应用型本科院校机械专业《材料力学》教学模式改革思考
来源:用户上传
作者:
【摘 要】根据我校应用型本科学校人才培养的定位和《材料力学》课程特点，提出针对机械专业学生学习材料力学课程存在的问题，采取有效的改善措施，提高应用型本科院校学生对该门专业基础课程的重视程度和学习积极性，培养我校机械专业学生专业基础知识能力和实践能力，从而提高教学质量和教学效果。
【关键词】材料力学;教学模式;教学改革
中图分类号： G642.0 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）07-0113-002
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.07.047
【Abstract】According to the orientation of talent cultivation in applied-oriented undergraduate schools and the characteristics of "Mechanics of Materials"，this paper puts forward the problems existing in the course of mechanics of materials，and takes effective improvement measures to improve the professional foundation of applied undergraduate students.The degree of emphasis and enthusiasm of the curriculum will cultivate the professional basic knowledge and practical ability of the mechanical majors of our school，thus improving the teaching quality and teaching effect.
【Key words】Mechanics of materials;Teaching mode;Teaching reform
0 前言
材料力學是理工科高等院校机械、土建、航空、造船、汽车、水利等工程专业必修的技术基础课程。该课程作为机械类学生必修的专业基础课程之一，在基础课与专业课之间起桥梁作用，为学习后续课程如机械设计的学习打下坚实基础。本课程通过机械零件常用材料的变形形式，揭示了外力与材料变形的关系，也让理论和工程时间更加紧密的联系起来。
本文以应用型高校人才培养目标为前提，针对该门课程教学过程中出现的实际问题，综合专业性质探索适合应用性人才培养的机械类《材料力学》高效的教学模式。
1 材料力学教学存在的问题
近几年来，我校在机械专业课程教学改革中投入的精力逐渐增多，但大多数改革课程都集中在基础课程如《机械制图》以及专业课程如《机械设计》等。对《理论力学》及《材料力学》此类专业基础课程的重视程度不够，但此类课程与机械专业一系列核心课程密不可分，因此我校机械专业《材料力学》的教学还有待进一步提高。
综合我校机械专业2017级之前材料力学课程教学，发现以下4方面问题：
1）我校是应用型本科院校，大部分学生工科基础薄弱。近几年，我校机械专业对口高职本科生源逐步上升。2016级对口高职本科占机械专业总人数6%，2017级比例猛增到33%。由于教学过程中大部分对口高职学生工学课程基础极差，导致上课时学生出现厌学等现象。
2）《材料力学》中大部分案例来源于工程实践，由于该门课程是大二开设，大部分同学对实践知识接触不够，知识框架容易空洞。再者，由于该课程属于理论型课程，课堂氛围往往不够活跃。
3）先修课程《大学物理》和《理论力学》学习深度不够，掌握不扎实。据有效统计，我校机械专业《大学物理》和《理论力学》挂科率一直处于30%左右。
4）由于我校专业限制，开设此课程的专业只有土木类与机械类，学生人数不多，师资欠缺，“第二课堂”涉足较少。
针对教学过程中出现的这4方面问题，本文采取理论与实践教学相结合的改善措施，加强机械类专业学生对该门专业基础课的重视程度与学习热情。
2 理论课堂改进措施
为了培养专业基础知识扎实的应用型人才，我校机械专业从2017级开始，针对《材料力学》教学过程中出现的问题，做了如下几方面改善：
1）因人制宜
针对我校学生普遍工科基础薄弱，在学习其先修课程如《大学物理》以及《理论力学》时，教师应因人制宜，对于复杂的工程推导过程进行简化，着重结果，让学生从心理上不排斥此类课程。加强与后续专业课程有关章节的教学，与机械类专业应用关系不大的章节进行取舍。
2）因“才”施教
大二学生工程实践经验不足，在每一章开始，教师应重点提供大量与机械专业相关的构件受力的图片与视频资料，让学生了解该门课程与后续课程的密切关系，从心理上提高对《材料力学》的重视程度。
3）因“材”施教
机械专业《材料力学》教学主要集中在杆件轴向拉压、剪切、扭转和弯曲4种变形的理解和掌握。这4种变形方式公式繁多，学生容易混淆，在教学过程中采用对比法让学生对整体知识框架有深刻理解。
表1是4种基本变形的分析表格。从中可以看出，各种变形的分析具有很强的相似性。学生可以通过表格清晰的认识这4中变形方式之间的区别与联系。
通过对比学习的方法，让学生看清了整个知识框架，学生学习印象深刻，教学效果明显。
4）“手机”进课堂
常规的理论性课堂不够活跃，在2017级教学期间，提高学生的“手机”使用频率，运用“蓝墨云”班课进行课堂签到、抢答问题、布置课堂任务等形式，让当代大学生用他们最离不开的“手机”进行学习，此种方式极大程度带动了学生学习积极性，教学效果明显。
3 实践课堂改进措施
3.1 改善实验教学环境
我校针对材料力学实验室建设的工作正稳步进行。起初，我校土木专业与机械专业材料力学实验室只能进行材料的拉伸实验和材料的压缩实验。我校从2017级开始，增加了弹性模量实验、纯弯曲实验。
实验也从开始的演示性实验上升到实操性实验。实验过程中，选取部分学生进行操作，交流，进一步提高了学生对理论结合实际的理解能力。
3.2 通过“第二课堂”培养学生力学兴趣
为提高机械类及土建类学生力学兴趣，我专业联合土建专业进行了力学教师交流活动，通过资深教授对青年教师的指导，提高教师的教学水平。
同时从大二学习《理论力学》之初，发掘部分对力学感兴趣的同学，培养“第二课堂”兴趣。
通过“第二课堂”的主动学习，爱好力学的同学通过学院构建的平台成立学习小组，营造学习氛围，培养力学兴趣，鼓励学生积极参加全国周培源大学生力学竞赛。
4 结束
本文结合应用型人才培养目标以及机械类专业《材料力学》课程教学过程中出现的问题以及不足，提出了理论课堂和实践课堂双重改进的措施。通过因材施教到“手机”进课堂等措施，提高了学生力学专业知识的掌握与认知，为机械类学生后续专业课程学习奠定了坚实的基础。
【参考文献】
[1]韩刚，龚灯，童慧芬.应用型高校机械专业《材料力学》教学法初探[J].机电技术，2012（2）：163-165.
[2]王放，陈志谦.《材料力学》课程教学改革与实践[J].西南师范大学学报（自然科学版），2011，36（2）：206-208.
[3]李红云.材料力学[M].北京：机械工业出版社，2015.
[4]王涛，罗洪峰，王娟，等.材料力学教学改革的探索与实践[J].实验科学与技术，2016，14（3）：116-118.
[5]吕纯洁.机械专业材料力学课程教学改革研究[J].洛阳理工学院学报（自然科学版），2017，27（2）：94-96.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-14760863.htm
