基于大學(xué)生自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)模式的材料力學(xué)課件研究

趙曉璇 ZHAO Xiao-xuan；陳勇 CHEN Yong；孟永奎 MENG Yong-kui；趙敏ZHAO Min；王橋WANG Qiao；李章莉LI Zhang-li

（①西安工業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院，西安 710072；②西安工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院，西安 710072）

（①School of Mechatronic Engineering，Xi'an University of Technology，Xi'an 710072，China；②School of Civil Engineering，Xi'an University of Technology，Xi'an 710072，China）

基于大學(xué)生自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)模式的材料力學(xué)課件研究

趙曉璇①ZHAO Xiao-xuan；陳勇①CHEN Yong；孟永奎①MENG Yong-kui；趙敏②ZHAO Min；王橋②WANG Qiao；李章莉②LI Zhang-li

（①西安工業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院，西安 710072；②西安工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院，西安 710072）

（①School of Mechatronic Engineering，Xi'an University of Technology，Xi'an 710072，China；②School of Civil Engineering，Xi'an University of Technology，Xi'an 710072，China）

課堂上多媒體的應(yīng)用十分重要。在材料力學(xué)教學(xué)過程中，適當?shù)膽?yīng)用多媒體教學(xué)可以化抽象為具體，幫助同學(xué)記憶和學(xué)習(xí)。所以，多媒體課件變成了教學(xué)過程中不可或缺的一部分。

多媒體教學(xué)；材料力學(xué)；課件制作

0 引言

材料力學(xué)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是工科院校中一門很重要的課程。材料力學(xué)的學(xué)習(xí)對工科學(xué)生來說非常重要，是之后專業(yè)課學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，對以后的學(xué)習(xí)起著至關(guān)重要的作用。在材料力學(xué)中，將研究對象被看作均勻、連續(xù)且具有各向同性的變形體。但在實際研究中不可能會有符合這些條件的材料，所以須要各種理論與實際方法對材料進行實驗比較。多媒體教學(xué)作為一種先進教學(xué)手段，憑借它良好的交互性、豐富的表現(xiàn)力和極大的共享性等特點，開始被高校廣泛重視并應(yīng)用。多媒體教學(xué)的出現(xiàn)，令傳統(tǒng)教學(xué)模式逐漸轉(zhuǎn)化為現(xiàn)代教學(xué)模式，很好地利用了各種媒體工具向?qū)W生展現(xiàn)一個更具象的教學(xué)模式。

1 多媒體教學(xué)與多媒體課件的概念

隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展和普及，多媒體計算機已經(jīng)逐步取代了以往的多種教學(xué)媒體的綜合使用地位。因此，現(xiàn)在我們通常所說的多媒體教學(xué)是特指運用多媒體計算機并借助于預(yù)先制作的多媒體教學(xué)軟件來開展的教學(xué)活動過程。它又可以稱為計算機輔助教學(xué)（Computer Assisted Instruction，即CAI）。多媒體課件，簡單來說就是老師用來輔助教學(xué)的工具，創(chuàng)作人員根據(jù)自己的創(chuàng)意，先從總體上對信息進行分類組織，然后把文字、圖形、圖象、聲音、動畫、影像等多種媒體素材在時間和空間兩方面進行集成，使他們?nèi)跒橐惑w并賦予它們以交互特性，從而制作出各種精彩紛呈的多媒體應(yīng)用軟件產(chǎn)品。多媒體課件是根據(jù)教學(xué)目標而設(shè)計，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容而制作的。將課堂內(nèi)容以多媒體的形式表現(xiàn)出來，向?qū)W生展現(xiàn)一種全新的教學(xué)策略。應(yīng)用多媒體軟件，例如，powerpoint，Authorware，F(xiàn)lash等，將文字，圖片，動畫等合成，大大豐富了課堂生活，開啟了嶄新的教學(xué)局面。多媒體教學(xué)繼承傳統(tǒng)教學(xué)，取之精華，一切以學(xué)生為中心，棄其糟粕，用豐富的課堂展示更能吸引學(xué)生的注意力。同時，多媒體教學(xué)已是時代發(fā)展的潮流，在科學(xué)發(fā)展日新月異的今天，傳統(tǒng)教學(xué)已經(jīng)遠遠不能滿足社會對人才的需求，多媒體教學(xué)的應(yīng)用是時代發(fā)展的必然趨勢。

2 材料力學(xué)課程特點

材料力學(xué)是工科院校的重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。材料力學(xué)（Mechanics Of Materials）是研究材料在各種外力作用下產(chǎn)生的應(yīng)變、應(yīng)力、強度、剛度、穩(wěn)定和導(dǎo)致各種材料破壞的極限。材料力學(xué)是所有工科學(xué)生必修的課程，是設(shè)計工業(yè)設(shè)施必須掌握的知識。材料力學(xué)與理論力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)并稱三大力學(xué)。材料力學(xué)性能是指材料受外力與環(huán)境聯(lián)合作用所表現(xiàn)出來的力學(xué)行為及物理本質(zhì)，是各類材料在實際應(yīng)用中要用到的共性問題。材料力學(xué)是從大量工程實踐中總結(jié)出來的理論規(guī)律，因此，其內(nèi)容與實際工程密切相關(guān)，真正能使學(xué)生學(xué)以致用。學(xué)生對現(xiàn)實生活不夠充分的了解使得學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒，甚至放棄材料力學(xué)這門課程。所以，在教學(xué)過程中向同學(xué)們展示課程內(nèi)容的來龍去脈變得更加重要，讓學(xué)生在解決問題的過程中體會到計算公式的含義。然而，材料力學(xué)公式繁多，有很多公式形相近而意不同，很容易產(chǎn)生混淆。老師在黑板上寫起來費力又費時，也為課程的進行增添了不少麻煩。抽象的力學(xué)模型也是難以理解，僅通過教師語言的講授并不能使學(xué)生完全理解。在講求高效的今天，課程課時少，內(nèi)容多，令老師和同學(xué)都產(chǎn)生畏難情緒。

3 多媒體課件在材料力學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用

多媒體教學(xué)是現(xiàn)代教學(xué)的主要途徑。在材料力學(xué)中，將研究對象看作均勻、連續(xù)且具有各向同性的變形體，但在實際研究中不可能會有符合這些條件的材料，所以須要各種理論與實際方法對材料進行實驗比較。材料在機構(gòu)中會受到拉伸或壓縮、彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn)及其組合等變形。在材料力學(xué)課堂上應(yīng)用多媒體軟件教學(xué)，可以有效地使這些變化更加形象直觀，使材料力學(xué)課程更加輕松有序的進行。目前，全國各大高校都在經(jīng)歷一場大規(guī)模的教學(xué)體制的改革。其中教學(xué)手段更加舉足輕重，多媒體課件的開發(fā)成為至關(guān)重要的一項工程。一個好的課件能使課堂輕松活躍，使學(xué)生對課堂知識理解快，吸收快，以達到高效學(xué)習(xí)的目的。多媒體教學(xué)的生動性，趣味性成就了現(xiàn)代教學(xué)的特色。多媒體課件形象直觀、針對性強。從生活中總結(jié)實例，使課堂與工程實際接軌，引導(dǎo)學(xué)生將實際生活中的工程實例轉(zhuǎn)化為力學(xué)模型，并運用所學(xué)知識，對問題進行分析和解決，從而使材料力學(xué)更加貼近生活，應(yīng)用于生活。

在材料力學(xué)的學(xué)習(xí)中，存在很多的重要假設(shè)，這些假設(shè)用文字表述很容易，可是理解起來就比較困難。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中一切都是由教師決定。從開始備課時就事先安排了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略、教學(xué)方法、教學(xué)步驟等，學(xué)生只能進行“填鴨”式的教育，被動地參與這個過程，即處于被灌輸?shù)臓顟B(tài)。而在多媒體計算機這樣的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)生則可以按照課件給出的實例和老師產(chǎn)生互動。學(xué)生在這樣的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境中有了主動參與的可能，而不是一切都由教師安排好，學(xué)生只能被動接受。按認知學(xué)習(xí)理論的觀點，人的認識不是外界刺激直接給予的，而是外界刺激與人的內(nèi)部心理過程相互作用產(chǎn)生的，必須發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性，才能獲得有效的認知，這種主動參與性就為學(xué)生的主動性、積極性的發(fā)揮創(chuàng)造了很好的條件。所以，在課堂上配合多媒體的講解，就很容易被學(xué)生接受。還有很多強度、剛度概念，應(yīng)力的均勻分布如果可以配合動畫來講解，學(xué)生也更容易記憶。配合多媒體課件講解，把老師從黑板上解脫出來，學(xué)生也能通過各種動畫對力學(xué)模型有了更清晰的理解，教師也相對輕松。多媒體教學(xué)的優(yōu)勢，就體現(xiàn)在用動畫模擬圓軸拉伸、扭轉(zhuǎn)、彎曲等變化規(guī)律時，更加形象生動培養(yǎng)學(xué)生靈活運用材料力學(xué)知識解決實際問題的能力，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性和啟發(fā)性。因此，多媒體課件逐漸成為教學(xué)課堂中必不可少的組成部分。

4 總結(jié)

材料力學(xué)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，又是一門和工程結(jié)合比較緊密的課，多媒體是現(xiàn)代科技發(fā)展的產(chǎn)物，運用現(xiàn)代媒體技術(shù)進行的教學(xué)，將多媒體課件應(yīng)用到材料力學(xué)教學(xué)方法中，在繼承傳統(tǒng)教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，更加結(jié)合實際，提高教學(xué)品質(zhì)和教學(xué)效率。所以用多媒體演示一些工程實例、文字和圖形及動畫相結(jié)合的內(nèi)容又有它的優(yōu)越性。它體現(xiàn)了“以學(xué)生為本”的理念。在傳統(tǒng)教學(xué)中配合多媒體的展示，在繼承材料力學(xué)傳統(tǒng)的教學(xué)方式的基礎(chǔ)上，充分利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)，極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，傳遞給學(xué)生更多的信息，增強教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。使學(xué)生能夠在課堂中了解實際情況，不再“死讀書”，對學(xué)習(xí)生活產(chǎn)生更大的興趣，從而可以將材料力學(xué)課程學(xué)得更好。

[1]梁治明，丘侃.材料力學(xué)[M].高等教育出版社，1984.

[2]劉鴻文.材料力學(xué)（第4版）[M].高等教育出版社，2004.

[3]孫訓(xùn)方等.材料力學(xué)（第三版）[M].北京:高等教育出版社,1994.

[4]柳禮泉,薛其林.“兩課”教學(xué)運用多媒體手段的幾點思考[J].大學(xué)教育科學(xué),2005.

[5]鐘曼莉,劉志文.課件的精心準備和合理利用是關(guān)鍵.中國教育科研計算機網(wǎng).

Research on Mechanics of Materials Courseware Based on the Pattern of College Students'Independent Innovation Learning

The application of multimedia is very important in classroom teaching.In the process of material mechanics teaching,the proper application of multimedia teaching can make abstract knowledge concrete,so as to help students memorize and learn.So,multimedia courseware becomes an integral part of the teaching process.

multimedia teaching；mechanics of materials；courseware

趙曉璇（1993-），女，陜西渭南人，西安工業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院在讀本科生，機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)。

G642

A

1006-4311（2014）11-0230-02

陜西省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（1358）。