辨正唯物主义的世界观和方法论是全面、正确认识社会和自然界的重要方法，在力学课程的很多内容上得到充分的体现。在教学过程提炼与相关内容对应的哲学命题，渗透辨正唯物主义的教育，引导学生树立正确的人生观和世界观，培养学生的创新素质。
1辨证唯物主义的唯物观点在力学教学中的应用
唯物论认为，世界是物质的。力学教学中首先要向学生们介绍力的概念，力就是人们通过长期的生活和生产实践，总结和概括出来的，认识到力是物体之间相互的机械作用，这种作用使物体的运动状态发生变化或使物体发生变形。可见，力不能脱离物体而存在，体现了力产生的物质性；力的作用效应可以观察或者测量，又体现了力的作用效应的物质性。因此，力是客观存在，是物质的。在对物体进行受力分析时，本着力的物质性观点，分清受力物体和施力物体，力既不能无故消减，也不能无中生有。唯物论还认为，运动是物质存在的形式，物质的运动是绝对的，各种运动形式是相互依存，相互转化的。例如动量（动量矩）守恒定律，表明物体系统在运动过程中，动量（动量矩）可以从一个物体传递到另一个物体，但系统的总动量（动量矩）保持不变的规律，反映了自然界中物质运动不变的普遍规律。又如机械能守恒和转化定律，反映了自然界中的各种能，象机械能、功、热能、化学能等可以按一定的关系转化，而在转化过程中总能量是保持不变的。
2辩证唯物主义的认识论在力学教学中的应用
辩证唯物主义的认识论认为，对事物的认识是从感性到理性，从现象到本质。例如，力虽然看不见，摸不着，但人们在长期的生产和生活实践中感到了它的存在。通过进一步的试验、分析、研究，发现其具有大小、方向和作用点三个要素；可以分解和合成；和其作用效应具有确定的物理关系，从而实现了从感性认识到理性认识的飞跃。另外，材料力学中许多内容都体现了认识论的观点，例如杆件的基本变形理论和材料破坏理论，都是基于对试件变形现象的观察，而观察试件的变形现象即是对力作用效应的感性认识。然后，通过对试验现象的抽象化分析，提出基本假设，应用逻辑推理，得出规律性的认识；最后，再用生产实践或者科学试验检验这种理性认识的正确性与否。通过二次实践和再认识，修正不正确的结论，得到某种规律性的认识。材料力学的基本理论就是基于这种方法建立起来的。当然，人们对事物的认识不是一蹴而就的，绝对的，静止的，而是螺旋上升的，发展的。力学的发展也是这样。例如，材料力学中关于杆件基本变形的规律性认识，是基于材料的基本假设、平面假设、试验的变形现象得出来的，因而是一种近似理论，具有一定的局限性。在弹性力学中，应用严密的数学方程描述弹性力行为，得到精确的解析表达式。在忽略某些次要因素的条件下，依据这些解析表达式可得到材料力学中的公式。由此可见，弹性力学的规律性认识较材料力学更加全面和精确，体现了认识的螺旋发展形式。虽然弹性力学的典型特征是其全面精确地描述了物质的弹性行为，而这恰恰也是该学科的局限性，因为弹性仅仅是物质力学性质的一个方面，物质的力学性质还表现为塑性、粘性，以及至今未被人们认识的性质。因此，没有一个本构关系能够精准地描述物质的力学行为。科学研究总是在追求本真的路上，试图无限接近本真而永无终点，这不是科学的缺憾，却恰恰是科学的魅力。钱学森在自己刚刚完成的一篇力学论文的结尾做了一个批注：“Nothingisfinal!”科学无止境的内涵体现的淋漓尽致。在力学教学中，用认识发展的观点阐释力学内容，有助于激发学生的探索精神，培养学生严谨求实的科学态度。
3唯物辩证法中的矛盾论在力学教学中的应用
唯物辩证法认为，应透过现象看本质，抓住事物的主要矛盾和矛盾的主要方面；矛盾是相互转化的。再如，对于太空中飞行的卫星，若研究其空间运动轨迹，可将其视为一质点；若研究卫星的飞行姿态，须将其视为刚体；而若研究其强度和刚度，则将其看成变形体；由此可见，同样的一颗卫星，由于研究的侧重点不同，建立的力学模型也不同，体现了“事物的主要矛盾和矛盾的主要方面”的哲学思想。例如，对构件进行设计时，其安全性和经济性是相互对立又相互依存的。考虑经济性会导致安全性的下降，注重安全性必然带来经济成本的上升；但安全系数的增大反过来又可以降低经济成本。因此，在进行构件的强度计算时，应在保证安全的前提下考虑经济性，即抓住主要矛盾和矛盾的主要方面，使矛盾向有利的方向转化。又如梁的横截面上同时存在正应力和切应力，对于一般情况下的细长梁，正应力是支配梁强度的主要因素；但对于截面高狭的短梁，截面上的切应力可能转变为梁的强度因素，即矛盾是相互转化的[2]。再如，虚位移原理是通过虚位移和虚功等概念的引入，以动力学的观点来分析和求解静力学问题，实现了由“静”向“动”的转化；而达朗贝尔原理通过施加假想的惯性力，将复杂的动力学问题借用静力学平衡房产予以解决，实现了由“动”向“静”的转化；这实际上就是哲学中的“矛盾相互转化思想”在力学中的成功应用。
唯物辩证法还认为，事物是一分为二的，具有典型两面性。例如，在分析低碳钢的冷作硬化现象时，可将弹性承载能力的提高和塑性变形的减小简练的概括为“此长彼消”。这同样可以概括材料的横向变形系数，即泊松比的物理意义。变形现象也是一样的，对于承重的梁和机床的主轴而言，变形越小越好；但对于弹簧而言，变形可以缓冲减震，大一些更好。又如在分析材料的力学性质时，认为低碳钢是一种典型的塑性材料，而铸铁是典型的脆性材料。而实际上塑性与脆性是对立统一地存在于材料中的两种性质，当特定的条件下某一种性质比较强势，材料就比较明显地表现出这种性质；当条件发生变化时，这两种性质也会随之发生相应的变化。比如当低碳钢三向受拉时，表现出脆性的一面，而铸铁受压时，表现出塑性的一面。哲学中的“对立统一”观点在力学的这些内容中体现得淋漓尽致。
哲学是使人聪明的学问，生活中无处不在。同样在具有严密的科学性和逻辑性的力学中，许多内容都可以提炼到与之相应的哲学命题，充满着丰富的辩证唯物主义的认识论和方法论。在教学中，进行辩证唯物主义教育，关键在于挖掘和提炼教学内容所蕴含的辩证唯物主义思想，并进行适当的组织、有机地结合，使学生不仅能够掌握力学的基本知识和技能，而且在此基础上逐步形成辩证唯物主义的科学世界观。而辩证唯物主义观点的形成，反过来又可以帮助学生更好地理解和应用力学的知识，提高学生的科学素质。
作者：张东晓 单位：洛阳理工学院
