應用型高校《材料力學》課程教學法初探

劉娟

摘 要： 《材料力學》是高等院校工科專業的核心課程，其教學改革一直是高校教學中備受關注的問題。本文針對《材料力學》的教學方式和教學方法等進行探討，詳細討論課堂教學中的具體教學方法，充分利用課堂時間，增強教學效果，培養學生的創新和應用能力。

關鍵詞： 《材料力學》 教學改革 教學方法

《材料力學》是土木工程、機械制造等工科專業的一門專業基礎課程，該課程在專業學習中起到承上啟下的作用，不僅為后續相關專業課程的學習奠定必要的理論基礎，而且其知識及理論可直接應用于工程實踐，因而對學生的科學創新及工程應用能力的培養起到非常重要的作用[1]。筆者在多年《材料力學》課程的一線教學中，根據實際的課堂教學情況，對該課程的教學方法進行了一些探索并作了嘗試性的教學改革，旨在傳授學生基本理論的同時，培養學生的創新和實踐能力[2]。

一、采用啟發式教學培養學生獨立解決問題的能力

《材料力學》中各種概念、公式較多，加上學生對該課程的先修課程理論力學及高等數學等理論基礎較薄弱，因此學生在學習該課程之前就有畏難情緒，總怕學不好。針對這種情況，任課教師首先要積極引導，調動學生的主動性，活躍課堂氣氛，消除學生的畏難情緒。

在課堂教學中要盡量采用啟發式教學，注意學生的課堂反應，適當增加課堂討論，引導學生積極發現問題、思考問題，最后解決問題，培養學生的創新和實踐能力。教師可先拋磚引玉提出問題，讓學生思考后再引出講授內容，如壓桿穩定[3]中先演示生活中受壓構件的彎曲現象，提出為什么受壓構件會彎曲，彎曲后是否還能繼續承擔荷載，然后引出壓桿穩定的概念；也可以先講授內容然后提出問題，讓學生在思考中加深對授課內容的理解，如彎曲正應力[4]中，先給出兩種截面形式（對稱截面和非對稱截面）的受力特點及兩種材料（塑形材料和脆性材料）的力學性能，讓學生判斷什么材料適合采用什么截面形式，從而讓學生對不同截面形式的正應力分布特點有更好的理解。

二、傳統教學方法與現代教學方式相結合

多媒體教學因其直觀、形象，在高校中被廣泛應用，把教師從繁雜的板書中解放出來，這是多年教學改革的成功之處，但筆者認為，并不是所有課程內容都適用于多媒體教學。

《材料力學》是建立在試驗基礎上的應用學科，許多試驗過程和試驗現象很難用語言表述清楚，一定要借助圖片和視頻讓學生更好地理解實驗過程和關鍵實驗現象，使課程內容生動具體，所以該課程中多媒體教學必不可少。但多媒體教學有其不足之處，如多媒體授課速度往往較快，學生跟不上；大段文字讓學生找不到重點；教室里沒有可跟隨移動的焦點，注意力不易集中，等等，而傳統教學方式恰在這些方面具備其固有的優勢。教學是一個復雜的過程，教師不僅要講授知識，而且要身體力行地影響學生。《材料力學》的公式繁多，理論復雜，教師板書的每一個符號、公式及重點內容都在一遍遍強化學生的理解，而教師邊板書、畫圖邊講解其實是一個學生思考的過程，讓學生感覺知識不是鋪天蓋地，而是以他們能夠消化的速度慢慢接受。因此，在《材料力學》教學中，多媒體教學只能作為常規教學的輔助手段，不能替代傳統的教學方式。

三、注重教學效果細化具體教學方法

1.充分利用課堂時間。

《材料力學》中公式較多，其推導過程復雜且用到很多高等數學的內容，學生理解起來有一定難度，也很容易忘記。因此，在教學中對于公式是輕推導，重理解、記憶及應用，使學生有更多時間理解并靈活應用所學內容。另外，對于例題和習題部分，課堂教學中只分析、討論其基本思路，讓學生從本質上理解這類題目涉及的知識點，而不做具體計算。大學生應該鍛煉快速準確的計算能力，但這種鍛煉應放在課后作業進行，這樣可充分利用課堂時間，提高授課效率。

2.梯次教學，基礎和提高并行。

基本概念和理論是材料力學的基礎內容，課堂教學中一定要將這些基本內容講清、講透，并輔以習題，使學生完全理解、掌握并靈活應用，滿足本科教學的要求。同時，許多高校將《材料力學》作為考研的備選科目，對教學內容的深度和廣度提出更高要求，因此在課堂教學中除了要滿足基本教學要求外，還應適當提高教學內容的難度，引導學生拓寬解決問題的思路，擴大知識面，開闊視野。

3.對比教學，探求本質。

材料力學課程體系為：首先講解四種基本變形，除剪切外，每種變形都按照強度和剛度兩條主線講解；然后在復雜應力狀態強度理論基礎上講解組合變形；最后將受壓桿件穩定性問題單列一章。課程開始前通過目錄認識材料力學大致內容，使學生初步認識課程體系；每一部分內容講解完后對知識的內在聯系做總結，使學生對該部分內容框架有整體認識；課程結束后對總體課程體系進行總結，使學生明確并掌握該課程的整體架構。

《材料力學》的教學改革工作一直是高校教學中不斷探討的主題，本文僅就課堂教學中幾個具體的教學方法進行探討，除此之外，還有教材、實驗、教學體系等需要教師和學生不斷摸索和完善，以提高教學水平，達到更好的教學效果，真正培養出高素質、能力強、寬口徑、厚基礎的人才。

參考文獻：

[1]趙榮飛，何俊仕，楊國范.材料力學在工科專業課程體系中的基礎性地位[J].菏澤學院學報，2009，31（5）：128-130.

[2]陳茹儀，孫洪軍.“材料力學”課程教學方法教學手段的研究與改革[J].遼寧工學院學報，20079（3）：133-134.

[3]孫訓方，方孝淑，關來泰.材料力學[M].北京：高等教育出版社，2009.

[4]劉鴻文.材料力學[M].北京：高等教育出版社，2011.