通过教学改革提高材料力学课程教学质量

时间:2017-09-06 论文范文 我要投稿

  论文关键词:材料力学;讲授式;启发式;教学质量;创新能力??
  论文摘要:材料力学是工科院校的一门重要的技术基础课,起着承上启下的作用。为达到提高教学效果的目的,合理运用多种教学手段是极为重要的。对于不同的教学内容,应采取不同的教学手段。本文通过对材料力学教学改革的几点讨论和实践来探讨提高教学质量、培养学生的创新意识和创新能力,培养适应21世纪需要的人才。
  
  材料力学是工科院校的一门重要的技术基础课,起着承上启下的作用,不论在土木建筑、机械工程还是矿业工程等专业领域中都有着重要的应用。材料力学是学生最早接触的与工程实际密切联系的技术基础课之一(一般在大二下学期开课),其课程内容本身对各专业的后续课程(包括其他专业技术基础课、专业课)有直接的影响;此外,这门课程的另外一个目的是培养学生独立学习的能力、创造学习的能力,这对于学生今后的学习、工作更为重要。随着教学改革的不断深入以及课程学时逐渐减少这一客观现实,有必要改进教学方法,以达到教学基本要求。针对材料力学课程的特点及学生的情况,我们探索进行了材料力学的教学改革的方法和实践。?
  
  一、加强工程意识的培养,激发学生学习兴趣?
  
  我们在课程中删减了一部分与大学物理重复的内容,引入复合材料力学、弹塑性力学等近代力学知识(在以往讲授梁的弯曲变形问题时,主要以钢、铸铁为材料的矩形截面梁、工字形截面梁等为例。我们在改革实践中引入了复合材料力学的部分内容;在介绍“构件的交变应力”这一章中引入了“疲劳与断裂”——断裂力学的部分内容等一些现代科技成果),通过传统授课内容的修订,删减部分陈旧的、与其他课程重复较多的内容,极大地减轻了学生的负担;增加了一些力学学科的现代科技成果介绍(包括各专业技术领域中现代力学的应用),调动了学生学习力学课程的兴趣与学习积极性。?
  
  二、采用多样化教学手段提高材料力学课程教学质量
  
  各种教学手段,既有其优越的一面,也有其不可避免的弊端。而发挥其长处,弥补其不足,实现各种方法的互补性,是选择教学手段的依据。在教学实践中我们采用了多种教学手段,改革传统的教学方法,用最适当的方式使学生以极大热情学好材料力学知识,提高分析问题、研究问题、解决问题的能力,培养学生的创新精神及创造能力。提高了材料力学课程的授课效果及教学质量。 ?
  (一)采用启发式教学,培养学生发现问题,研究问题的兴趣?
  “坏的教师讲授真理,好的教师教学生发现真理。”采用启发式教学,在讲课过程中为学生创造积极思维的必要条件,教师讲课时不必什么都要讲,什么都要细,可以在一些适当内容上为学生留下思维空间,由学生自己得出结论,甚至是一些重要结论。如在画剪力、弯矩图时,导出弯矩、剪力和分布载荷的微分关系,这部分内容正适合于学生刚学过高等代数的相关知识,完全可以让学生做尝试性推导,独立得出结论。像这种简单的理论推导交给学生自己去做,不仅极大地调动了学生主动学习的积极性,而且使学生积极思考,并培养了他们研究问题的能力。传统的材料力学的习题讲解中注重步骤的规范,推导的缜密,不易调动学生学习的积极性。因而我们在讲解习题的过程中,除了给出必要的提示外,尽量让学生自己给出解题思路。且注重解题方法的多样性,比如:在解静不定问题时,可以采用变形比较法、摩尔积分法及应用正则方程法等,让学生自己总结各种方法的优劣及各种不同类型题的最适用的解题方法。?
  
  (二)采用形象化教学方式,提高学生理解能力?
  材料力学是一门理论性较强、概念较抽象的课程,有一些概念一时还不易理解。所以我们把多媒体计算机系统纳入教学计划。多媒体可以克服传统教学方法
  的许多弊端,以一种全新的面貌向学生传输知识。它把文字、声音和视频图像有机地结合在一起,动静结合,有声有色,可以调动学生学习材料力学的积极性,使学习变得更加有趣,可以吸引学生的注意力和启发学生的想象力。如材力的变形公式都是建立在一定的变形假设基础上的,以往讲授这部分内容时,连写带画,又由表及里的推导,费了很大力气,浪费了很多课时,学生还不一定理解,通过多媒体演示,既形象生动、调动了课堂的学习气氛,又使学生可以一目了然地看到内部的变形情况,很容易就总结出了变形规律。?
  通过一些小教具演示和实验,强化学生基本概念,比如:在介绍截面几何性质对构件强度和刚度的影响,我们采用学生常用的直尺,在相同的载荷下,通过平放与竖放相互比较的方法使学生直观地了解到不同截面的几何性质对构件强度的影响;在压杆稳定中,选用截面形状、材料、面积相同,长度不同的软试件(如塑料管、塑料尺等),让学生自己做试验来体会不同长度压杆的临界力的不同等。实践证明,这样做不仅可以避免单纯语言文字叙述的缺点,还能增加学生对实际问题的认识能力。?
  (三)引入专题介绍,提高学生的实践认识能力?
  为了使学生掌握所学理论知识在工程实际中的具体应用,增强学生分析、研究、解决问题的能力,在教学过程中适当引入了专题介绍。如彩虹桥倒塌原因分析,上海杨浦大桥桥面结构力学性能分析,典型工程实例(由于疲劳强度原因引起的破坏现象分析等)专题。此种方式深受学生的欢迎,学生学习材料力学的热情得到了极大地提高,分析、研究问题的能力也得到一定提高。?
  (四)分析讨论式训练和文献报告式训练,启发学生思维?
  课堂讨论是启发学生思维的一种有效形式。在讨论过程中,结合具体的问题进行理论复习、方法的应用、补充知识、分析结果。这对学生思维能力的提高有很大的帮助。在授课过程中,我们在班级中成立了若干个课堂讨论学习小组,由教师为学生指定学习讨论内容,学生在课下准备出教案,经教师指正后在课堂上由学生主讲、教师辅助引导的学习方式。例如:在能量方法这一章中,对于前几节比较简单的理论推导;弯曲应力中截面几何性质对构件强度的影响等方面的内容就采用了学生讲解的方式。通过此种方式使学生的学习热情、学习积极性、综合能力等各方面均得到了大幅度的提高,使学生学会了怎样去思考问题和发现问题。学生撰写的科技报告质量也逐次提高。?

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