鄭 麗

天水師范學(xué)院機(jī)電與汽車工程學(xué)院 甘肅天水 741000

材料力學(xué)是機(jī)械工程類工科專業(yè)的一門主要技術(shù)基礎(chǔ)課程，主要研究構(gòu)件在軸向拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲等基本變形以及組合變形時的承載能力，即桿件的強度、剛度以及穩(wěn)定性問題，在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中有著承前啟后的作用。材料力學(xué)以高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)等先修課程的基本概念與理論為平臺，解決工程實踐中的一些力學(xué)問題，為后續(xù)專業(yè)技術(shù)類課程奠定必要的理論基礎(chǔ)。

應(yīng)用型人才要能應(yīng)用所學(xué)理論知識和技能解決實際生產(chǎn)中的工程問題，且為地方經(jīng)濟(jì)服務(wù)。這其中的關(guān)鍵是注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，從教學(xué)體系建設(shè)中凸顯“應(yīng)用”兩字，將課程的實踐教學(xué)作為核心環(huán)節(jié)[1]。這就對應(yīng)用型本科教學(xué)提出了更高的要求，教授理論知識的同時，更要培養(yǎng)學(xué)生實踐應(yīng)用的能力。以天水師范學(xué)院機(jī)械工程類專業(yè)為例，結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求與專業(yè)特點，討論材料力學(xué)課程教學(xué)中的矛盾與問題，探索更適應(yīng)于實踐能力培養(yǎng)的教學(xué)方法。

1 應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下材料力學(xué)課程教學(xué)的矛盾及問題

材料力學(xué)是機(jī)械類專業(yè)的重要支柱課程之一，理論性較強，又兼具工程實踐性。應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)定位于“注重實踐能力”培養(yǎng)，致使傳統(tǒng)材料力學(xué)課程的教學(xué)與應(yīng)用型本科教學(xué)要求出現(xiàn)了矛盾及一些根本問題。

1.1 課程體系建設(shè)與傳統(tǒng)教學(xué)方法間的矛盾

應(yīng)用型人才培養(yǎng)下的課程體系建設(shè)強調(diào)學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，在有限的學(xué)時下，提升實踐教學(xué)比例，壓縮理論教學(xué)時數(shù)。以天水師范學(xué)院機(jī)械專業(yè)為例，材料力學(xué)課程的教學(xué)時數(shù)縮為72學(xué)時，既要完成理論知識的傳授，又要培養(yǎng)學(xué)生解決問題的應(yīng)用能力。與研究型大學(xué)的學(xué)生相比，應(yīng)用型本科院校的學(xué)生理論知識明顯比較薄弱，特別是在數(shù)學(xué)、物理和力學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科方面[2]，而材料力學(xué)課程抽象概念理論多，分析解決問題技巧性高，致使教師在理論教學(xué)中常常感到學(xué)時不夠，學(xué)生普遍感覺學(xué)習(xí)困難。

1.2 教學(xué)理論與實踐脫節(jié)

高校教師大都是碩士或博士畢業(yè)后直接進(jìn)入到教師隊伍中，基本素質(zhì)好，具有很好的科研能力，但是這些青年教師都是出“校門”又進(jìn)“校門”，幾乎沒有什么工程實踐經(jīng)歷[3]，在教學(xué)中往往注重理論知識的完整性和系統(tǒng)性，偏于理論推導(dǎo)，忽略了課程的應(yīng)用性，理論教學(xué)與工程實踐應(yīng)用結(jié)合困難，嚴(yán)重制約學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和實踐能力的提升。

1.3 教學(xué)方法單一落后

傳統(tǒng)教學(xué)大多為“填鴨式”，在學(xué)時有限、教學(xué)知識廣的背景下，教學(xué)以教師主動講、學(xué)生被動聽為主，以板書或PPT為手段，基本實現(xiàn)上課“滿堂灌”與下課“滿負(fù)荷”作業(yè)的模式，致使學(xué)生學(xué)習(xí)被動消極，課堂氣氛死板，作業(yè)抄襲嚴(yán)重，出現(xiàn)了“課內(nèi)一聽就懂，課外一練就懵”的現(xiàn)象，極不利于課程教學(xué)。

2 基于實踐能力培養(yǎng)的材料力學(xué)課程教學(xué)改革

2.1 整合教學(xué)內(nèi)容 貫穿學(xué)習(xí)主線 模塊化教學(xué)

在授課課時消減、課堂信息量增多的背景下，為了達(dá)到材料力學(xué)課程教學(xué)理論與實踐并重的教學(xué)要求，從應(yīng)用型人才培養(yǎng)規(guī)格出發(fā)，綜合考慮材料力學(xué)與理論力學(xué)，機(jī)械設(shè)計等課程承前啟后的關(guān)系，以“實用、夠用”為原則，對材料力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精簡整合，簡化理論推導(dǎo)，突出理論理解及其工程應(yīng)用。將材料力學(xué)研究的軸向拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲等基本變形及組合變形問題分別設(shè)為單獨的學(xué)習(xí)模塊，抓住知識的共性邏輯關(guān)系，幫助學(xué)生構(gòu)建學(xué)習(xí)主線。每個學(xué)習(xí)模塊(即一種變形)都是以“外力分析—內(nèi)力分析—應(yīng)力分析(強度問題)—變形分析(剛度問題)—應(yīng)變能”為主線貫穿于全篇的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生厘清學(xué)習(xí)任務(wù)，做到有目的性的學(xué)習(xí)。不同的變形教學(xué)模塊間注重知識點間的對比，找出異同點，加深對理論知識的理解。以強度應(yīng)力公式為例，拉壓正應(yīng)力 ；扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ；彎曲正應(yīng)力 ，雖然意義和形式有所不同，但卻都表示了應(yīng)力與內(nèi)力、截面之間的關(guān)系，不同的變形，內(nèi)力和截面屬性表示不同，只要區(qū)別變形形式，記憶應(yīng)用公式就變得簡單多了，大大降低學(xué)習(xí)的盲目性和難度，提高了學(xué)習(xí)效率。

2.2 以工程應(yīng)用為導(dǎo)向 理論結(jié)合實踐 激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性

應(yīng)用型本科院校學(xué)生的就業(yè)以主要從事工程應(yīng)用為主，應(yīng)重視實踐能力的培養(yǎng)。材料力學(xué)作為一門實踐應(yīng)用性較強的技術(shù)基礎(chǔ)課，理論與實踐并重，要培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題及創(chuàng)新應(yīng)用的能力。教學(xué)中，一方面，注重理論教學(xué)與實驗教學(xué)的配合，課內(nèi)上完一章后，及時展開對應(yīng)實驗教學(xué)，在演示驗證理論的同時，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力，加深理論知識的融會貫通，例如扭轉(zhuǎn)變形學(xué)習(xí)后，以低碳鋼和灰鑄鐵為典型代表材料，開展驗證性扭轉(zhuǎn)實驗，從扭斷截面、變形、測定應(yīng)力參數(shù)等說明強度及剛度問題，理論實踐相統(tǒng)一；另一方面，在課堂教學(xué)中，可以引入一些簡單的工程實例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)主動學(xué)習(xí)，化抽象概念為具體，發(fā)揮理論指導(dǎo)實踐的作用。例如，在討論梁彎曲的靜不定問題時，可以以金工實習(xí)中被車床車削加工的錘柄為例，回顧學(xué)生親身經(jīng)歷過車削過程，逐步提問：錘柄要收到哪些力？哪些是主動力，哪些是約束力？為什么要將錘柄牢牢固定在三爪卡盤上？怎樣計算錘柄的內(nèi)力，判斷其是否安全？這種以學(xué)生有感性認(rèn)識的桿件為例，問題引導(dǎo)的教學(xué)方式，隨課程的學(xué)習(xí)，逐步解決了問題，既學(xué)習(xí)了理論知識，又鍛煉了解決應(yīng)用問題的能力，改變了以往沉悶的教學(xué)氣氛，有助于課程教學(xué)。課后還可以分層布置問題，深入探討，讓學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，有助于因材施教及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.3 改變教學(xué)主體地位 應(yīng)用信息化技術(shù) 增加課堂吸引力

材料力學(xué)課堂大多是“教師為主體”的授課，這種授課方式下，學(xué)生只是被動聽課，嚴(yán)重制約學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性，因此，轉(zhuǎn)換教學(xué)主體地位，以教與學(xué)互為主體，創(chuàng)造學(xué)習(xí)課堂很有必要。“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主題”是教學(xué)的規(guī)律，是“內(nèi)因與外因”的關(guān)系問題。教學(xué)的過程應(yīng)該緊緊圍繞充分調(diào)動學(xué)生主動思維的積極性來進(jìn)行，有效地提高教學(xué)效率[4]。利用網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)，將微視頻，構(gòu)件變形動態(tài)動畫，圖片及錄像等豐富的教學(xué)資源引入課堂，抽象問題具體化，提升了教學(xué)進(jìn)度和學(xué)習(xí)效率，增強了課堂吸引力。

2.4 多樣化考核 注重過程和應(yīng)用能力考核

作為一門實踐應(yīng)用較強的課程，傳統(tǒng)的以期末考試分?jǐn)?shù)為核心的考核方式是無法評定出學(xué)生實踐應(yīng)用能力的高低的，因此建立與人才培養(yǎng)規(guī)格相適應(yīng)的多樣化課程考核機(jī)制是非常有必要的。對材料力學(xué)課程的考核嘗試綜合能力的考評，由平時成績、期末考試成績以及工程應(yīng)用能力三部分組成：其中平時成績考核查上課出勤、作業(yè)完成情況、課堂回答及實驗等環(huán)節(jié)，占15%；期末考試成績考核基本知識點的掌握，占60%；工程應(yīng)用能力考核學(xué)生實踐應(yīng)用能力，以典型工程構(gòu)件為例，解決具體力學(xué)問題，提出設(shè)計方案或論文，組織2～3名教師答辯給出成績，占25%。這樣多樣化的考核機(jī)制有助于學(xué)生理論與實踐知識的融合，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的實踐應(yīng)用能力。

3 結(jié)語

天水師范學(xué)院作為一所應(yīng)用型本科地方院校，將培養(yǎng)規(guī)格定位于面向生產(chǎn)一線的高級應(yīng)用型人才培養(yǎng)，其中工程應(yīng)用實踐能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。在機(jī)械專業(yè)材料力學(xué)課程教學(xué)中采用了新的教學(xué)改革模式，將材料力學(xué)的教與學(xué)簡單化、實用化，取得了不錯的教學(xué)效果，尤其是在學(xué)生學(xué)習(xí)主動性方面，大大激發(fā)了其學(xué)習(xí)積極性，深受好評。

[1]靳亞維,鄭雄文.應(yīng)用型本科機(jī)械設(shè)計一體化課程教學(xué)改革與實踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2016(241):65-67.

[2]安軍,周應(yīng)龍，劉杰.應(yīng)用型本科院?！恫牧狭W(xué)》課程教學(xué)問題探討[J].高教論壇,2015(8):71-72.

[3]趙靜野.關(guān)于教師工程實踐能力問題的思考[J].中華文化論壇,2009(7):151-152.

[4]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,2007,93(3):133-134.