《材料力學》課程教學方法探究

摘 要：《材料力學》是高校工科類專業(yè)的學科基礎(chǔ)課程，是相關(guān)專業(yè)后續(xù)學習的必修課程。本文從學生在學習過程中的學習難點和關(guān)注點切入，從教學方法方面進行了探討，提出了“學中做，做中學”、“第二課堂”“學生老師”等教學方法，且已在學生中實施，都得到了很好的效果。

關(guān)鍵詞：材料力學；教學方法；自學能力

材料力學是各高校工程類專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程之一，是一門應(yīng)用性很強的課程[ 1 ]。材料力學的研究對象主要是棒狀材料，如桿、梁、軸等。材料力學的知識不僅可幫助工程人員在實踐中確定合理的材料，還可確定材料的截面尺寸或校核其強度、剛度和穩(wěn)定性，在工程實踐中發(fā)揮著重要作用[ 2 ]。

《材料力學》課程具有理論概念性強，方法技巧性要求高的特點，學生在學習過程中不易掌握知識點。通過教學發(fā)現(xiàn)，學生的學習難點和關(guān)注點主要集中在以下幾個方面：（1）《材料力學》課程不易入門；（2）《材料力學》的學習方法；（3）理論知識和實際工程問題聯(lián)系在何處？只有解決好了學生的這些問題，才能提高學生的學習積極性，端正學習態(tài)度，理解關(guān)鍵概念，對他們后續(xù)的學習和對材料力學知識的運用方面都是大有裨益的[ 3 ]。

1 教學方法探究

1.1 入門教學

任何一門學科的發(fā)展都有其特定的歷史，人類歷史有多久，力學的歷史就有多久。材料力學是理工類專業(yè)的學科基礎(chǔ)課程，是從伽利略時期以來在工程應(yīng)用過程中不斷發(fā)展起來的一門實踐性很強的學科，在其形成和發(fā)展過程中一直伴隨著不同領(lǐng)域的工程應(yīng)用[ 4 ]。因此，在課程初始對歷史上有關(guān)工程案例的介紹便有助于學生理解材料力學的發(fā)展史，讓他們在古人的智慧和文明中培養(yǎng)學習《材料力學》課程的興趣。比如，引入材料的變遷給農(nóng)業(yè)機械帶來的影響，說明材料力學知識為人類社會所做的貢獻，增加學生學習的使命感。

人的知識都是來自于自然，伽利略在探討空心梁承載能力時，曾引入了鳥類的骨骼和蘆葦。因此，在課堂上引入身邊經(jīng)常有所接觸的動植物現(xiàn)象來引導學生觀察生活，發(fā)現(xiàn)材料力學的奧秘。

1.2 學中做，做中學

材料力學研究力的內(nèi)效應(yīng)，即物體變形和破壞的規(guī)律。材料力學將工程中廣泛使用的各種機械零部件單獨分離出來，簡化為構(gòu)件，研究它們的強度、剛度和穩(wěn)定性等承載能力，從而幫助工程人員選擇有足夠承載能力又經(jīng)濟合理的材料完成相關(guān)構(gòu)件的設(shè)計[ 5 ]。

材料力學可以算作工科課程中的文科，因為其中關(guān)于力學的理論闡述較多，從而導致該課程理論性強，數(shù)學推導、計算煩瑣，對于大部分學生來說，學習較為吃力；對于老師來說，在教授的過程中，難把理論知識生動化。目前大部分教學采用多媒體的方式進行，將以前難以理解的知識點通過語音、動畫等形式展示給學生，但是多媒體教學信息量大，學生容易引起學習上的疲勞且不易跟上學習進度。此外，《材料力學》課程理論性偏高，很多知識點都需要強加記憶，對于工科學生來說不易融入。因此，在教學過程中，根據(jù)學生認知規(guī)律，系統(tǒng)設(shè)計 “學中做”、“做中學”遞進的實踐教學內(nèi)容。

（1）通過課堂教學，將材料力學的理論知識通過多媒體、板書等形式傳授給學生，讓學生初步掌握相關(guān)理論知識，完成第一階段的“學”。然后根據(jù)所學的知識點，設(shè)計相應(yīng)的小課題，讓學生動手設(shè)計，將理論知識和實踐緊密結(jié)合，完成第二階段的“做”。

（2）通過校內(nèi)實訓，將課程的知識點和工程實例串聯(lián)起來，設(shè)計出一系列專門的實訓內(nèi)容，讓學生在老師的指導下完成模擬工程案例的解決，從而有機的將理論和實踐相連。學生在動手解決問題的過程中，不但能使課堂上所學的理論知識得到進一步鞏固，更能讓學生的動手能力，自我學習能力及綜合能力得到很大提高。

1.3 引導學生培養(yǎng)自學能力

傳統(tǒng)的教學模式一般是教師利用多媒體或者傳統(tǒng)的方法進行講授，主要是老師講授為主，學生課堂被動接受為輔，學生參與度不高，接受起來相對較難，學生的自我學習能力也得不到提升和改進。因此，《材料力學》在教學過程中應(yīng)當積極培養(yǎng)學生的自學能力，調(diào)動學生的學習積極性[ 6 ]，將傳統(tǒng)的“老師為主導”的教學模式進行改變提升，強調(diào)學生的主體地位，使學生不再單純的接受灌輸式教育。

（1）課余時間，在學生當中開設(shè)第二課堂，充分調(diào)動學生的積極性和提高參與整個課程學習的參與度。首先，將授課班級分成若干小組，給每個小組一定的課題驅(qū)動，主要是在網(wǎng)絡(luò)或者現(xiàn)實中普遍存在的與材料力學相關(guān)的工程實例，引導學生利用所用的材料力學的相關(guān)知識進行分析、解決。學生在解決問題的過程中，可以利用教材的相關(guān)知識、通過網(wǎng)絡(luò)尋求幫助、向老師請教等不同方式學習得出結(jié)論，使得材料力學的理論知識和實際工程問題之間緊密聯(lián)系起來。

（2）在教學課程中，設(shè)立“學生教師”。教師在授課過程中，根據(jù)學生對知識的掌握情況和融入學習的參與度，在學生當中隨機抽取學生作為臨時“教師”。教師根據(jù)授課計劃安排，讓學生選擇自己感興趣的部分，并指導學生備課、查閱資料，幫助學生完成這一部分課程的教學工作。通過此種方式，大大提高學生對知識的掌握度，也能充分調(diào)動學生學習的主動性和積極性。

教師在學生學習過程中，也應(yīng)當時刻關(guān)注學生的學習和思想動態(tài)，根據(jù)學生的反映調(diào)整教學方式，改變教學模式。

2 結(jié)語

《材料力學》課程作為一門專業(yè)課程，在課程體系中有著重要的地位，提高教學質(zhì)量培養(yǎng)高素質(zhì)人才是高校賴以生存和發(fā)展的前提條件。因此，只有在教學過程中充分發(fā)揮教師的引領(lǐng)作用，不斷充實教師本身的專業(yè)技能，適時更新教學方式和手段，才能讓老師“寓教于樂”，讓學生“寓學于樂”。

參考文獻：

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[2] 金雪軍，楊曉蘭.實驗經(jīng)濟學[M].北京：首都經(jīng)濟貿(mào)易大學出版社，2006.

[3] 于亞婷，杜平安，周曉明.《材料力學》教學中關(guān)鍵問題解決方法探討[J].實驗科學與技術(shù)，2014（8）：173.

[4] 季順迎，武金瑛，馬紅艷.力學史知識在材料力學教學中的結(jié)合與實踐[J].高等理科教育，2012（4）：137-138.

[5] 凌偉，文毅，殷民.材料力學.西安：西安交通大學出版社，2014：1-2.

[6] 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，2007（3）：133.

作者簡介：周英菊，女，漢族，貴州甕安人，碩士，貴州交通職業(yè)技術(shù)學院，研究方向：材料。