李媛

摘 要： 材料力學(xué)是土木和機械專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，針對材料力學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需求，提出了課堂教學(xué)改革的基本方案：更新、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建富有先進性和實用性的教學(xué)內(nèi)容體系；采用啟發(fā)式和對比式教學(xué)方法，使用多媒體教學(xué)手段，構(gòu)建新型課堂教學(xué)模式；引入案例教學(xué)法，強化學(xué)生的工程意識。實踐證明：這些改革有效提高了學(xué)生的理論知識和工程素質(zhì)。

關(guān)鍵詞： 《材料力學(xué)》 教學(xué)方法 教學(xué)改革 教學(xué)內(nèi)容

材料力學(xué)是工科類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，是連接基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的橋梁，在人才培養(yǎng)中發(fā)揮著重要作用。該課程提供的簡化分析方法和結(jié)果可直接應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)設(shè)計，已成為許多設(shè)計規(guī)范的內(nèi)容，具有很強的實用性。因此，學(xué)好這門課程，對工科類各專業(yè)的學(xué)生來說具有非常重要的意義。

應(yīng)用型人才培養(yǎng)重在培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題和實踐創(chuàng)新的能力，使其成為適應(yīng)社會需求的高素質(zhì)專業(yè)人才。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和教學(xué)改革的不斷深入，傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容已不適應(yīng)新形勢的要求，教學(xué)改革勢在必行。為了培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、適應(yīng)性強、具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型專業(yè)人才，提出了課堂教學(xué)改革的基本方案。

一、教學(xué)內(nèi)容的更新

材料力學(xué)的學(xué)習(xí)目的重在工程應(yīng)用，目前所學(xué)的基本內(nèi)容過于陳腐，不能與現(xiàn)代工程實際接軌。例如以往在研究材料的力學(xué)性能時，只注重低碳鋼和鑄鐵等材料，生產(chǎn)實際中應(yīng)用較多的復(fù)合材料卻從未涉及，因此我們應(yīng)當加入一些常用復(fù)合材料（如甲基丙烯酸塑料）的力學(xué)性能；在講彈性材料軸向拉、壓時適當加入非彈性材料（如高韌性的金屬材料）的變形；在講最大拉應(yīng)力強度理論時，介紹斷裂力學(xué)的基本思想等[1]。補充這些新內(nèi)容的目的是拓寬學(xué)生的知識面，提高學(xué)習(xí)興趣。刪除一些在后繼課程中相重復(fù)的內(nèi)容及工程實際中應(yīng)用很少的內(nèi)容，如土木專業(yè)中刪除能量法與動荷載和交變應(yīng)力，以減少學(xué)生的負擔(dān)。

二、采用新型教學(xué)方法

傳統(tǒng)的教學(xué)方法是老師講得過多、過細，學(xué)生只是被動接受，而難以將所學(xué)的知識進行完全的消化和吸收，因此，必須對教學(xué)方法進行進一步的改革，采用以下新型教學(xué)方法：

1.對比教學(xué)法

材料力學(xué)的特點就是內(nèi)容多、概念多、公式多，而各部分間有較強的關(guān)聯(lián)性和相似性。根據(jù)關(guān)聯(lián)性和相似性，引導(dǎo)學(xué)生以對比的方法將各部分知識有效聯(lián)系，這樣不但可以幫助學(xué)生系統(tǒng)地理解和掌握知識，還有助于理解整個課程的理論體系，做到舉一反三、學(xué)以致用。四種基本變形中構(gòu)件所受外荷載的對比：不同的受力方式對應(yīng)不同的變形，學(xué)生通過熟練正確對比，可以確定構(gòu)件對應(yīng)的基本變形和組合變形；通過四種基本變形下應(yīng)力公式、變形公式的對比可以幫助學(xué)生短時間內(nèi)熟記公式；基本變形與組合變形的對比有助于學(xué)生正確分析組合變形的形式，從而進行強度計算；過去與現(xiàn)代的對比，有助于學(xué)生理解力學(xué)的發(fā)展過程和發(fā)展趨勢。

2.問題教學(xué)法

材料力學(xué)是一門與工程實際和現(xiàn)實生活緊密相關(guān)的課程，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性，強化學(xué)生學(xué)以致用的能力，采用問題啟發(fā)式教學(xué)方法。結(jié)合日常生活和周邊的實例向?qū)W生提出一系列與材料力學(xué)相關(guān)的問題，并鼓勵學(xué)生提出與課程相關(guān)的生活實例，刺激學(xué)生從被動聽課轉(zhuǎn)換到積極主動思考，這樣不但調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，還活躍了課堂氣氛，增加了師生間的互動，取得了良好的教學(xué)效果。

在講解彎曲合理截面時，提問：“竹子的截面形狀，鐵軌的截面形狀，骨骼的截面形狀分別是什么樣的？并要求結(jié)合所學(xué)知識進行理論分析”“為什么竹子會地下粗，頂端細？”等一系列問題。這些問題在學(xué)生理解合理截面和等強度梁方面起到事半功倍的效果。

三、教學(xué)手段的改革

在傳統(tǒng)教學(xué)中，主要采用“黑板+粉筆”的教學(xué)模式，這種教學(xué)手段存在很多弊端。第一，有些破壞現(xiàn)象比較抽象，老師只用語言描繪，學(xué)生很難理解，如果把這些破壞或變形過程以動畫的形式演示，學(xué)生就容易理解并對此留下深刻印象。在多媒體教學(xué)中，我們還可以展示工程實際圖片，幫助學(xué)生理解和強化工程概念，更好地實現(xiàn)理論知識與工程實踐的結(jié)合。第二，在材料力學(xué)中，如何將工程實際結(jié)構(gòu)簡化成力學(xué)模型也是非常重要的一部分內(nèi)容，老師很難將工程實際圖描繪在黑板上，這樣導(dǎo)致學(xué)生遇到實際結(jié)構(gòu)時束手無策，不知道該簡化成何種力學(xué)模型，使理論與實際相脫節(jié)。采用多媒體課件可將工程中不同結(jié)構(gòu)的圖片展示給學(xué)生，結(jié)合實際講解力學(xué)模型的簡化，提高學(xué)生解決實際問題的能力。

多媒體教學(xué)課件增強了教學(xué)內(nèi)容的直觀性，提高了學(xué)生的注意力和興趣，有助于學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的正確理解，更多地應(yīng)用了工程背景，強化了工程概念，有助于實現(xiàn)啟發(fā)式教學(xué)。

四、案例教學(xué)法

材料力學(xué)是一門比較枯燥的課程，傳統(tǒng)的授課方式往往使得課堂更加沉悶，不足以強化學(xué)生的工程意識。為了調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，活躍課堂氣氛，老師講完知識點，給學(xué)生舉一些與之相關(guān)的工程實例，將疑問留給學(xué)生，讓他們思考并主動發(fā)言，也可以作為課堂討論。講解完剪切和擠壓，結(jié)合“泰坦尼克號”的破壞現(xiàn)象分析破壞原因；結(jié)合等強度梁的概念講解香港著名建筑“中銀大廈”的設(shè)計理念；日本著名建筑師坂茂用紙筒在法國河上建造了一座紙橋，能同時允許20人用過等工程實例[2]。實施發(fā)現(xiàn)，運用這種教學(xué)方法大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，活躍了他們的思維，有的學(xué)生也能提出一些較為尖端的問題跟老師探討。

通過上述教學(xué)改革，可以提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量，加深學(xué)生對材料力學(xué)中的基本概念、基本理論和基本方法的理解，使學(xué)生從學(xué)會變成會學(xué)并做到學(xué)以致用，使學(xué)生能在以后的學(xué)習(xí)和工作中具備扎實的基礎(chǔ)知識和一定的創(chuàng)新能力，以更好地適應(yīng)社會的需求，同時教師的教學(xué)水平和知識水平也會得到相應(yīng)的提高。

參考文獻：

[1]趙桐，潘穎.材料力學(xué)研究性教學(xué)探討[J].高等建筑教育，2012，21（6）：133-135.

[2]李鋒.材料力學(xué)案例[M].北京：科學(xué)出版社，2011：141-167.

[3]張艷麗，戴君.應(yīng)用型本科院校材料力學(xué)課程教學(xué)改革[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2014，（19）：48-49.