華征瀟

摘要：材料力學是一門很重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，它與機械、土建、航空、交通水利等工程密切相關(guān)，他在基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間起著橋梁作用。本文從合理確定教學內(nèi)容、運用多種教學方法與手段和注重學生實驗實踐能力的培養(yǎng)等方面對應(yīng)用型本科院校的材料力學教學改革進行了探討。

關(guān)鍵詞：材料力學；教學改革；教學內(nèi)容；教學方法與手段；實驗實踐能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）32-0123-02

材料力學是一門理工科專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，是溝通基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的橋梁[1-3]。材料力學也是力學基礎(chǔ)課程之一，許多院校都將其作為工科專業(yè)的一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，它可為實際工程問題提供強有力的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。因此，學生必須要掌握好材料力學的基本知識及理論，為實際工程應(yīng)用打下良好的理論基礎(chǔ)。為了和社會接軌，對材料力學的教學改革已刻不容緩。張艷麗等人針對應(yīng)用型本科院校提出了材料力學的改革方案[4]；劉雯雯等提出材料力學實驗教學改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng)[5]；楊超等人對應(yīng)用型本科院校材料力學教學進行了改革與探討[2]。針對應(yīng)用型本科院校材料力學課程的教學改革，筆者也提及以下幾點思考。

一、高校應(yīng)根據(jù)各專業(yè)自身的特點合理確定教學內(nèi)容

材料力學課程的教學首先應(yīng)根據(jù)專業(yè)特點，科學確定教學內(nèi)容。針對土建類等相關(guān)專業(yè)，由于在該行業(yè)中柱、梁等構(gòu)件，主要以受拉（壓）和彎曲為主要變形特征，所以教師在講授構(gòu)件基本變形時就要以桿件軸向拉（壓）和彎曲變形作為教學的重點。而在機械行業(yè)中，有些軸類構(gòu)件還要產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，因而對于機械專業(yè)的學生，構(gòu)件的軸向拉（壓）、彎曲和扭轉(zhuǎn)變形都應(yīng)列為教學的重點內(nèi)容。

二、選擇適應(yīng)性教材或自編教材

作為應(yīng)用型本科院校，應(yīng)從應(yīng)用型角度選擇適合自己專業(yè)學生的教材或本專業(yè)教師自編教材。

1.各應(yīng)用型本科院校不能照搬其他重點院校的優(yōu)秀教材。不可否認，重點院校學生的獲取知識或?qū)W習的能力普遍高于一般院校的學生，有的優(yōu)秀教材只適合于重點院校學生，因為這些優(yōu)秀教材在難度和深度方面已超過一般普通院校學生的學習能力，反之亦然。所以各院校應(yīng)充分了解本校學生的學習能力，選擇適合學生專業(yè)的教材。簡言之，適用的才是最好的。

2.要因材施教，各專業(yè)教師最好組成團隊，自編教材。根據(jù)學生的層次和水平，編制合適的教材。由于是應(yīng)用型本科院校，自編教材時要注意以下幾個方面：最首要基本的一個方面是自編教材內(nèi)容要合理，當然應(yīng)緊緊圍繞培養(yǎng)應(yīng)用型人才這個主線。其次，自編教材應(yīng)密切聯(lián)系工程實際，所以在自編知識點時一般都要先引入工程實例。再者，一些不是非常重要的公式只需作適當?shù)慕忉屨f明，無需長篇大論的推導(dǎo)。當然對于一些非常重要的公式或理論，基本的公式推導(dǎo)過程也是必需的。最后，教材難易程度要適中，知識點要相互銜接，循序漸進，由淺入深，由簡單到復(fù)雜。

三、綜合應(yīng)用多種教學方法和手段

為了達到良好的教學效果，應(yīng)把各種教學方法有機地結(jié)合起來。本人根據(jù)多年的教學經(jīng)驗，總結(jié)出以下一些方法。

1.使用多媒體教學與版書相結(jié)合。現(xiàn)在，多媒體教學早已普及各高等院校，幾乎所有課程教師在講授時都要用到多媒體。教師在教學時如果照本宣科，材料力學課程的教學就會變得枯燥無味。學生對本課程的學習也會缺乏積極性和主動性。然而如果教師能夠結(jié)合生活實際，比如教師在講解工程實例時，可在課件中插入圖片，根據(jù)圖片引出問題，而后過渡到教材上，從而講解相關(guān)知識點，這樣就可以大大激發(fā)學生的學習興趣，從而可以使學生的被動學習轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃荧@取知識。這就要求教師在課后花費大量時間制作完備的多媒體課件。當然，上課時也不能全依靠多媒體，由于多媒體的信息量大，過快的信息更新反而不利于學生思考，比如當講解重要公式推導(dǎo)時教師應(yīng)結(jié)合版書，引導(dǎo)學生公式推導(dǎo)，使學生容易接受。再如當講解例題時，教師應(yīng)在黑板上分析例題的解題思路，而后可以根據(jù)思路播放其求解過程，等等。所以多媒體教學應(yīng)與版書相結(jié)合，這樣才有可能達到事半功倍的教學效果。

2.比較法。由于材料力學公式較多，有些知識點的分析方法也類似，所以要學好該門課程，類比法就顯得非常重要了。公式的理解并記憶也是學好材料力學的關(guān)鍵一環(huán)。比如在講授扭轉(zhuǎn)應(yīng)力計算公式時，就可以類比前面的軸向拉壓時橫截面上的應(yīng)力計算公式；講到彎曲正應(yīng)力計算公式時，可以類比前面的軸向拉壓橫截面上的應(yīng)力計算公式以及扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的計算公式。這樣采用類比記憶就可以更加容易理解并熟記這些重要公式。針對這三種基本變形的計算公式及各力學量的含義如表1所示。

再如，我們在討論圓形直桿受扭時應(yīng)力的時候，要綜合研究變形幾何、物理和靜力等三方面的關(guān)系。同樣地，我們在推導(dǎo)純彎曲正應(yīng)力計算公式的時候，也要從變形幾何、物理和靜力三個方面入手。所以教師在講授課程時，要提醒學生針對分析方法類似的知識點，要用類比的方式去學習，這樣當學生理解圓軸扭轉(zhuǎn)應(yīng)力計算公式之后，再來研究純彎曲正應(yīng)力計算公式就顯得容易多了。

3.歸納法。材料力學的知識點繁多復(fù)雜，這就要求教師每上完一堂課，都要對教學內(nèi)容進行歸納總結(jié)，將概念和知識點有機結(jié)合起來，使學生能夠從整體上把握本堂課的教學內(nèi)容，便于課后復(fù)習。在教學過程中還要對解題思路、解題方法等內(nèi)容進行歸納總結(jié)，這樣可以使學生了解或掌握多種解題方法，開拓學生解決問題的能力，提高學生的解題效率，發(fā)散學生的思維，等等。

4.啟發(fā)式教學。在教學中，一定要引導(dǎo)學生獨立思考，調(diào)動學生學習的積極性和主動性，從而活躍課堂氣氛。在課堂教學中，一定要注重學生思維能力的培養(yǎng)，課堂教學是培養(yǎng)學生思維能力的主戰(zhàn)場[6]。為達到這一目標可采用啟發(fā)式教學，可以結(jié)合實際提出設(shè)問。比如在講到彎曲時，可以提出為什么房屋建筑上的矩形截面梁是立放而不是平放？又如在講解應(yīng)力集中概念時，為什么階梯軸的軸肩處要用圓弧過渡，等等。

四、注重學生實驗實踐能力的培養(yǎng)

針對應(yīng)用型本科院校，材料力學實驗教學也顯得尤為重要。材料力學實驗教學的改革要從基本實驗入手，擴充基本實驗內(nèi)容，增加實驗的思考性，給學生更多的動手動腦的機會。對基本實驗，首先應(yīng)該從內(nèi)容上進行精選，保留必要的傳統(tǒng)實驗，在原有基礎(chǔ)上要提高起點，增加難度，增加思考性。[7]材料力學實驗是對學生進行工程素質(zhì)教育和培養(yǎng)學生獨立動手能力的重要環(huán)節(jié)，它也是理論聯(lián)系實際和實踐性的主要環(huán)節(jié)。通過實驗，不僅能提高學生的動手能力，還能提高學生分析問題和解決問題的能力。我們知道材料力學實驗可以分為演示性實驗、驗證性實驗和綜合性或研究型實驗三大類：演示性實驗是由教師在實驗室演示和學生在現(xiàn)場參觀的實驗；驗證性實驗是由教師指導(dǎo)，學生獨立操作完成，從而來驗證理論正確性的實驗；綜合性或研究型實驗以教師和學生設(shè)計實驗為主，從而達到激發(fā)學生創(chuàng)造興趣和充分調(diào)動學生創(chuàng)造思維的目的。只有在演示性及驗證性實驗的基礎(chǔ)上，適當增加綜合性或研究型實驗，才有助于提高學生的實驗實踐能力，培養(yǎng)學生的獨立創(chuàng)新能力。

五、結(jié)論

材料力學還可以對考試內(nèi)容方面進行改革，也可以增設(shè)開放性實驗，等等?？傊牧狭W的教學改革任重而道遠，不可能一蹴而就。我們要在改革中不斷總結(jié)經(jīng)驗，取其精華，去其糟粕。

參考文獻：

[1]余慧杰，張麗芳.工科專業(yè)材料力學課程的教學改革研究[J].時代教育，2014，（23）：71-72.

[2]楊超，馬曉芳，朱福先，等.應(yīng)用型本科材料力學教學改革探討——以機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)為例[J].河南化工，2015，32（1）：60-61.

[3]孫立紅，吳云鵬，劉寶良.深化材料力學教學改革 提升學生專業(yè)素養(yǎng)[J].高等教育研究（成都），2008，25（3）：54-55.

[4]張艷麗，戴君.應(yīng)用型本科院校材料力學課程教學改革[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2014，（19）：48-49.

[5]劉雯雯，杜云海，王志，等.材料力學實驗教學改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].實驗室研究與探索，2013，32（6）：332-333.

[6]李紀周，王慶峰.材料力學教學中學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)探索[J].天中學刊，2007，22（5）：93-94.

[7]朱清時.注重創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)成功的創(chuàng)新型人才[J].中國高等教育，2006，（1）：12-14.