方濤　于捷　尹桂敏

【摘要】本文提出由學生自己在金工實習中完成《材料力學》中的拉伸與壓縮實驗試件制備的觀點，實現(xiàn)金工實習和力學實驗的有機結合，即能節(jié)約實驗成本，又能提高學生做實驗和參加金工實習的積極性。因此，這項研究是很有必要的，方案是可行的。

【關鍵詞】試件 金工實習 拉伸與壓縮實驗

【基金項目】吉林省教育科學“十三五”一般規(guī)化課題（GH170140），長春大學高等教育教學改革研究課題（XJYB15-18）。

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）39-0228-02

引言

2014年3月中國教育部改革方向已經(jīng)明確：全國普通本科高等院校1200所學校中，將有600多所逐步向應用技術型大學轉變，轉型的大學本科院校正好占高?？倲?shù)的50%[1]?！皯眯捅究啤笔菍π滦偷谋究平逃托聦哟蔚母呗毥逃嘟Y合的教育模式的探索，由部分省屬本科院校與國家級示范性高等職業(yè)院校、國家大型骨干企業(yè)聯(lián)合試點培養(yǎng)適應社會經(jīng)濟發(fā)展需求的應用型本科專業(yè)人才。對于應用型學校，工學專業(yè)中的實驗課和金工實習都是重中之重。[1]

1.拉伸與壓縮實驗試件

常溫、靜載下的軸向拉伸與壓縮實驗是《材料力學》實驗中最基本、應用最廣泛的實驗。通過拉伸與壓縮實驗，可以全面的測定材料的力學性能，如彈性、塑性、強度等性能指標。這些性能指標對材料力學的分析計算、工程分析、選擇材料和新材料開發(fā)都有極其重要的作用。實驗中用到主要設備、儀器及材料分別是微機控制電子萬能試驗機，千分尺、游標卡尺、分規(guī)、銅片尺和低碳鋼及鑄鐵拉伸試件。圖1-1和圖1-2分別是拉伸與壓縮實驗中用到的實驗試件，材料分別是Q235和HT200，現(xiàn)在由學校每年統(tǒng)一訂購。

2.高校中的金工實習

我國現(xiàn)行的教育體制，使得通過高考而進入大學的大學生的動手實踐能力比較薄弱。因此，處于學校和社會過渡階段的大學就承擔了培養(yǎng)學生實踐能力的任務，金工實習就是培養(yǎng)學生實踐能力的有效途徑。金工實習又叫金屬加工工藝實習，是一門實踐性基礎課，是機械類各專業(yè)學生必不可少的必修課，也是非機類有關專業(yè)教學計劃中重要的實踐教學環(huán)節(jié)[2]。金工實習包括車工，銑工，鉗工，砂型鑄造，特殊加工（線切割，激光加工），數(shù)控銑，數(shù)控車等實訓項目，可以使學生在了解傳統(tǒng)的機械制造工藝和現(xiàn)代機械制造技術不同的同時，掌握簡單零件加工方法選擇和工藝分析的能力，培養(yǎng)學生認識圖紙、加工符號及了解技術條件的能力，并為后續(xù)專業(yè)課程的學習打下良好的基礎。圖2-1是金工實習中實訓項目之一，做一把金屬小錘，它分為錘柄和錘頭，錘柄的材料是Q235，錘頭的材料是45。

3.金工實習和《材料力學》實驗的有機結合

根據(jù)第三次全教會精神，要推進全面素質教育，把提高國民素質和培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力作為教育的重點[3]，各個學校都增加了對金工實習和實驗課程的關注度，但是由于各種原因，實驗教學仍然存在一些弊端，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1）實驗耗材費用高。拉伸與壓縮試驗是一個破壞性試驗，要求每個同學都操作，也就是每個同學需要一個實驗試件，這個樣品的需求量是巨大的。目前，其試樣主要是零散購買或者學校統(tǒng)一進行訂購。拉伸與壓縮試件每生約為30元左右，我們學院每年的新生約300人，僅僅是《材料力學》的一個拉伸與壓縮實驗，這一項每年支出約為9000元。

2）實驗工位不足。實驗的設備有限，不能每個學生都有實驗工位，因此大部分學校都是指導教師先給學生進行分組，學生以小組為單位對一組設備輪流進行操作。這樣容易導致部分學生動手實驗，部分學生只觀看不動手的問題，同時這種實驗方式容易降低學生的學習積極性。

3）指導教師精力有限。通常是由一個或兩個教師指導一個班級的學生，指導教師很難對每個學生都進行指導。勤奮的學生會主動鉆研和學習，對于自控力較差和學習不主動的學生，沒有指導教師進行實時地約束和指導，很可能在實驗過程中一無所獲。

金工實習中也存在上述的問題2）和問題3）。如果我們把金工實習和《材料力學》實驗有機結合，讓學生自己在金工實習課程中加工拉伸與壓縮實驗試件，可以有效的解決上述弊端，優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1）節(jié)約材料力學實驗成本。僅僅是一個材料力學拉伸試驗，通過學生自己做試樣，每個樣品的成本降低為棒料的成本，每個毛坯僅為3元，這樣大大降低了實驗成本。

2）加深課程內(nèi)容理解。通過自己加工樣品，學生能夠更好的理解粗糙度、形位公差、材料種類等參數(shù)對力學性能的影響。根據(jù)這些結果，可以讓學生在操作過程中加深對課程內(nèi)容的理解。

3）能夠提高學生金工實習和實驗的積極性。我校課程培養(yǎng)大綱要求，實驗課成績占理論課總成績的10%，而且實驗成績不合格，不允許參加理論課程考試。這樣，每個學生對自己實驗試件的制作會非常認真，如果試件制作不成功，會導致后續(xù)理論課程實驗的無法實現(xiàn)，所以，這一措施將會激發(fā)學生參加金工實習的積極性和主動性。另一方面，試件是學生自己制備的，學生更有意愿去測試試樣的性能，了解試件性能的好壞。即增強了學生對課程實驗的興趣，又提高了學生參加金工實習的主動性。而學生制作拉伸和壓縮實驗的試件，只相當于金工實習中加工小錘柄的難度，甚至比加工小錘柄的難度系數(shù)還低，所以讓學生在金工實習中加工自己后續(xù)課程中用到的實驗樣件，是完全可行的。

4.結語

本文提出由學生自己在金工實習中完成《材料力學》拉伸與壓縮試件制備的觀點，實現(xiàn)金工實習和力學實驗的有機結合，不僅能節(jié)約材料力學的實驗成本，還能提高學生做實驗以及參加金工實習的積極性。而且學生制作拉伸和壓縮實驗的試件的難度比金工實習中加工小錘柄的難度系數(shù)低得多，所以方案是可行的。

參考文獻：

[1]范超.關于建設應用型本科院?！半p師型”師資隊伍的幾點思考，中國培訓，2015（12）

[2]胡虹.應用型本科院校金工實習教學改革探索與實踐，吉林工程技術師范學院學報，2016（1）

[3]王義遒.當前實驗教學改革的幾個問題，實驗技術與管理，2000（4）

作者簡介：

方濤，女，講師，碩士，主要從事機械理論與設計方面的研究。