材料力学教学改革

材料力学教学改革（共12篇）

材料力学教学改革 篇1

材料力学是土木工程等专业的一门重要工科基础课程,在专业课程体系中起承上启下的关键作用,是学习后续专业课程的重要基础,对学生知识结构的完善影响甚大。该课程理论性强,且与工程实际结合紧密,在培养学生工程意识方面发挥着独特的作用。随着科技的飞速发展,工程技术对于力学的要求也越来越高,传统的材料力学教学已难以满足时代的需要。为适应新形势,提高材料力学课程教学质量,作者结合课程教学实践,从课程内容体系、方法手段、实验教学、考核方式等方面,进行了一系列探索与改革。

1 调整课程体系,精炼教学内容

材料力学以杆件为主要分析对象,重点研究其强度、刚度和稳定性问题。其中,稳定性是一个相对独立的问题,而强度和刚度问题则主要针对轴向拉压、剪切、扭转和弯曲变形。传统的材料力学教学体系按这四种基本变形顺序叙述,并各自形成独立单元逐一教学。这种多重循环的知识体系教学起点低,虽便于学生掌握每种基本变形的基本概念和基本分析方法,但也往往过于强调系统性与完整性,内容重复多,花费学时量大,未给学生留足思维时间和空间,以致抑制了他们的创造力和想象力,难以激发他们的学习积极性。对此,在组织教学内容时,必须敢于跳出既有的结构框架,对教学内容体系作适当调整。而面对教学内容基本不变且课时减少的实际情况,采用模块化教学的方法有望在较少的学时内完成教学任务并达到理想的教学效果。

“模块化教学法”将课程解构为“基本变形”“组合变形”“应力状态分析”“强度理论”“压杆稳定”“能量法”等几大模块。对于“基本变形”,采用“类比”的方法,将四种基本变形进行“同类项合并”,变原来的“串联式”为“并联式”教学,首先系统地讲解轴向拉(压)变形,总结出材料力学的基本研究思路(按“外力→内力→应力与强度→变形与刚度”这一主线依次展开)和所面临的基本工程问题(校核、截面设计和确定许可载荷)以及解决的基本方法(截面法、“三关系”——平衡、物理和几何关系法、叠加法等),然后以此为基本路线,引导学生用类似的思路和方法去分析剪切、扭转和弯曲问题。这样,既可以加深学生关于材料力学研究问题的思路和解决问题的方法的理解与掌握,又能节省授课学时,同时还能锻炼学生“举一反三”的能力,使所学知识真正融会贯通。

2 优选教学方法,妙用现代媒体

作为教学活动的主导者,教师若能根据教学内容的特点,恰当地运用各种教学方法与手段,因材施教,则可有效地提升课堂教学质量。对此,教师首先应做到“胸中有法”,各种方法能信手拈来,左右逢源。其次应注意“教无定法”,要因人、因课、因境而异。根据内容与形式的关系,灵活选用讲授法、讨论法、演示法、发现法等教学方法。例如,在“绪论”伊始,便以图1所示漫画开讲,用一种“诙谐”的方式引导同学们思考材料力学的研究目的(即任务),既有趣又深刻,而且可以很好地调动同学们的学习积极性。再如,在列方程法作弯曲内力图的基础上,启发同学们用发现法探究剪力方程和弯矩方程的关系(包括微分关系和积分关系),总结集中力、集中力偶、分布力作用下剪力图和弯矩图的变化规律,形成便于记忆的作图口诀(如将剪力图作法概括为“上串下跳、力偶无效”),进而简易而快速地绘制剪力图和弯矩图。演练结合,不仅要求同学们掌握正向解题的方法,即由载荷图画剪力图和弯矩图,还要强化逆向思维的锻炼,即由剪力图(或弯矩图)作载荷图和弯矩图(或剪力图)。又如,当讲到空心圆截面杆的扭转和弯曲性能时,可顺势趣话竹子的力学美——虽“嘴尖皮厚腹中空”,却“体轻质坚为龙材”,并介绍世界著名建筑大师贝聿铭先生的“仿竹杰作”——香港中国银行大厦的成功经历,进而引导同学们探究空心杆件的“力学美”。这种或“史海钩沉”,或“诗情画意”的情境设计,使同学们在枯燥的力学学习中,多几分人文欣赏与美的享受,何乐而不为。

随着现代教育技术的发展,多媒体作为教学工具和手段已广泛应用于教学中,并被认为是提高教学质量的有效方法之一。但也须清醒地意识到,多媒体永远只是一种教学辅助手段,不可能替代教师有特色的个人劳动。传统的教学方法,特别是黑板课的版式艺术,是经过人们长期实践而存留下来的一种传播知识文化的方法,在情感共鸣、思维调动等方面有其独到之处。只有辩证地看待和分析传统教学法,正确处理好多媒体和粉笔、普通教具、语言表达等传统手段之间的关系,把握好使用多媒体的时机,实现传统媒体与现代媒体优势互补,多媒体技术才能真正发挥其应有的教学辅助功能。实践表明,“多媒体+板书”的有效结合,对于激发学生学习兴趣,突破教学难点,提高教学效率等方面具有重要意义。

3 加强实验教学,巧推开放模式

须知,知识可以传授,而能力只能培养。在培养学生的工程素质、实践能力以及创新精神等方面,实验具有不可代替的基础作用。但在“重理论、轻实践;重课堂教学、轻实验教学”的传统教育观念指导下的材料力学实验教学的这种功能很难得到有效发挥,甚至使实验课沦为“鸡肋”。随着高等教育发展的不断深入,为适应创新型应用型人才培养需要,加强材料力学实验教学乃大势所趋。在“强基础、重实践、促能力”的改革思想指导下,把材料力学实验分成“基本实验”和“提高实验”两个层次。将拉伸、压缩和扭转等常规材料力学性能实验和弯曲正应力等简单应变电测实验归为“基本实验”,其目的在于夯实学生的基本实验技能,使学生掌握基本的实验方法,学会使用常规的仪器与设备,学会观察实验现象与分析实验结果,学会处理实验数据,学会书写实验报告,故仍然严格沿用传统的封闭式教学方式,强化学生基本实验技能的训练。在此基础上推出“叠梁弯曲实验”“薄壁圆管复合应力测试”“预应力梁设计”以及“称重计、握力计(自行)设计”等实验项目作为“提高”部分,旨在启迪学生的创新思维,培养学生的综合能力、设计实验的能力和在实验中获取知识、在实验中研究的能力,其中学生的主体地位尤为突出。因此,为学生搭建一个开放、多元、自主、宽松的开放式学习平台,在空间、时间、内容和方法上赋予了学生更多的自主选择权,是深化材料力学实验教学改革的重大举措。尽管困难重重,但这种“以人为本”的实验教学模式颇受学生喜爱,曾有学生直言道:“(材料力学实验)过程挺辛苦的,但很享受。有汗水,也有收获!”

4 改革考试方式,健全评价机制

考试是评估教学质量和检验学生学习情况的重要手段,也是课程建设的重要组成部分。材料力学课程长期沿用的闭卷考试方式,虽对保证教学质量,维持正常教学秩序能起一定作用,但考试偏重于客观性,答案过于标准化,学生自由发挥的空间狭小,考前搞突击的现象比比皆是,这显然不利于学生创造与运用能力的培养。而允许学生(只能)携带一张记有自认为重要的知识点的A4纸进入考场作为参考的“一页开卷”考试方式,既能促进学生自学和复习,又可避免死记硬背,将学习重点转移到提高分析和解决实际问题的能力上去,无疑是笔试改革的有益探索。当然,针对考试形式单一问题,适当增加结合工程实际的大作业以及小论文,加大平时成绩的比重,将学生的能力表现和素质体现作为较大的权重系数加以考虑,进行全过程考核的方法不失为一种好办法。此外,增加口试和实验技能测试,对于健全评价机制,完善人才能力考查体系也是十分必要的。

5 结语

材料力学课程教学改革的根本目的在于提高人才的培养质量。因此,必须紧跟时代发展的步伐,根据所在专业人才培养的目标,针对现阶段出现的主要问题,对材料力学课程教学内容体系、教学方法和手段、评价体系等进行改革与创新。作为一线教师,及时而有效地开展课程教学改革,进一步提高教学质量,责无旁贷。尽管教改过程是长期而艰辛的,但如果我们的点滴付出,能换来学生那份收获的喜悦,那也心满意足了。

摘要：针对材料力学教学中出现的问题和新时期该课程教学的特点,对课程的内容和体系、教学方法与手段、实验教学和考核方式等进行了改革探索,实践成果对于课程的精品化建设具有借鉴意义。

关键词：材料力学,教学改革,实验

参考文献

[1]刘鸿文.材料力学Ⅰ[M].第5版.北京:高等教育出版社,2011.

[2]刘鸿文,吕荣坤.材料力学实验[M].第3版.北京:高等教育出版社,2006.

[3]陈乃立,陈倩.材料力学学习指导书[M].北京:高等教育出版社,2004.

[4]马崇武,车京兰.对材料力学教学改革的研究[J].高等理科教育,2004(6):78-79.

[5]张红霞.“材料力学”教学与考试改革的探讨[J].中国电力教育,2009(136):75-76.

[6]芦保国.材料力学教学初探[J].山西建筑,2012,38(17):280-281.

材料力学教学改革 篇2

结合多年的教学经验，对材料力学课程教学方法进行了探讨。

实践表明，研究内容对提高学生学习材料力学的兴趣，改善材料力学课堂教学效果有重要意义。

关键词：材料力学 教学方法 工程实际 多媒体

材料力学是高等学校工科类专业一门重要的专业技术基础课，在相关专业教学安排中具有承前启后的重要作用。

其理论与计算公式在各工程部门的结构设计中被广泛采用。

但材料力学的内容较繁杂，一般包括基本变形、应力状态理论和强度理论、组合变形、能量法、超静定结构解法、压杆稳定等[1]，且内容抽象，概念性强，公式较多，方法技巧性要求高，因此学生在学习过程中往往感觉压力较大。

如何提高材料力学课程的课堂教学效果，激发学生的学习兴趣，是进行力学课程教学方法研究的关键任务之一。

笔者结合多年的材料力学教学实践，从如下4个方面对材料力学教学方法进行探讨。

1 加强概念

笔者在教学过程中发现，有的学生十分清楚材料力学课程的重要性，开始时也能认真学习，但往往经过一段时间以后学习态度会慢慢松懈，有的学生甚至会彻底放弃努力。

问其原因，其中大部分学生反映：由于对某些概念的理解不透彻，导致在学习相关方法和做题时存在困难。

材料力学具有内容抽象、概念性强的特点，因而对概念的深刻理解是学生提高学习兴趣和信心，进而熟练掌握所学内容的关键。

材料力学中如下几个概念需重点分析：

1.1 内力

在材料力学学习中首先会接触到内力的概念，且在后续各个章节中基本都会涉及内力。

学生如果不能清晰地掌握内力的概念，则对平面弯曲、组合变形和能量法等内容将很难掌握。

关于内力要重点理解两点：(1)内力是随外力的存在而存在的;(2)某一截面的内力与该截面两侧的外力都有关系。

理解了这两点，学生才能正确地求解内力，作内力图。

材料力学教学改革 篇3

【摘要】“因材施教示范班”的材料力学课程，应结合培养学生具有坚实的学科基础、较强的创新精神和能力的培养目标， 从教材建设、教学方法及考核方式三方面教学改革，以达到切实提高教学质量、培养创新人才的目的，对我校因材施教培养模式的可持续发展起到很好的推动作用。

【关键词】因材施教 材料力学 教学改革

【中图分类号】G420【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）03-0255-02

青海大学因材施教示范班的设立，是我校为进一步探索优秀人才培养模式和途径，为学生继续深造与发展打下坚实基础的一项举措。材料力学是高校本科类工科专业必修的基础课程，是因材施教培养模式不可或缺的重要课程。由于材料力学课程知识体系的严密性与完备性，长期以来我校一直沿用经典教材、传统的教学手段和考核方式开展教学，这与因材施教培养目标的要求存在一定程度的脱节，对该课程的教学改革迫在眉睫。

一、教材建设

鉴于我校“因材施教示范班”旨在培养基础扎实、知识面宽、应用能力强、具有创新精神的“精英”型人才特点，教材建设首先应考虑其教材内容除了呈现课程知识体系基础外，还应反映材料力学前沿性的内容，教材所涵盖的知识结构易宽不易窄。其次应突出材料力学理论在工程中的应用内容，适当增加一些新型工程材料的力学知识。

二、教学方法

（一）适当增减教学内容

在教学内容上对传统材料力学教学内容进行适当的补充和删减、可从以下两个方面考虑：在绪论部分，可将材料力学研究内容和任务从金属材料拓宽到广义材料，使学生了解近年来在材料科学、固体力学等学科中具有高强度、高韧性、质量轻的新型多功能复合材料的发展状况，以及在机械、船舶、航天航空等领域的应用前景；由于因材施教示范班材料力学理论课时数只有58学时，可将教材中的一些内容删减留给学生自学。

（二）增加课堂讨论

衡量课堂教学成功与否的关键要看学生是否真正掌握了相应知识。在“因材施教示范班”材料力学课堂教学中，除了在针对理论性较强、内容较抽象难懂的知识点要采用讲授法对重点，可适当增加有准备的讨论课，对于某些工程实例中学生有疑问的问题，采用分组讨论-交流-总结的方式，让学生畅所欲言，给学生更多充分表达自己的看法和对问题的理解的机会。

（三）培养学生建模意识和创新实践能力

教材中的例题大多已将工程实际问题转换成力学模型，学生往往对该类题目缺乏足够的工程背景认识。教师在讲授时可运用多媒体教学手段，从工程实例入手，告诉学生如何将复杂的工程问题逐步简化得到所需的理论模型，培养学生建模意识，使学生能在实际问题中结合材料力学相关知识分析解决问题， 提高学生的力学综合素质能力。

在完成计划内的实验学时外，鼓励学生积极参加大学生科技创新项目或参与到教师的科研中，同时为学生提供一些课题，让学生提前进入实验室，参加开放性实验研究，教会他们如何查阅文献资料， 设计完整的实验方案。

三、考核方法

（一）过程性测试

对于“因材施教示范班”学生的材料力学课程考核，应重视学生的学习过程，可考虑增加讨论课。如：针对一个大型问题，学生自由分组（3-5人）讨论后由各小组把得出的结论或提出的建议向大家公布，再由全体学生进行讨论，课后教师可根据每个学生提交的总结报告给出成绩；针对提出的问题，每个小组讨论后，由小组推荐代表回答讨论结果，教师直接给出成绩，该组成员的成绩就由这个学生的成绩定；学生提出问题大家讨论，对合理提出问题的学生可考虑在平时成绩中加分。

（二）阶段性测试

对材料力学课程采用分阶段考试方式，重视学生的学习阶段。具体做法为： 期末成绩=平时成绩×20%+实验成绩×10%+第一次阶段测试成绩×10%+期中考试成绩×20% +第二次阶段测试成绩×10%+期末考试成绩×30%。其中，平时成绩按照出勤情况、作业完成次数及质量、课堂讨论成绩给出；实验成绩按照实验完成质量给出；阶段测验（2次）和期中、期末考试采取闭卷考试，以卷面成绩给出。

四、结语

材料力学作为“因材施教示范班”的必修课程， 无论从教材建设、教学方法及考核方式等方面的改革都是一项长久而艰巨的任务，还需我们在教学实际中不断地探索、完善和总结，以达到“因材施教”提高教学质量的培养目标。

参考文献：

[1]顾建平，徐振钦，夏细明.“卓越工程师教育培养计划”背景下的材料力学课程教学改革[J].中国冶金教育，2015（1）：20-22.

[2]王海，李惠敏.复合材料学教学改革探讨[J].科学与技术信息，2008（15）：350-36.

[3]周达飞，林嘉平，胡一哀等.材料类专业教育教学改革的试点和实践[J].化工高等教育，2004（2）：86-89.

作者简介：

材料力学教学改革 篇4

关键词：材料力学,力学现象,物理过程,教学改革

一、材料力学课程的特点

材料力学是研究结构的安全性和可靠性的一门学科, 该课程是机械, 土木和建筑等专业的重要专业基础课, 是机械原理、土木和建筑结构等专业课的预备课程, 也是进行课程设计和毕业设计的必修课程。它研究外力作用下物体内部微观的响应, 即应力及应变的分布规律, 该课程同时考察由材料的微观点阵结构所决定的材料力学性能, 即能材料的应力与应变之间关系及应力与应变的极限。该课程内容繁杂, 对本科生来说比较抽象, 是专业基础课里面比较难的一门课, 课堂上能感到相当一部分同学思路无法跟上, 每次考试挂科人数众多, 甚至有些学生重修都无法通过。本文基于材料力学的教学实践来探讨该课程教授过程中发现的问题, 并提出改进方案。

二、材料力学课程教学中的问题探讨

1. 概念理解不透。

有些学生对材料力学中标志性的概念, 如应力与应变, 理解不透。不理解这些概念, 就无从理解材料力学的其他内容。

2. 知识点又多又杂。

例如每种基本变形对应不同的内力分析, 应力及应变计算方法;基本变形的强度条件, 复杂应力状态的强度理论等, 都非常繁杂。

3. 公式多且难记忆。经常听到学生抱怨, 材料力学里面要记各种计算的公式、复杂应力状态分析的公式等, 公式很多也复杂。

4. 做题无法下手, 思路不清。有些学生概念和公式都掌握了, 但是面对习题或试题, 感觉束手无策。

5. 表达不规范。学生作业和考试中出现表达不规范的问题, 尤其是受力分析图、变形协调图等重要分析图都给省略了。

三、如何改进该课程的教学

1. 针对概念难懂的问题:

本人认为, 教师讲述概念应循序渐进, 逐步引导。一方面, 教师可以试着从对实验现象的观察和分析入手来引入概念, 这样就很生动, 学生也不会觉得生疏。这一点在力学大师们的教材中体现得淋漓尽致。例如, 前苏联力学大师铁木辛科编写了材料力学, 弹性力学, 等一系列力学教材, 该系列教材写得深入浅出, 每一概念和公式都由对实验现象的观察入手, 让人觉得水到渠成。教师平时可以多读大师们写的教材来开阔思维和眼界;另一方面, 教师对概念的讲解不应局限在字面上的意思, 而要结合该学科研究的内容和待解决的问题来引入。例如, 对应力这一重要概念的讲解, 联系到材料力学是研究的内容是:结构在外力作用下内部会产生变形, 变形会导致内力的产生, 内力又会导致应力;每种材料能承受的应力是有极限的。于是当由外力产生的应力大于材料能承受的极限应力, 结构就会发生破坏。材料力学的本质就是通过比较由外力产生的应力与材料能承受的极限应力之间的大小, 来判断结构是否会发生破坏。应力就是为解决以上问题而产生的。相信如果像这样, 从该学科所针对的研究内容的角度来介绍概念, 学生理解起来会容易得多。

2. 针对知识点太多太杂的问题:

教师可以引导学生通过对知识点进行总结和归纳来提取出该学科的线索和框架, 然后根据提取物对知识点进行归类。这样就能将零散的知识点串起来, 使其繁而不杂。这就比如一个衣橱, 要装很多衣服。如果首先将衣服归类, 然后合理布置, 将衣物规划好, 这样衣柜就不会显得乱, 而且我们找起衣服来也豪不费事。反之则衣柜会凌乱无章, 找起衣服则会费事费力。知识也是一样, 任何一门学科都有它的框架, 需要将知识进行梳理, 理出知识的框架和线索, 将知识点分类, 它们被有机地串起来了, 这样用的时候就可以轻而易举地根据线索将所需知识点取出来。材料力学这门课的基本线索是:先是讨论用传统的力学分析方法解决强度问题:即由对拉伸, 扭转和弯曲这几个基本变形的分析入手, 对每一基本变形, 都按照由外力到内力, 由内力到应力和应变的步骤进行分析, 然后根据强度条件来判断结构的安全性;基本变形介绍完后, 介绍了复杂应力状态的分析方法, 以及其强度条件的建立, 以分析组合变形的安全性。简要讨论稳定性等问题, 如压杆稳定。介绍利用不同于传统力学分析方法———能量法来求解位移等问题。在理出了基本线索后, 就可以把知识点定位并理顺, 这样知识点就不会显得杂乱了。

3. 针对公式生疏难记的问题:

一般每一个公式都是针对一个具体力学现象或物理过程, 如果能好好分析, 理解公式就不难了。比如, 轴向拉伸公式:伸长量= (外力×杆长) / (弹性模量×横截面积) 。这个公式是针对杆件拉伸这一物理过程, 教师如果能通过实验, 让学生观察和分析杆件拉升过程, 杆件的伸长量受那些因素影响, 以及外力, 杆长等因素分别怎样影响伸长量。当学生了解这一物理过程, 就不会觉得公式难以理解。

4. 针对做题无法下手或思路不清的问题:

这种情况是掌握了知识, 但不会分析解决。解材料力学等工科习题, 首先要分析该题涉及什么样的物理过程以确定解题思路, 然后分析该物理过程与哪些知识有关, 以选择合适的方法来解题。所以, 分析物理过程是关键, 物理过程把握准确了, 解题思路才清晰, 也才能选择正确的方法。

5. 针对表达不规范的问题:

教师上课是应反复强调, 材料力学是一门力学课程, 受力分析图, 变形图这些步骤是不可以省略的, 否则无法体现思路。

四、总结

教学先进个人材料个人材料 篇5

一、能全面贯彻教育方针，以师德铸师魂

作为一名党员，我始终以坚定的信念，虚心接受党的教育，在自己平凡的工作岗位上努力实践三个代表的重要思想。立足职业教育工作，严格按照教师素质要求自己，为人师表做好十六字方针，具有良好的职业道德，始终与学校办学思想保持一致高度，身正为师、德高为范。牢固树立一切为教育事业、为学校、为学生、为家长服务的意识。以科学发展观指导自己的研究水平，用先进的教育理念，努力完成好每一节课的教育教学任务。

二、倡导做终身学习的教师

回顾自己14年来的教育教学工作，我深刻地感受到我所走过的足迹，是在我人生计划的之旅上的。我始终抓住新课程改革实验的这一契机，踏踏实实地学习和工作，这样的态度使我逐步拥有了较好的教育理念、扎实的语文学科知识、熟练的专业业务能力、较强的研究意识等。为了学生的一切，也一切为了学生。我不断地提高业务素质和教学科研能力，熟练地掌握了计算机的基本操作，也能熟练地从事网络教研工作。我还找时间，找机会不断地提高自己的业务素质，增强自己的知识结构，01年就实现了本科学历、市级骨干教师的计划。

三、以教育理念和学科经验做好教研组长的工作。

作为一名教研组长。我不仅认真学习《怎么做好教研组长》的相关文章并参加各级各类培训，还认真做好学期计划和总结，配合教导处做好出卷及各种检查、统计等工作。我深知作为一名每周带15节课的一年级班主任来说，再去从事组织语文组教育教学活动、有效的开展教研工作是有难度的，但我也觉得这是对自己的一项新挑战。于是，我每天早到校做个嘴勤、腿勤的班主任，班务工作扎实、学生习惯较好。在教学实践中，我把注重了提高学生积极性，开发学生的潜能等教学方法，并把体现教师的引导作用作为增加课堂的艺术条件。所获的奖励有年月论文《以情认知，以讲促写》获市级二等奖。《谈小学作文的批改和讲评》获教研室二等奖。年3月在全国教师的论文比赛中获二等奖。年月论文《引导低年级学生运用金钥匙开启识字的大门》获教育出版社一等奖等。因为个人课堂教学中有独自见解，曾在年层层选拔并获得《市青年教师优质课》选拔赛的一等奖;在区教研室主办的优质课评选活动中获二等奖;年非典期间曾在教育电视台开设的《空中课堂》栏目授课;年参与口语交际观摩课的评选活动等。获得市优秀教师的光荣称号。年在市经验交流会上做经验介绍。教学设计也曾多次获奖。如:《在情境中无拘无束地进行口语交际》获教育学会的二等奖。《该怎么办》获得中国教育会的三等奖。年参加了教师基本功大赛等。

我深知这些成绩的取得离不开领导给予自己锻炼机会和自身的努力。要想有自身的新突破，就在学习与积累的同时，注重网络的交流。于是，我以绿色课堂和青年教师比武为主题活动，先后开展了新老师的见面课、一年级老师的新理念课、青年教师的汇报课等多项教研活动，提倡课题组教师借鉴名师课例以及报刊杂志中的成功经验，学会利用网络平台，多次《教研网》和《教育信息网》发布了《让绿色洒满语文课堂》等文章，要求青年教师认真备好观摩课，让讲堂真正变为学堂。与此同时，语文教研组还启动了此主题的网络教研活动。

要求本校教师于以实名在《教育信息网》社区交流里上传教学设计或案例反思，，岁以下的老师积极参与评课活动，在网络上大家倾听来自不同老师的诚恳建议，青年教师也由衷地回帖表示感谢。正如有位老师在个人的《教学细语》里说:这质朴的绿色不仅洒满了语文课堂，还深入到了我们的日常生活之中，是网络搭起的绿色平台真正成为教师活动、交流的舞台，我们的网络常规化活动将自己的琐碎时间利用了，虽然我们忙碌着，但是我们的心是快乐的～ 是的，作为教研组长的我能通过网络主动谈心得体会、交流思想，并主动向同行学习、请教，和同事深入探讨交流，不断提高专业知识，在沟通交流中逐步达到知识的不断更新，正因为我校教研活动已做到网络常规化，所以教研室也授予了我网络先进个人的称号。

在常规教研活动中，我还采取多种形式开展形式新颖、实效性强的教学研讨活动，在组内进行集体备课、说课、评课、同课异构、教学反思与交流、案例分析、问题会诊等，在观念的碰撞与交流中达成新的共识，在实践的摸索与总结中找到解决问题的途径。在学校教研活动中，我还非常注重教研实效，经常向组里提出一些积极的想法和感受，尝试了电子备课的形式，研究并开展二次备课的研讨活动。教研组还通过常规的教案、作业检查，以打分形式将检查结果量化在优秀团体的分值里，让年级组长为带头人把好年级的教案关，在教研组的整体工作小结后，组长还会及时地给有缺憾的地方提出改进建议。

在四月初，响应教研室的精神，本人又承担了教研活动的录像评选工作，设计并主持了题为《绽放家庭作业争鸣的价值》的教研活动。活动分低、中、高年级段，让老师们由七嘴八舌谈话题到骨干教师的专业引领再上升到辩证的理论指导上最后落实于有效特色作业

布置的经验交流上。这些活动，能让老师们在争辩中各抒己见。正如老师们在活动后的感言中说:这次活动使我们头脑更清楚了，我们一定会把握好布置作业的尺度，把学到的有效布置经验的运用到学科中去。我个人也觉得:这次活动，花样虽少，但设计有层次也有实效性。我觉得获不获奖是其次的，重要的是组织一次活动，就要让大家收获一次。

上学期，我还组织开展过许多丰富多彩的语文活动:(,)教研组围绕《改进我们的课堂教学》这一主题开展了低、中、高年级的研讨活动，气氛热烈各有所思和所得。(2)按照《语文教研组长工作备忘录》的要求，在领导的大力支持下，苗星和王丽峰老师精心选拔十七位同学精心导演了学生课本剧《海鸥与老人》，取得区一等奖的好成绩。指导铁国芳和孙春梅老师参加区优质课的评选活动，分别取得第2名的成绩。(3)骨干教师是领头羊，在讲课中有亮丽的风景线。在青铜峡学校与我校的手拉手活动中骨干教师能勇挑重担，起到示范课的作用，并每学期对自己的专业发展做了专题报告。

在加强对青年教师的培养力度，上我们教研组年段组长有耐人寻味的小专题发言。我还带领顾金枝老师去大武口听专家讲座、看全区的观摩课;带领孙春梅老师参加新一中的名师团讲座参与观摩活动;在本校开展青蓝结队的拜师活动，加大了对青年教师的培养力度，因为我深知只拥有个人荣誉的组长不是称职的，要让学校有新气氛就得下大力度培养新人，我会再接再厉让他们更上一层楼。

四、重视校本教研，把实践上升到理论高度

现代的教师正在从传道授业型向科研型转变，一名教师只有经常地进行科学研究，才

能从平凡的、司空见惯的事物中看出新的方向、新的特征、新的细节。我校以班级特点和语文综合实践活动为契机，结合校本课程的理念，由各年级老师指导，开展了不同特色的以活页展示作业。如:一年级的《金色童谣》、二年级的《我和成语交朋友》、三年级的《诗配画》四年级的《名言伴我行》五年级的《精彩名段节选》六年级的《走进名著》。这些校本作业是学生独特个性和综合能力的实践，更是教研组活动成功开展后，老师们的结晶。

五、要求自己做反思型的专业教师

材料力学教学中的案例设计 篇6

[关键词]材料力学;案例;教学

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）11-0165-03

材料力学是机械类专业的一门重要技术基础课程，主要研究变形体受力后发生的变形，及由于变形引起的附加内力及应力，和由此而产生的失效。其任务是在满足强度、刚度和稳定性要求的前提下，为设计既安全又经济的构件，提供必要的理论基础和计算方法。[1]教学中要注重理论和方法的实际应用，因此除了完成基本的直接应用公式求解的教材例题和习题外，需要还原教材上例题或习题的原貌，其中结合实际案例展开教学是有效的途径，这不仅开阔学员的视野，更重要的是加深基础理论的理解，掌握理论指导实践的思路，提高学员运用所学知识发现问题、分析问题、解决问题的能力，为专业课程的学习、毕业综合设计打好基础。本文介绍在教学中引入案例时应把握的五个步骤，并选择武器和生活中的两个案例进行具体设计。

一、案例的设计思路

案例来源于生活、工程、武器装备等领域[2]，教学中主要分为课堂分析案例和课下学员自行分析案例两类。教员在课堂上展开分析的案例，结合教学内容，分析要全面透彻，引导学员理解各个环节;请学员分析的案例，要在开课时就给出，让学员根据自己的兴趣至少选择一例，带着问题进入课程的学习，根据教学进度进行具体分析，到结课时给出自己的分析答案，具体成绩计入平时分。

教学中学员对案例很感兴趣，但是要真正进行建模分析时，又会遇到困难而失去积极性，为此教学中选择好案例后，设计时要逐步推进，每个案例一般要把握好五个步骤，具体如下：

第一步：案例背景

通过查阅相关专业书籍、关注新闻报道，浏览网络资源等途径，发现问题整理案例，主要利用文字、图片、照片、视频等形式，来阐明案例的发生及其危害，使学员感到问题的真实性，来激发学员的兴趣点。

第二步：问题提出

为了克服由于问题太难而打消学员的积极性，所提问题要由易到难，逐步分层进行。因为提出问题往往比解决问题更重要，也可增加学员自己提出问题的环节，如感到所给问题有难度，自己可以给出相关的简单一些的问题;也可给出所提问题分析后，提出其他相关题目，供大家探讨分析，若所提问题很好要给予鼓励，计入平时分。总之，问题的设计是要学员从一个案例的分析中理解多一些、全一些。

第三步：建立模型

分析案例的特点和问题的要点，抓住主要因素，忽略次要因素，画出力学简图，将问题和所学理论建立联系，应用相关知识、公式、方法，进行理论分析或计算。

第四步：分析原因

由理论分析结果定性分析案例问题发生的可能原因，提出避免事故发生、设计或使用维护时应该采取的措施。

第五步：扩展内容

提供相关的扩展阅读内容，或者提出深层次的问题等等，供学员进一步深入思考或探索，目的是培养学员的问题意识，逐步养成发现新问题，提出新想法的思维习惯。

二、案例：空调外机支架的安全性分析

（一）案例背景

据了解，我国第一波空调安装高峰期大约在20世纪90年代中后期，2000年开始在城市全面普及。空调及外机的安全使用年限约为10年，支架一般在5-6年后就应更换，而现实情况却令人担忧。几乎每年都有空调支架出现问题的报道。

2002年12月12日，湖南省邵阳市……;2008年6月10日晚，福州平潭……;2014年7月，因空调支撑架断裂，一维修工人在上海某小区维修空调时从3楼坠亡！图1是出现问题的某空调支架。

（二）问题提出

1.常见空调支架如图2，根据空调及支架的受力情况，简化力学模型，分析支架横梁和立柱连接螺钉的应力。

2.从图3上不难看出，在高高悬起的支架上，随着时间的推移，用来固定空调室外机的支架与墙面不能完全贴合，并且连接墙面的螺钉也发生弯曲变形。（1）试简化模型分析图片中螺钉的应力;（2）提出安装空调外机及支架的合理建议。

（三）建立模型

问题1的模型如图4（a），设三个螺钉的直径均为d。

将载荷向螺钉群截面形心简化为一个力F′和一个力偶M，其中M=Fl。

力F′由三个螺钉平均分担，各螺钉承受的竖向剪力均为Fa1=Fb1=Fc1=。

力偶M使三个螺钉产生切向剪力，由直角三角形各边的比例关系和力矩的静力学关系，可解得各螺钉的切向剪力分别为Fa2=Fc2=，Fb2=0，方向如图4（b）。

各螺钉的总剪力分别为：Fa=Fc=，Fb=，剪力方向如图4（b）。显然最上和最下螺钉的剪力最大，其切应力也最大。

问题2的模型如图5，两个螺钉将支架的立柱与墙体连接。

两个螺钉内为拉应力，下侧支架立柱与墙体之间产生压应力，设受压长度为x，若下部有螺钉，螺钉也不受力，所以实际立柱上有孔也不安装螺钉。假设单个螺钉上的受力均匀，螺钉群应力分布为直线规律，如图5，中性轴处应力为0。

设螺钉的横截面面积为A，按应力分布假设可知，中性轴以下没有螺钉。

上侧螺钉的拉应力最大，为：

其中M是空调重量引起的力矩。

支架立柱与墙体的最大压应力在下边缘，为：

（四）分析原因

问题1的理论分析告诉我们，若是间距相同的三个螺钉，其中最上和最下螺钉的切应力最大，那么危险性也就最大。为避免事故发生，一定要选择符合要求的螺钉，按要求安装足够的螺钉个数。

问题2的理论分析告诉我们，支架立柱与墙体间的螺钉中最上边的螺钉受力最大，因此看到最上边的螺钉比下边的螺钉松动的要严重。

实际中由于空调支架在室外，若是铁架或不合格产品，时间长了容易生锈，这也是造成空调支架断裂的原因之一。

（五）扩展内容

1.为什么有的空调支架上在中间部位可以挖有圆孔，如图6，圆孔的大小应满足什么条件？

2.推荐电视台关于“旧空调支架牢不牢”的实验视频，或电视台制作的关于“空调外机支架安全吗？”节目，供学员观看，进一步了解支架的安全情况。

3.实际生活中，如何做才能避免“祸从天降”呢？

2012年4月19日，中国家电服务维修协会发布了《空调器室外机安装用支架规范》。其中对空调外机支架的厚度、防锈度、紧固件规范以及支架检测规范都做出了具体规定，如支架使用的材料必须是3毫米以上的角钢或镀锌钢板、空调支架的承载能力不能低于空调器机组自重的4倍，并明确指出，支架使用寿命不得低于空调本身的使用寿命，即10-12年。……

三、结语

案例教学是将理论用于实践的有效教学模式，案例的选择是长期性的工作，案例的编写设计是保证教学效果的关键，必须要注意由浅入深，挖掘问题内涵，逐步建模分析得出案例的可能原因。另外案例的完成需要教员的努力，更需要学员的参与，相信经过师生的共同探索、研讨、完善，会建成丰富的材料力学案例库，材料力学的案例教学会将材料力学的教学改革推向深入。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 刘鸿文.材料力学第5版[M].北京：高等教育出版社，2011：1.

[2] 张淑琴，马英忱，闫石，等.材料力学课程案例教学的研究[J].大学教育，2015（12）：159-160.

材料力学教学改革 篇7

关键词：材料力学,教学体系,变形固体,静力分析方法

0 引言

在以往的工科课程体系培养方案中, 材料力学作为许多工科专业的专业基础课, 学时安排较多, 但随着本科教学改革的发展, 课程模块化进程加快, 大量新的课程增加到教学培养计划中, 在这种情况下, 材料力学的学时安排被缩减, 教师对材料力学的教材使用通常采用“切割术”, 即对原有课程框架采取去繁就简的方式来适应课程学时减少的变化, 但这样的教学方式往往会遗漏材料力学研究问题的核心思想和重点内容, 学生在学习材料力学课程时无法掌握所学专业必须具备的力学分析能力和基础知识, 针对这一矛盾, 笔者提出了基于变形固体静力分析方法的材料力学教学改革, 并将其用于课堂教学实践, 得到了较好的教学效果, 这种新的教学尝试可供同仁们参考。

1 材料力学课程体系和教学内容的不足表现

作为研究材料力学性能的一门经典课程, 现行的材料力学课程教学内容着重于运用经典的力学理论对金属材料进行力学性能分析, 在强调材料力学单一学科的系统性和完整性的同时, 也存在以下不足, 其不足体现为 (1) (2) (3) (4) (5) (6) : (1) 教学体系仍为前苏联的铁木辛柯体系。该体系是先从基本变形到组合变形, 再讨论一些专题, 其特点是理论讲解细, 公式推导多, 课堂教学需要的学时多, 显而易见, 在新的培养方案中这套教学体系已显示出不能适应当前的教学发展。 (2) 教学内容陈旧。现行的材料力学是以研究钢铁为主体的材料力学, 但对不断出现的新材料比如聚合物和复合材料等力学性能的研究很少见到, 这与现代工程技术发展相距很远, 难以激发学生的求知欲。 (3) 材料力学分析问题的核心思想和研究方法体现不足。现有的材料力学课时安排多为48~64课时, 如果仍采用由特殊到一般的课程体系, 即以基本变形先入为主, 再进行专题讨论即组合变形问题和强度理论的课程体系无法充分体现变形固体静力分析过程的研究方法和核心思想。

基于上述现状和存在的三种不足, 笔者尝试以变形固体静力分析三条主线为线索重构材料力学课程体系, 并在课堂实践教学环节着重强调材料力学研究问题的思路来解决现有的学时有限, 学生无法深入掌握材料力学基础理论和基本研究方法的矛盾, 教学实践证明, 这样的课程体系改革和实践能够满足学生的需要, 并取得了较好的教学效果。

2 基于变形固体静力分析的材料力学教学体系改革

为了在有限的教学课时中, 充分体系材料力学分析问题研究问题的核心思想和方法, 将以变形固体静力分析的三条主线为线索重构材料力学教学体系, 教学体系见图1, 这样的教学体系有利于培养学生的力学分析和解决工程实际问题的能力。

图1给出的教学体系着重突出了变形杆件静力分析方法研究问题的具体思路, 由变形固体的平衡关系研究来解决杆件内部截面上的内力分析问题, 划分为内力分析模块, 重点讲解基于截面法和设正法的内力计算和内力分布规律问题, 由变形固体的应力和应变关系, 给出材料力学研究杆件的本构关系, 结合应力公式的推导给出基本变形情况下杆件的强度条件, 将点的应力状态、强度理论及组合变形的强度设计问题作为研究专题, 使得学生在学习过程中能够很好地掌握材料力学课程的核心内容, 最后将变形公式和刚度条件及静不定问题作为专题内容深入讲解实际工程中的杆件变形问题, 最后将压杆稳定问题作为专题探讨环节独立讲解。重构的课程体系能够很好地反映材料力学研究杆件变形的基本思路, 使得学生能够在较少的学时内对材料力学课程进行深入学习, 在课程深入的过程中, 学生掌握了材料力学分析问题的方法, 具备了自学材料力学相关内容的能力。

3 材料力学的教学改革实践

将本课程体系应用到我校安全、煤层气等专业的材料力学教学实践中得到了良好的效果, 对近两年所讲授的材料力学班级进行考试结果统计分析, 统计结果如图2所示。

课程体系改革后, 工程力学课程不及格率控制在30%以下;课程体系改革后, 课程优良率提高较大, 分析两年考试结果发现, 最低优良率为16.3%, 最高可达31.04%, 特别是11春季学期后, 优良率在22.04%~29.12%之间;课程体系改革后, 小班级上课成绩提高更加明显, 由此可知, 对于90人左右的班级上课, 该授课体系更加合适。

使用更新后的教学体系和教学内容在我校工科学生中进行试点, 在保证课堂教学内容, 扩大课堂教学信息的条件下, 适应了我校教学学时的缩减。教学实践表明, 教学内容新颖, 理论分析与工程结构联系紧密, 更有利于培养学生解决实际问题的能力。

注释

1Ferdiand P.Beer.MECHANICS OF MATERIALS[M].NewYork:McGrawHill, 2001.

2皮连生.学与教的心理[M].上海:华东师范大学出版社, 1997.

3宓洽群.大学教学原理[M].上海:上海交通大学出版社, 1989.

4范钦珊.材料力学[M].北京:高等教育出版社, 2001.

5黄毅.以《材料力学》 (I, II) 为基础, 构建材料力学立体化教材体系[J].力学与实践, 2005.6 (27) :81-82.

材料力学教学改革 篇8

本文的思路是:作为高校教师, 应该突破“应试教育”和传统教学体系, 树立基于“卓越工程师”培养的全新的教学理念, 进行以培养学生工程应用能力为主要内容的材料力学课程教学改革, 从以下六方面:三大特色的理论教学方式、实验教学环节、多项考核制度、天空教室、学生小论文、师资队伍建设等方面提出了一系列的教学改革方案;将实践教学与理论教学有机结合, 教学内容注重传统经典与现代前沿工程的结合, 与科研、工厂生产实际相联系, 真正按工程人才要求培养出不仅理论知识扎实, 具备一定工程素质的工程应用人才。

1 课堂理论教学的改革

理论教学中通过“史海钩沉”“力学趣闻”“最新力学成果”三个特色模块, 使学生在步入材料力学科学的殿堂时, 生动、活泼、前沿, 从而激发学生的学习兴趣、想象力和充分了解前沿力学科研成果。“史海钩沉”是通过材料力学史上的一些著名的惨痛事故的前因后果使学生以史为鉴, 深刻认识到研究材料力学的重要性;“力学趣闻”则通过优美而有趣的文学语言剖析工程和生活中的材料力学问题, 使课堂理论教学少几分枯燥, 多几分欣赏, 得到美得享受。“最新力学成果”将最新最前沿的力学科研成果通过与所讲授的内容联系, 变为具有科学研究意义的最鲜活的教学内容, 这种内容既可以把学生带到科技前沿, 又能充分体现科研活动的规律和过程

2 教学模式的改革

使用“天空教室”, 开展网络教学。随着网络技术的发展, 应用越来越广泛, 材料力学的教学过程中要最大限度地利用网络资源, 将我们的“天空教室”在课程的教学过程中不断丰富和完善起来。每个同学都可以在“天空教室”发布讨论, 上传有关材料力学方面的最新进展、科研成果、历史典故等方方面面的知识、资料;可以进行师生交流、提交作业和小论文等活动。应用网络多媒体等现代化教学手段教学、研究性学习、学生参与课堂授课活动等多种授课方式相结合, 实现互动式与主动式的教与学模式, 激发学生主动学习的热情, 培养学生团队合作精神和工程应用能力。

3 实验教学的改革

实践是培养学生工程应用能力的必要环节, 对于培养工程应用型人才这个目标, 加强实践能力的培养尤为重要。基于本校的传统力学课程实践教学的缺陷, 本课题将进行增设实验课时、实验项目的改革尝试, 努力提高学生材料力学的工程素质。

4 改革考核方式

我们在材料力学课程的教学过程中探索新的考核模式, 采用理论知识期末测试、实验报告和学生小论文评价有机结合起来的多向考核。避免“一卷定分”, 改为适应工程应用能力培养的素质教育的要求多向考核。

5 学生小论文环节

本课题设想学生在课外分阶段分组进行材料力学知识总结的小论文撰写和汇报。通过这个小论文环节训练科研能力, 培养团队合作精神, 提高工程素质。

6 加强本专业师资队伍建设

要培养工程应用能力的具有团队合作精神的、创新能力高素质的人才, 教师首先要提高自身的素质。因此, 工程素质教育对教师的总体素质提出了新的更高的要求。

树立基于“卓越工程师”培养的全新的教学理念, 基于工程应用能力人才培养为主线, 改革材料力学课程的教与学模式;培养不仅理论扎实、工程应用能力强且具备创新思维和能力的高素质人才;探索一条基于工程应用能力培养的适应未来社会发展需求的工程人才培养的途径是高校教师应有的责任和义务。

摘要：全球范围内工程人才严重短缺, 基于工程应用能力的培养, 针对材料力学课程的特点, 论文从“三大特色的理论教学方式、实验教学环节、多项考核制度、天空教室、学生小论文、师资队伍建设”方面, 提出了一系列的教学改革方案。

关键词：工程能力,材料力学,教学改革

参考文献

[1]季顺迎, 武金瑛, 马红艳.力学史知识在材料力学教学中的结合与实践[J].高等理科教育, 2012第4期.[1]季顺迎, 武金瑛, 马红艳.力学史知识在材料力学教学中的结合与实践[J].高等理科教育, 2012第4期.

[2]杨志军, 赵学友.材料力学课程教学改革与创新[J].中国冶金教育, 2011年第3期.[2]杨志军, 赵学友.材料力学课程教学改革与创新[J].中国冶金教育, 2011年第3期.

材料力学教学改革 篇9

关键词：教学改革,力学课程,教学改革

材料力学是土木工程、土木工程、机械工程等专业学生的专业基础课程。机械行业, 它不仅将《大学物理》、《高等数学》、《理论力学》的知识进一步的工程实际问题相结合, 或遵循《机械原理》和《机械设计》等专业课程, 在整个高等教育和学生起着重要的作用, 在系统。

通过该课程的学习基本知识, 不仅可以了解材料的力学, 但更重要的是分析的方法, 通过本课程, 可以使学生把实际工程问题简化为力学模型, 对学生工程观念的培养建立解决实际问题, 在启蒙运动中起着关键的的作用。

一、材料力学教学中存在的问题

独立学院是指按照新的机制和模式举办的本科层次的二级学院, 依托母体学校的优质教育资源办学。但独立学院生源质量却远不如母体学校, 培养定位也不同于母体学校, 如与母体高校的同类课程采用一样的教材和教学内容, 并不利于应用型人才的培养。所以, 针对独立学院的课程改革已开展数年, 并取得不少成果。

力学课程一般是64小时, 根据教学大纲的要求, 材料力学课程体系将侧重于细化。根据专业特点, 材料力学教学, 拉伸的主要部件, 压缩和剪切压缩、扭转和弯曲变形的基本组合, 其中涉及到的理论计算的强度和刚度和压杆稳定性的计算也得到了一定程度的重视。

总的来说, 由于各方面的原因, 如内容和教材抽象问题的力学模型, 教学内容不够班基本局限于书本的学生;为重型突击考试复习考试, 学生的理论和实践, 学习兴趣不高, 对解决实际工程问题的能力不足。针对这一现状, 我们拟从教学内容的优化调整、教学方法和手段的改进、以及实验内容的更新三个方面进行改革, 以激发学生的学习兴趣, 进而提高教学质量。

二、材料力学教学改革

(一) 教学内容的改革

机械工程专业后续《机械设计》课程在大量的理论是基于《材料力学》的理论。例如, 检查轴和高强度要求的刚度, 在教学组合变形必须被引入到该项目的传动轴, 从理论分析到设计的步骤, 对教学过程进行深入的分析;对交变应力, 而且由于疲劳检查描述的基本理念和设计理念。为后续课程打下良好的基础。

材料力学的研究对象是变形体, 其中也包括内力分析, 可以直接将其作为理论力学课程中静力学平衡理论的应用。另外, 材料力学课程中的很多公式推导过程很相似, 可以采取对比分析的方法进行教学。

随着科学技术的发展及其在工程实践中的应用, 大量的新材料在工程结构中得到了广泛的应用。采用了一些新材料, 大大降低了结构的重量, 提高了结构的强度。

为了充分体现现代材料力学的特点, 有必要增加教学内容, 并将经典力学的概念推广到复合材料力学的概念。为了使学生了解复合材料, 并对各向同性和各向异性的不同处理方法进行比较, 有助于机械方法的研究。

(二) 教学方法的改革

多媒体教学与写作的结合。多媒体教学是主要的教学方法, 使学生能够掌握生动的材料知识是多媒体教学成功的关键, 更生动的学生, 这就需要课件来平衡文本、图像和动画的组合。为了提高教学效果, 我们应该花大量的精力去改进和改进。讲解和关键词的公式和练习应与黑板上的写作相结合, 以提高学生的理解, 遵循教学理念, 提高教学质量。计算机仿真是解决实际工程问题的重要方法, 计算机图形学的仿真结果, 如应力分布, 可以给学生直观的感性认识, 激发学生解决实际问题的兴趣;同时将在仿真软件对材料力学的应力和变形分析的成熟, 学生自主发展计划组件的相应变形的应力分析, 使学生能很快适应工作。

(三) 实验环节的改革

材料力学实验和材料力学的理论基础是相互依赖的, 具有很强的相关性。

材料力学实验是理论的基础, 促进了理论的发展。材料力学实验不仅可以使学生严谨的系统、实验技能、基本知识、方法和技能的科学实验, 更重要的是培养学生的科学思维和创新精神。

探索新的实验教学模式, 加强实验设计的培训和培训, 提高实验方法和技能, 提高实验教学的有效性。目前, 材料力学课程是学生的一个实验项目。主要目的是深化和加强学生的理论知识。然而, 目前的教学模式是讲解实验的内容, 学生根据步骤做实验, 测试数据, 最后提交实验报告。在这种教学模式中, 学生不能充分调动学生自主学习的积极性, 这很容易引起学生的思维局限和心理惯性。保证学生的工程实践能力是困难的。

加强多媒体技术和网络技术在实验教学中的应用, 实验教学内容上传到PPT的网络教学平台, 便于学生下载学习。主要包括:实验设备的引进、实验原理、实验操作和演示等现象的研究。要求学生动手做实验前, 能够预习实验的内容, 实验的原理和操作的设备有了初步的了解。建立实验室教学管理网络系统, 学生登录系统可以实现实验的过程、实验时间、实验结果的查询和实验室的管理系统的了解。

三、结语

材料力学是经典力学的课程, 今天在科学和技术的快速发展, 必须进行材料力学课程体系, 改革教学内容、教学方法、实验教学, 提高学生分析问题和解决问题的能力, 培养学生的工程实践能力, 培养高素质的人才, 全面发展。

参考文献

材料力学教学改革 篇10

《材料力学》是普通高等工科院校一门重要的技术基础课，至今已有300余年的发展历史，其经典理论在现代工程和科学技术中一直被广泛应用。随着科学技术的飞速发展，材料力学课程也面临新的机遇和挑战：现代工程技术对力学要求越来越高，对学生参加工作后的实践能力要求也越来越迫切，而现行的教育体系很难满足这些需求。高等教育的教学模式要从知识型向创造型和实践型转变，把应试教育转变为素质教育，这是一个重大的工程，也是势在必行的趋势。材料力学课程只有适应这个发展趋势，才能为社会培养处创新并且具有实践能力的综合素质的人才。

1 材料力学在三本院校的教学现状及存在问题

随着社会的进步经济的发展，高等教育也在不断的深化改革，目前国内的高等教育已经由过去的精英教育向大众教育转变，由于各个院校的扩招，高等院校的学习人数越来越多，随之带来的问题就是学生的基础普遍下降。而三本院校的学生基础也是普遍非常薄弱，随着高校提出要培养应用型、综合型人才，力学这类技术基础课的课时被压缩的越来越少，加上材料力学本来就很枯燥，很多学生对此本来就没有多大兴趣，加上课时的精简，很多内容不能很透彻的灌输给学生，由于前面的内容了解不透彻，后面的知识理解起来也就非常吃力，这样就造成了学生更加讨厌这门课程。然而，在现代工程技术的应用实践中，对力学或者材料力学的需求越来越高。在这种教学与实践发生冲突的情况下，现有《材料力学》教学模式的弊端越来越明显，主要表现为以下几个方面： (1) 教学内容方面。就教学内容而言，多年来一直没有跟着社会的发展而变化，而且教课形式还是以前的理论形式，虽然加了一些材料类型的实验，但是实验都比较少，而且由于实验设施有限，很多情况下学生都是观看，不能亲自动手。现在的教学内容多数强调理论，很多课程之间不仅重复而且很多都严重脱节，并且现有的教学方式都是强调理论知识还有解题技巧，并没有结合实际工程进行讲解。随着新兴行业、新兴学科的不断出现，理论和实际脱轨的现象越来越严重； (2) 教学方法方面。半个世纪以来，我们的教学模式还是停留在以“教室、教师、教材”为中心的灌输式教学方法，这种情况下学生只能被动的学习，没有兴趣，无法调动学生的主动性和积极性，应该在教学中增加一些实践的案例，这样不仅使学生理论结合实际，而且还能开发学生的创造性思维，有利于提高学生的整体素质； (3) 考试考核体系方面。既有的教学都是将所学给予在期末一次的考试分数上，由于都是以分数定能力，所以大家都会考前突击看书，突击记忆，死记硬背。而且如果通不过来年还要重修，往往老师考试之前都要划重点，很多同学都是死记硬背重点，不仅不理解，而且对于其他的知识都不理会，只是一味的背重点然后搞题海战术。即使这样，很多学生为了通过考试，不得不作弊。因此，这种分数制不但制约了学风建设，还造成学生对知识不能灵活运用。

2 材料力学课程教学改革措施

笔者认为，应从多方面如教学内容、教学方法、考核体系等入手，实现三本院校应用型土木类专业材料力学这门基础课程的教学改革。

2.1 优化理论教学内容，突出材料力学研究问题的思路和解决问题的方法，以及与后续课程和工程实际的联系。

在讲授材料力学教学内容时，应当打破陈规，注重课程知识的横向应用，纵向联系以及与其他相关学科的交叉。如：首先系统讲解轴向拉伸与压缩这一最简单的基本变形，以“外力—内力—应力—变形—强度—刚度”为主线，以“外力特点、截面法计算内力、应力的分布规律及应力变形特点及变形计算、强度刚度条件的建立及应用”为具体内容，在稍后开展的剪切、扭转、弯曲等基本变形讲解中举一反三，运用同样的思路总结出材料力学研究问题的基本思路和方法。这样，学生在学习过程中既可以始终抓住这门课程的主线，使其不偏离方向，又可以做到灵活运用，加深对知识的理解。只有这样，学生不再是死记硬背公式、概念，而是掌握了一个运用自如的理论工具。

突出与后续课程的联系，为学生学习后续课程打下坚实的基础，这应是材料力学课程教学内容改革的基本目标之一。例如：对于弯矩图，材料力学给出了方程法、简易法和叠加法三种画法，而后续课程结构力学中采用的是分段叠加法，因此，在材料力学课程的教学中，可在学生掌握简易法和叠加法的基础上，强化分段叠加法这一教学内容，而方程法可作为学生的自学内容；对于位移的求解方法，能量法在结构力学中广为使用，此教学内容应得到强化；挠曲线近似微分方程求位移的方法在后续课程中的应用较少，与其他教学内容的联系也较少，可略讲或将其作为学生自学内容。

教学过程中，教师不但要按照大纲把理论知识讲解透彻，还要在讲解过程中适当引入一些实际的工程问题。可以给出一个实际的工程，让学生结合课本的理论知识解决实际问题。这样不但提高了学生学习的兴趣，而且还开发学生的思维，使学生敢于踊跃发言活跃课堂气氛，这样就使学生不仅学到课本的知识，而且还能提高大家运用知识分析问题，解决问题的能力。例如，在讲解压杆的稳定性时，可给出实际钢结构中柱与梁的连接形式，让学生思考柱在不同平面内失稳时应如何建立力学模型，如何简化端部的约束等等。当然，把知识转化为能力是一个需要不断积累沉淀和不断实践的过程，我们要坚持不懈才能收到良好的效果。

2.2 改进教学方法，加强多媒体在教学中的应用，注重学生学习兴趣和能力的提高。

传统的教学手段是灌输式的教学，学生只是被动的接受，很难有自己的兴趣和独立思考的机会。在教学过程中应该尽可能用生活中学生能接触、见到或易于理解的实例讲解。如汽车的扶手、自行车辐条、教室中的楼板、座椅、户外的旗杆等等，不仅提高了学生的学习兴趣，加深了对实际问题的认识，还可引导学生继续思考，启发学生的思维。教师在教学过程中，应尽量多采用形象化的教学工具（如教学模型、图片、曲线图等），这样可以加强学生的直观认识。其次，对于基本理论、基本概念一定要讲透彻，对于重要的难点，不但要在课堂上多花时间重点讲解，还要组织课堂讨论，课下布置相关作业，强化对知识的理解，做到“突出重点，化解难点”；再次，对于每章都要有总结，这样可以帮助学生做到脉络清晰，同时对于相似点要单独拿出来总结，找出他们的相同点和不同的，方便大家记忆并且不容易混淆；最后，还是要多结合实际例子讲解，这样不仅掌握了知识，还能够运用知识解决生活实际中的问题，让大家感觉学有所用，认识到知识的力量。通过这些，肯定可以增加学生学习的兴趣，提高他们的素质和能力。

在教学过程中利用多媒体技术，将一些工程实例通过屏幕生动地展现在学生面前，使学生更直观地了解工程实际。同时，图文音像并茂、生动形象的多媒体技术更能激发学生的学习积极性和创造性。在力学公式推导、典型题目等方面，发挥传统的板书教学连贯性的特点，注重过程的推导，边推导边讲解，细化每个过程，这样教学效果就会更加理想。将传统的教学手段与多媒体教学手段相结合，发挥其各自的特长，使两者在教学中实现优势互补，才能取得最佳的教学效果，提高教学质量。

2.3 完善课程考核办法。

目前各个高校所使用的考核制度即考试以及平时上课的出勤情况，一般情况下，出勤和课下作用占一部分比重，最终的期末考试占绝大部分比重。其实，考试的目的就是为了督促学生好好学习，掌握知识，学到技能，促进其全面素质的提高。可是现实中应用的这个考核制度并不能够做到这些。现在的考试多数都是考核老师讲的重点，课下作业题目，正在结合实际的题目根本没有，为了保持“低淘汰率”，考前老师通常都会划重点，只有考前一周好好突击就能过关，这样不仅增强了学生平时学习的惰性，而且还扼杀了学生的创造力、思考能力等。显然，现行的考核制度有着不可避免的缺陷，因此应当在以后的教学中增加其他方面的考核（如动手能力、语言表达能力、创造性思维能力等）。

为了能真正挖掘学生的潜能，使学生学有所用，学有所得，对课程的考核应将学生动手能力、应用能力、对问题的分析和处理能力纳入考核的范围，变一次考核为多次、多方面的考核方式，使考核的成绩能够真正反映出学生的综合素质。如平时成绩占35%、实验考核占15%，平时课堂考核或实验教学考核不及格者，不准参加期末考试。期末闭卷考试成绩占50%，期末笔试不及格者准予补考，考试内容包括基本概念、基本原理、思考题和计算题。考试题型应为填空、选择、简答和计算。在实施过程中，应坚持公平、公正、公开的原则，平时成绩、实验考核成绩及时公布，让每个学生都能知道自己的考核成绩，知道自己的位置，能有的放失地去学习、复习，提高自己的能力和综合素质。

3 结语

通过对教学内容、教学方法、教学手段和考核体系方面的创新，受到了学生的普通欢迎，不仅提高了学生学习的兴趣，并且也提高了教学质量。在达到教学大纲要求的同时，还教会了学生如何运用课本知识解决实际问题。从材料力学教学实践中我们深刻的体会到：教学模式的改革不是一蹴而就的，这是一项长期而艰巨的任务，在我们制定合理完整的计划的同时，还要结合教学实际，不断探索总结，更需要我们坚持不懈的克服困难，确保教学模式改革的顺利实施。

摘要：本文分析了目前培养应用型人才高校的土木工程类专业材料力学课程教学中存在的问题。为激发学生的学习兴趣, 培养学生分析问题和解决问题的能力, 有效地提高教学质量, 本文从教学内容、教学方法等方面探讨了材料力学课程的教学改革问题。

关键词：材料力学,教学改革,教学方法,考核办法

参考文献

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[4]李继生, 李远略.材料力学课程教学改革探讨[J].天中学刊, 2011, 10 (5) :98-99.

材料力学教学改革 篇11

关键词：材料力学；ABAQUS；数值模拟

一、前言

随着高等教育教学改革的不断深入，传统的材料力学教学体系已暴露出许多不合理的地方，为了适应形势，国内许多工科院校都在材料力学课程体系、教学内容、教学方法等方面开展了卓有成效的研究。当前，计算机技术和现代数值计算方法的发展给材料力学的发展和教育带来了深刻影响。因而在材料力学的教学中，应当体现这种科技发展趋势，在原有的课程体系中融合新的计算技术，引进新的计算工具，从而提高教学质量，加强学生的建模和计算能力，拓宽学生的知识面，培养学生的创新思维。为此，笔者对ABAQUS在材料力学教学中的应用进行了一些探索。

二、ABAQUS有限元技术简介

随着计算机技术的快速发展，数值模拟软件得到了空前的发展。目前比较常用的数值模拟软件是基于有限元原理的ABAQUS、ANSYS、MARC等，这些有限元软件具有强大的前处理及后处理功能，对于模拟基础力学中的实验非常有利，特别是大型通用有限元软件ABAQUS，它是一套功能强大的工程模拟的有限元软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。ABAQUS包括一个丰富、可模拟任意几何形状的单元库，拥有各种类型的材料模型库，可以模拟典型工程材料的性能，其中包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料。作为通用的模拟工具，ABAQUS除了能解决大量结构（应力/位移）问题，还可以模拟其他工程领域的许多问题，例如热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析（流体渗透/应力耦合分析）及压电介质分析。很多高校已经将ABAQUS作为本科生和研究生的必修课程。

三、ABAQUS应用于材料力学教学中的优势

1.将抽象理论可视化

对于工科学生来说，材料力学中的概念较多，并且一些概念比较抽象且容易混淆，如内力、应力、应变、变形、位移、应力状态等，初学者往往难以理解。同时，在诸如梁的平面弯曲应力及变形构件的组合变形等许多章节的教学过程中，需要推导相关的公式，涉及到复杂的几何和数学知识，包含了大量几何要素和空间位置关系，如弯曲梁横截面的应力分布规律、平面弯曲梁的变形、圆轴弯扭组合变形时应力分布规律等。对于这些内容，传统教学方法单纯通过教师口头讲解和板书绘图，不仅浪费时间而且不易于学生理解，导致学生普遍感到材料力学课程理论枯燥、难懂。而ABAQUS具有直观形象的图形显示功能，可将抽象的应力、应变、位移等数据转化为形象生动的图形。在教学过程中借助于ABAQUS软件，将原本抽象的力学理论和枯燥乏味的概念直观化、形象化，通过图形、动画等形式展现在学生面前，这将有助于提高学生的形象思维能力，帮助学生理解教材内容，培养学生分析结构的能力。

2.材料力学实验模拟

材料力学作为一门实践性较强的学科，需要将实验分析和理论研究紧密结合。但是目前材料力学实验教与学的过程中普遍存在重理论轻实验的现象，严重影响了力学课程的教学质量。大多数学校受实验条件及学时压缩等因素的制约，将材料力学实验课的内容进行了很大部分的删减，保留下来的实验项目也大都是演示性实验，通常是七八个学生一组，共用一根试件进行拉伸、压缩、弯曲等实验，在此过程中大部分学生只是被动地完成了实验，而无法真正亲自参与实验，这就限制了对学生的动手能力以及遇到问题时分析问题、思考问题、解决问题的能力的培养。材料力学实验所需要的实验设备价格昂贵，大都为破坏性实验，需耗费大量试件，因此不便于重复进行。另外，还有很多力学过程并不能在实验室演示，如应力集中现象、构件组合变形、压杆失稳等。以上这些问题的出现必然影响材料力学的整体教学水平。

基于以上问题，充分利用ABAQUS的计算和分析优势，将材料力学实验教学与ABAQUS的数值仿真技术结合起来，利用其强大的建模及分析能力，演示力学过程和问题分析过程，尤其是借助于ABAQUS中的后处理模块，能以动画的形式动态显示结构从加载到变形直至破坏的全过程，这相当于将力学实验室搬到了课堂进行现场演示，而且模拟力学实验过程可以重复进行多次，这也是比实际实验优越的一面。学生在重复的过程中对一些现象进行深入的探索、研究，从而启发学生的创新性思维，甚至帮助学生完成目前很多高校力学实验室不能展开的重要力学实验，例如，扭转、压杆稳定等实验。总之，将ABAQUS应用到材料力学实验教学中，是对完善传统实验教学方式的一种尝试。用该数值试验补充常规的物理实验，注重创新探索性，不但有助于学生对力学基础知识的理解，有利于学生创新意识的培养，而且能够在教学过程中启发学生，使理论与实践相结合，达到形式、内容和结果的新颖性。

四、结论

材料力学实验教学模式改革的探讨 篇12

关键词：材料力学,实验,教学,考核

材料力学实验是材料力学课程中一个重要的实践环节,在实验教学过程中要求学生动手操作,对实验数据进行分析整理,对材料力学中的一些基本理论和结论进行验证,同时可以起到培养学生观察、分析和解决问题的能力,养成独立思考、科学严谨的作风。由此可见,提高实验教学的质量是高校实施质量工程、培养创新人才的重要一环。

1 材料力学实验课的现状与问题

我院土木工程、工程管理、机械设计制造、测控技术和建筑学5个专业开设有材料力学实验课,其中大部分专业的材料力学实验课开设于第四学期即大二下学期,而这个时期是大学生由高中的被动式学习方式向大学的主动式学习方式进行转变的关键期,这个时期的学生最希望能根据自己的兴趣爱好独立自主地学习。但长期以来开设的实验项目全部是验证性实验,欠缺对学生创新能力的培养,不利于培养创新型高级工程应用人才。

目前,由于课程总学时的压缩,各专业开设的实验课占理论课的总学时不到10%,具体为机制、测控和建筑系专业为4个学时,工程管理专业为6个学时,土木工程专业为9个学时。开设了4~6个基础实验项目,其中机测项目3个,为基本力学性能实验(拉伸、压缩和扭转);电测实验项目1~3个,为材料弹性模量测定、梁纯弯曲下的正应力测定和弯扭组合变形下的正应力测定。

现行的实验教学依附于理论教学,首先教师讲解、演示实验内容,然后学生按步骤做实验、测数据,最后提交实验报告。该教学模式下,学生被动地接受,照抄式的进行操作,不能激发学习兴趣。另一方面由于学生的材料力学成绩主要由理论课成绩决定,使得很多学生做实验敷衍了事,违背了我们开设实验课程的目的,也使得教学质量难以保证。为此,必须探索新的实验教学模式,提高学生的动手能力和应用能力,同时对学生进行实验设计、实验方法和实验技能的培养和训练,切实提高实验教学效果。结合实验教学的特点以及笔者近年来在实验教学中的体会,提出材料力学实验教学模式的改革措施,希望能够通过教学实践来提高实验教学质量。

2 材料力学实验课改革的措施与实践

2.1 实验内容的改革

目前,随着电测技术的发展,电测应力分析技术已广泛地应用到各个工程领域中,应用电阻应变测量技术对结构构件进行应力分析,是解决结构强度问题的重要手段。这就需要我们在实验课程中增设粘贴电阻应变片和电阻应变片连接接桥的实验教学环节,让学生掌握电测法的实验技能,锻炼学生的动手能力,为后续的电测实验及进入研究生阶段深造打下良好的基础。

我们将实验分为基本力学实验和综合性力学实验两个层次。

2.1.1 基本力学实验—机测实验

基本型实验是为验证已经学习过的理论知识所设置的实验。学生根据《材料力学实验指导书》明确实验任务,了解实验过程及实验设备的使用;实验前,实验教师对实验所用仪器设备作介绍和演示,强调实验注意事项;学生按照指定的实验方案,参照仪器设备使用规程,独立完成实验操作。最终根据自己测定的数据写出实验报告和体会。在该层次的教学中实验教师发挥的作用比较大。

2.1.2 综合性力学实验—电测实验

综合实验是将电测实验的主要内容一一列出,学生可以选择2~3项自己感兴趣的实验项目进行操作。我院材料力学实验室配有材料力学纯弯梁及弯扭组合实验台8套,在这些实验台上可测定平面状态下的应力分布情况,而按照目前的教学大纲只开设了材料弹性模量测定和纯弯曲梁的正应力测定2个实验。这样,一方面学生的思维限制在这2个实验上,求知欲得不到充分满足;另一方面仪器设备使用率低,得不到充分利用。自选型实验即是针对上述情况提出的改革办法。在这种教学模式下,学生通过熟悉实验原理、掌握仪器操作后,可自由选择感兴趣的实验内容,在教师的指导下,根据构件的受力状态选定布片方案,粘贴应变片,测试、记录数据,比较实验结果,分析误差原因。实验过程中可以充分锻炼学生的动手能力,提高实验操作技能,实行自选型实验,仅凭教学大纲中规定的学时无法满足需要,学生可以利用自习时间完成。在原有的电测实验项目的基础上可选做悬臂梁实验、薄壁圆筒在压、扭作用下复合受力分析实验等。在该层次的实验教学中,学生成为了实验的组织者和实施者,学生根据选择的问题来确定解决方案,制定实验方案、实验方法和具体操作步骤,经实验教师审核后,就可进行实验操作。

2.2 教学手段的改革

对于实验教学手段来说,打破传统的教学模式,将实验教学手段多样化。借助校园网和多媒体教学这一辅助手段,在我们已经建立的材料力学精品课程教学平台中开设实验教学专栏,对于基本力学实验,我们将这些实验的基本原理、实验目的、实验步骤以及实验设备与量具的使用方法等做成多媒体课件放在课程网站中,实验问题由课堂中提出,问题要结合现场操作中出现的情况来提出。对于综合性实验,我们仅将仪器设备、实验目的要求发布到课程网站中,重点是让学生自行设计实验方案,查阅有关资料来完成,要求学生能根据自己设计的实验内容来提出问题并给出解答,实验前教师带领学生进行分组讨论,比较实验方案并通过实验来确定最优方案。

2.3 考核制度的改革

材料力学实验采取实验教学单独考核百分制评分,并在材料力学课程的最终成绩中占20%。其中每次实验成绩按照百分制来打分,分为准备部分、现场操作和实验考核3个环节。学生最终的实验课成绩为所有实验成绩的平均分。

(1)准备部分:成绩20分,其成绩评定对于根据学生提交的实验预习报告或者自己设计的实验方案;

(2)现场操作:成绩40分,根据现场实验情况评定成绩,对抄袭实验数据未取得指导教师签字者实验成绩按零分计;

(3)实验考核:成绩40分,根据学生原始数据处理结果及问题回答情况等评定成绩。

3 结束语

随着现代技术的发展,越来越需要高校培养出的学生不仅具有专业知识而且具有综合实践能力和创新能力,我们在有限的条件下对材料力学实验教学模式进行改革的目的也正是为了更好地适应社会需求,通过改革切实提高实验教学质量,锻炼学生综合实践能力,培养全面发展的高素质应用型人才。在材料力学实验教学改革实践中,只有通过不断改进实验课的内容和教学手段,真正调动起学生的积极性,才能激发出学生的兴趣,真正使学生自己动手操作。真正使高等教育面临的高分低能问题得到切实的改善还有很长的一段路要走,需要我们坚持不懈地努力和改革。

参考文献

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