以理解为主;运动学、动力学以瞬态分析为主，运动学主要学习刚体两点瞬态速度、加速度关系以及点的速度、加速度瞬态合成等问题。无形中忽略了运动分析的一个关键，即运动方程的问题。而运动方程的概念与研究对象的位形描述密切相关，对学生学习理解后续课程意义得大，因此，笔者在“理论力学”教学中，有意识地强调位形概念和运动方程问题，并将其贯穿于整个教学过程，取得了较好的教学效果。

一、位形是“理论力学”的基础概念

（一）“理论力学”知识体系围绕位形概念展开

“理论力学”研究对象是质点及质点系的机械运动。首要问题就是对研究对象瞬态样子的描述，对课程的一个主要研究对象刚体来说，通过位置和姿态来确定刚体的空间样子，即刚体的位形。……