王步志

摘 要:本文分析了材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的主要問題及其原因,并提出了相應(yīng)的對策。

關(guān)鍵詞:材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 問題 對策

一、材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的主要問題及其原因

1.學(xué)生興趣不高重視不夠

目前材料力學(xué)的主要教學(xué)模式是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)始終處于從屬地位。學(xué)生首先接受理論方面的知識,然后再通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所學(xué)知識的正確性,因此學(xué)生不能充分認(rèn)識到材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性。

由于實(shí)驗(yàn)之前已經(jīng)了解了理論知識從而知道實(shí)驗(yàn)結(jié)果,所以學(xué)生對實(shí)驗(yàn)普遍失去興趣,缺乏應(yīng)有的積極性和主動性;并且,由于考核上不重視或不合理,所以學(xué)生的重視程度不夠,認(rèn)為已經(jīng)掌握了材料力學(xué)的理論知識和有關(guān)公式,只要承認(rèn)這些理論知識和公式是正確的,做不做實(shí)驗(yàn)都無所謂。實(shí)驗(yàn)教學(xué)處于理論教學(xué)的從屬地位的另一體現(xiàn)就是,在材料力學(xué)課程的最后成績中要么不考慮實(shí)驗(yàn),要么只作為一種參考,這一現(xiàn)象進(jìn)一步導(dǎo)致學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的重視不夠。

由于學(xué)生對實(shí)驗(yàn)缺少興趣并且對實(shí)驗(yàn)的重要性認(rèn)識不夠,有些學(xué)生不來做實(shí)驗(yàn),或者只是來應(yīng)付一下,在實(shí)驗(yàn)中不注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后不認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和誤差原因,不總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其規(guī)律,對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)任意修改,甚至抄襲實(shí)驗(yàn)報告,使得材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)從根本上失去了實(shí)際意義,無法提高學(xué)生的綜合分析能力和科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究能力。

2.實(shí)驗(yàn)條件不夠

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,大部分院校招生規(guī)模擴(kuò)大,學(xué)生人數(shù)日益增多,而材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)場地、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)人員卻難以大幅度增加,這對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量帶來很大的問題。并且,部分高校采用多處校區(qū)的發(fā)展格局,使得原本不足的實(shí)驗(yàn)資源進(jìn)一步分散,使得材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量受到很大的限制和影響。由于實(shí)驗(yàn)條件的限制,學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課時往往很多人圍著一臺設(shè)備,使得多數(shù)人是在“看”實(shí)驗(yàn),很少有機(jī)會能動手“做”實(shí)驗(yàn),這樣很難達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的,更談不上提高教學(xué)質(zhì)量了,失去了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)造能力、分析問題和解決實(shí)際問題能力方面的優(yōu)勢。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)建議和改革措施

1.改革教學(xué)內(nèi)容和模式

由于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)失去興趣,所以應(yīng)該盡量改變理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順序,在講授理論知識之前要求學(xué)生先完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),使學(xué)生帶著問題進(jìn)行理論學(xué)習(xí),或在理論學(xué)習(xí)之前先有了一定的感性認(rèn)識。例如在教學(xué)低碳鋼和鑄鐵的拉伸性能之前,可以先讓學(xué)生完成該實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中自己觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和應(yīng)力應(yīng)變曲線特點(diǎn),然后帶著問題來進(jìn)行理論知識學(xué)習(xí)。除此之外,某些簡單實(shí)驗(yàn),教師可以在課堂上進(jìn)行,例如在講授彈性、塑性和脆性變形及其有關(guān)的材料力學(xué)性能之前,可以準(zhǔn)備橡皮(彈性材料)、鐵絲(塑性材料)和玻璃(脆性材料)進(jìn)行簡單變形的課堂演示,雖然這些材料的變形及其力學(xué)性能非常簡單,變形現(xiàn)象學(xué)生也十分熟悉,但是課堂上的演示使學(xué)生印象更加深刻,知道所學(xué)知識原來和實(shí)際生活如此接近,達(dá)到很好的教學(xué)效果。

2.改革實(shí)驗(yàn)室管理模式

為了解決實(shí)驗(yàn)時學(xué)生人數(shù)太多的問題,可以改革實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行管理模式和學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,實(shí)行實(shí)驗(yàn)室全開放,不在統(tǒng)一時間進(jìn)行實(shí)驗(yàn),只要學(xué)生提前預(yù)約就可以于任何時間進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可以避免很多人同時實(shí)驗(yàn)造成的不能獨(dú)立操作只能看,而平時又長期使實(shí)驗(yàn)室閑置的問題。

3.改善實(shí)驗(yàn)條件

實(shí)驗(yàn)條件是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的物質(zhì)基礎(chǔ),應(yīng)該轉(zhuǎn)變觀念,充分認(rèn)識實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重要性,不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室條件。培養(yǎng)知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的人才,光靠課堂上的理論教學(xué)是不可能實(shí)現(xiàn)的,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在這方面發(fā)揮著重要的作用。隨著我國高教事業(yè)的發(fā)展,特別是高?？蒲泄ぷ鞯膹V泛開展,實(shí)驗(yàn)室的作用更加顯著,學(xué)校各級領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)該轉(zhuǎn)變觀念,樹立起與時俱進(jìn)的科學(xué)發(fā)展觀,大力支持材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。

除此之外,在實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足的情況下,特別是實(shí)驗(yàn)條件要求比較高或技術(shù)難度比較大,或者是暫時還不具備條件的實(shí)驗(yàn),可以對實(shí)驗(yàn)操作過程進(jìn)行錄像。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,數(shù)值模擬也是一種很好的輔助手段,不僅可以幫助完成一些特殊的實(shí)驗(yàn),而且還可以展示某些構(gòu)件的內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變情況,使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)及其有關(guān)理論知識的認(rèn)識更深刻。目前某些教學(xué)課件和多媒體教學(xué)動畫以及計算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)可以加以結(jié)合使用以輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)。錄像演示也要播放實(shí)驗(yàn)之前的一些基本操作講解和注意事項,從而解決由于實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理模式和學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革而使教師工作量增加的問題,以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)室?guī)熧Y條件的不足。

三、小結(jié)

本文針對學(xué)生對材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣不高、重視不夠以及材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)室條件不足等主要問題及其原因進(jìn)行詳細(xì)分析,提出一些有效的教學(xué)改革措施。

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