獨(dú)立學(xué)院材料力學(xué)課程教學(xué)探索

康穎安 卿上樂 劉紅石 譚加才

【摘要】從獨(dú)立學(xué)院應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，考慮到獨(dú)立學(xué)院學(xué)生自身特點(diǎn)，對土木工程專業(yè)的材料力學(xué)課程教學(xué)改革進(jìn)行初步探索。結(jié)合已有的教學(xué)經(jīng)驗，提出組織基于問題式的課程教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、營造良好的學(xué)習(xí)氛圍、改善成績評價方法等教學(xué)設(shè)想，尋找出適合獨(dú)立學(xué)院材料力學(xué)教學(xué)方法，來培養(yǎng)出具有工程素養(yǎng)的應(yīng)用型人才。

【關(guān)鍵詞】獨(dú)立學(xué)院 材料力學(xué) 教學(xué)改革

【基金項目】湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項目（湘教通[2013]223號）。

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）10-0240-02

獨(dú)立學(xué)院由普通本科高校與社會力量合作創(chuàng)辦的本科學(xué)歷教育高等學(xué)校，它是我國高等教育改革與發(fā)展的一個重大舉措，也是我國高等教育的重要補(bǔ)充。獨(dú)立學(xué)院體現(xiàn)了高等教育和大眾化階段的需求，同時也適應(yīng)了民辦高等教育健康發(fā)展的需求。自2008年教育部關(guān)于《獨(dú)立學(xué)院設(shè)置與管理辦法》出臺以來，獨(dú)立學(xué)院便迅速發(fā)展，形成一定規(guī)模。湖南工程學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院作為獨(dú)立學(xué)院，其培養(yǎng)目標(biāo)就是適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，德、智、體、美全面發(fā)展，具有一定創(chuàng)新精神實踐和能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。我校土木工程專業(yè)作為特色專業(yè)，為社會培養(yǎng)出與市場對接的應(yīng)用型專業(yè)人才。

材料力學(xué)作為重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，對獨(dú)立學(xué)院土木工程專業(yè)學(xué)生而言，材料力學(xué)是其用于解決工程實際問題中的必要工具，也是學(xué)習(xí)后續(xù)眾多專業(yè)課程的重要基石。

一、材料力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容體系

（一）課程設(shè)置。材料力學(xué)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，先修高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、理論力學(xué)等課程，一般在第三學(xué)期開設(shè)。它包括桿件受軸向拉伸與壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲等基本變形的強(qiáng)度與剛度、強(qiáng)度理論與組合變形、壓桿穩(wěn)定等內(nèi)容。該課程具有較強(qiáng)的理論性與實踐性，是土木專業(yè)學(xué)生完成結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計等后續(xù)課程學(xué)習(xí)提供分析和計算的必修課程。

（二）課程體系。材料力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容較多，每一章節(jié)都會出現(xiàn)新概念與計算公式。在學(xué)習(xí)完基本變形下的強(qiáng)度與剛度計算后，再引入構(gòu)件組合變形下的內(nèi)力計算、應(yīng)力狀態(tài)分析及強(qiáng)度計算。但是材料力學(xué)整個內(nèi)容體系完整而有條理，脈絡(luò)分明。教師應(yīng)首先對本學(xué)科的知識結(jié)構(gòu)和重點(diǎn)內(nèi)容掌握透徹，對整個內(nèi)容歸納總結(jié)，形成知識結(jié)構(gòu)圖。

二、教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）學(xué)生群體。獨(dú)立學(xué)院學(xué)生是較為特殊的群體，學(xué)習(xí)上大多數(shù)學(xué)生與母體學(xué)校相比文化基礎(chǔ)相對較差，沒有良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，專業(yè)基本知識儲備還有待進(jìn)一步提高。在心態(tài)上，很多學(xué)生是在相對優(yōu)越的家庭環(huán)境下成長的，他們整體在學(xué)習(xí)和生活上的適應(yīng)能力及自理和自我調(diào)控能力比較欠缺，自覺性差。在課堂表現(xiàn)上大多數(shù)學(xué)生在課前不預(yù)習(xí)、 課后不復(fù)習(xí)，上課注意力不集中，學(xué)習(xí)效果較差。且部分學(xué)生遲到、曠課，作業(yè)抄襲，因此其考試不及格率，補(bǔ)考與重修率都較高。

同時這些學(xué)生動手能力強(qiáng)，思維活躍開闊，見識較廣，對社會認(rèn)識相對較為深入，內(nèi)在潛力大。多才多藝，有著表現(xiàn)自己和展示個人能力的欲望。大部分學(xué)生懷有要求進(jìn)步的強(qiáng)烈愿望和不甘于人下的人生目標(biāo)。但在“自主學(xué)習(xí)”的大學(xué)氛圍里，容易放松學(xué)習(xí)，他們需要教師的時刻提醒以及嚴(yán)格要求和管理。

（二）教師群體。獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差，接受新知識能力較弱，但大多數(shù)獨(dú)立學(xué)院授課教師及課程體系、采用教材和教法與母體學(xué)?；鞠嗤?。我們看到的現(xiàn)狀是，教師采用滿堂灌式的教學(xué)方法，教學(xué)手段、內(nèi)容進(jìn)度與母體學(xué)校完全一致，有的教師只滿足于完成課堂教學(xué)，上課不點(diǎn)名，課堂紀(jì)律不約束，對課堂上睡覺、玩手機(jī)的學(xué)生不聞不問。因此面對獨(dú)立學(xué)院和母體學(xué)?；A(chǔ)不盡相同的學(xué)生，我們采用相同的教學(xué)教育方法，則學(xué)生聽得表情木然，提不出問題，教師的激勵得不到響應(yīng)，上課激情驟減，教學(xué)效果不理想。同時大多教師只注重傳授知識，對教學(xué)和科研以外的工作不重視，平時很少與學(xué)生交流討論。

三、課程教學(xué)設(shè)想

為培養(yǎng)出符合獨(dú)立學(xué)院人才培養(yǎng)要求的合格人才，這給材料力學(xué)課程教學(xué)提出思考：我們該怎樣在有限學(xué)時內(nèi)圓滿完成教學(xué)任務(wù)，怎樣有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，怎樣采取有效教學(xué)手段來切實提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，怎樣利用已有條件讓學(xué)生扎實掌握課程基本理論知識并將理論應(yīng)用到工程實際中去。結(jié)合多年來個人的力學(xué)課程教學(xué)經(jīng)驗和他人教學(xué)成果，對獨(dú)立學(xué)院土木專業(yè)材料力學(xué)課程教學(xué)改革提出以下幾點(diǎn)設(shè)想。

（一）講好緒論與基本概念 。一個良好的開端是成功的一半。在緒論中，闡述材料力學(xué)的任務(wù)、發(fā)展概況、可變形固體性質(zhì)、四種基本變形以及強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等概念。根據(jù)不同專業(yè)，比如對于土木專業(yè)，可以以大型橋梁，大型建筑物的壓桿為例，通過視頻，圖片等方式介紹強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的概念，初步了解材料力學(xué)在工程中的實際應(yīng)用，使學(xué)生第一次接觸材料力學(xué)就能產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)與探究的興趣，對后序章節(jié)內(nèi)容便能輕松接受并解決。

（二）組織基于問題式的課程教學(xué)。材料力學(xué)需要講授的內(nèi)容較多，每章節(jié)都有新的概念與公式推導(dǎo)，比較抽象。材料力學(xué)是理論與實驗并重的學(xué)科，教學(xué)中會輔之以實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。而如今教學(xué)學(xué)時數(shù)壓縮至56學(xué)時，為在規(guī)定教學(xué)時間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，教師往往采用滿堂灌方法，教學(xué)方法單一且枯燥，教學(xué)資源不能充分利用，內(nèi)容雖然是講完了，但重點(diǎn)不突出，工程實例不能動手解決。

按照“實用有效”的原則，理論分析或公式推導(dǎo)的內(nèi)容則可以少講或弱化，而加強(qiáng)對理論的實際應(yīng)用，如各種強(qiáng)度條件與強(qiáng)度理論在工程實際中的應(yīng)用?；趩栴}式的教學(xué)在彎曲變形中的具體體現(xiàn)，可從房屋的房梁的力學(xué)模型出發(fā)，受到什么外力，產(chǎn)生怎樣的基本變形，從而對梁的內(nèi)力計算，應(yīng)力計算，變形計算一一引出，并得到梁的強(qiáng)度與剛度條件，完成梁彎曲變形的教學(xué)內(nèi)容。

（三）培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力?，F(xiàn)代教育提倡的是“授人以漁”，而不是“授人以魚”。在教學(xué)中教師應(yīng)時常鼓勵學(xué)生勇于質(zhì)疑，樂于思考。教師在教學(xué)中要給學(xué)生留有思索、探尋和自我解決的余地，要善于把教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識、經(jīng)驗間的矛盾作為突破口，啟發(fā)學(xué)生去探究“為什么”，使學(xué)生腦子開動起來，讓學(xué)生勤于思考，從而更加積極自主地投入到學(xué)習(xí)中。

以5-6人為一組，組織學(xué)生成立學(xué)習(xí)小組，互幫互助，以集體的力量影響個人。每一章講完后，讓他們及時復(fù)習(xí)，進(jìn)行歸納小結(jié)。并將工程實例或生活小常識等具體問題讓學(xué)生結(jié)合已學(xué)的材料力學(xué)知識去解釋去思考，做成小報告形式。例如，為充分發(fā)揮材料潛力，拉伸與壓縮性能相同的建筑鋼等塑性材料制成的梁受彎曲為主的變形，工字形、正方形、矩形、圓形和環(huán)形等截面，哪些更為合理；同樣是矩形截面，為什么豎放比橫放合理；廠房建筑中常用魚腹梁、陽臺梁為什么采用變截面？而對受壓桿件考慮其穩(wěn)定性問題時，方形為什么比矩形截面合理？這些小思考讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)材料力學(xué)的樂趣，進(jìn)一步提高學(xué)生對材料力學(xué)知識的掌握程度。

當(dāng)然不同的章節(jié)可能學(xué)習(xí)方法不同，教師進(jìn)行及時指導(dǎo)。比如基本變形構(gòu)件的內(nèi)力、應(yīng)力和變形的計算，以多做題為主來熟練掌握應(yīng)力和變形的計算公式。對于梁彎曲的位移計算，書中已列出簡單載荷作用下梁的撓度和轉(zhuǎn)角計算，有表可查，因而積分法這種復(fù)雜的計算可以少講、少做。

（四）營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。良好的教學(xué)與學(xué)習(xí)氛圍對教學(xué)活動的開展非常重要。在平時教學(xué)中，作為主講教師要做到上課不遲到，不無故請假，為人師表，以身作則。公平對待每一名學(xué)生，尊重他們，不冷嘲熱諷。對學(xué)習(xí)認(rèn)真，表現(xiàn)良好的學(xué)生要多表揚(yáng)和鼓勵，而對于學(xué)習(xí)表現(xiàn)不佳的學(xué)生，應(yīng)主動與其交流，幫助他建立正確的學(xué)習(xí)觀和人生觀。在教學(xué)中要遵循“學(xué)生是教育教學(xué)活動的主體”原則，以學(xué)生為中心，平時多關(guān)心他們，真正走進(jìn)他們的內(nèi)心。他們會因老師的言傳身教而主動學(xué)習(xí)好材料力學(xué)課程。

獨(dú)立學(xué)院學(xué)生在學(xué)習(xí)中缺乏自控力，他們需要教師來嚴(yán)格要求與嚴(yán)格管理。在課堂上，教師可以采用點(diǎn)名、隨機(jī)提問多提要求，多讓學(xué)生自己解決問題，掌握已學(xué)知識，逐步培養(yǎng)出學(xué)習(xí)該課程的興趣。同時課余要加強(qiáng)師生間的溝通，以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，通過校級材料力學(xué)精品課程網(wǎng)站這樣的網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)師生間的資源共享與信息互動。

（五）改進(jìn)成績評價方法。在材料力學(xué)課程成績評價上，宜采用整學(xué)期全過程考核方式。每一種基本變形或一個完整內(nèi)容結(jié)束后進(jìn)行小考，學(xué)生平時要上交學(xué)習(xí)與思考小結(jié)，結(jié)合平時作業(yè)情況、出勤率及課堂回答問題情況，評定學(xué)生的平時成績；根據(jù)學(xué)生在材料力學(xué)實驗前的預(yù)習(xí)報告、實驗中的動手能力與實驗后的報告撰寫情況，評定學(xué)生的實驗成績；期末考試試題則重點(diǎn)考查基本概念及學(xué)生應(yīng)用力學(xué)知識的能力。將平時成績、期末考試成績以及實驗成績一起來綜合評定學(xué)生成績。從而使考試真正成為進(jìn)一步深化課程學(xué)習(xí)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，有助于學(xué)生把更多的精力放在所學(xué)知識的掌握和運(yùn)用上，培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力。

四、結(jié)語

常言道：教學(xué)有法，但無定法，貴在得法。獨(dú)立學(xué)院土木工程專業(yè)教學(xué)方法有別于母體學(xué)校，在材料力學(xué)課程教學(xué)中，教師應(yīng)以學(xué)生為主體，注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力和自主學(xué)習(xí)能力，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)出以理論、實踐和能力相結(jié)合的具有工程素養(yǎng)的應(yīng)用型人才。

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作者簡介：

康穎安（1972-），女，湖南漣源人，博士，副教授，研究方向：材料破壞理論與力學(xué)設(shè)計、力學(xué)教學(xué)。