謝金利 張玉林 牛苗苗

【摘 要】根據(jù)我校應(yīng)用型本科學(xué)校人才培養(yǎng)的定位和《材料力學(xué)》課程特點(diǎn)，提出針對(duì)機(jī)械專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)材料力學(xué)課程存在的問(wèn)題，采取有效的改善措施，提高應(yīng)用型本科院校學(xué)生對(duì)該門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程的重視程度和學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)我校機(jī)械專業(yè)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)能力和實(shí)踐能力，從而提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】材料力學(xué);教學(xué)模式;教學(xué)改革

中圖分類號(hào)： G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）07-0113-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.07.047

【Abstract】According to the orientation of talent cultivation in applied-oriented undergraduate schools and the characteristics of "Mechanics of Materials"，this paper puts forward the problems existing in the course of mechanics of materials，and takes effective improvement measures to improve the professional foundation of applied undergraduate students.The degree of emphasis and enthusiasm of the curriculum will cultivate the professional basic knowledge and practical ability of the mechanical majors of our school，thus improving the teaching quality and teaching effect.

【Key words】Mechanics of materials;Teaching mode;Teaching reform

0 前言

材料力學(xué)是理工科高等院校機(jī)械、土建、航空、造船、汽車、水利等工程專業(yè)必修的技術(shù)基礎(chǔ)課程。該課程作為機(jī)械類學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，在基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間起橋梁作用，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程如機(jī)械設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本課程通過(guò)機(jī)械零件常用材料的變形形式，揭示了外力與材料變形的關(guān)系，也讓理論和工程時(shí)間更加緊密的聯(lián)系起來(lái)。

本文以應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)目標(biāo)為前提，針對(duì)該門(mén)課程教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題，綜合專業(yè)性質(zhì)探索適合應(yīng)用性人才培養(yǎng)的機(jī)械類《材料力學(xué)》高效的教學(xué)模式。

1 材料力學(xué)教學(xué)存在的問(wèn)題

近幾年來(lái)，我校在機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)改革中投入的精力逐漸增多，但大多數(shù)改革課程都集中在基礎(chǔ)課程如《機(jī)械制圖》以及專業(yè)課程如《機(jī)械設(shè)計(jì)》等。對(duì)《理論力學(xué)》及《材料力學(xué)》此類專業(yè)基礎(chǔ)課程的重視程度不夠，但此類課程與機(jī)械專業(yè)一系列核心課程密不可分，因此我校機(jī)械專業(yè)《材料力學(xué)》的教學(xué)還有待進(jìn)一步提高。

綜合我校機(jī)械專業(yè)2017級(jí)之前材料力學(xué)課程教學(xué)，發(fā)現(xiàn)以下4方面問(wèn)題：

1）我校是應(yīng)用型本科院校，大部分學(xué)生工科基礎(chǔ)薄弱。近幾年，我校機(jī)械專業(yè)對(duì)口高職本科生源逐步上升。2016級(jí)對(duì)口高職本科占機(jī)械專業(yè)總?cè)藬?shù)6%，2017級(jí)比例猛增到33%。由于教學(xué)過(guò)程中大部分對(duì)口高職學(xué)生工學(xué)課程基礎(chǔ)極差，導(dǎo)致上課時(shí)學(xué)生出現(xiàn)厭學(xué)等現(xiàn)象。

2）《材料力學(xué)》中大部分案例來(lái)源于工程實(shí)踐，由于該門(mén)課程是大二開(kāi)設(shè)，大部分同學(xué)對(duì)實(shí)踐知識(shí)接觸不夠，知識(shí)框架容易空洞。再者，由于該課程屬于理論型課程，課堂氛圍往往不夠活躍。

3）先修課程《大學(xué)物理》和《理論力學(xué)》學(xué)習(xí)深度不夠，掌握不扎實(shí)。據(jù)有效統(tǒng)計(jì)，我校機(jī)械專業(yè)《大學(xué)物理》和《理論力學(xué)》掛科率一直處于30%左右。

4）由于我校專業(yè)限制，開(kāi)設(shè)此課程的專業(yè)只有土木類與機(jī)械類，學(xué)生人數(shù)不多，師資欠缺，“第二課堂”涉足較少。

針對(duì)教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的這4方面問(wèn)題，本文采取理論與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的改善措施，加強(qiáng)機(jī)械類專業(yè)學(xué)生對(duì)該門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課的重視程度與學(xué)習(xí)熱情。

2 理論課堂改進(jìn)措施

為了培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)的應(yīng)用型人才，我校機(jī)械專業(yè)從2017級(jí)開(kāi)始，針對(duì)《材料力學(xué)》教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，做了如下幾方面改善：

1）因人制宜

針對(duì)我校學(xué)生普遍工科基礎(chǔ)薄弱，在學(xué)習(xí)其先修課程如《大學(xué)物理》以及《理論力學(xué)》時(shí)，教師應(yīng)因人制宜，對(duì)于復(fù)雜的工程推導(dǎo)過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)化，著重結(jié)果，讓學(xué)生從心理上不排斥此類課程。加強(qiáng)與后續(xù)專業(yè)課程有關(guān)章節(jié)的教學(xué)，與機(jī)械類專業(yè)應(yīng)用關(guān)系不大的章節(jié)進(jìn)行取舍。

2）因“才”施教

大二學(xué)生工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，在每一章開(kāi)始，教師應(yīng)重點(diǎn)提供大量與機(jī)械專業(yè)相關(guān)的構(gòu)件受力的圖片與視頻資料，讓學(xué)生了解該門(mén)課程與后續(xù)課程的密切關(guān)系，從心理上提高對(duì)《材料力學(xué)》的重視程度。

3）因“材”施教

機(jī)械專業(yè)《材料力學(xué)》教學(xué)主要集中在桿件軸向拉壓、剪切、扭轉(zhuǎn)和彎曲4種變形的理解和掌握。這4種變形方式公式繁多，學(xué)生容易混淆，在教學(xué)過(guò)程中采用對(duì)比法讓學(xué)生對(duì)整體知識(shí)框架有深刻理解。

表1是4種基本變形的分析表格。從中可以看出，各種變形的分析具有很強(qiáng)的相似性。學(xué)生可以通過(guò)表格清晰的認(rèn)識(shí)這4中變形方式之間的區(qū)別與聯(lián)系。

通過(guò)對(duì)比學(xué)習(xí)的方法，讓學(xué)生看清了整個(gè)知識(shí)框架，學(xué)生學(xué)習(xí)印象深刻，教學(xué)效果明顯。

4）“手機(jī)”進(jìn)課堂

常規(guī)的理論性課堂不夠活躍，在2017級(jí)教學(xué)期間，提高學(xué)生的“手機(jī)”使用頻率，運(yùn)用“藍(lán)墨云”班課進(jìn)行課堂簽到、搶答問(wèn)題、布置課堂任務(wù)等形式，讓當(dāng)代大學(xué)生用他們最離不開(kāi)的“手機(jī)”進(jìn)行學(xué)習(xí)，此種方式極大程度帶動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果明顯。

3 實(shí)踐課堂改進(jìn)措施

3.1 改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境

我校針對(duì)材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的工作正穩(wěn)步進(jìn)行。起初，我校土木專業(yè)與機(jī)械專業(yè)材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)室只能進(jìn)行材料的拉伸實(shí)驗(yàn)和材料的壓縮實(shí)驗(yàn)。我校從2017級(jí)開(kāi)始，增加了彈性模量實(shí)驗(yàn)、純彎曲實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)也從開(kāi)始的演示性實(shí)驗(yàn)上升到實(shí)操性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，選取部分學(xué)生進(jìn)行操作，交流，進(jìn)一步提高了學(xué)生對(duì)理論結(jié)合實(shí)際的理解能力。

3.2 通過(guò)“第二課堂”培養(yǎng)學(xué)生力學(xué)興趣

為提高機(jī)械類及土建類學(xué)生力學(xué)興趣，我專業(yè)聯(lián)合土建專業(yè)進(jìn)行了力學(xué)教師交流活動(dòng)，通過(guò)資深教授對(duì)青年教師的指導(dǎo)，提高教師的教學(xué)水平。

同時(shí)從大二學(xué)習(xí)《理論力學(xué)》之初，發(fā)掘部分對(duì)力學(xué)感興趣的同學(xué)，培養(yǎng)“第二課堂”興趣。

通過(guò)“第二課堂”的主動(dòng)學(xué)習(xí)，愛(ài)好力學(xué)的同學(xué)通過(guò)學(xué)院構(gòu)建的平臺(tái)成立學(xué)習(xí)小組，營(yíng)造學(xué)習(xí)氛圍，培養(yǎng)力學(xué)興趣，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加全國(guó)周培源大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽。

4 結(jié)束

本文結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)以及機(jī)械類專業(yè)《材料力學(xué)》課程教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題以及不足，提出了理論課堂和實(shí)踐課堂雙重改進(jìn)的措施。通過(guò)因材施教到“手機(jī)”進(jìn)課堂等措施，提高了學(xué)生力學(xué)專業(yè)知識(shí)的掌握與認(rèn)知，為機(jī)械類學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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