基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的材料力學(xué)性能教學(xué)改革

左立杰 史云云 賀毅強(qiáng) 馮立超 王娜

摘 ?要：材料力學(xué)性能是一門基礎(chǔ)專業(yè)必修課程，以打開學(xué)生對材料使用性能的認(rèn)知為前提，引領(lǐng)其進(jìn)行專業(yè)深入研究為目的。針對傳統(tǒng)材料力學(xué)性能課程教學(xué)的弊端和培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要性，分析“材料力學(xué)性能”課程現(xiàn)狀和教學(xué)改革的必要性，提出“材料力學(xué)性能”教學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用分析能力為目標(biāo)，通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、引進(jìn)多元化教學(xué)方式、改善教學(xué)考核方式等實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：材料力學(xué)性能 ?應(yīng)用型人才 ?教學(xué)改革 ?教學(xué)

中圖分類號：TB301-4;G642 ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1672-3791（2020）11（b）-0143-03

Abstract： The required course of mechanical properties of materials is very important for basic majors. The aims of this course are to open students' understanding of the performance of materials and lead them to conduct in-depth professional research. ?Based on the shortcomings of traditional "mechanical properties of materials" teaching and the importance of training applied talents， the current situation of "mechanical properties of materials" courses and the necessity of teaching reform were analyzed. ?It is proposed that the teaching of "mechanical properties of materials" should aim at cultivating students' application analysis ability， and achieve teaching goals by optimizing teaching content， introducing multiple teaching methods， and improving teaching assessment methods.

Key Words： Mechanical properties of materials; Applied talents; Teaching reform; Teaching

《材料力學(xué)性能》以金屬材料力學(xué)性能為基礎(chǔ)和重點，涵蓋了材料靜載拉伸、彎曲、疲勞及變形破環(huán)規(guī)律等基礎(chǔ)理論知識，且內(nèi)容范圍廣，知識點分散，表現(xiàn)為概念多、公式多、內(nèi)容繁碎復(fù)雜不易于學(xué)生理解，因而學(xué)生對該課程的知識的理解往往僅停留在死記硬背階段，僅滿足于通過課程期末考試，學(xué)習(xí)之后也基本不復(fù)習(xí)，根本達(dá)不到舉一反三、靈活運用的目的。然而，隨著社會的高速發(fā)展，全民生活水平的提高，與此同時就業(yè)壓力呈增加的趨勢，社會對技術(shù)人才的要求亦越來越高，故只有擁有真才實學(xué)的應(yīng)用型人才才能在人才市場中占有一席之地，而應(yīng)用型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵在于專業(yè)知識的理解與運用。于此，材料力學(xué)性能教學(xué)改革勢在必行。

1 ?靈活多變的授課方式

1.1 良好的課堂環(huán)境

由于該課程的枯燥乏味的特點，良好的課堂環(huán)境成為了改善教學(xué)效果最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。書本與知識點固然枯燥不可避免，但若老師只是按部就班地講解知識，播放固定的PPT，如此的課堂必然讓學(xué)生覺得味同嚼蠟，難以讓學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。從培養(yǎng)學(xué)生的科研精神講，適當(dāng)?shù)叵驅(qū)W生講訴知識發(fā)現(xiàn)的過程，有助于激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在材料力學(xué)性能課上，可以給學(xué)生介紹力學(xué)的發(fā)展史，列舉一些與材料力學(xué)性能有關(guān)的史實與生活實例。例如，在講拉壓胡克定律時簡要介紹東漢鄭玄發(fā)現(xiàn)力與位移成正比的規(guī)律[1];在面對硬生生的材料學(xué)概念時，通過展示鉆石、銀錠等實物的圖像資料，向?qū)W生說明硬度的概念、含義和用途等。通過名人經(jīng)歷與日常生活中常見的案例會更加容易理解的圖像視頻資料，豐富學(xué)生對材料力學(xué)性能的感性認(rèn)識，增強(qiáng)學(xué)生對后續(xù)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)積極性。其次，在引導(dǎo)學(xué)生分析和解決問題講，在講授材料的低溫脆性時，列舉世界上曾出現(xiàn)的船舶、橋梁等在低溫環(huán)境下斷裂的工程實例與工程師的解決辦法[2]，讓學(xué)生了解材料低溫性能的變化情況。

1.2 靈活的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

由于學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容較多，分配到該課程的課堂教學(xué)時間有限，教師們即使竭盡所能節(jié)約時間也無法對所有的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)講解，而該課程中有一系列通俗易懂的內(nèi)容完全可以讓學(xué)生在課余時間自己進(jìn)行學(xué)習(xí)，只需教師們在空閑時錄制好教學(xué)視頻并將這一系列講解視頻上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。另外，教師們還可以把學(xué)生們在平臺的學(xué)習(xí)情況納入該課程的最終考核中，這樣不僅可以節(jié)約寶貴的課堂教學(xué)時間，又能完成該課程所有的教學(xué)內(nèi)容。不僅如此，教師們還可以將教學(xué)課件、通俗的力學(xué)動畫和相關(guān)材料故事等傳到網(wǎng)絡(luò)平臺上，以便同學(xué)們更好地理解該課程。還可以上傳由簡至難的相關(guān)課程習(xí)題供同學(xué)們進(jìn)行自己學(xué)習(xí)狀況的自測與鞏固，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺為學(xué)生預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí)提供了很好的機(jī)會，達(dá)到更好的教學(xué)效果。

2 ?全面的課程考核體系

傳統(tǒng)的課程考核主要通過一張知識點不完全的試卷來判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，有一條固定的60分及格線，考試成績在60分以下的同學(xué)統(tǒng)統(tǒng)被認(rèn)為課程學(xué)習(xí)效果不理想，在老師同學(xué)的腦海里也被烙上了“差生”的烙印，故而他們很少受到老師的重視和鼓勵，學(xué)習(xí)的積極性也會受到很嚴(yán)重的打擊。而在“及格線”以上即考到60分的同學(xué)便被認(rèn)為課程學(xué)習(xí)狀況通過，暫且不談高分同學(xué)，那些僅僅比“及格線”高出幾分或者僅僅卡在“及格線”的同學(xué)因此沾沾自喜，自以為課程學(xué)習(xí)達(dá)到要求，其實大部分存在運氣成分，他們在課后更加不會鞏固課程知識，我們所期望的教學(xué)成果也不會突出。僅憑一張成績單無法說明學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，因此，全方位的教學(xué)考核必不可免。這就要求將學(xué)生的實際動手能力即學(xué)生在該課程的實驗過程中的收獲，來判斷學(xué)生是否可以將學(xué)習(xí)到的知識并舉一反三真正運用于實踐和生活中。真正做到以學(xué)生為主體，改革現(xiàn)有的教學(xué)效果評價方式，以學(xué)生的“應(yīng)用能力”作為教學(xué)考核的主要方面，教師的教學(xué)效果也直接與學(xué)生的應(yīng)用分析能力掛鉤[3]。此外，這一考核體系還有利于教師發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的問題及時調(diào)整教學(xué)環(huán)節(jié)，講究“實效性”，讓學(xué)生重視小組討論，集思廣益，提高教師的教學(xué)效果。

增加期中測評，占期末考總成績的20%。期中測評以考察學(xué)生實際應(yīng)用能力為主，隨機(jī)將學(xué)生分成小組，以實際生產(chǎn)中因力學(xué)性能產(chǎn)生的實例為基礎(chǔ)，每組學(xué)生分別討論分析該實例涉及的力學(xué)性能指標(biāo)以及相應(yīng)的原理等，據(jù)此分別撰寫實例分析報告，要求深入刨析實例，闡明相關(guān)的力學(xué)性能指標(biāo)不達(dá)標(biāo)會產(chǎn)生哪些失效行為，以及如何預(yù)防相應(yīng)失效行為產(chǎn)生的危害等。

此外，加大實驗教學(xué)成績在期末總成績的比重至20%，深化教學(xué)成績的評定準(zhǔn)則。改變實驗課程中以實驗報告為主的考核手段的方式，轉(zhuǎn)向?qū)W(xué)生實踐能力、解決實際問題能力和實驗結(jié)果分析能力的考核[4]，增加對學(xué)生實驗過程和實驗結(jié)果的監(jiān)控。最后，應(yīng)加大對學(xué)生進(jìn)行實驗抄襲、違規(guī)操作等行為的懲罰力度，讓其認(rèn)識到重視實驗紀(jì)律的重要性。

3 ?結(jié)語

通過對材料力學(xué)性能這一課程的教學(xué)進(jìn)行探索和改革，已初步取得了一些成果。由此可知，大學(xué)生的實踐能力直接關(guān)系到他們的創(chuàng)新能力，也是衡量教育成敗的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的“材料力學(xué)性能”教學(xué)過于重視學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識的掌握且長期對學(xué)生進(jìn)行低效率輸入，一方面忽視了學(xué)生的接收效果，導(dǎo)致大部分學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)的思想，另一方面忽視了培養(yǎng)學(xué)生自主動手的實踐能力，不利于學(xué)生能力的全面提升，更不利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。作為教師要全方面考慮自己的教學(xué)方法，及時認(rèn)識到不足并加以調(diào)整。該課程教學(xué)模式的改革還在繼續(xù)探索和堅持，多傾聽學(xué)生的意見，傳授理論知識的同時也要增加學(xué)生應(yīng)用能力和自主實踐的鍛煉機(jī)會。只有不斷地進(jìn)行探索、嘗試和總結(jié)，才能不斷改進(jìn)教學(xué)效果，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。

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