《材料力學(xué)》課程教學(xué)方法探究

摘 要：《材料力學(xué)》是高校工科類專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程，是相關(guān)專業(yè)后續(xù)學(xué)習(xí)的必修課程。本文從學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)難點(diǎn)和關(guān)注點(diǎn)切入，從教學(xué)方法方面進(jìn)行了探討，提出了“學(xué)中做，做中學(xué)”、“第二課堂”“學(xué)生老師”等教學(xué)方法，且已在學(xué)生中實(shí)施，都得到了很好的效果。

關(guān)鍵詞：材料力學(xué)；教學(xué)方法；自學(xué)能力

材料力學(xué)是各高校工程類專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程之一，是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程[ 1 ]。材料力學(xué)的研究對(duì)象主要是棒狀材料，如桿、梁、軸等。材料力學(xué)的知識(shí)不僅可幫助工程人員在實(shí)踐中確定合理的材料，還可確定材料的截面尺寸或校核其強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，在工程實(shí)踐中發(fā)揮著重要作用[ 2 ]。

《材料力學(xué)》課程具有理論概念性強(qiáng)，方法技巧性要求高的特點(diǎn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不易掌握知識(shí)點(diǎn)。通過教學(xué)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)和關(guān)注點(diǎn)主要集中在以下幾個(gè)方面：（1）《材料力學(xué)》課程不易入門；（2）《材料力學(xué)》的學(xué)習(xí)方法；（3）理論知識(shí)和實(shí)際工程問題聯(lián)系在何處？只有解決好了學(xué)生的這些問題，才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，端正學(xué)習(xí)態(tài)度，理解關(guān)鍵概念，對(duì)他們后續(xù)的學(xué)習(xí)和對(duì)材料力學(xué)知識(shí)的運(yùn)用方面都是大有裨益的[ 3 ]。

1 教學(xué)方法探究

1.1 入門教學(xué)

任何一門學(xué)科的發(fā)展都有其特定的歷史，人類歷史有多久，力學(xué)的歷史就有多久。材料力學(xué)是理工類專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程，是從伽利略時(shí)期以來在工程應(yīng)用過程中不斷發(fā)展起來的一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，在其形成和發(fā)展過程中一直伴隨著不同領(lǐng)域的工程應(yīng)用[ 4 ]。因此，在課程初始對(duì)歷史上有關(guān)工程案例的介紹便有助于學(xué)生理解材料力學(xué)的發(fā)展史，讓他們?cè)诠湃说闹腔酆臀拿髦信囵B(yǎng)學(xué)習(xí)《材料力學(xué)》課程的興趣。比如，引入材料的變遷給農(nóng)業(yè)機(jī)械帶來的影響，說明材料力學(xué)知識(shí)為人類社會(huì)所做的貢獻(xiàn)，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的使命感。

人的知識(shí)都是來自于自然，伽利略在探討空心梁承載能力時(shí)，曾引入了鳥類的骨骼和蘆葦。因此，在課堂上引入身邊經(jīng)常有所接觸的動(dòng)植物現(xiàn)象來引導(dǎo)學(xué)生觀察生活，發(fā)現(xiàn)材料力學(xué)的奧秘。

1.2 學(xué)中做，做中學(xué)

材料力學(xué)研究力的內(nèi)效應(yīng)，即物體變形和破壞的規(guī)律。材料力學(xué)將工程中廣泛使用的各種機(jī)械零部件單獨(dú)分離出來，簡(jiǎn)化為構(gòu)件，研究它們的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等承載能力，從而幫助工程人員選擇有足夠承載能力又經(jīng)濟(jì)合理的材料完成相關(guān)構(gòu)件的設(shè)計(jì)[ 5 ]。

材料力學(xué)可以算作工科課程中的文科，因?yàn)槠渲嘘P(guān)于力學(xué)的理論闡述較多，從而導(dǎo)致該課程理論性強(qiáng)，數(shù)學(xué)推導(dǎo)、計(jì)算煩瑣，對(duì)于大部分學(xué)生來說，學(xué)習(xí)較為吃力；對(duì)于老師來說，在教授的過程中，難把理論知識(shí)生動(dòng)化。目前大部分教學(xué)采用多媒體的方式進(jìn)行，將以前難以理解的知識(shí)點(diǎn)通過語音、動(dòng)畫等形式展示給學(xué)生，但是多媒體教學(xué)信息量大，學(xué)生容易引起學(xué)習(xí)上的疲勞且不易跟上學(xué)習(xí)進(jìn)度。此外，《材料力學(xué)》課程理論性偏高，很多知識(shí)點(diǎn)都需要強(qiáng)加記憶，對(duì)于工科學(xué)生來說不易融入。因此，在教學(xué)過程中，根據(jù)學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，系統(tǒng)設(shè)計(jì) “學(xué)中做”、“做中學(xué)”遞進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。

（1）通過課堂教學(xué)，將材料力學(xué)的理論知識(shí)通過多媒體、板書等形式傳授給學(xué)生，讓學(xué)生初步掌握相關(guān)理論知識(shí)，完成第一階段的“學(xué)”。然后根據(jù)所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的小課題，讓學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)，將理論知識(shí)和實(shí)踐緊密結(jié)合，完成第二階段的“做”。

（2）通過校內(nèi)實(shí)訓(xùn)，將課程的知識(shí)點(diǎn)和工程實(shí)例串聯(lián)起來，設(shè)計(jì)出一系列專門的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，讓學(xué)生在老師的指導(dǎo)下完成模擬工程案例的解決，從而有機(jī)的將理論和實(shí)踐相連。學(xué)生在動(dòng)手解決問題的過程中，不但能使課堂上所學(xué)的理論知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固，更能讓學(xué)生的動(dòng)手能力，自我學(xué)習(xí)能力及綜合能力得到很大提高。

1.3 引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)自學(xué)能力

傳統(tǒng)的教學(xué)模式一般是教師利用多媒體或者傳統(tǒng)的方法進(jìn)行講授，主要是老師講授為主，學(xué)生課堂被動(dòng)接受為輔，學(xué)生參與度不高，接受起來相對(duì)較難，學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力也得不到提升和改進(jìn)。因此，《材料力學(xué)》在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)積極培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[ 6 ]，將傳統(tǒng)的“老師為主導(dǎo)”的教學(xué)模式進(jìn)行改變提升，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，使學(xué)生不再單純的接受灌輸式教育。

（1）課余時(shí)間，在學(xué)生當(dāng)中開設(shè)第二課堂，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和提高參與整個(gè)課程學(xué)習(xí)的參與度。首先，將授課班級(jí)分成若干小組，給每個(gè)小組一定的課題驅(qū)動(dòng)，主要是在網(wǎng)絡(luò)或者現(xiàn)實(shí)中普遍存在的與材料力學(xué)相關(guān)的工程實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生利用所用的材料力學(xué)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行分析、解決。學(xué)生在解決問題的過程中，可以利用教材的相關(guān)知識(shí)、通過網(wǎng)絡(luò)尋求幫助、向老師請(qǐng)教等不同方式學(xué)習(xí)得出結(jié)論，使得材料力學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)際工程問題之間緊密聯(lián)系起來。

（2）在教學(xué)課程中，設(shè)立“學(xué)生教師”。教師在授課過程中，根據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況和融入學(xué)習(xí)的參與度，在學(xué)生當(dāng)中隨機(jī)抽取學(xué)生作為臨時(shí)“教師”。教師根據(jù)授課計(jì)劃安排，讓學(xué)生選擇自己感興趣的部分，并指導(dǎo)學(xué)生備課、查閱資料，幫助學(xué)生完成這一部分課程的教學(xué)工作。通過此種方式，大大提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握度，也能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。

教師在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，也應(yīng)當(dāng)時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)和思想動(dòng)態(tài)，根據(jù)學(xué)生的反映調(diào)整教學(xué)方式，改變教學(xué)模式。

2 結(jié)語

《材料力學(xué)》課程作為一門專業(yè)課程，在課程體系中有著重要的地位，提高教學(xué)質(zhì)量培養(yǎng)高素質(zhì)人才是高校賴以生存和發(fā)展的前提條件。因此，只有在教學(xué)過程中充分發(fā)揮教師的引領(lǐng)作用，不斷充實(shí)教師本身的專業(yè)技能，適時(shí)更新教學(xué)方式和手段，才能讓老師“寓教于樂”，讓學(xué)生“寓學(xué)于樂”。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王業(yè)斌.《西方經(jīng)濟(jì)學(xué)》課程實(shí)施課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探討[J].中國校外教育，2012（5）：105.

[2] 金雪軍，楊曉蘭.實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)[M].北京：首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)出版社，2006.

[3] 于亞婷，杜平安，周曉明.《材料力學(xué)》教學(xué)中關(guān)鍵問題解決方法探討[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2014（8）：173.

[4] 季順迎，武金瑛，馬紅艷.力學(xué)史知識(shí)在材料力學(xué)教學(xué)中的結(jié)合與實(shí)踐[J].高等理科教育，2012（4）：137-138.

[5] 凌偉，文毅，殷民.材料力學(xué).西安：西安交通大學(xué)出版社，2014：1-2.

[6] 陳茹儀，孫洪軍.“材料力學(xué)”課程教學(xué)方法教學(xué)手段的研究與改革[J].遼寧工學(xué)院學(xué)報(bào)，2007（3）：133.

作者簡(jiǎn)介：周英菊，女，漢族，貴州甕安人，碩士，貴州交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，研究方向：材料。