提高材料力學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量的措施

摘要 針對材料力學(xué)實驗教學(xué)的不足之處，提出提高材料力學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量的新措施。實踐證明，新措施有助于實驗教學(xué)質(zhì)量的提高和學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 材料力學(xué)；實驗教學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號 G642.423 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1671-489X（2008）12-0049-01

材料力學(xué)實驗是材料力學(xué)課程組成部分之一，是一門實踐性很強的課程。材料力學(xué)的結(jié)論和理論公式的驗證，都有賴于實驗手段。做材料力學(xué)實驗主要是為了掌握常用的力學(xué)測試技術(shù)，通過各種實驗，全面了解材料的機械性能，為學(xué)生今后的深造和工程實際應(yīng)用打下牢固的基礎(chǔ)；然而現(xiàn)行的教學(xué)模式存在著一些問題。為此，必須加強對學(xué)生進行實驗設(shè)計、實驗方法、實驗技能的培養(yǎng)、訓(xùn)練，提高學(xué)生的動手能力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。筆者在平時的教學(xué)實踐中做了一些探索，以期提高實驗教學(xué)質(zhì)量。

1 課前預(yù)習(xí)

預(yù)習(xí)是上好每一堂課的前提，實驗也不例外。因此，實驗前，筆者要求學(xué)生閱讀教材和實驗指導(dǎo)書，明確實驗?zāi)康?、要求、重點、難點，以及容易忽視的問題。在實驗中采取提問方式，筆者和學(xué)生共同分析、討論，然后動手操作，完成實驗。這種預(yù)習(xí)方式使學(xué)生對實驗內(nèi)容的理解更為深入，對實驗操作做到心中有數(shù)，從而提高了實驗質(zhì)量。整個過程通過以下幾個步驟進行：第一，筆者在理論教學(xué)中對實驗所涉及的內(nèi)容予以交代，并適當(dāng)提出一些問題；第二，學(xué)生根據(jù)實驗任務(wù)查閱相關(guān)資料，分析討論，了解實驗過程及實驗設(shè)備的使用；第三，學(xué)生到實驗室后，讓學(xué)生進一步明確實驗要求，強調(diào)實驗注意事項。

2 增加綜合型實驗項目

長期只讓學(xué)生進行驗證性、操作型實驗，學(xué)生在實驗過程中只是被動地記錄數(shù)據(jù)，以至于不善于將理論知識與實踐活動有機地結(jié)合起來，在面對工程實際問題時不能應(yīng)對。鑒于此，筆者開設(shè)了測定在組合作用下的薄壁圓筒表面上任一點的應(yīng)力，并與理論值相比較的綜合型實驗——電測主應(yīng)力實驗，收到較好效果。

3 開放實驗室

為了進一步提高學(xué)生的實驗?zāi)芰?，激發(fā)他們的創(chuàng)新能力，實驗室全面向?qū)W生開放。既在實驗時間和儀器設(shè)備上開放，還結(jié)合課程內(nèi)容向?qū)W生開放。開放實驗室主要是全方位地讓學(xué)生自己進行實驗，在整個實驗過程中，教師可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)程度和實驗條件，布置學(xué)生所感興趣的實驗內(nèi)容，讓學(xué)生根據(jù)實驗要求自行制定實驗方案，并獨立完成整個實驗。教師最后總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，并把握處理問題的指導(dǎo)思想和技巧，從而激發(fā)和培養(yǎng)他們的探索精神和創(chuàng)新能力。同時提高了儀器設(shè)備的使用率。但學(xué)生在實驗前要先征得教師許可，教師要對實驗內(nèi)容的可行性嚴格審查，必要時給予一定指導(dǎo)。

4 注重工程素質(zhì)的培養(yǎng)

材料力學(xué)實驗教學(xué)目的之一是為了開闊學(xué)生的工程實踐思路，樹立工程意識，使學(xué)生掌握測試性能的一般設(shè)計思想和操作技能，提高分析問題和解決工程實際問題的能力。例如應(yīng)力測量實驗，主要是應(yīng)用電阻應(yīng)變測量技術(shù)（簡稱電測法），測量力學(xué)實驗裝置或簡化的工程結(jié)構(gòu)的一種以應(yīng)力、應(yīng)變測試和分析為內(nèi)容的實驗。電測法是實驗應(yīng)力分析中應(yīng)用較為廣泛的一種行之有效的方法，是解決工程強度問題的重要手段，具有原理簡單、精度高、易于操作、實驗周期短等優(yōu)點[1]。因此，這種方法在工程實際測量中得到廣泛的應(yīng)用。

在實驗操作中，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度，避免更改和主觀臆造實驗數(shù)據(jù)的現(xiàn)象發(fā)生。例如在電測彎曲正應(yīng)力實驗中，為了測量橫截面上的正應(yīng)力分布，在梁的中性層、在距中性層正負10 mm處、在梁的上下邊緣等5個測點上分別粘貼電阻應(yīng)變片。在實驗時，5個測量點的實測值與理論計算的數(shù)值不完全相符，實測的正應(yīng)力分布規(guī)律總不嚴格呈線性，中性層的正應(yīng)力不嚴格為零。有的學(xué)生為了湊成線性規(guī)律而擅自修改數(shù)據(jù)。教師應(yīng)與學(xué)生一起分析找出誤差的原因，并以施工現(xiàn)場的實測例子，說明工科學(xué)生必須具備嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度，具備工程技術(shù)人員起碼的基本工程素質(zhì)。

5 結(jié)語

以上措施，經(jīng)過近2年的實踐證明，可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的動手能力，改善材料力學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻

[1]劉鴻文，材料力學(xué)實驗[M].北京:高等教育出版社，1999