周月娥 嚴(yán) 鵬 桂潤金

（廣西民族大學(xué)建筑工程學(xué)院，廣西 南寧 530006）

材料力學(xué)是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程所必備的理論基礎(chǔ)。 學(xué)生在學(xué)習(xí)材料力學(xué)前已經(jīng)學(xué)習(xí)了高等數(shù)學(xué)、 大學(xué)物理和理論力學(xué)等基礎(chǔ)課程。 傳統(tǒng)的材料力學(xué)課程教學(xué)是以課程為導(dǎo)向，從學(xué)科出發(fā)，強調(diào)知識的系統(tǒng)性，重點是任課教師在課程的授課時期教給學(xué)生了什么， 教學(xué)目標(biāo)要明確， 教學(xué)行為要符合規(guī)定， 具有科學(xué)合理的教學(xué)方法，要能達(dá)到一定的教學(xué)效果。學(xué)完材料力學(xué)后要求學(xué)生掌握桿件的強度、 剛度和穩(wěn)定性問題的基本概念和基礎(chǔ)知識，具有一定的計算能力和實驗?zāi)芰?。以成果?dǎo)向為目標(biāo)的工程教育認(rèn)證理念是美國工程與技術(shù)委員會提出的，我國從2006 年開始全面構(gòu)建工程教育認(rèn)證體系，2013 年正式成為《華盛頓協(xié)議》會員國[1]。 這對我國高校各工科專業(yè)的教學(xué)提出了相應(yīng)的改革要求，要從國家發(fā)展和社會行業(yè)需求出發(fā)，把學(xué)生的學(xué)習(xí)成果放在重要的位置， 強調(diào)相應(yīng)的課程教學(xué)活動要恰當(dāng)，要對教學(xué)過程進(jìn)行評價， 注重學(xué)生在課堂的表現(xiàn)程度，要使學(xué)生達(dá)成一定的學(xué)習(xí)成果。 培養(yǎng)的學(xué)生基礎(chǔ)理論知識要扎實，專業(yè)知識寬廣，實踐能力和創(chuàng)新能力強。 國內(nèi)針對材料力學(xué)課程教學(xué)改革已有不少高校的教師從課堂理論教學(xué)、實驗教學(xué)和人才培養(yǎng)方法等方面給出了相應(yīng)的建議[2-5]。 對于廣西民族大學(xué)土木工程專業(yè)的學(xué)生，目前材料力學(xué)的教學(xué)還沒有按照工程認(rèn)證畢業(yè)要求來做，開展工程教育認(rèn)證背景下的課程教學(xué)改革是非常有必要和順應(yīng)時代的，基于對材料力學(xué)課程教學(xué)過程的一些經(jīng)驗積累，結(jié)合學(xué)生畢業(yè)后應(yīng)該具有的知識、能力和素養(yǎng)方面給出了一些目前教學(xué)中存在問題和需要改進(jìn)方面的思考看法。

1 當(dāng)前材料力學(xué)課堂教學(xué)分析

在學(xué)習(xí)材料力學(xué)這門課程前，學(xué)生學(xué)習(xí)了理論力學(xué)，能夠求解約束反力。 在此基礎(chǔ)上，可以用截面法利用平衡方程求解所求截面上相應(yīng)的內(nèi)力，繼而求解相應(yīng)的應(yīng)力。 對于內(nèi)力和應(yīng)力基本概念的理解和求解是學(xué)習(xí)材料力學(xué)重要的內(nèi)容，一些學(xué)生對于內(nèi)力的理解一直搞不清楚，只是機械地去按公式計算。 對于應(yīng)力的求解要具體到點上也沒有理解透。 因為不同的內(nèi)力求解應(yīng)力有不同的假設(shè)條件和推導(dǎo)過程，這些過程比較煩鎖，理論性太強，理解起來是有難度的。 任課教師對這一部分的講解往往只是利用PPT 理論推導(dǎo)和板書，內(nèi)容抽象，講解起來有難度，學(xué)生理解起來也很困難。 土木工程專業(yè)材料力學(xué)重點研究了桿件在拉壓、受扭、受彎不同受力情況下內(nèi)力和應(yīng)力的求解。 以桿件受拉或受壓為例來講，變形為拉伸或壓縮，提出了內(nèi)力的概念為外力作用下物體內(nèi)相鄰部分間分布內(nèi)力系的合成。 用截面法截開桿件，棄去部分對分析部分的作用用內(nèi)力代替，分析部分要滿足平衡，可以求出內(nèi)力。 對于這部分，雖然是最簡單的受力情況，但卻是學(xué)生第一次接觸內(nèi)力和截面法，需要詳細(xì)地給同學(xué)們講解清楚。 內(nèi)力學(xué)習(xí)完的基礎(chǔ)上，提出了應(yīng)力的概念，是桿件截面上分布內(nèi)力的集度，是對應(yīng)于截面上的一點。應(yīng)力是矢量，有正應(yīng)力和切應(yīng)力兩種分量。對于受拉壓情況，只有正應(yīng)力一種。 在求正應(yīng)力時提出了平截面假設(shè)，這個假設(shè)是材料力學(xué)中的一個重要的假設(shè)，原為平面的截面變形后仍為平面。 根據(jù)這個假定得出了橫截面上各點處正應(yīng)力相等，相應(yīng)地得出了正應(yīng)力的計算公式。

2 基于成果導(dǎo)向的材料力學(xué)教學(xué)方法分析

成果導(dǎo)向理念下的教學(xué)要求要制定相應(yīng)的教學(xué)過程， 任課教師應(yīng)該從教學(xué)手段上破解教學(xué)難點，幫助學(xué)生取得一定的學(xué)習(xí)成果。 學(xué)生通過學(xué)習(xí)是否取得了知識方面的增強、能力方面的提高和人文素養(yǎng)方面的進(jìn)步，需要對教學(xué)過程進(jìn)行評價，根據(jù)評價的結(jié)果對教師的教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)。 現(xiàn)從教師教學(xué)，對學(xué)生學(xué)習(xí)成果評價和材料力學(xué)課程對學(xué)生畢業(yè)要求的支撐方面給出相應(yīng)的分析。

2.1 教師教學(xué)方法

現(xiàn)有教學(xué)中， 教師是依據(jù)自己的經(jīng)驗來教學(xué)，一些土木工程專業(yè)的材料力學(xué)課程是由力學(xué)專業(yè)的教師來授課的， 一些是土木工程專業(yè)的專業(yè)課教師授課。 土木工程專業(yè)背景的教師不是專業(yè)力學(xué)出身，但是講授每一個知識點可以結(jié)合專業(yè)背景來介紹，學(xué)生能夠知道自己所學(xué)知識在后面一些課程中的應(yīng)用。 在軸向拉伸和壓縮中， 土木工程中有許多受拉壓桿件，比如，桁架橋梁中的一些受力桿和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的受壓柱等結(jié)構(gòu)構(gòu)件。 只有知道了構(gòu)件真正的受力情況，才能對其進(jìn)行設(shè)計，構(gòu)件才能正常工作。 學(xué)生可以分組調(diào)查實際土木工程結(jié)構(gòu)中受拉壓的構(gòu)件，從以前以教師為中心， 單一傳授知識的模式改變?yōu)閷W(xué)生自學(xué)，相互分享，成為課堂教學(xué)的參與者。 在彎曲應(yīng)力一章，梁受力作用下的內(nèi)力有彎矩和剪力，兩種內(nèi)力作用下梁會有不同的破壞模式。 雖然還沒有學(xué)習(xí)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本原理，但是可以用一個簡支橋梁為例來說明橋梁為何需要配鋼筋。 學(xué)生分組調(diào)研橋梁的材料組成及截面形式，討論內(nèi)力分析與橋梁結(jié)構(gòu)形式的關(guān)聯(lián)。 另外，可以根據(jù)學(xué)生高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)情況，程度比較好的學(xué)生可以對梁截面彎矩和剪力的推導(dǎo)、截面正應(yīng)力公式的推導(dǎo)在老師講解前提下自己推導(dǎo)，對一些理論推導(dǎo)分享討論。 另外，一部學(xué)生分配他們進(jìn)行工程實踐應(yīng)用調(diào)研，分組討論報告。 另外，在新時代背景下，學(xué)生的學(xué)習(xí)資源是比較豐富的，教師要利用信息現(xiàn)代化技術(shù)和虛擬技術(shù)來傳遞知識，比如，超星學(xué)習(xí)通，云平臺，“互聯(lián)網(wǎng)+”等培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)智慧，增加師生之間，學(xué)生之間的一些互動性。

2.2 評價學(xué)生學(xué)習(xí)成果

目前，對于學(xué)生學(xué)習(xí)成果的評價是以分?jǐn)?shù)為標(biāo)準(zhǔn)的，平時成績加期末成績。 成果導(dǎo)向理念下的教學(xué)要求必須關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，對整個過程要進(jìn)行動態(tài)評價。 不能只依靠分?jǐn)?shù)來評價學(xué)生學(xué)習(xí)成果的優(yōu)良，要把學(xué)生合作學(xué)習(xí)的能力充分調(diào)動起來。 利用學(xué)習(xí)平臺將學(xué)習(xí)重點和難點提出來，分組學(xué)習(xí)，在課堂上進(jìn)行檢測， 讓學(xué)生也知道自己的學(xué)習(xí)不足在哪些方面，自己可以解決的問題有哪些，不能解決的課堂上重點講解。 課后作業(yè)布置后，根據(jù)學(xué)生答題情況，可以分類結(jié)合下一個學(xué)習(xí)模塊對不同學(xué)生留不同的作業(yè)。 這樣可以避免全班同一個作業(yè)題目， 有的學(xué)生參與度不高， 不能全面地反映大多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的情況，學(xué)習(xí)過程評價不夠全面。 分類布置，針對性評講，給不同類學(xué)生合理的學(xué)習(xí)評價。

2.3 材料力學(xué)支撐點分析

以成果導(dǎo)向為目標(biāo)的工程教育認(rèn)證理念對學(xué)生的畢業(yè)要求有12 條， 從知識層面上要求學(xué)生要掌握一定的工程知識，有分析問題的能力，可以針對不同的實際問題設(shè)計解決方案，具有一定的研究能力。 從能力方面上要求學(xué)生可以使用現(xiàn)代化的工具，了解工程與社會發(fā)展的關(guān)系，工程的設(shè)計要符合環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的要求，工程人員要遵守職業(yè)規(guī)范。 人文素養(yǎng)方面要求學(xué)生要注重個人和團隊的溝通能力，具備一定的項目管理能力和終身學(xué)習(xí)的能力。 整個土木工程專業(yè)的課程體系的培養(yǎng)要使學(xué)生畢業(yè)后具備以上所述能力。 每一門課對這些目標(biāo)都要有相應(yīng)的支撐點。 材料力學(xué)課程相應(yīng)的支撐點也有四到五點，在材料力學(xué)課程講解過程中會涉及一些土木工程實踐工程知識的講解， 幫助學(xué)生建立一種工程安全設(shè)計方面的思維，從學(xué)到的力學(xué)知識解決現(xiàn)實中土木工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力分析問題。 材料力學(xué)作為土木工程專業(yè)的一門核心基礎(chǔ)課，后續(xù)的結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)原理， 鋼結(jié)構(gòu)等課程都會用到材料力學(xué)的知識，所以這門課程的學(xué)習(xí)可以為學(xué)生在以后具備一定的研究能力打下基礎(chǔ)。 在材料力學(xué)課程學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，學(xué)生會學(xué)習(xí)更多的土木工程專業(yè)知識，畢業(yè)后會參加工作，將所學(xué)知識服務(wù)于社會。 土木工程課程體系的知識都是有一定難度的， 材料力學(xué)的一些理論知識、公式推導(dǎo)、理解幾何、物理和力學(xué)條件，需要同學(xué)們合作學(xué)習(xí)，還要運用理論力學(xué)、高等數(shù)學(xué)和一定的計算機知識，培養(yǎng)了學(xué)生團隊協(xié)作能力和綜合運用知識的能力。 在整個學(xué)習(xí)的過程中培養(yǎng)的學(xué)習(xí)思維能力使得學(xué)生逐漸形成了一種終身學(xué)習(xí)的能力。