工科院校材料力学教学的改革的研究.doc

工科院校材料力学教学的改革的研究 　　摘要通过分析当前工科院校材料力学的教学现状,创建材料力学新的教学内容和课程体系;以学生为本,对教学方法与教学手段进行改革;建立新的材料力学课程考试体系和考试方法。 　　关键词材料力学 教学内容改革 教学方法改革 　　中图分类号:G420文献标识码:A 　　 　　1 材料力学教学现状及存在的问题 　　材料力学是各工科专业非常重要的专业基础课,它对于培养学生解决工程实际问题的能力及对其它后续课程的学习具有举足轻重的作用。然而在当前的新形势下,材料力学在课程体系、教学内容和教学方法、考试方法等诸多方面面临挑战。一方面,现代科技发展对相对封闭、一成不变的课程内容的冲击;另一方面,当前学生对材料力学课程的学习不够重视,在以后的专业课学习和毕业后的工程实践中,应用材料力学知识研究、解决实际工程问题的能力明显不足;此外,近年来为适应科技发展,各门课程都在更新知识,增加新内容,各门课程都希望增加学时,但在学时数一再减少的今天,这是根本不可能的,压缩学时与加强各门课程的基础教学之间形成了尖锐的矛盾。要解决这些问题,必须对材料力学的教学进行改革。 　　2 教学内容与课程体系改革 　　(1)《材料力学》大都采用前苏联30年代的几种基本变形的纵向体系,求内力的截面法、内力图的画法、推导应力公式的三关系法、强度条件等,在每种基本变形中都要学到,但由于这些相同性质的方法和概念在每章中只局限于一种基本变形问题,因而在每章中都无法讲透撤。我们尝试将纵向体系改为“内力-应力-强度-刚度”的横向体系,①“内力”部分集中讨论内力,由一般受力推广到特殊受力状态(拉压、弯、扭、剪);“应力”部分专门讨论各种内力所对应的应力分布;“强度”部分建立各种应力状态的强度条件;“刚度”部分讨论变形和刚度条件。通过以上内容体系的调整,加强了不同内容之间的交叉和渗透,改变原教学内容过于细详、过分强调各自的系统性、完整性而互相封闭的情况,避免了不必要的重复,增强了课程活力。 　　(2)适当删减因以往没有计算手段而需要的许多简化办法所对应的内容,适当增加一些新的内容。比如《材料力学》教材中对新材料的应用以及它们的力学性能、失效和破坏准则只字不提,只是介绍以低碳钢、铸铁为代表的普通材料,应适当介绍一下弹性力学、复合材料力学、断裂力学的研究内容,避免将来学生在工作中面对日益广泛使用的新材料而束手无策;在讲许用应力时,适当削减关于安全系数的论述,增加可靠性设计的思想;在讲疲劳问题时介绍线性累积损伤原理和断裂力学的思想。在讲课中顺理成章地寻找合适的机会渗透学科发展的前沿知识。② 　　3教学方法与教学手段改革 　　在材料力学教学过程中,老师应力求做到启发式教学,真正以学生为中心,调动学生学习的积极性和主动性,强调老师的引导作用。 　　老师讲课过程中,应充分利用教具及手边的一些实物进行演示,这种直观教学法可使学生身临其境,理解更直观更深刻。讲扭转时,随手拿起一支粉笔将其拧断,其断面就是典型的脆性材料断面。 　　老师在授课中有针对性的按课程的重点、难点层层设问并引导学生通过思考得出结论。过去讲例题非常详细,使学生无需消化就吸收,处在被动接受的地位。现在应该是课程的理论部分精讲,对于例题着重讲分析问题的方法和解题思路。在讲例题时,不是直接告诉学生应该怎么样做,而是引导学生自己分析问题,从而找到解决问题的办法。老师应随时注意学生的反应,没弄明白的地方,及时从不同方面、不同思路再进行讲解,一定把难点讲透彻。 　　高质量的课堂教学要采取多种形式的授课方式,如课堂提问、讨论、学生上台讲解等。鼓励学生主动发言,充分发表自己的见解,说错也没关系。让学生在课堂上主动参与进来,而不是被动接受知识,可以调动他们的学习兴趣以及主动学习的态度,活跃课堂气氛,提高教学效果。 　　常言道,“给学生一碗水,教师要准备一桶水。”这就要求教师潜心研究专业知识,广泛涉猎有关的学科,做到既“专”又“博”。作为力学教师,应不断加强理论和实践学习,经常与其它专业课教师交流探讨,还可以旁听一些相关专业课,多收集、研究和解决工程实际中的力学问题。例如,给土木工程专业授课时,可以有意识的给学生列出若干应用专题,比如混凝土的配筋问题,土力学中的摩尔强度问题等,让学生没有接触到专业课时就主动去思考这些问题,找到解决问题的思路,这比以后在专业课上直接灌输类似问题要强很多,可以提高学生理论联系实际的能力。 　　材料力学课程概念多,有些内容很抽象学生难以想象,很多内容理论性强,数学推导、计算繁琐乏味,单一地采用传统的板书式教学存在诸多问题,我们尝试采取多媒体教学与板书式教学相结合的组合教学方式。 　　通过多媒体可以用三维图像生动、形象、逼真、动态地模拟显示各种约束的构成及性质,从具体