劉娟
摘 要: 《材料力學(xué)》是高等院校工科專業(yè)的核心課程,其教學(xué)改革一直是高校教學(xué)中備受關(guān)注的問題。本文針對《材料力學(xué)》的教學(xué)方式和教學(xué)方法等進(jìn)行探討,詳細(xì)討論課堂教學(xué)中的具體教學(xué)方法,充分利用課堂時間,增強(qiáng)教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和應(yīng)用能力。
關(guān)鍵詞: 《材料力學(xué)》 教學(xué)改革 教學(xué)方法
《材料力學(xué)》是土木工程、機(jī)械制造等工科專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,該課程在專業(yè)學(xué)習(xí)中起到承上啟下的作用,不僅為后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定必要的理論基礎(chǔ),而且其知識及理論可直接應(yīng)用于工程實踐,因而對學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新及工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)起到非常重要的作用[1]。筆者在多年《材料力學(xué)》課程的一線教學(xué)中,根據(jù)實際的課堂教學(xué)情況,對該課程的教學(xué)方法進(jìn)行了一些探索并作了嘗試性的教學(xué)改革,旨在傳授學(xué)生基本理論的同時,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實踐能力[2]。
一、采用啟發(fā)式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生獨立解決問題的能力
《材料力學(xué)》中各種概念、公式較多,加上學(xué)生對該課程的先修課程理論力學(xué)及高等數(shù)學(xué)等理論基礎(chǔ)較薄弱,因此學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程之前就有畏難情緒,總怕學(xué)不好。針對這種情況,任課教師首先要積極引導(dǎo),調(diào)動學(xué)生的主動性,活躍課堂氣氛,消除學(xué)生的畏難情緒。
在課堂教學(xué)中要盡量采用啟發(fā)式教學(xué),注意學(xué)生的課堂反應(yīng),適當(dāng)增加課堂討論,引導(dǎo)學(xué)生積極發(fā)現(xiàn)問題、思考問題,最后解決問題,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實踐能力。教師可先拋磚引玉提出問題,讓學(xué)生思考后再引出講授內(nèi)容,如壓桿穩(wěn)定[3]中先演示生活中受壓構(gòu)件的彎曲現(xiàn)象,提出為什么受壓構(gòu)件會彎曲,彎曲后是否還能繼續(xù)承擔(dān)荷載,然后引出壓桿穩(wěn)定的概念;也可以先講授內(nèi)容然后提出問題,讓學(xué)生在思考中加深對授課內(nèi)容的理解,如彎曲正應(yīng)力[4]中,先給出兩種截面形式(對稱截面和非對稱截面)的受力特點及兩種材料(塑形材料和脆性材料)的力學(xué)性能,讓學(xué)生判斷什么材料適合采用什么截面形式,從而讓學(xué)生對不同截面形式的正應(yīng)力分布特點有更好的理解。
二、傳統(tǒng)教學(xué)方法與現(xiàn)代教學(xué)方式相結(jié)合
多媒體教學(xué)因其直觀、形象,在高校中被廣泛應(yīng)用,把教師從繁雜的板書中解放出來,這是多年教學(xué)改革的成功之處,但筆者認(rèn)為,并不是所有課程內(nèi)容都適用于多媒體教學(xué)。
《材料力學(xué)》是建立在試驗基礎(chǔ)上的應(yīng)用學(xué)科,許多試驗過程和試驗現(xiàn)象很難用語言表述清楚,一定要借助圖片和視頻讓學(xué)生更好地理解實驗過程和關(guān)鍵實驗現(xiàn)象,使課程內(nèi)容生動具體,所以該課程中多媒體教學(xué)必不可少。但多媒體教學(xué)有其不足之處,如多媒體授課速度往往較快,學(xué)生跟不上;大段文字讓學(xué)生找不到重點;教室里沒有可跟隨移動的焦點,注意力不易集中,等等,而傳統(tǒng)教學(xué)方式恰在這些方面具備其固有的優(yōu)勢。教學(xué)是一個復(fù)雜的過程,教師不僅要講授知識,而且要身體力行地影響學(xué)生?!恫牧狭W(xué)》的公式繁多,理論復(fù)雜,教師板書的每一個符號、公式及重點內(nèi)容都在一遍遍強(qiáng)化學(xué)生的理解,而教師邊板書、畫圖邊講解其實是一個學(xué)生思考的過程,讓學(xué)生感覺知識不是鋪天蓋地,而是以他們能夠消化的速度慢慢接受。因此,在《材料力學(xué)》教學(xué)中,多媒體教學(xué)只能作為常規(guī)教學(xué)的輔助手段,不能替代傳統(tǒng)的教學(xué)方式。
三、注重教學(xué)效果細(xì)化具體教學(xué)方法
1.充分利用課堂時間。
《材料力學(xué)》中公式較多,其推導(dǎo)過程復(fù)雜且用到很多高等數(shù)學(xué)的內(nèi)容,學(xué)生理解起來有一定難度,也很容易忘記。因此,在教學(xué)中對于公式是輕推導(dǎo),重理解、記憶及應(yīng)用,使學(xué)生有更多時間理解并靈活應(yīng)用所學(xué)內(nèi)容。另外,對于例題和習(xí)題部分,課堂教學(xué)中只分析、討論其基本思路,讓學(xué)生從本質(zhì)上理解這類題目涉及的知識點,而不做具體計算。大學(xué)生應(yīng)該鍛煉快速準(zhǔn)確的計算能力,但這種鍛煉應(yīng)放在課后作業(yè)進(jìn)行,這樣可充分利用課堂時間,提高授課效率。
2.梯次教學(xué),基礎(chǔ)和提高并行。
基本概念和理論是材料力學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容,課堂教學(xué)中一定要將這些基本內(nèi)容講清、講透,并輔以習(xí)題,使學(xué)生完全理解、掌握并靈活應(yīng)用,滿足本科教學(xué)的要求。同時,許多高校將《材料力學(xué)》作為考研的備選科目,對教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度提出更高要求,因此在課堂教學(xué)中除了要滿足基本教學(xué)要求外,還應(yīng)適當(dāng)提高教學(xué)內(nèi)容的難度,引導(dǎo)學(xué)生拓寬解決問題的思路,擴(kuò)大知識面,開闊視野。
3.對比教學(xué),探求本質(zhì)。
材料力學(xué)課程體系為:首先講解四種基本變形,除剪切外,每種變形都按照強(qiáng)度和剛度兩條主線講解;然后在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)強(qiáng)度理論基礎(chǔ)上講解組合變形;最后將受壓桿件穩(wěn)定性問題單列一章。課程開始前通過目錄認(rèn)識材料力學(xué)大致內(nèi)容,使學(xué)生初步認(rèn)識課程體系;每一部分內(nèi)容講解完后對知識的內(nèi)在聯(lián)系做總結(jié),使學(xué)生對該部分內(nèi)容框架有整體認(rèn)識;課程結(jié)束后對總體課程體系進(jìn)行總結(jié),使學(xué)生明確并掌握該課程的整體架構(gòu)。
《材料力學(xué)》的教學(xué)改革工作一直是高校教學(xué)中不斷探討的主題,本文僅就課堂教學(xué)中幾個具體的教學(xué)方法進(jìn)行探討,除此之外,還有教材、實驗、教學(xué)體系等需要教師和學(xué)生不斷摸索和完善,以提高教學(xué)水平,達(dá)到更好的教學(xué)效果,真正培養(yǎng)出高素質(zhì)、能力強(qiáng)、寬口徑、厚基礎(chǔ)的人才。
參考文獻(xiàn):
[1]趙榮飛,何俊仕,楊國范.材料力學(xué)在工科專業(yè)課程體系中的基礎(chǔ)性地位[J].菏澤學(xué)院學(xué)報,2009,31(5):128-130.
[2]陳茹儀,孫洪軍.“材料力學(xué)”課程教學(xué)方法教學(xué)手段的研究與改革[J].遼寧工學(xué)院學(xué)報,20079(3):133-134.
[3]孫訓(xùn)方,方孝淑,關(guān)來泰.材料力學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2009.
[4]劉鴻文.材料力學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2011.