王安東　陳彩鳳

【摘要】針對當(dāng)前《材料力學(xué)性能》課程改革的必要性，本文從課程內(nèi)容和實驗建設(shè)兩方面探討了該課程教學(xué)改革的思路和在教學(xué)中的應(yīng)用。通過教學(xué)改革，提出了新的教改思路與實驗?zāi)Ｊ剑瑢W(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和知識系統(tǒng)性得到了提高，工程實踐能力和創(chuàng)新能力也得到了加強。

【關(guān)鍵詞】材料力學(xué)性能；課程改革；課程內(nèi)容；實驗教學(xué)

引言：《材料力學(xué)性能》是材料類本科生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，由于本門課程的掌握情況對材料類專業(yè)學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的深入學(xué)習(xí)有直接影響，因此積極推進材料力學(xué)性能課程的教學(xué)改革、強化課程內(nèi)容建設(shè)、培養(yǎng)學(xué)生的實驗創(chuàng)新能力、結(jié)合材料學(xué)科前沿發(fā)展并主動引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好材料力學(xué)性能的知識。由于當(dāng)前對《材料力學(xué)性能》課程建設(shè)和教學(xué)改革主要圍繞著課程內(nèi)容和實驗建設(shè)兩方面進行，因此筆者結(jié)合多年來對材料力學(xué)性能的教學(xué)實踐，就此兩方面主要教學(xué)改革進行了初步探討。

一、課程教學(xué)的探討

《材料力學(xué)性能》課程教學(xué)的核心是幫助學(xué)生構(gòu)建從材料、材料工藝到材料力學(xué)性能的知識應(yīng)用系統(tǒng)和創(chuàng)新技術(shù)路線，因此必須讓學(xué)生明確“材料應(yīng)用環(huán)境——力學(xué)性能要求——材料結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能關(guān)系”這一教學(xué)主線。將課程內(nèi)容分為靜載荷拉伸力學(xué)性能、其他載荷下的力學(xué)性能、斷裂韌性、變動載荷下的力學(xué)性能、環(huán)境條件下的力學(xué)性能、高溫條件下的力學(xué)性能、摩擦與磨損性能、納米材料的力學(xué)性能等內(nèi)容。

另外，由于當(dāng)前材料學(xué)科具有交叉多、綜合性強、涉及知識面廣的特點，因此要特別考慮到在授課內(nèi)容中除涉及金屬材料的力學(xué)性能外，陶瓷材料、復(fù)合材料及高分子材料相關(guān)的力學(xué)性能都已滲透到了教學(xué)中。這就要求我們在教學(xué)過程中，要適當(dāng)結(jié)合介紹各種材料獲得所需力學(xué)性能的主要途徑，讓學(xué)生將已學(xué)過各種有關(guān)材料的知識和正在講授的內(nèi)容有機地結(jié)合起來，融會貫通地掌握整體知識體系，培養(yǎng)起他們正確地分析判斷問題的能力。具體來說，《材料力學(xué)性能》涉及到學(xué)過的課程主要有《材料力學(xué)》、《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《金屬工藝學(xué)》、《材料制備新技術(shù)》《組織控制原理》、《材料物理性能》等。

根據(jù)以上對《材料力學(xué)性能》課程內(nèi)容的分析，在今后的課堂教學(xué)過程中，我們需要注意以下幾點：

（1）引導(dǎo)材料類T科學(xué)生對各種材料的共性基礎(chǔ)凝煉。由材料力學(xué)性能的基本概念出發(fā)，從金屬、無機非金屬、復(fù)合材料和高分子材料力學(xué)性能中提煉出共性的理論、規(guī)律與分析方法，如各種材料在靜載拉伸過程中表現(xiàn)的強度、塑性和韌性等，讓學(xué)生能了解作為材料力學(xué)性能研究的普遍行為、規(guī)律與測試方法。

（2）多總結(jié)材料力學(xué)性能的共性基礎(chǔ)與特性表現(xiàn)的關(guān)系。從材料“結(jié)構(gòu)—力學(xué)性能”的關(guān)系出發(fā)，通過構(gòu)建材料力學(xué)性能與材料成分/價鍵、合成/加工間的聯(lián)系，探明造成材料力學(xué)性能差異的結(jié)構(gòu)本質(zhì)，使學(xué)生深入理解“結(jié)構(gòu)—性能”的對應(yīng)關(guān)系。

二、實驗教學(xué)的探討

《材料力學(xué)性能》實驗教學(xué)的目的是增強學(xué)生對工程實踐中（包括設(shè)計、制造、使用）與材料力學(xué)性能有關(guān)的各種問題的感性和理性認識，因此在實施《材料力學(xué)性能》實驗課程教學(xué)過程中，采取開放、互動式的教學(xué)模式，也即將實驗過程劃分為不同階段，明確每個階段的任務(wù)和考核目標，強化學(xué)生的主體地位。實驗前，學(xué)生要完成相關(guān)實驗準備工作，包括文獻調(diào)研、實驗設(shè)計及預(yù)習(xí)報告撰寫工作，通過查閱相關(guān)實驗的國家標準文件，了解試樣形狀尺寸要求和實驗測試條件等規(guī)定，估算實驗設(shè)備的技術(shù)性能要求。在實驗課上，學(xué)生要完成實驗實施、實驗數(shù)據(jù)處理及實驗報告撰寫T作，教師要對實驗過程中遇到的問題進行分析總結(jié)，對實驗工作進行評價。最后學(xué)生上交實驗報告，任課教師進行評閱，對于共性問題進行評析，引導(dǎo)學(xué)生進行探討。實踐表明，這一開放、互動式的教學(xué)模式可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性，由于每一個階段都做到日的明確、考察到位，學(xué)生在實驗教學(xué)開展過程中自覺或不自覺地按照考核標準要求自己，及時了解到自身存在的問題和差距，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。

此外在本課程的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中，還要注意實驗教學(xué)體系的建立及與工程實際的結(jié)合。在實驗環(huán)節(jié)中，需要建立從基礎(chǔ)實驗到綜合研究性、工程案例實驗的多層次實驗內(nèi)容。在基礎(chǔ)實驗中，變過去單一材料的力學(xué)性能測試為多種材料的性能測試，使學(xué)生深入了解材料的共性力學(xué)理論及其在不同材料的特性力學(xué)差別；在綜合實驗環(huán)節(jié)，通過分析材料的綜合力學(xué)性能，以達到不同材料、力學(xué)性能和測試技術(shù)的高度統(tǒng)一。同時，將工程構(gòu)件的失效案例引人到實踐環(huán)節(jié)，加強課堂與工程實際的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決實際工程問題的能力。

三、結(jié)論

隨著《材料力學(xué)性能》課程改革的深入進行，教學(xué)內(nèi)容和實驗建設(shè)均在不斷更新和充實。在教學(xué)內(nèi)容內(nèi)上需要積極引導(dǎo)學(xué)生對各種材料的共性基礎(chǔ)凝煉，由材料力學(xué)性能的基本概念出發(fā)，從金屬、無機非金屬、復(fù)合材料和高分子材料力學(xué)性能中提煉出共性的理論、規(guī)律與分析方法；并需要深入闡明材料“結(jié)構(gòu)——性能”的對應(yīng)關(guān)系，使學(xué)生了解造成材料力學(xué)性能差異的結(jié)構(gòu)本質(zhì)。實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中要采取開放式、互動式的實驗教學(xué)模式，強化學(xué)生的主體地位，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性；建立從基礎(chǔ)實驗到綜合研究性、工程案例實驗的多層次實驗內(nèi)容，注重本課程與工程實際的結(jié)合。

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江蘇大學(xué)教改項目資助（2011JGYB004）；江蘇省重點專業(yè)建設(shè)項目資助和江蘇省特色專業(yè)建設(shè)項目資助。