高職材料力學教學改革探究

趙連娜+楊燕明

摘要：材料力學是工科類專業的一門重要的技術基礎課。本文針對高職材料力學課程教學中出現的問題和該課程的特點，對課程的內容、教學方法、實驗教學和考核方式等進行了改革探究。

關鍵詞：材料力學；教學方法；改革探究

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-120X（2016）14-0071-02

材料力學是力學、機械、土木工程等工科類專業的必修課，也是一門重要的專業基礎課程，是學習后續專業課程的重要基礎。該課程理論性強，且與工程實際結合緊密。隨著技術的快速進步，傳統的材料力學教學已難以滿足需要，加之高職教育以工學結合為主，注重實踐動手能力，并需要掌握夠用的理論知識，為適應新形勢，提高高職材料力學課程教學質量，作者從課程內容、教學方法、實驗教學、考核方式等方面，進行了一系列探索與改革[1][2]。

一、調整課程結構，精簡教學內容

材料力學是一門密切聯系工程實際的學科，它的一些基本概念、基本理論和基本方法，不僅是學習后續課的基礎，而且也可以用來解決工程中的實際問題。通過材料力學的學習，要求學生對構件的強度、剛度和穩定性等問題具有明確的基本概念，掌握必要的基礎知識、比較熟練的計算能力、初步的實驗能力和解決工程實際問題的能力，為學習后續課程和進一步提高分析問題和解決問題的能力奠定必要的力學基礎。傳統的教學體系雖便于學生掌握基本概念和基本方法，但太過于強調知識的系統性與結構的完整性，內容多，花費時間大，沒有給學生足夠的思維時間，在一定程度上抑制了學生的創造力和想象力，沒有激發學生的學習積極性。加之高職學生的社會定位要求學生掌握實用知識，并能將理論與實踐結合。因此，在組織教學內容時，要跳出既有的結構框架，對教學內容結構作出調整。采用項目教學的方法可以在較少的學時內完成教學任務并達到理想的教學效果。“項目教學法”將課程解構為“零件基本變形”“零件組合變形”“零件應力狀態分析”“零件強度理論”“壓桿穩定”“能量法”等幾個項目[3]，引導學生用具體生動的實例去解決和分析剪切、扭轉和彎曲等問題。這樣，可以促進學生理解與掌握關于材料力學的學習和解決問題的方法，使所學知識真正融會貫通。

二、優化教學模式，多途徑并舉

（1）通過教師講授向學生傳授基礎理論知識和方法。口頭講授靈活性大、適應性強，無論課內教學或課外教學，也無論是感性知識或理性知識，口頭講授都可運用；注意語言要準確清晰、簡練生動、淺顯易懂，突出重點、難點和關鍵；切忌“滿堂灌”，導致課堂教學中的機械學習；在教學過程中教師應充分發揮主導作用，根據學生的反應，適當、及時地調整教學內容和方法手段。

（2）教師課前向學生提出問題，并通過問答的形式來引導學生獲取或鞏固知識，增加師生互動，激發學生的思維，調動學習的積極性，使學生獲得知識、發展智力。向學生提問的問題要多種多樣、難度適宜；教師對學生的回答一定要做出一定的總結、評價和指導；師生在互動過程中，教師可根據學生的反饋信息調整和改善教與學的活動。

（3）演示教學。通過把實物或直觀教具展示給學生，獲得感性知識，幫助學生理解掌握相關知識，提升學生的注意力，引起學生興趣，有助于鞏固記憶，提升學生觀察能力、思維能力和想象能力，使課堂不再那么沉悶、枯燥，使學生的主體地位得到充分體現；注意演示內容一定要貼近生活，這樣，教師的演示才能引起學生的共鳴。如果有必要的話，可以進行多次演示，演示過程中，教師可提出問題，讓學生圍繞演示主題作進一步思考，也可以讓學生自己動手操作，能夠使演示教學的效果得到進一步強化。

（4）充分合理地利用多媒體進行教學，最大限度地發揮多媒體優勢。多媒體教學具有靈活多樣的表現形式，可以做到聲形并茂、圖文兼顧、動靜結合，容量大、直觀性強，易被學生接受。制作實用性課件，使抽象難懂的內容變得直觀易懂；多媒體課件的設計要注意細節，如圖文搭配要合理，字號要協調，整體色調要和諧、聲像的使用要慎重；多媒體電子板書要與黑板板書相結合，黑板板書是教師配合講授和練習的需要；用多媒體教學要注意節奏，避免播放畫面如走馬觀花，課件始終應服務于教學而不是教學圍繞著課件；盡量讓學生參與課件的制作和操作過程，提高學生的參與意識，加深對所學知識的印象；始終注意多媒體是教學的一種輔助手段，是為教學服務的，制作多媒體課件時要把主要精力用在重點、難點的突破上，切忌喧賓奪主。

（5）教師指導學生充分利用網絡、圖書館等資源，通過查閱及閱讀材料力學相關文獻，掌握研究前沿方向，讓學生獲取最新的知識，培養學生的自學能力。

（6）在教師的指導下，針對教材中的基礎理論和實踐或主要疑難問題，進行分組討論、辯論。這不僅能夠調動學生學習的積極主動性，鞏固所學知識，還能鍛煉學生的邏輯思維能力、口頭表達能力和溝通能力。

三、加強實驗教學，培養能工巧匠

在教學中，教師要對學生的創新意識和創新能力起到一種引領作用。為了培養學生的創新能力，培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，我們舉辦系部學生創新設計大賽；以教師為指導、學生為主體參加省級相關競賽以及大學生工業設計大賽，使學生能夠將力學知識應用到機械工程中去，從而在實踐中提升學生的創新、創造能力，培養學生精益求精的工匠精神，打造技師型專業大學畢業生。

在實踐教學過程中應用輔助分析軟件（如有限元分析等），對軸向拉力和壓力、軸套類扭矩轉矩、梁變形問題進行ansys分析，得到扭矩圖、彎矩圖及應力分布狀況。大部分學生對使用軟件解決問題表現出濃厚的興趣，提高了教學效果。[4]

四、健全評價考核機制

采取綜合成績評定方式，包括平時表現、施行項目過程性考核、期末大作業綜合考核。平時表現：如考勤、上課表現及作業情況。項目過程考核：①零件基本變形；②零件組合變形；③零件應力狀態分析；④零件強度理論；⑤壓桿穩定；⑥能量法等幾個項目進行分項考核[5]。每完成一個項目考核一次，考核的具體方式為筆試及答辯的形式，既可以考核學生對理論知識的理解和掌握程度，又可以檢驗學生實際操作能力。期末大作業綜合考核：將本學期所學的理論與實踐知識進行結合，獨立完成由老師設定的綜合項目，最終以論文的形式進行考核。

本文對材料力學教學的一些問題進行了改革探索。當前的材料力學課程教學中還存在著諸多問題，通過不斷的總結和探索，并逐漸地融入課堂，為材料力學新的教學改革貢獻力量。根據所在專業人才培養的目標，針對現階段出現的主要問題，對材料力學課程課程內容、教學方法、實驗教學、考核方式等方面進行改革與創新。

參考文獻：

[1]劉鴻文.材料力學（第5版）[M].北京：高等教育出版社，2011.

[2]徐廣民.材料力學實驗[M].成都： 西南交通大學出版社，2013.

[3]許晨光.材料力學教學改革初探[J].山西建筑，2013，39（26）.

[4]王開寶.基于能力培養的材料力學教學改革[J].山西科技，2010，25（5）.

[5]黃小琴.淺談機械類《材料力學》教學改革[J].機電技術，2012，（4）.