单位文秘网 2021-07-28 08:16:29 点击: 次
【摘 要】 本文在分析材料力学课程教学内容现状的基础上,针对教学中存在的问题,对教材内容的更新和改革提出建议:适当删减学科交叉内容;添加工程实例及拓展内容深度,将理论与工程实例相结合,切实提高学生理论结合实际的能力,达到应用型人才培养目标。
【关键词】 材料力学;教学现状;课程内容;改革建议
材料力学是工科院校重要的技术基础课程之一,是学生学习专业课的基础[1-3]。为了培养具有宽厚的理论基础、系统的专业知识以及实践能力、适应能力和创新精神的应用型人才,材料力学进行了教学内容的改革探索。在分析教材现状的基础上,对教材内容的改革提出了一系列的意见和建议。材料力学课程的改革主要体现在内容的删减及添加两方面,一方面,材料力学教材中与其他课程的交叉内容可以进行适当的删减;另一方面,将理论与工程实例相结合,并适当的增加内容深度,结合实际情况添加扩展内容。通过教学内容的改革,切实提高学生理论结合实际的能力,达到应用型人才培养目标。
一、材料力学课程内容现状
目前高等院校采用的材料力学教材的基本内容主要包括拉伸、压缩与剪切、扭转、弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形、应力与应变分析、强度理论、组合变形、压杆稳定及平面图形的几何性质等[4]。材料力学是一门变形体入门的技术基础课,课程的教学目的和任务是使学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础知识、比较熟练的计算能力以及一定的分析能力和初步的实验能力,培养学生的力学素质和定性、定量分析能力,为学生学习相关专业课程及进行结构设计和科学研究奠定良好的基础。材料力学教材内容阐述了材料力学的基本规律,涉及面较广,理论性强,较好的满足了力学的教学要求,但部分内容已显陈旧[5,6],部分内容涉及面广但深度不够,有些内容理论性较强但未强调其具体应用,因此,教材内容在贯彻理论结合实际,反映科学技术的新发展,删繁就简等方面略有不足,有待改进。
二、课程改革的意见和建议
在分析材料力学教材内容现状的基础上,对教材内容的改革提出了一系列的意见和建议,材料力学课程的改革主要体现在内容的删减及添加两方面。
1、教学内容的删减
随着科学技术的发展,材料力学教材必须要不断地更新添加新知识,由于课时的限制,在增加新知识的同时必须要对原有知识进行适当的删减。教材中部分陈旧冗长的内容应当删去,同时,与其它学科,例如理论力学、机械原理及机械设计等有交叉内容的知识点也可以做适当的删减。例如,材料力学教材中的交变应力部分在其他课程中有所涉及,因此,在讲解过程中基本理论可以加以删减,主要分析强度校核部分。
当然,对删减内容的选取必须进行认真研究。一方面,教材中的有些基本概念能够起到十分重要的承上启下的作用,不能随意删减;另一方面,教材内容本身有一定的联系性和系统性,简单的删减可能会破坏教材本身的连贯性和整体性,因此,必须根据教材的基本结构,在不失教学意义的前提下有针对性的删减。
2、教学内容的添加
随着科技的发展,教材中应适当的增加新的内容。例如,材料力学的研究对象是各向同性的材料,应适当的增加一些各向异性工程材料的研究内容,以适应科技发展的需要。当然,新内容必须尽量反映科学技术的新发展,并且是比较成熟的新理论,而不仅仅是新思想或新资料的堆积。
为了使学生更好的理论联系实际,做到学以致用,在理论知识讲解的同时加入相关的典型工程案例,加深学生对理论知识的理解。教材中涉及到简单的拉压超静定问题时,主要讲解了超静定的概念和求解方法,为了使学生认识到超静定问题的重要性,可以加入商场加层改造的工程实例,以角钢加固为例进行实际计算练习。同样的问题还有很多,例如,教材中只介绍了刚架的定义和刚架内力图的画法,而现实中哪些结构是刚架结构,画刚架内力图的意义何在教材都未曾涉及,在教材中结合钻床进行理论讲解更容易引起学生的共鸣和重视。教材各章节都有相应的练习题,为避免因题量大而使学生产生抵触心理的情况发生,巩固题型应适当的增加工程中极具代表性的实例,激发学生探究兴趣的同时,为将来真正参与到工程实践中打下坚实的基础。
当今世界科技知识更新速度非常快,为了培养应用型人才,必须适当的加深教材内容的深度,增加部分扩展知识。拓展内容一般要符合两个条件,一是出于工程实际应用的要求,具有较强的实践性,二是出于知识体系整体优化的要求,具有较强的理论性。材料力学教材中对静载荷在固定位置作用下构件安全问题的校核进行了详细讲解,但在工程实际中,很多构件所受载荷是可以移动的,例如门式或桥式起重机的横梁,设计此类结构时,必须要考虑可动载荷的位置对安全性的影响。无冲击移动载荷不但在实际中应用广泛,而且是很多高校考研的重点内容之一,出于实践性和理论性的双重考虑,无冲击移动载荷作用下构件安全问题的校核计算成为材料力学课程的主要拓展内容之一。拓展内容理解起来具有一定的困难,为了使学生将拓展知识与教材内容有机结合并融会贯通,必须进行一系列的教学内容设计,在教学过程中,注重采用启发探索式的教学方法与理念,培养学生建立主动、完善的思维体系,增强学生利用理论知识分析解决实际问题的能力。
三、总结
材料力学是工科极其重要的技术基础课,随着现代化建设的蓬勃发展,其重要性日益彰显,课程的学习情况对后续课程及今后的工程实践都具有重要影响。为了培养具有宽厚的理论基础、系统的专业知识以及实践能力、适应能力和创新精神的应用型人才,在分析教材现状的基础上,对材料力学进行了教学内容改革的探索。通过教学内容的改革,培养学生建立主动、完善的思维体系,切实提高学生理论结合实际的能力,达到应用型人才培养目标。
【参考文献】
[1] 卞步喜,刘一华.材料力学公式记忆法[J].力学与实践,2007(2)64-65.
[2] 华东地区材料力学与强度协会.材料力学学习指导[M].徐州:中国矿业大学出版社,1996.
[3] 毕国旗.材料力学教学原则浅论[J].科技信息,2008(13)186-187.
[4] 刘鸿文.材料力学(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2004.
[5] 叶志明,徐旭.材料力学教学内容更新与改革的几个问题[J].力学与实践,1999(3)55-56.
[6] 肖锡玉,刘大泉.材料力学教学内容更新浅见[J].力学与实践,1996(1)49-50.
【作者简介】
侯晓霞(1979-)女,山东德州人,硕士,讲师,主要从事机械类力学教学与研究.
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