趙秀云

摘要：材料力學(xué)是高等學(xué)校工科專業(yè)開設(shè)的一門基礎(chǔ)課程。結(jié)合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的要求，指出不區(qū)分專業(yè)，對統(tǒng)一的教材內(nèi)容進行必要的調(diào)整和修改的重要性，以凸顯其與相應(yīng)專業(yè)課程之間的橋梁聯(lián)系。同時為學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新意識的激發(fā)提供了平臺。改革的反饋表明，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性，理順了知識語境，增強了學(xué)習(xí)的深度，達到了全面提高課堂質(zhì)量的目的。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè);核心;材料力學(xué);教學(xué)方法;模式改革

引言

《材料力學(xué)》是新生入學(xué)后較早接觸工程實踐的一門課程。它的內(nèi)容多而復(fù)雜，有很多公式，對學(xué)生來說很難學(xué)。摘要隨著高等教育教學(xué)改革的深入，《材料力學(xué)》課程的學(xué)時分布呈現(xiàn)下降趨勢。為了幫助學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程，適應(yīng)21世紀“厚基礎(chǔ)、寬范圍、能力強、高質(zhì)量”的創(chuàng)新人才的需求，達到理想的教學(xué)效果，在有限的學(xué)時中最大限度地提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，是需要材料力學(xué)老師不斷思考、研究和探索的問題。

一、根據(jù)專業(yè)特點，科學(xué)確定教學(xué)內(nèi)容

“材料力學(xué)”教學(xué)首先要根據(jù)專業(yè)特點科學(xué)確定教學(xué)內(nèi)容，從而與專業(yè)相一致。以土木和機械專業(yè)為例，土木工程中經(jīng)常使用壓縮和彎曲構(gòu)件（如柱和梁），而扭轉(zhuǎn)構(gòu)件很少使用。因此，對于土木工程專業(yè)的學(xué)生來說，構(gòu)件的基本變形部位應(yīng)以軸向拉（壓）和彎曲變形為主。在機械工程中，扭轉(zhuǎn)元件（如傳動軸）的應(yīng)用也很廣泛，所以對于機械專業(yè)，軸向拉伸（壓力）、彎曲和扭轉(zhuǎn)變形應(yīng)作為教學(xué)重點。另一個例子，在土木工程結(jié)構(gòu)通常是超靜定結(jié)構(gòu)，和超靜定結(jié)構(gòu)的解決方案應(yīng)當被視為教學(xué)的焦點土木工程專業(yè)的學(xué)生，需要反復(fù)鉆和例子，例子和作業(yè)最好是與專業(yè)一致。俗話說“山”等單獨的行，例子和作業(yè)相關(guān)的職業(yè)，不僅能達到良好的教學(xué)效果，而且還可以培養(yǎng)學(xué)生解決工程實際問題的專業(yè)能力，為學(xué)生工程實踐奠定基礎(chǔ)，實現(xiàn)與一半的努力結(jié)果的兩倍。

在《材料力學(xué)》的教學(xué)中，要注意與其他專業(yè)課的銜接，保持連貫性和統(tǒng)一性，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)做好準備。例如，在材料力學(xué)中，正、負彎矩分別畫在構(gòu)件的頂部和底部，并標記彎矩符號。在結(jié)構(gòu)力學(xué)中，彎矩畫在構(gòu)件受拉側(cè)，不需要表示正彎矩或負彎矩。因此，對于土木工程專業(yè)，為了按照專業(yè)要求，盡快培養(yǎng)學(xué)生的技能，在談到材料力學(xué)彎矩圖時，應(yīng)引入結(jié)構(gòu)力學(xué)的相關(guān)規(guī)定，也為提前學(xué)習(xí)“材料力學(xué)”打下基礎(chǔ)。隨著新材料研究的不斷深入，復(fù)合材料在土木工程、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。不需要傳統(tǒng)的建筑材料如鋼鐵、木材、水泥、所有使用四層的玻璃纖維增強塑料復(fù)合材料建筑，不僅施工非常方便，工程造價20%低于傳統(tǒng)的建筑材料，抗震性能好，平安承受8.5級地震后，和類似于鋼筋混凝土建筑物倒塌。在“材料力學(xué)”的教學(xué)中，應(yīng)介紹復(fù)合材料的一些應(yīng)用實例，簡要介紹復(fù)合材料力學(xué)的理論。這些介紹既能使學(xué)生了解本專業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，又能吸引學(xué)生，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

二、課程綜合性教學(xué)模式的建立

綜合教學(xué)是指在材料力學(xué)教學(xué)過程中，教學(xué)生對材料力學(xué)的知識點進行提煉和整合。讓學(xué)生學(xué)會與相關(guān)課程相結(jié)合，運用其他相關(guān)課程的知識來輔助材料力學(xué)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。課堂教學(xué)和課后實踐教學(xué)都要考慮教學(xué)內(nèi)容的實用性和創(chuàng)造性，課堂理論教學(xué)要與應(yīng)用實例相結(jié)合。課后實踐教學(xué)要創(chuàng)新應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地將材料力學(xué)理論應(yīng)用于實踐。

1）優(yōu)化和整合課程教學(xué)中的知識點。 從重視學(xué)生能力和素質(zhì)培養(yǎng)的要求出發(fā)，提取，優(yōu)化和結(jié)合課堂教學(xué)中的知識點，實行模塊化的教學(xué)結(jié)構(gòu)，激發(fā)學(xué)生對課堂教學(xué)的興趣。 材料力學(xué)的課堂教學(xué)以“拉伸-剪切-扭轉(zhuǎn)-傳遞-彎曲”為主要內(nèi)容。 每種變形均按“外力，內(nèi)力對應(yīng)力和變形”的順序進行，并采用各種基本變形“推導(dǎo)出平面假設(shè)-變形幾何關(guān)系-物理關(guān)系-靜力關(guān)系-應(yīng)力公式”的過程 。

2）課程教學(xué)加入教學(xué)中的實際應(yīng)用例子，形成課堂教學(xué)與實際相結(jié)合的模塊。

3）課程教學(xué)應(yīng)與其他課程緊密結(jié)合，以提高教學(xué)效果。例如，它可以與描述性幾何和機械制圖課程相結(jié)合，以在教室中準確地繪制示例圖形，從而為力分析提供條件;結(jié)合理論力學(xué)，為力分析和平衡分析打下基礎(chǔ)。結(jié)合數(shù)學(xué)課程進行計算值奠定了基礎(chǔ)。

4）課程教學(xué)可以提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計意識。在教學(xué)過程中，有必要指導(dǎo)學(xué)生在完成材料力學(xué)研究后將材料力學(xué)知識應(yīng)用到實踐中。因此，它與大學(xué)生的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)平臺緊密集成，并在課程教學(xué)的早期階段成立了一個科學(xué)技術(shù)小組作為課后作業(yè)，使創(chuàng)新的設(shè)計實例可以伴隨課堂教學(xué)。材料力學(xué)課程綜合教學(xué)模式，如圖1。

三、材料力學(xué)實驗課改革的措施與實踐

3.1綜合性力學(xué)實驗―電測實驗

全面的實驗是逐一列出電氣測試實驗的主要內(nèi)容，學(xué)生可以選擇2到3個感興趣的實驗項目進行操作。我所材料力學(xué)實驗室配備了8套純彎曲梁以及材料力學(xué)的彎曲和扭轉(zhuǎn)組合試驗臺。在這些試驗臺上，可以測量平面狀態(tài)下的應(yīng)力分布。根據(jù)當前的課程大綱，僅確定材料的彈性模量。有兩個用于測量和測量純彎曲梁的法向應(yīng)力的實驗。這樣，一方面，學(xué)生的思維僅限于這兩個實驗，對知識的渴求沒有得到充分滿足;另一方面，設(shè)備利用率低，不能充分利用。自選實驗是針對上述情況提出的一種改革方法。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生可以在熟悉實驗原理并掌握儀器操作之后，自由選擇自己感興趣的實驗內(nèi)容。在老師的指導(dǎo)下，根據(jù)零件的受力狀態(tài)選擇布料計劃，粘貼應(yīng)變片，進行測試，記錄數(shù)據(jù)，比較實驗結(jié)果，分析錯誤原因。在實驗過程中，學(xué)生可以充分鍛煉自己的動手能力，提高實驗操作技能，并實施自主選擇的實驗。只有課程表中指定的小時數(shù)不能滿足需要，學(xué)生可以使用自學(xué)時間完成學(xué)習(xí)。在原始的電氣測量實驗項目的基礎(chǔ)上，您可以選擇在壓縮和扭轉(zhuǎn)作用下進行懸臂梁實驗，薄壁圓柱體組合力分析實驗等。在此水平的實驗教學(xué)中，學(xué)生成為組織者和實驗實施者。學(xué)生根據(jù)選定的問題確定解決方案，制定實驗計劃，實驗方法和特定的操作步驟。經(jīng)過實驗老師的復(fù)習(xí)后，就可以進行實驗了操作。

3.2教學(xué)手段的改革

在實驗教學(xué)手段上，要打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，使實驗教學(xué)手段多樣化。借助校園網(wǎng)和多媒體教學(xué)艾滋病，我們建立了開放實驗教學(xué)在材料力學(xué)精品課程教學(xué)平臺專欄中，對于基本的力學(xué)實驗中，我們將這些實驗的基本原理，實驗的目的，實驗步驟和實驗設(shè)備和測量工具的使用方法，使多媒體課件在課程網(wǎng)站上和實驗課堂提出的問題，問題是結(jié)合現(xiàn)場操作提出的。綜合實驗中，我們將只儀器，實驗?zāi)康囊蟀l(fā)布在網(wǎng)站上，關(guān)鍵是要讓學(xué)生設(shè)計實驗，獲取相關(guān)信息，學(xué)生可以根據(jù)自己的實驗設(shè)計內(nèi)容提問和答案，教師引導(dǎo)學(xué)生小組討論在實驗之前，比較實驗方案，通過實驗確定最優(yōu)解。

依托大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺，引導(dǎo)學(xué)生將材料力學(xué)課程應(yīng)用于創(chuàng)新設(shè)計。機械設(shè)計專業(yè)的大二學(xué)生組建了一支科技隊伍。作為課外作業(yè)的一種形式，引導(dǎo)學(xué)生進行創(chuàng)新設(shè)計，將材料力學(xué)知識點的訓(xùn)練延伸到課外創(chuàng)新設(shè)計。

創(chuàng)新設(shè)計的項目名稱：減振防翹起的窨井蓋裝置研發(fā)，該窨井蓋包括：窨井座、井蓋、減振器和螺釘，如圖2。

四、結(jié)論

有效改善教學(xué)效果當然“材料力學(xué)”，知識相互融合，材料力學(xué)和相關(guān)課程有機地結(jié)合起來，使“材料力學(xué)”課程內(nèi)容的實際應(yīng)用更有活力，這是傳統(tǒng)的“材料力學(xué)”的補充和加強教學(xué)，不僅能提高“材料力學(xué)”課程教學(xué)的質(zhì)量，而且可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。

參考文獻

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山東協(xié)和學(xué)院 250109