材料力學(xué)教學(xué)中應(yīng)用研討課教學(xué)方法的探討

劉靜　汪中厚　張麗芳

【摘 要】研討課作為一種新的授課方式，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維有重要的作用。該文根據(jù)材料力學(xué)課程的特點(diǎn)、教學(xué)現(xiàn)狀，對(duì)在課堂教學(xué)中引入研討課的教學(xué)方法進(jìn)行了探索。探討了引入該方法的必要性、教學(xué)內(nèi)容的選擇、教學(xué)方法的設(shè)計(jì)三個(gè)方面，從而為實(shí)現(xiàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)材料力學(xué)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的教學(xué)目標(biāo)提供參考。

【關(guān)鍵詞】材料力學(xué)；研討課；教學(xué)方法；討論

【Abstract】As a new kind of teaching method， seminar is very important for training the creative thinking of the students. It is explored to introducing the seminar method in the teaching of Mechanics of Material according the characteristics and teaching conditions of this course. Three aspects including the necessity of introducing this teaching method， choice of the teaching content， design of the teaching method are discussed， providing references for realizing teaching goals of motivating and initiating the Mechanics Material learning interest， training the innovation and engineering capability of the students.

【Key words】Mechanics of material； Seminar； Teaching method； Discussion

材料力學(xué)課程是工科眾多專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，是彈性力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、巖土力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等一系列后續(xù)課程的基礎(chǔ)，為工科學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程起承上啟下的橋梁作用。材料力學(xué)知識(shí)在工程技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，和工程實(shí)際結(jié)合比較緊密，所以該課程既具有較強(qiáng)的理論性，又具有鮮明的工程實(shí)踐性。所以深入研究本課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，有助于更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和分析、解決工程實(shí)際問題的能力。

1 材料力學(xué)的課程特點(diǎn)與教學(xué)現(xiàn)狀

材料力學(xué)內(nèi)容多，包括軸向拉壓、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲、應(yīng)力狀態(tài)分析和強(qiáng)度理論、組合變形，壓桿穩(wěn)定、交變應(yīng)力、能量法等，課程頭續(xù)繁多，內(nèi)容繁雜，而課時(shí)一直都在壓縮，要在這么有限的課時(shí)內(nèi)把所有的知識(shí)點(diǎn)講透、講細(xì)，對(duì)老師的講授和學(xué)生的接受都是一個(gè)挑戰(zhàn)。材料力學(xué)的教學(xué)一般都是采用演繹模式授課，即先進(jìn)行理論推導(dǎo)，然后再應(yīng)用到具體問題，在進(jìn)行理論推導(dǎo)之前，必須先提出一些推導(dǎo)所用到的基本概念，如應(yīng)力、應(yīng)變等，而對(duì)于這些深?yuàn)W難懂的重要概念，由于學(xué)生缺乏先期的基礎(chǔ)，以原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)來接受和理解起來是非常困難的。這就導(dǎo)致了許多學(xué)生認(rèn)為材料力學(xué)理論抽象、內(nèi)容枯燥無味，從而產(chǎn)生畏難、抵觸情緒，進(jìn)而失去學(xué)習(xí)的興趣[1]。不僅如此，由于材料力學(xué)又是一門與工程實(shí)踐結(jié)合較緊密的學(xué)科，由于學(xué)生實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)少，理論與實(shí)際難以結(jié)合，所以存在課堂上很多內(nèi)容難以透徹理解的問題。時(shí)間一長，學(xué)生就失去了學(xué)習(xí)動(dòng)力，處于一種被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，影響教學(xué)效果。所以優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)基本技能、專業(yè)技能的訓(xùn)練，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手和創(chuàng)新能力是提高材料力學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要一環(huán)。

2 材料力學(xué)教學(xué)中應(yīng)用研討課教學(xué)方法的必要性

隨著教學(xué)改革工作的不斷深入，我國許多大學(xué)開始引入西方國家的研討課教學(xué)方法。研討課是圍繞教材重點(diǎn)、難點(diǎn)或某一問題，組織學(xué)生研究討論，以提高認(rèn)識(shí)、把握重點(diǎn)、突破難點(diǎn)或解決問題的一種教學(xué)方式，它強(qiáng)調(diào)師生互動(dòng)，旨在探索和研究教學(xué)過程中激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力[2]。通過專題研討使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和拓展知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力。教師可以針對(duì)課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，設(shè)置相應(yīng)的討論專題，這些題目可以沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，并且有多種解決方法，讓學(xué)生分組準(zhǔn)備。研討課的題目與課程內(nèi)容相關(guān)，更是學(xué)科前沿及熱點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生研究的興趣，需要學(xué)生課后查閱文獻(xiàn)，自己提出思路、分析和解答。在研討課上由教師引導(dǎo)，每組學(xué)生可選代表主講，通過板書、圖片、多媒體、等多種形式來靈活展示和闡述，其他同學(xué)和教師來進(jìn)行提問、討論，最后教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)。這種教學(xué)形式改變了傳統(tǒng)的以教師為主的教學(xué)，課堂教學(xué)實(shí)現(xiàn)由原來的以教師為中心向以學(xué)生為中心轉(zhuǎn)變，把課堂交給學(xué)生，教學(xué)目的也從以前的以知識(shí)傳授為目的轉(zhuǎn)變?yōu)橐耘囵B(yǎng)學(xué)生能力為目的[3]。所以在材料力學(xué)這門課程中引入研討課的教學(xué)方法，不僅可以作為課堂教學(xué)的必要補(bǔ)充以強(qiáng)化教學(xué)效果，更是實(shí)現(xiàn)師生交流的手段與過程，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

3 材料力學(xué)教學(xué)中應(yīng)用研討課教學(xué)方法的具體措施

3.1 教學(xué)內(nèi)容的選擇

研討課內(nèi)容選擇的恰當(dāng)與否是決定能否取得好的教學(xué)效果的關(guān)鍵性因素。一個(gè)好的討論題目可以激發(fā)學(xué)生的興趣，活躍課堂氣氛，增加學(xué)生提問、討論以及學(xué)習(xí)的積極性從而達(dá)到預(yù)定的教學(xué)目的。研討課內(nèi)容的選擇首先要考慮到學(xué)生的專業(yè)背景，了解他們的興趣，只有這樣才能使他們積極主動(dòng)地加入到課堂討論中。選題內(nèi)容不僅應(yīng)該選擇教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)，并且還應(yīng)該有擴(kuò)展性和挖掘性的關(guān)鍵內(nèi)容，既要在學(xué)生力所能及的范圍內(nèi)，又需要通過查閱資料才能解決。根據(jù)材料力學(xué)教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容的安排，設(shè)置不同的專題板塊，比如設(shè)置基本變形，強(qiáng)度理論，壓桿穩(wěn)定和能量法四個(gè)板塊，然后分別針對(duì)四個(gè)板塊的重點(diǎn)和關(guān)鍵問題，設(shè)計(jì)選題，也可以根據(jù)課時(shí)的安排，在課程主要內(nèi)容講完時(shí)設(shè)計(jì)一次綜合的研討主題課。比如，筷子原理，獨(dú)木橋過河，火車過橋，典型的工程事故案例等等。選題來源可以采用工程項(xiàng)目研究中的相關(guān)力學(xué)問題，也可以參考?xì)v屆大學(xué)生力學(xué)競賽的題目，還有生活中的力學(xué)問題，也可以教師自己思考研究一個(gè)綜合的力學(xué)問題，但遵循的原則就是與相應(yīng)版塊教學(xué)內(nèi)容相關(guān)，能對(duì)課堂內(nèi)容綜合、深化，以啟發(fā)學(xué)生的思維，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，鍛煉學(xué)生綜合分析的能力為目的。

3.2 教學(xué)方法的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行不同板塊內(nèi)容教學(xué)伊始，就把對(duì)應(yīng)的研討課的題目給學(xué)生布置下去，讓學(xué)生自己課后查資料，學(xué)生分組，自主探究，等相應(yīng)部分教學(xué)內(nèi)容結(jié)束時(shí)，抽出一節(jié)課的時(shí)間來組織研討課。討論內(nèi)容圍繞布置的研討課的題目展開，需要學(xué)生查閱資料，運(yùn)用相關(guān)材料力學(xué)知識(shí)進(jìn)行邏輯推理，每個(gè)小組可選出小組代表來闡述本小組的討論結(jié)果，其他小組成員補(bǔ)充內(nèi)容，別的小組成員隨時(shí)可以發(fā)問，這樣可以充分鍛煉到每個(gè)人。在研討課的過程中，教師要發(fā)揮主導(dǎo)作用，對(duì)討論進(jìn)行有效控制和正確導(dǎo)向，積極引導(dǎo)學(xué)生圍繞主題展開討論，避免離題，同時(shí)要注意為學(xué)生營造一個(gè)自由、寬松、和諧的討論空間[4]。在進(jìn)行問題討論時(shí)，要激發(fā)學(xué)生的濃厚興趣，使學(xué)生能夠情緒高漲、積極主動(dòng)地去學(xué)習(xí)、研究。適當(dāng)?shù)卦O(shè)置多種形式的教學(xué)情景，如在討論過程中可穿插講述一些歷史上的小故事，實(shí)際的工程案例，還可以把學(xué)生自己感興趣的力學(xué)競賽模型與所討論的新技術(shù)內(nèi)容聯(lián)系起來，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性。

在討論的最后，教師可以做一些總結(jié)和講解。根據(jù)對(duì)討論的情況進(jìn)行一般性的評(píng)述，對(duì)正確的、有亮點(diǎn)的地方要給予肯定和補(bǔ)充完善，對(duì)知識(shí)要點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確完整地概括，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變思維方式，學(xué)會(huì)全方位、多角度地去認(rèn)識(shí)問題，從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，和理論知識(shí)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

4 結(jié)論

材料力學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，課程的內(nèi)容與工程實(shí)際緊密結(jié)合，它不僅具有理論性，又有一定的實(shí)用性。在教學(xué)過程中，圍繞教學(xué)內(nèi)容，理論聯(lián)系實(shí)際，采用研討課的教學(xué)方法，體現(xiàn)以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體，創(chuàng)造良好的課堂人際氛圍，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，豐富學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)，全面加強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)以適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]方曉峰，王靜，于寧莉.高等數(shù)學(xué)研討課教學(xué)初探[J].大學(xué)教育，2014（8）：58-59.

[3]劉靜，周曉玲，汪中厚.淺談工程力學(xué)教學(xué)中實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng) [J].上海理工大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2013，35（2）：177-180.

[4]劉靜.關(guān)于在課堂教學(xué)中開設(shè)討論課的一些體會(huì)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008（15）：218.

[責(zé)任編輯：朱麗娜]