《材料力学》教学改革中加强素质教育及培养创新能力的研究与实践

《材料力学》教学改革中加强素质教育及培养创新能力的研究与
实践
摘要：按照新的土木工程培养方案的要求，结合本人独特的观点，在改进教学方法和手段、改进考核方式、改进和完善试验课程教学指导讲义等方面进行了探讨。

关键词：材料力学；教学大纲；考核
材料力学是一门专业基础课[1]，是基础课和专业课之间的桥梁，一方面它以高等数学、物理学和理论力学等课程为基础，另一方面，它又是其它专业基础课（如结构力学、弹性力学等）和专业课（钢结构、钢筋混凝土结构、土力学与地基基础等）的基础。

材料力学这门课程，不但为后续的专业设计课程（如钢结构设计、钢筋混凝土结构设计等）提供必需的基础知识和计算方法，而且其研究方法对工科学生在校和离校后的学习和工作，也有着重要的意义。

作者在材料力学教学中，结合本科学生的特点，对如何在教学中加强素质教育和培养创新能力进行了一些探索，取得了一定效果。

1.改进教学方法和手段
传统的材料力学教学方法一般都是“黑板+ 粉笔”，讲得过多、
过全、过细，耗费学时较多[2]。

在目前高等教育体制和课程设置
改革的大背景下，材料力学的授课学时被大量削减，此时若还是按照传统教学方法进行授课，势必满足不了新的教学大纲要求，教学方法和手段必须改进。

在教学中，作者采取少而精的原则，将一些最重要、最基本的概
念、理论和分析方法教给学生，始终坚持理论联系实际，将工程实际问题贯穿于理论知识的讲解中，并举一反三使学生尽快掌握这些内容，为以后节省学时奠定基础。

比如，在土木工程中常用到受压和受弯构件（如柱、梁、板），受扭构件则较少用到，所以对于土木专业来说，构件基本变形部分应以轴向拉（压）和弯曲变形为教学重点，对这部分内容的教学也比较详细。

又如，土木工程中的结构大都是超静定结构，这类结构的求解也应作为一个教学重点，需要反复举例演练，所选择的例题和作业最好也与专业相关。

这样不仅能够达到良好的教学效果，而且能够培养学生解决本专业工程实际问题的能力，为学生以后的工程实践打下基础。

在教学中，将实际工程的一些现象与材料力学理论结合起来，通过理论联系实际更好的理解知识，引发学生的学习兴趣。

例如：上课时可以让同学们抬头观察教室房屋的混凝土大梁，思考为什么矩形截面的大梁是竖放而不是平放的；利用梁横截面正应力分布规律解释为什么铸铁梁截面关于中性轴非对称；可以在课堂上用粉笔的拉伸破坏和扭转破坏，自然引导学生理解和掌握两种破坏形式特点。

通过这些生活实例，使同学们感觉这些力学知识离自己这么近，觉得材料力学并不深奥，而是与生活和工程实际密切联系在一起。

2.加强材料力学实验
材料力学实验课是材料力学课程的重要组成部分，是理工科专业技术基础课的基本实践教学环节。

材料力学实验课程的设置[3]，
一方面要满足课程教学要求，另一方面要更注重学生的综合素质和创新性能力的培养。

修订原来的材料力学实验教学计划和大纲，减少演示性实验，提高综合性、设计性实验的比例。

侧重三个阶段的培养，即实验观察能力的培养、实验基本技能的培养、独立实验能力的培养。

强化学生的主体地位，强调实验前预习的重要性。

可布置学生在实验前事先看实验指导书以及与此相关的其他课程资料，事先利用多媒体技术将仿真实验以录像的形式放映给学生观看，让学生从中发现问题，带着问题来上实验课。

鼓励学生积极参与课堂讨论，尝试用自己的方法去独立解决问题，再与老师规定的方法相比较，讨论每种方法的优缺点，提高学生动手的信心，从实验中寻求答案。

这样能够促进学生去分析、解决问题，无形中培养了学生的创新能力。

通过该实践教学环节，巩固所学知识，加深对材料力学基本理论的认识，掌握材料的力学性能、测试方法与应力测量的基本方法，培养学生的动手能力，培养学生综合应用理论与实验手段解决工程问题的能力。

3.改进考核方式
材料力学一直以来大都采取单一的闭卷笔试方法，这样虽然在一定程度上能反映学生知识掌握的程度，但具有一定的片面性，没办法反映学生对材料力学这门课程综合理解的能力，识别不出学生的创造力和实际操作能力。

因此，在考核方式上，分别采用了闭卷笔
试、课后作业、课堂提问、实验操作、实验报告等多种方法相结合，符合课程内容特点的考试方法。

不仅减少了学生作弊现象的发生，还起到了促进学生学习的作用。

参考文献：
[1]刘鸿文.材料力学[ m] .北京：高等教育出版社，2005.
[2]段翠芳，杨富超. 关于《材料力学》课程教改的探讨[j] .郑州：河南机电高等专科学校学报，2006.
[3]李旭. 材料力学实验教学改革、开放性实验教学研究[j].北京：实践与探索，2011。