基于大學生自主創新學習模式的材料力學課件研究

趙曉璇 ZHAO Xiao-xuan；陳勇 CHEN Yong；孟永奎 MENG Yong-kui；趙敏ZHAO Min；王橋WANG Qiao；李章莉LI Zhang-li

（①西安工業大學機電工程學院，西安 710072；②西安工業大學建筑工程學院，西安 710072）

（①School of Mechatronic Engineering，Xi'an University of Technology，Xi'an 710072，China；②School of Civil Engineering，Xi'an University of Technology，Xi'an 710072，China）

基于大學生自主創新學習模式的材料力學課件研究

趙曉璇①ZHAO Xiao-xuan；陳勇①CHEN Yong；孟永奎①MENG Yong-kui；趙敏②ZHAO Min；王橋②WANG Qiao；李章莉②LI Zhang-li

（①西安工業大學機電工程學院，西安 710072；②西安工業大學建筑工程學院，西安 710072）

（①School of Mechatronic Engineering，Xi'an University of Technology，Xi'an 710072，China；②School of Civil Engineering，Xi'an University of Technology，Xi'an 710072，China）

課堂上多媒體的應用十分重要。在材料力學教學過程中，適當的應用多媒體教學可以化抽象為具體，幫助同學記憶和學習。所以，多媒體課件變成了教學過程中不可或缺的一部分。

多媒體教學；材料力學；課件制作

0 引言

材料力學是一門專業基礎課，是工科院校中一門很重要的課程。材料力學的學習對工科學生來說非常重要，是之后專業課學習基礎，對以后的學習起著至關重要的作用。在材料力學中，將研究對象被看作均勻、連續且具有各向同性的變形體。但在實際研究中不可能會有符合這些條件的材料，所以須要各種理論與實際方法對材料進行實驗比較。多媒體教學作為一種先進教學手段，憑借它良好的交互性、豐富的表現力和極大的共享性等特點，開始被高校廣泛重視并應用。多媒體教學的出現，令傳統教學模式逐漸轉化為現代教學模式，很好地利用了各種媒體工具向學生展現一個更具象的教學模式。

1 多媒體教學與多媒體課件的概念

隨著計算機技術的迅速發展和普及，多媒體計算機已經逐步取代了以往的多種教學媒體的綜合使用地位。因此，現在我們通常所說的多媒體教學是特指運用多媒體計算機并借助于預先制作的多媒體教學軟件來開展的教學活動過程。它又可以稱為計算機輔助教學（Computer Assisted Instruction，即CAI）。多媒體課件，簡單來說就是老師用來輔助教學的工具，創作人員根據自己的創意，先從總體上對信息進行分類組織，然后把文字、圖形、圖象、聲音、動畫、影像等多種媒體素材在時間和空間兩方面進行集成，使他們融為一體并賦予它們以交互特性，從而制作出各種精彩紛呈的多媒體應用軟件產品。多媒體課件是根據教學目標而設計，根據教學內容而制作的。將課堂內容以多媒體的形式表現出來，向學生展現一種全新的教學策略。應用多媒體軟件，例如，powerpoint，Authorware，Flash等，將文字，圖片，動畫等合成，大大豐富了課堂生活，開啟了嶄新的教學局面。多媒體教學繼承傳統教學，取之精華，一切以學生為中心，棄其糟粕，用豐富的課堂展示更能吸引學生的注意力。同時，多媒體教學已是時代發展的潮流，在科學發展日新月異的今天，傳統教學已經遠遠不能滿足社會對人才的需求，多媒體教學的應用是時代發展的必然趨勢。

2 材料力學課程特點

材料力學是工科院校的重要的專業基礎課。材料力學（Mechanics Of Materials）是研究材料在各種外力作用下產生的應變、應力、強度、剛度、穩定和導致各種材料破壞的極限。材料力學是所有工科學生必修的課程，是設計工業設施必須掌握的知識。材料力學與理論力學、結構力學并稱三大力學。材料力學性能是指材料受外力與環境聯合作用所表現出來的力學行為及物理本質，是各類材料在實際應用中要用到的共性問題。材料力學是從大量工程實踐中總結出來的理論規律，因此，其內容與實際工程密切相關，真正能使學生學以致用。學生對現實生活不夠充分的了解使得學生產生畏難情緒，甚至放棄材料力學這門課程。所以，在教學過程中向同學們展示課程內容的來龍去脈變得更加重要，讓學生在解決問題的過程中體會到計算公式的含義。然而，材料力學公式繁多，有很多公式形相近而意不同，很容易產生混淆。老師在黑板上寫起來費力又費時，也為課程的進行增添了不少麻煩。抽象的力學模型也是難以理解，僅通過教師語言的講授并不能使學生完全理解。在講求高效的今天，課程課時少，內容多，令老師和同學都產生畏難情緒。

3 多媒體課件在材料力學課程教學中的應用

多媒體教學是現代教學的主要途徑。在材料力學中，將研究對象看作均勻、連續且具有各向同性的變形體，但在實際研究中不可能會有符合這些條件的材料，所以須要各種理論與實際方法對材料進行實驗比較。材料在機構中會受到拉伸或壓縮、彎曲、剪切、扭轉及其組合等變形。在材料力學課堂上應用多媒體軟件教學，可以有效地使這些變化更加形象直觀，使材料力學課程更加輕松有序的進行。目前，全國各大高校都在經歷一場大規模的教學體制的改革。其中教學手段更加舉足輕重，多媒體課件的開發成為至關重要的一項工程。一個好的課件能使課堂輕松活躍，使學生對課堂知識理解快，吸收快，以達到高效學習的目的。多媒體教學的生動性，趣味性成就了現代教學的特色。多媒體課件形象直觀、針對性強。從生活中總結實例，使課堂與工程實際接軌，引導學生將實際生活中的工程實例轉化為力學模型，并運用所學知識，對問題進行分析和解決，從而使材料力學更加貼近生活，應用于生活。

在材料力學的學習中，存在很多的重要假設，這些假設用文字表述很容易，可是理解起來就比較困難。在傳統的教學過程中一切都是由教師決定。從開始備課時就事先安排了教學內容、教學策略、教學方法、教學步驟等，學生只能進行“填鴨”式的教育，被動地參與這個過程，即處于被灌輸的狀態。而在多媒體計算機這樣的交互式學習環境中學生則可以按照課件給出的實例和老師產生互動。學生在這樣的交互式學習環境中有了主動參與的可能，而不是一切都由教師安排好，學生只能被動接受。按認知學習理論的觀點，人的認識不是外界刺激直接給予的，而是外界刺激與人的內部心理過程相互作用產生的，必須發揮學生的主動性、積極性，才能獲得有效的認知，這種主動參與性就為學生的主動性、積極性的發揮創造了很好的條件。所以，在課堂上配合多媒體的講解，就很容易被學生接受。還有很多強度、剛度概念，應力的均勻分布如果可以配合動畫來講解，學生也更容易記憶。配合多媒體課件講解，把老師從黑板上解脫出來，學生也能通過各種動畫對力學模型有了更清晰的理解，教師也相對輕松。多媒體教學的優勢，就體現在用動畫模擬圓軸拉伸、扭轉、彎曲等變化規律時，更加形象生動培養學生靈活運用材料力學知識解決實際問題的能力，增加學生學習的趣味性和啟發性。因此，多媒體課件逐漸成為教學課堂中必不可少的組成部分。

4 總結

材料力學是一門專業基礎課，又是一門和工程結合比較緊密的課，多媒體是現代科技發展的產物，運用現代媒體技術進行的教學，將多媒體課件應用到材料力學教學方法中，在繼承傳統教學方法的基礎上，更加結合實際，提高教學品質和教學效率。所以用多媒體演示一些工程實例、文字和圖形及動畫相結合的內容又有它的優越性。它體現了“以學生為本”的理念。在傳統教學中配合多媒體的展示，在繼承材料力學傳統的教學方式的基礎上，充分利用現代多媒體技術，極大地激發學生學習的積極性，傳遞給學生更多的信息，增強教學效果，提高教學質量。使學生能夠在課堂中了解實際情況，不再“死讀書”，對學習生活產生更大的興趣，從而可以將材料力學課程學得更好。

[1]梁治明，丘侃.材料力學[M].高等教育出版社，1984.

[2]劉鴻文.材料力學（第4版）[M].高等教育出版社，2004.

[3]孫訓方等.材料力學（第三版）[M].北京:高等教育出版社,1994.

[4]柳禮泉,薛其林.“兩課”教學運用多媒體手段的幾點思考[J].大學教育科學,2005.

[5]鐘曼莉,劉志文.課件的精心準備和合理利用是關鍵.中國教育科研計算機網.

Research on Mechanics of Materials Courseware Based on the Pattern of College Students'Independent Innovation Learning

The application of multimedia is very important in classroom teaching.In the process of material mechanics teaching,the proper application of multimedia teaching can make abstract knowledge concrete,so as to help students memorize and learn.So,multimedia courseware becomes an integral part of the teaching process.

multimedia teaching；mechanics of materials；courseware

趙曉璇（1993-），女，陜西渭南人，西安工業大學機電工程學院在讀本科生，機械設計制造及其自動化專業。

G642

A

1006-4311（2014）11-0230-02

陜西省大學生創新創業訓練計劃項目（1358）。