饒立

摘 要：利用WDW-100微機控制電子萬能試驗機對金屬和非金屬材料的拉伸實驗方法進行研究與探討，改進常規(guī)的低碳鋼和鑄鐵拉伸實驗，從而啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維，鍛煉學(xué)生動手能力，有利于學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)，促進學(xué)生的綜合素質(zhì)水平。

關(guān)鍵詞：拉伸實驗 教學(xué)改革 能力

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（b）-0110-01

材料力學(xué)是工科各多專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。它以理論力學(xué)為研究基礎(chǔ)，以高等數(shù)學(xué)為研究工具，同時又為結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)等后續(xù)力學(xué)課程的學(xué)習(xí)，提供基礎(chǔ)知識的支撐作用，對培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)及創(chuàng)新能力有著非常重要的意義。積極推進本課程的實驗教學(xué)改革，有利于提高學(xué)生分析問題和解決工程問題的能力，從而提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。因為材料力學(xué)拉伸的性能指標可以直接用于工程實際當中，因此要求學(xué)生應(yīng)具有較強的運用基礎(chǔ)理論知識分析、解決實際問題的能力，具有理論嚴密、系統(tǒng)完整、邏輯性強的縝密思維。

1 研究現(xiàn)狀

材料力學(xué)的拉伸破壞實驗是一個非常經(jīng)典的傳統(tǒng)實驗，主要內(nèi)容是讓學(xué)生自己動手作低碳鋼和鑄鐵的拉伸破壞實驗，觀察這兩種材料在拉伸時受力過程中的各種形變以及破壞現(xiàn)象，測量這兩種材料的相關(guān)力學(xué)指標。通過這個實驗，主要是為了增加學(xué)生對金屬材料在拉伸時其力學(xué)性質(zhì)的感性認識，但該實驗課存在一個主要問題，就是學(xué)生學(xué)到的新知識少。因為在課堂教學(xué)和教材里對低碳鋼和鑄鐵拉伸實驗都有詳細的介紹，拉伸過程中的各種現(xiàn)象和其機械性能在課堂上也都已講解，所以實驗基本上是重復(fù)教材上的內(nèi)容，是驗證性實驗。學(xué)生通過這個實驗除了熟悉萬能試驗機的使用外，沒有更多的新東西學(xué)，知識點少，需要思考的問題也少。實驗過程中也只是指導(dǎo)老師介紹實驗?zāi)康暮驮硪约霸囼灆C的操作方法，強調(diào)需要觀測的現(xiàn)象和需記錄的實驗數(shù)據(jù)，再讓學(xué)生動手實驗，試件一破壞，結(jié)果一算，就算完成實驗，這樣做，學(xué)生是在被動完成實驗過程，興趣不高，獨立動手的能力也差，理論和實踐也不能聯(lián)系，所涉及的材料力學(xué)原理及定律也不熟悉。還有就是平時講述的相關(guān)內(nèi)容也往往也不能引起學(xué)生的重視，應(yīng)付實驗課，交完實驗報告了事，對金屬材料拉伸在工程實際運用當中的作用也認識不深，實驗效果不佳。之所以存在這類現(xiàn)象，主要是實驗課的內(nèi)容設(shè)置不太合理，與工程實際聯(lián)系不夠深、不夠廣，實驗可用性不強；實驗課時偏少；實驗指導(dǎo)書編得過于詳細，不利于學(xué)生發(fā)揮、創(chuàng)造。還有就是教學(xué)中有重課堂，輕實驗；重理論，輕實踐的思想。我們對材料力學(xué)的拉伸實驗教學(xué)進行了教改嘗試，是為了讓該實驗由學(xué)生被動的學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)的課堂，給學(xué)生留出更多的創(chuàng)造性思維空間，鍛煉學(xué)生動手能力，訓(xùn)練學(xué)生的觀察力以及思考問題和總結(jié)的方法，并從中學(xué)到課本以外的知識，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

2 拉伸實驗教學(xué)改革方案

為了激發(fā)學(xué)生的好奇心與學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生實際動手能力，使學(xué)生主動地參與到實驗中，開拓視野、提高創(chuàng)新思維。結(jié)合我院的實際情況，一方面，我們利用多媒體技術(shù)制作了這兩種材料逼真的拉伸實驗演示動畫，在課堂上介紹材料機械性質(zhì)時，通過動畫的演示可以很形象地展現(xiàn)低碳鋼和鑄鐵拉伸過程中的各種現(xiàn)象及各參數(shù)的測定，使學(xué)生在做實際的拉伸實驗之前對實驗方法和測試內(nèi)容有了更深的了解和直觀的印象，大大增強了后續(xù)的實驗課程的實際教學(xué)效果，提高了實驗教學(xué)質(zhì)量。另一方面，在進行的新拉伸實驗方法中，我們的拉伸實驗材料不再是常用的低碳鋼和鑄鐵這兩種材料，而是改為鋁合金、黃銅、PVC、環(huán)氧樹脂、有機玻璃等現(xiàn)代工程上常用的且在機械性質(zhì)上有很大特點的材料，改變實驗教學(xué)內(nèi)容，把驗證性實驗變?yōu)閷W(xué)習(xí)新知識、研究新問題的一個重要環(huán)節(jié)。

充分利用我們學(xué)校新購置的WDW-100微機控制電子萬能試驗機，開展鋁合金、黃銅、PVC、環(huán)氧樹脂、有機玻璃等其它的金屬和非金屬材料的拉伸實驗，主要是這些材料的拉伸性質(zhì)與低碳鋼、鑄鐵的都不同，并且這些材料目前在工程上越來越多的被使用，學(xué)生對這些材料的力學(xué)性質(zhì)也大多有所了解，而且這些材料的力學(xué)性能大部分在材力教材中是沒有詳細介紹的，在教改實驗中，不講實驗中的現(xiàn)象，學(xué)生不知道實驗的結(jié)果，在教師的指導(dǎo)下學(xué)生自主實驗，自己觀察材料的各種形變和破壞現(xiàn)象、采集和處理實驗數(shù)據(jù)，得出其實驗結(jié)果并分析討論。那么通過這樣的教改實驗，有利于增加學(xué)生對其他材料拉伸時的力學(xué)性能知識，拓寬自己的知識面。

3 結(jié)語

由于在課堂教學(xué)時運用了多媒體拉伸試驗課件，學(xué)生對拉伸實驗內(nèi)容有所了解，在上實驗課時可以用較少的時間講解實驗內(nèi)容，留出較多的時間讓學(xué)生自己動手，提高學(xué)生動手的能力.變被動為主動，更好的提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.這樣學(xué)到的知識扎實，并且通過此實驗除了可以讓學(xué)生學(xué)到各種不同材料的力學(xué)性質(zhì)外，還能學(xué)到科學(xué)實驗的基本方法，同時也培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力，從中學(xué)到課本以外的知識，還可以到達提高學(xué)生的綜合素質(zhì)的目的。

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