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通過教學改革提高材料力學課程教學質量論文
論文關鍵詞:材料力學；講授式；啟發(fā)式；教學質量；創(chuàng)新能力お
論文摘要:材料力學是工科院校的一門重要的技術基礎課，起著承上啟下的作用。為達到提高教學效果的目的，合理運用多種教學手段是極為重要的。對于不同的教學內容，應采取不同的教學手段。本文通過對材料力學教學改革的幾點討論和實踐來探討提高教學質量、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)適應21世紀需要的人才。
材料力學是工科院校的一門重要的技術基礎課，起著承上啟下的作用，不論在土木建筑、機械工程還是礦業(yè)工程等專業(yè)領域中都有著重要的應用。材料力學是學生最早接觸的與工程實際密切聯(lián)系的技術基礎課之一（一般在大二下學期開課），其課程內容本身對各專業(yè)的后續(xù)課程（包括其他專業(yè)技術基礎課、專業(yè)課）有直接的影響；此外，這門課程的另外一個目的是培養(yǎng)學生獨立學習的能力、創(chuàng)造學習的能力，這對于學生今后的學習、工作更為重要。隨著教學改革的不斷深入以及課程學時逐漸減少這一客觀現(xiàn)實，有必要改進教學方法，以達到教學基本要求。針對材料力學課程的特點及學生的情況，我們探索進行了材料力學的教學改革的方法和實踐。
一、加強工程意識的培養(yǎng)，激發(fā)學生學習興趣
我們在課程中刪減了一部分與大學物理重復的內容，引入復合材料力學、彈塑性力學等近代力學知識（在以往講授梁的彎曲變形問題時，主要以鋼、鑄鐵為材料的矩形截面梁、工字形截面梁等為例。我們在改革實踐中引入了復合材料力學的部分內容；在介紹“構件的交變應力”這一章中引入了“疲勞與斷裂”——斷裂力學的部分內容等一些現(xiàn)代科技成果），通過傳統(tǒng)授課內容的修訂，刪減部分陳舊的、與其他課程重復較多的內容，極大地減輕了學生的負擔；增加了一些力學學科的現(xiàn)代科技成果介紹（包括各專業(yè)技術領域中現(xiàn)代力學的應用），調動了學生學習力學課程的興趣與學習積極性。
二、采用多樣化教學手段提高材料力學課程教學質量
各種教學手段,既有其優(yōu)越的一面，也有其不可避免的弊端。而發(fā)揮其長處,彌補其不足，實現(xiàn)各種方法的互補性，是選擇教學手段的依據(jù)。在教學實踐中我們采用了多種教學手段，改革傳統(tǒng)的教學方法，用最適當?shù)姆绞绞箤W生以極大熱情學好材料力學知識，提高分析問題、研究問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神及創(chuàng)造能力。提高了材料力學課程的授課效果及教學質量。
�。ㄒ唬┎捎脝l(fā)式教學，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題，研究問題的興趣
“壞的教師講授真理，好的教師教學生發(fā)現(xiàn)真理�！辈捎脝l(fā)式教學，在講課過程中為學生創(chuàng)造積極思維的必要條件，教師講課時不必什么都要講，什么都要細，可以在一些適當內容上為學生留下思維空間，由學生自己得出結論，甚至是一些重要結論。如在畫剪力、彎矩圖時，導出彎矩、剪力和分布載荷的微分關系，這部分內容正適合于學生剛學過高等代數(shù)的相關知識，完全可以讓學生做嘗試性推導，獨立得出結論。像這種簡單的理論推導交給學生自己去做，不僅極大地調動了學生主動學習的積極性，而且使學生積極思考，并培養(yǎng)了他們研究問題的能力。傳統(tǒng)的材料力學的習題講解中注重步驟的規(guī)范，推導的縝密，不易調動學生學習的積極性。因而我們在講解習題的過程中，除了給出必要的提示外，盡量讓學生自己給出解題思路。且注重解題方法的多樣性，比如：在解靜不定問題時，可以采用變形比較法、摩爾積分法及應用正則方程法等，讓學生自己總結各種方法的優(yōu)劣及各種不同類型題的最適用的解題方法。
（二）采用形象化教學方式，提高學生理解能力
材料力學是一門理論性較強、概念較抽象的課程，有一些概念一時還不易理解。所以我們把多媒體計算機系統(tǒng)納入教學計劃。多媒體可以克服傳統(tǒng)教學方法
的許多弊端，以一種全新的面貌向學生傳輸知識。它把文字、聲音和視頻圖像有機地結合在一起，動靜結合，有聲有色，可以調動學生學習材料力學的積極性，使學習變得更加有趣，可以吸引學生的注意力和啟發(fā)學生的想象力。如材力的變形公式都是建立在一定的變形假設基礎上的，以往講授這部分內容時，連寫帶畫，又由表及里的推導，費了很大力氣，浪費了很多課時，學生還不一定理解，通過多媒體演示，既形象生動、調動了課堂的學習氣氛，又使學生可以一目了然地看到內部的變形情況，很容易就總結出了變形規(guī)律。
通過一些小教具演示和實驗，強化學生基本概念，比如：在介紹截面幾何性質對構件強度和剛度的影響，我們采用學生常用的直尺，在相同的載荷下，通過平放與豎放相互比較的方法使學生直觀地了解到不同截面的幾何性質對構件強度的影響；在壓桿穩(wěn)定中，選用截面形狀、材料、面積相同，長度不同的軟試件（如塑料管、塑料尺等），讓學生自己做試驗來體會不同長度壓桿的臨界力的不同等。實踐證明，這樣做不僅可以避免單純語言文字敘述的缺點，還能增加學生對實際問題的認識能力。
�。ㄈ┮雽ｎ}介紹，提高學生的實踐認識能力
為了使學生掌握所學理論知識在工程實際中的具體應用，增強學生分析、研究、解決問題的能力，在教學過程中適當引入了專題介紹。如彩虹橋倒塌原因分析，上海楊浦大橋橋面結構力學性能分析，典型工程實例（由于疲勞強度原因引起的破壞現(xiàn)象分析等）專題。此種方式深受學生的歡迎，學生學習材料力學的熱情得到了極大地提高，分析、研究問題的能力也得到一定提高。
�。ㄋ模┓治鲇懻撌接柧毢臀墨I報告式訓練，啟發(fā)學生思維
課堂討論是啟發(fā)學生思維的一種有效形式。在討論過程中，結合具體的問題進行理論復習、方法的應用、補充知識、分析結果。這對學生思維能力的提高有很大的幫助。在授課過程中，我們在班級中成立了若干個課堂討論學習小組，由教師為學生指定學習討論內容，學生在課下準備出教案，經(jīng)教師指正后在課堂上由學生主講、教師輔助引導的學習方式。例如：在能量方法這一章中，對于前幾節(jié)比較簡單的理論推導；彎曲應力中截面幾何性質對構件強度的影響等方面的內容就采用了學生講解的方式。通過此種方式使學生的學習熱情、學習積極性、綜合能力等各方面均得到了大幅度的提高，使學生學會了怎樣去思考問題和發(fā)現(xiàn)問題。學生撰寫的科技報告質量也逐次提高。
為了配合以上改革措施，我們在素質考核方面也進行了相應的改革，在平時進行階段性測試、資格考試和水平考試相結合，并參考布置學生撰寫的科技報告和小論文及在參加力學創(chuàng)新設計大賽中取得的成績等來綜合衡量學生的綜合素質、對本門課的掌握情況及給出成績。自實施了以上方法后，學生們在上課時積極參與討論問題，爭相發(fā)表意見、提出問題，學生的學習熱情、學習積極性、綜合能力等各方面均得到了大幅度的提高。由此證明了力學課程初步改革的成效。
參考文獻：
[1]郭秀峰.淺談多種教學手段在材料力學教學中的運用.山西建筑，2002，(4)110-111.
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