土木工程專業(yè)材料力學的課程改革

摘 要：以湖北文理學院土木工程專業(yè)為例，結(jié)合我院現(xiàn)狀和多年的工作經(jīng)驗，深入探討材料力學課程的改革研究，提出了從教學內(nèi)容、教學方法、考察考核方式等方面的一些改革措施，以加強對學生應用能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：課程改革；材料力學；考核方式

材料力學是土木工程專業(yè)的三大力學課程之一，主要研究結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強度、剛度和穩(wěn)定性等問題的學科，具有很強的應用性，同時又與工程和生產(chǎn)實踐聯(lián)系密切。實踐中發(fā)現(xiàn)，土木的學生對實際工程問題的分析和解決的能力較弱，而往往這些問題的核心都是力學問題，說明學生的學習不能活學活用，所以材料力學課程的教學改革是非常關(guān)鍵的。

一、教學中存在的一些問題

材料力學是一門專業(yè)基礎課，在整個教學計劃中起著承上啟下的作用，但在教學中發(fā)現(xiàn)學生普遍的興趣不高，積極性差，教學并沒有達到預期的效果，主要存在的問題有：1.隨著大學的擴招，授課班級人數(shù)過多，土木專業(yè)大班一般為30人授課，管理效果最佳；2.課時的不斷壓縮，從最早的108減少至82（包含10個實驗課時），這樣就需要對教學內(nèi)容進行篩選和改革；3.教師缺乏工程實踐經(jīng)驗，對學生的工程實踐教學有制約；4.傳統(tǒng)的學術(shù)型教學方式不適用于現(xiàn)在的學生，新時期的學生都是90后，他們的特點是凸顯實用。

二、提出改革的措施

1.教學內(nèi)容的改革

我院采用以工程實例為主線進行教材教案編寫，圍繞主線展開舉例教學的改革方式，使學生能夠明確力學知識的在實際工程當中的用途，從而提高學生的學習積極性以及專業(yè)知識體系的構(gòu)建。例如，以一個多層框架結(jié)構(gòu)為工程主體，剖析其中的建筑構(gòu)件為教學示例，可以采用建筑物中的短柱、基礎等為例講述軸向拉壓構(gòu)件的力學知識，以長柱來講述壓桿穩(wěn)定的知識，以主次梁的受力分析講解平面彎曲的知識部分，在與實踐結(jié)合的同時教會學生如何對實際工程問題的分析、簡化、求解和設計。

2.教學方法的改革

材料力學課程是一門承上啟下的關(guān)鍵課，需要有理論力學知識做基礎，所以教師在課程教學的開始要注意先前知識的復習與銜接，此外，在教材方法上還采取了一系列的改革措施：

（1）抓緊主線，類比教學，注重力學知識體系的構(gòu)建

（2）理論與實踐教學同步，凸顯知識的應用

要實現(xiàn)學生應用能力的培養(yǎng)，實踐教學必不可少，所以一定要注重實驗教學環(huán)節(jié)的培養(yǎng)。材料力學是一門可以很好和實驗相結(jié)合教學的課程，我院改變傳統(tǒng)的教學方法，將理論和實驗教學同步，及時通過實驗教學使學生對書本上的知識得到升華，實驗不僅僅是演示教學，而是讓學生真正的參與到動手實踐當中。

（3）數(shù)值仿真教學的運用，增強課堂教學的吸引力

引入數(shù)值分析軟件ANSYS進行輔助課堂教學，利用其強大的建模和分析功能，演示材料力學中涉及的變形過程、應力分布、實驗現(xiàn)象等過程。更重要的是可以充分利用有限元軟件的后處理模塊功能來動態(tài)顯示結(jié)構(gòu)從加載到變形直至破壞的整個過程，這樣就相當于把力學實驗隨時搬到課堂，既方便省時又經(jīng)濟。通過軟件對構(gòu)件各種力學行為的模擬仿真，將原來枯燥乏味的力學概念和理論轉(zhuǎn)化為圖文并茂、生動形象的畫面，既能提高學生的學習興趣，又能增強學生對工程實際的感性認識。

3.考核方式的改革

在新的人才培養(yǎng)模式下，如何體現(xiàn)學生應用能力的高低，單靠期末試卷成績來反映是不夠的，通過改革，我院實施綜合能力考核。課程的考核分為三部分，第一部分：針對平時上課以及實驗情況的考查，占到20%；第二部分：是考試成績，分期中考試20%和期末考試30%；第三部分：是論文答辯，論文答辯環(huán)節(jié)是要求學生根據(jù)所學的材料力學知識，寫一篇關(guān)于生活當中遇到的實際工程問題的應用分析，例如建筑物當中偏心柱、彎曲梁的力學分析，然后組織2～3名教師答辯，主要考查學生的應用能力的培養(yǎng)，占總成績的30%。

參考文獻：

[1]陳云信.材料力學課程教學改革與實踐[J].江漢大學學報，2014（4）.

[2]林紅.ANSYS在工科材料力學教學中的應用[J].電腦學習，2011.

編輯 溫雪蓮