應用型本科的材料力學教學

作者簡介:羅強（1981—），男，漢族，資中人，攀枝花學院土木工程學院，講師，碩士，主要從事力學的教學與研究工作。

摘要:材料力學課程在工程教育中占有重要的地位。基于應用型人才培養模式下的材料力學教學，應具備一支合格的‘雙師型’教學隊伍，采取啟發式教學，加強理論與工程實踐相結合，注重實踐教學環節，深化教學改革，引導學生重視力學課程的學習。

關鍵詞:材料力學 應用型人才 教學

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2012)01(a)-0000-000

引言

材料力學是工科系列學生必修的一門主干技術基礎課程，具有很強的工程實踐性，在工程教育中占有重要的地位。結合培養高級應用型人才的辦學理念，要求著重培養學生的理論學習能力、社會實踐能力、技術應用能力和創新能力，因此，力學課程的教學理念應以理論分析為基礎，以案例教學為手段，以應用為目的，加強與工程實際問題相結合，強化學生對具體問題的分析能力和計算能力。

1基于應用型人才培養的材料力學教學

1.1 建設‘雙師型’教學隊伍

工程力學教學與管理研究室的教師具備結構工程、巖土工程等專業背景，有一定的工程實踐經驗，符合建設‘雙師型’教學隊伍的條件。學校政策也支持鼓勵教師參與各類學術交流、培訓、工程實踐，參加工礦企業、科研單位的項目開發等研究工作，以提高教師的科研能力，從而更好地為應用型人才教學服務。‘雙師型’教師在教學過程中能夠將積累的工程經驗、解決問題的思維方式傳授給學生，促進應用型人才的培養，真正把應用型人才培養落到實處。因此，教師不僅要具備較強的實際工作和科研能力，還應具有較強的工程實踐能力和經驗。具備‘雙師型’資歷的力學教師，才能較好地結合專業、加強針對性，聯系工程實際、生動實在，做到以應用為目的，較好地體現學以致用。

1.2 利用多媒體教學，豐富教學內容，提高教學效率

材料力學基本概念、計算公式較多，理論知識較抽象，傳統的黑板加粉筆的教學使學生感到枯燥難學，課堂上難于接受、理解，課后缺乏積極性去對所學知識進行鞏固。因此必須充分利用現代化教學技術，并與傳統教學方法統一，增強課堂教學的生動性和啟發性。

工程力學教學與管理研究室的教師積極進行本門課程教學方法及教學手段的研究、探索，合理利用多媒體教學手段，逐步完善材料力學精品課程網站。材料力學精品課程網站包括專業教學大綱、多媒體課件、習題庫、教師授課錄像、工程實例等內容，可供學生課后學習參考，培養學生的自學能力。其中，課程組教師從教學大綱出發，結合自身教學和工程實踐經驗編制了內容精煉、深入淺出的材料力學多媒體課件，形成了理論公式、文字、圖片、運動動畫、圖形和口授有機結合的教學模式，使教學內容動靜結合，增強直觀的教學效果。例如在講解平面應力狀態分析的圖解法時，老師在黑板上邊作圖邊講解，不僅耗費大量時間，也難以清晰明了的將莫爾圓的作法及應用展示清楚，而應用多媒體課件卻能夠在較短時間內就將圖解過程展示清楚。

盡管多媒體教學有其直觀性和形象性，但是多媒體教學信息量大，容易引起學生的疲勞。所以，它只能作為材料力學課程教學的一種輔助手段，并不能完全取代傳統的板書教學[1]。為適應應用型人才的需求，在教學過程中也應改變過去教學中存在的只重視分析、演繹、推理，而忽視綜合、歸納、滲透的情況，積極采用啟發式教學方法。

1.3 將理論分析與工程實際相聯系，培養學生的應用能力

教師在授課過程中應注重將理論與工程實際問題相聯系，培養學生利用相關理論知識分析實際問題的能力，避免學生對知識的死搬硬套。材料力學理論體系成熟，關鍵是如何應用這些理論來解決實際問題，避免只對已有的力學模型進行理論分析，而與工程實際脫節。因此，教師在推導講解理論知識之前，應簡單介紹這一理論問題的實際工程背景，如何抽象出相應的力學計算模型，能解決什么樣的問題等，這對培養學生理論聯系實際的能力是很有用的[2]。

例如在教學過程中，適當地加入力學界典型問題的出現和對力學的發展有貢獻的科學家及其智力活動的介紹，使他們以探索者的姿態獲取知識，培養學生的科學知識服務于生產實際的工程意識。此外，對不同專業背景的學生講解同樣的理論知識時，應根據該理論在不同工程實踐中的應用展開。例如在講解壓桿穩定問題時，對土木專業學生可以簡單介紹常見的桁架結構的受力特征，結構中受壓桿件的穩定性問題，為什么需要計算，怎么計算；而對機械專業學生來說，則可引入液壓機構中頂桿的穩定問題。

1.4 加強實踐教學環節

加強實踐教學，提高創新能力，是培養應用型人才模式改革的重點和難點。材料力學實驗教學的任務不僅應鞏固理論知識，了解力學檢測技術，還應在力學理論的深化、運用，工程問題的認識等方面有所要求[3]。通過實驗幫助學生理解 “材料力學”的基本概念和基本理論，使學生掌握材料的力學性能、測試方法與應力測量的基本方法，培養學生綜合應用理論與實驗手段解決工程問題的能力。

力學實驗中心在原有有材料力學實驗內容的基礎上進行調整，把簡單實驗合并，增加一些綜合性和創新性實驗，現開設有低碳鋼拉伸實驗、扭轉實驗，材料彈性模量和泊松比的測試實驗、動測實驗，沖擊實驗等。隨著實驗設備的進一步完善和補充，結合專業教育的要求和學生的實際要求，為培養學生的工程意識和科學作風，啟發學生的開創思維，力學實驗中心針對不同的專業制定了不同的實驗教學大綱，將實驗教學與專業教學相聯系。例如，在做拉伸實驗時，不僅要求通過實驗掌握金屬材料的力學性能，還將該實驗與建筑材料及工程檢測相結合，拓寬學生思路。

此外，力學實驗中心所有實驗項目都對學生開放，學生經申請后可自行安排或設計實驗項目，制定實驗方案，并獨立完成整個實驗。例如，自2008年開設學生創新實驗項目以來，同學們對參與創新實驗活動都十分積極，現已累計完成創新實驗項目5項，發表科研論文3篇，這些實驗項目體現了力學知識在工程中的應用，培養了學生的創新能力和實踐能力。

2 結語

應用型專門人才主要任務是將科學理論轉化為可供生產、服務和管理一線操作應用的技術或方案。基于應用型人才培養模式下的材料力學教學，應具備一支合格的‘雙師型’教學隊伍，加強理論與工程實踐相結合，注重實踐教學環節，深化教學改革，引導學生重視力學課程的學習。采取啟發式教學，在重視基本計算理論和計算方法的基礎上，引導學生積極思考，培養學生的學習主動性，提高他們分析問題和解決問題的能力。

參考文獻

[1] 李曉蓮，時志軍，李靈君.材料力學課程教學方法探討[J].山西建筑，2009，35(30)：194-195.

[2] 王建政.材料力學應用型教學方法的探討[J].科技情報開發與經濟，2009，19(12)：180-181.

[3] 張連英.材料力學創新實驗教學的思考與探索[J].徐州教育學院學報，2008，23(3)：167-168.