材料力學(xué)在三本院校的教學(xué)改革探索

材料力學(xué)在三本院校的教學(xué)改革探索材料力學(xué)在三本院校的教學(xué)改革探索

Abstract：Thispaperanalyzestheproblemsinmaterialmechanicsteachingofcivilengineeringspecialtyinuniversitieswhichtrainsappliedtalents.Toarousethestudents'interestinlearning，cultivatestudents’abilitytoanalyzeandsolveproblems，andeffectivelyimprovethequalityofteaching，thispaperdiscussedtheteachingreformofmaterialmechanicscoursefromteachingcontent，teachingmethod，etc.

Keywords：materialmechanics；teachingreform；teachingmethods；assessmentmethod

中圖分類號(hào)：G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311〔2022〕09-0222-02

0引言

?材料力學(xué)》是普通高等工科院校一門(mén)重要的技術(shù)根底課，至今已有300余年的開(kāi)展歷史，其經(jīng)典理論在現(xiàn)代項(xiàng)目和科學(xué)技術(shù)中一直被廣泛應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速開(kāi)展，材料力學(xué)課程也面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)：現(xiàn)代項(xiàng)目技術(shù)對(duì)力學(xué)要求越來(lái)越高，對(duì)學(xué)生加入工作后的實(shí)踐能力要求也越來(lái)越迫切，而現(xiàn)行的教育體系很難滿足這些需求。高等教育的教學(xué)模式要從知識(shí)型向發(fā)明型和實(shí)踐型轉(zhuǎn)變，把應(yīng)試教育轉(zhuǎn)變?yōu)樗刭|(zhì)教育，這是一個(gè)重大的項(xiàng)目，也是勢(shì)在必行的趨勢(shì)。材料力學(xué)課程只有適應(yīng)這個(gè)開(kāi)展趨勢(shì)，才能為社會(huì)培養(yǎng)處創(chuàng)新并且具有實(shí)踐能力的綜合素質(zhì)的人才。

1材料力學(xué)在三本院校的教學(xué)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

隨著社會(huì)的進(jìn)步經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展，高等教育也在不斷的深化改革，目前國(guó)內(nèi)的高等教育已經(jīng)由過(guò)去的精英教育向群眾教育轉(zhuǎn)變，由于各個(gè)院校的擴(kuò)招，高等院校的學(xué)習(xí)人數(shù)越來(lái)越多，隨之帶來(lái)的問(wèn)題就是學(xué)生的根底普遍下降。而三本院校的學(xué)生根底也是普遍非常單薄，隨著高校提出要培養(yǎng)應(yīng)用型、綜合型人才，力學(xué)這類技術(shù)根底課的課時(shí)被壓縮的越來(lái)越少，加上材料力學(xué)本來(lái)就很干燥，很多學(xué)生對(duì)此本來(lái)就沒(méi)有多大興趣，加上課時(shí)的精簡(jiǎn)，很多內(nèi)容不能很透徹的灌輸給學(xué)生，由于前面的內(nèi)容了解不透徹，后面的知識(shí)理解起來(lái)也就非常吃力，這樣就造成了學(xué)生更加討厭這門(mén)課程。然而，在現(xiàn)代項(xiàng)目技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐中，對(duì)力學(xué)或者材料力學(xué)的需求越來(lái)越高。在這種教學(xué)與實(shí)踐發(fā)生沖突的情況下，現(xiàn)有?材料力學(xué)》教學(xué)模式的弊端越來(lái)越明顯，主要表現(xiàn)為下列幾個(gè)方面：①教學(xué)內(nèi)容方面。就教學(xué)內(nèi)容而言，多年來(lái)一直沒(méi)有跟著社會(huì)的開(kāi)展而變化，而且教課形式還是以前的理論形式，雖然加了一些材料類型的實(shí)驗(yàn)，但是實(shí)驗(yàn)都比擬少，而且由于實(shí)驗(yàn)設(shè)施有限，很多情況下學(xué)生都是觀看，不能親自動(dòng)手。現(xiàn)在的教學(xué)內(nèi)容多數(shù)強(qiáng)調(diào)理論，很多課程之間不僅重復(fù)而且很多都嚴(yán)重脫節(jié)，并且現(xiàn)有的教學(xué)方式都是強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)還有解題技巧，并沒(méi)有結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行講解。隨著新興行業(yè)、新興學(xué)科的不斷出現(xiàn)，理論和實(shí)際脫軌的現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重；②教學(xué)辦法方面。半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，我們的教學(xué)模式還是停留在以“教室、教師、教材〞為中心的灌輸式教學(xué)辦法，這種情況下學(xué)生只能被動(dòng)的學(xué)習(xí)，沒(méi)有興趣，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，應(yīng)該在教學(xué)中增加一些實(shí)踐的案例，這樣不僅使學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際，而且還能開(kāi)發(fā)學(xué)生的發(fā)明性思維，有利于提高學(xué)生的整體素質(zhì)；③考試考核體系方面。既有的教學(xué)都是將所學(xué)給予在期末一次的考試分?jǐn)?shù)上，由于都是以分?jǐn)?shù)定能力，所以大家都會(huì)考前突擊看書(shū)，突擊記憶，死記硬背。而且如果通不過(guò)來(lái)年還要重修，往往老師考試之前都要?jiǎng)澲攸c(diǎn)，很多同學(xué)都是死記硬背重點(diǎn)，不僅不理解，而且對(duì)于其他的知識(shí)都不理會(huì)，只是一味的背重點(diǎn)然后搞題海戰(zhàn)術(shù)。即使這樣，很多學(xué)生為了通過(guò)考試，不得不作弊。因此，這種分?jǐn)?shù)制不但制約了學(xué)風(fēng)建設(shè)，還造成學(xué)生對(duì)知識(shí)不能靈活運(yùn)用。

2材料力學(xué)課程教學(xué)改革措施

筆者認(rèn)為，應(yīng)從多方面如教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)辦法、考核體系等入手，實(shí)現(xiàn)三本院校應(yīng)用型土木類專業(yè)材料力學(xué)這門(mén)根底課程的教學(xué)改革。

2.1優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容，突出材料力學(xué)研究問(wèn)題的思路和解決問(wèn)題的辦法，以及與后續(xù)課程和項(xiàng)目實(shí)際的聯(lián)系。在講授材料力學(xué)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)當(dāng)打破陳規(guī)，注重課程知識(shí)的橫向應(yīng)用，縱向聯(lián)系以及與其他相關(guān)學(xué)科的交叉。如：首先系統(tǒng)講解軸向拉伸與壓縮這一最簡(jiǎn)單的根本變形，以“外力―內(nèi)力―應(yīng)力―變形―強(qiáng)度―剛度〞為主線，以“外力特點(diǎn)、截面法計(jì)算內(nèi)力、應(yīng)力的分布規(guī)律及應(yīng)力變形特點(diǎn)及變形計(jì)算、強(qiáng)度剛度條件的建立及應(yīng)用〞為具體內(nèi)容，在稍后發(fā)展的剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲等根本變形講解中舉一反三，運(yùn)用同樣的思路總結(jié)出材料力學(xué)研究問(wèn)題的根本思路和辦法。這樣，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中既可以始終抓住這門(mén)課程的主線，使其不偏離方向，又可以做到靈活運(yùn)用，加深對(duì)知識(shí)的理解。只有這樣，學(xué)生不再是死記硬背公式、概念，而是掌握了一個(gè)運(yùn)用自如的理論工具。

突出與后續(xù)課程的聯(lián)系，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下堅(jiān)實(shí)的根底，這應(yīng)是材料力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容改革的根本目標(biāo)之一。示例：對(duì)于彎矩圖，材料力學(xué)給出了方程法、簡(jiǎn)易法和疊加法三種畫(huà)法，而后續(xù)課程結(jié)構(gòu)力學(xué)中采用的是分段疊加法，因此，在材料力學(xué)課程的教學(xué)中，可在學(xué)生掌握簡(jiǎn)易法和疊加法的根底上，強(qiáng)化分段疊加法這一教學(xué)內(nèi)容，而方程法可作為學(xué)生的自學(xué)內(nèi)容；對(duì)于位移的求解辦法，能量法在結(jié)構(gòu)力學(xué)中廣為使用，此教學(xué)內(nèi)容應(yīng)得到強(qiáng)化；撓曲線近似微分方程求位移的辦法在后續(xù)課程中的應(yīng)用較少，與其他教學(xué)內(nèi)容的聯(lián)系也較少，可略講或?qū)⑵渥鳛閷W(xué)生自學(xué)內(nèi)容。教學(xué)過(guò)程中，教師不但要按照大綱把理論知識(shí)講解透徹，還要在講解過(guò)程中適當(dāng)引入一些實(shí)際的項(xiàng)目問(wèn)題。可以給出一個(gè)實(shí)際的項(xiàng)目，讓學(xué)生結(jié)合課本的理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。這樣不但提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，而且還開(kāi)發(fā)學(xué)生的思維，使學(xué)生敢于踴躍發(fā)言活潑課堂氛圍，這樣就使學(xué)生不僅學(xué)到課本的知識(shí)，而且還能提高大家運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。示例，在講解壓桿的穩(wěn)定性時(shí)，可給出實(shí)際鋼結(jié)構(gòu)中柱與梁的連接形式，讓學(xué)生思考柱在不同平面內(nèi)失穩(wěn)時(shí)應(yīng)如何建立力學(xué)模型，如何簡(jiǎn)化端部的約束等等。當(dāng)然，把知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力是一個(gè)需要不斷積累沉淀和不斷實(shí)踐的過(guò)程，我們要堅(jiān)持不懈才能收到良好的效果。

2.2改良教學(xué)辦法，加強(qiáng)多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用，注重學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和能力的提高。傳統(tǒng)的教學(xué)伎倆是灌輸式的教學(xué)，學(xué)生只是被動(dòng)的接受，很難有自己的興趣和獨(dú)立思考的時(shí)機(jī)。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該盡可能用生活中學(xué)生能接觸、見(jiàn)到或易于理解的實(shí)例講解。如汽車的扶手、自行車輻條、教室中的樓板、座椅、戶外的旗桿等等，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深了對(duì)實(shí)際問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，還可引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)思考，啟發(fā)學(xué)生的思維。教師在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)盡量多采用形象化的教學(xué)工具〔如教學(xué)模型、圖片、曲線圖等〕，這樣可以加強(qiáng)學(xué)生的直觀認(rèn)識(shí)。其次，對(duì)于根本理論、根本概念一定要講透徹，對(duì)于重要的難點(diǎn)，不但要在課堂上多花時(shí)間重點(diǎn)講解，還要組織課堂討論，課下布置相關(guān)作業(yè)，強(qiáng)化對(duì)知識(shí)的理解，做到“突出重點(diǎn)，化解難點(diǎn)〞；再次，對(duì)于每章都要有總結(jié)，這樣可以幫忙學(xué)生做到脈絡(luò)清晰，同時(shí)對(duì)于相似點(diǎn)要獨(dú)自拿出來(lái)總結(jié)，找出他們的相同點(diǎn)和不同的，方便大家記憶并且不容易混同；最后，還是要多結(jié)合實(shí)際例子講解，這樣不僅掌握了知識(shí)，還能夠運(yùn)用知識(shí)解決生活實(shí)際中的問(wèn)題，讓大家感覺(jué)學(xué)有所用，認(rèn)識(shí)到知識(shí)的力量。通過(guò)這些，肯定可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高他們的素質(zhì)和能力。

在教學(xué)過(guò)程中利用多媒體技術(shù)，將一些項(xiàng)目實(shí)例通過(guò)屏幕生動(dòng)地展現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生更直觀地了解項(xiàng)目實(shí)際。同時(shí)，圖文音像并茂、生動(dòng)形象的多媒體技術(shù)更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和發(fā)明性。在力學(xué)公式推導(dǎo)、典型題目等方面，發(fā)揮傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)連貫性的特點(diǎn)，注重過(guò)程的推導(dǎo)，邊推導(dǎo)邊講解，細(xì)化每個(gè)過(guò)程，這樣教學(xué)效果就會(huì)更加理想。將傳統(tǒng)的教學(xué)伎倆與多媒體教學(xué)伎倆相結(jié)合，發(fā)揮其各自的特長(zhǎng)，使兩者在教學(xué)中實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，才能取得最正確的教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。

2.3完善課程考核方法。目前各個(gè)高校所使用的考核制度即考試以及平時(shí)上課的出勤情況，一般情況下，出勤和課下作用占一局部比重，最終的期末考試占絕大局部比重。其實(shí)，考試的目的就是為了催促學(xué)生好好學(xué)習(xí)，掌握知識(shí)，學(xué)到技能，促進(jìn)其全面素質(zhì)的提高?？墒乾F(xiàn)實(shí)中應(yīng)用的這個(gè)考核制度并不能夠做到這些?，F(xiàn)在的考試多數(shù)都是考核老師講的重點(diǎn)，課下作業(yè)題目，正在結(jié)合實(shí)際的題目基本沒(méi)有，為了保持“低淘汰率〞，考前老師通常都會(huì)劃重點(diǎn)，只有考前一周好好突擊就能過(guò)關(guān)，這樣不僅增強(qiáng)了學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的惰性，而且還扼殺了學(xué)生的發(fā)明力、思考能力等。顯然，現(xiàn)行的考核制度有著不可防止的缺陷，因此應(yīng)當(dāng)在以后的教學(xué)中增加其他方面的考核〔如動(dòng)手能力、語(yǔ)言敘述能力、發(fā)明性思維能力等〕。

為了能真正挖掘?qū)W生的潛能，使學(xué)生學(xué)有所用，學(xué)有所得，對(duì)課程的考核應(yīng)將學(xué)生動(dòng)手能力、應(yīng)用能力、對(duì)問(wèn)題的分析和處理能力納入考核的范圍，變一次考核為屢次、多方面的考核方式，使考核的成績(jī)能夠真正反映出學(xué)生的綜合素質(zhì)。如平時(shí)成績(jī)占35%、實(shí)驗(yàn)考核占15%，平時(shí)課堂考核或?qū)嶒?yàn)教學(xué)考核不及格者，不準(zhǔn)加入期末考試。期末閉卷考試成績(jī)占50%，期末筆試不及格者準(zhǔn)予補(bǔ)考，考試內(nèi)容包括根本概念、根本原理、思考題和計(jì)算題?？荚囶}型應(yīng)為填空、選擇、簡(jiǎn)答和計(jì)算。在實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)堅(jiān)持公平、公道、公開(kāi)的原那么，平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)及時(shí)頒布，讓每個(gè)學(xué)生都能知道自己的考核成績(jī)，知道自己的位置，能有的放失地去學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)，提高自己的能力和綜合素質(zhì)。