单位文秘网 2021-07-28 08:10:45 点击: 次
摘 要 材料力学实验教学是材料力学教学的重要组成部分,其教学质量对于材料力学的整体教学质量具有十分重要的影响作用。为了提高现阶段的材料力学实验教学质量,需要对现行的实验教学进行一定程度的改革,进而满足现阶段材料力学的实验教学要求。本文对材料力学实验教学的实际情况进行了深入的分析,并提出了改革材料力学实验教学方法和改革实验教学手段及考核机制,例如,改革验证性实验、设置综合性、设计性实验、采用案例实验教学方法等、广泛应用现代教学手段、网络技术,实现实验教学信息化管理、以学生为主体,实验教师为主导等,对材料力学实验教学改革具有一定的促进作用。
关键词 材料力学;实验教学;改革
引言
材料力学是工科专业的一门非常重要的基础课程,材料力学实验是其必要的教学环节。机械类、土建类、纺织工程、金属材料工程等专业的学生都要学习材料力学。由于材料力学内容多,但课时在缩减,老师在課堂上无法一一讲述。材料力学实验教学也具有相似的情况,故很多实验学生无法全面参与动手操作。因此,学生做实验的积极性不高,实验教学效果不理想。所以,改革材料力学实验教学方法,建立适应新形势下的教学体系势在必行[1]。
1 改革实验教学方法,提高学生创新思维能力
1.1 改革验证性实验
材料力学实验教学中设置的实验通常都是验证性实验,整个实验过程都是预先设计好的,导致学生在进行实验教学过程中缺乏主动性和积极性。面对材料力学实验教学的实际情况,要对验证性的实验教学进行一定程度的改变,可以将单一的验证方法转变为多种不同的验证方法,进而提高学生参与到实验中的积极性,从而保障材料力学实验教学的质量。例如,在设计纯弯曲梁的正应力的验证试验时,一般采用的方法是通过测量单梁上纯弯曲横截面的正应力,进而确定纯弯曲梁横截面上的应力分布。这种固定式的实验方案在课堂上很难激起学生的学习兴趣,可以通过变革试验方法,采用自由叠合梁的纯弯曲实验。引导学生自己摸索叠合梁的应力计算公式,然后设计不同的应变片粘贴方案,进而得出叠合梁的应力分布规律,再通过与理论值进行有效的比较分析,进而得出叠合梁横截面的应力分布规律。
1.2 设置综合性、设计性实验
综合性和设计性的实验完全是在学生的主导下进行的,学生要结合自身的材料力学理论基础知识和自身的实验操作水平,并充分考虑实验室现有实验设备的情况,充分发挥学生自身的主观能动性,自己设计实验的操作步骤、实验方案、实验的记录要求等。例如,在纯弯曲正应力的测定试验中,可以将“纯弯曲梁”加以改变,变为“不同材料的叠合梁”,通过学生自己的进一步实验设计,将传统、老旧的验证理论公式的材料力学实验,转变为综合性、设计行的新型实验。
在纯弯曲梁原有实验设备的基础上,通过将学生的被动状态转变为主动状态,由学生自身进行整个实验的设计,对材料的叠合梁与纯弯曲梁进行一定的比较。在实验过程中,通过改变加载方式、位置和应变片的粘贴位置,对整个实验进行改革,从而提高学生在实验中的能动作用。
1.3 采用案例实验教学方法
材料力学的实验兼具综合性和实践性,学生通过进行材料力学实验,不仅可以提高自身的实验动手能力,而且还能掌握材料力学性能测试的试验方法。因此,在进行材料力学实验教学的过程中,教师可以根据教学的实际要求,尽可能引入案例,这样能给学生一个比较直观的讲解,便于学生的理解掌握。例如,在进行低碳钢的拉伸验证实验时,可以采用工程中所使用的钢丝绳进行拉伸试验。通过实验,可以将力学实验与工程实际进行紧密的结合,进而提高实验教学的效果,让学生了解工程中所有数据的来源。实践证明,在实验教学中,采用案例实验教学方法可加深学生对实验知识的理解和掌握,锻炼了学生对实际问题的解决能力,也有利于提高学生实验兴趣[2]。
2 改革实验教学手段及考核机制,提高学生综合运用力学知识的能力
2.1 广泛应用现代教学手段、网络技术,实现实验教学信息化管理
教师可以将制作的各类材料力学实验教学课件和视频上传到学校内部的网站上,让学生在课外通过网络进行进一步的自学,可以获得比课堂上更加丰富的授课内容。由于课堂实验教学的限制,很多实验都不能在课堂上向学生进行现场演示,教师可以对实验的整个过程进行录制,然后通过网络的有效利用,每个学生都能对整个实验过程有一个清楚的了解,这样可以扩大材料力学实验教学的授课范围,给学生进行更多材料力学实验的讲解[3]。
2.2 以学生为主体,实验教师为主导
在改革后的材料力学实验教学过程中,要充分发挥学生的主观能动性,在课堂中以学生为主体,教师作为指导辅助。要求学生在实验教学前熟悉了解整个实验过程,在此基础上教师要正确引导学生进行新的实验方案的构建,充分地发挥出学生的创造能力。指导教师在整个实验教学过程中,对学生要起到有效的辅助作用,正确引导学生进行实验观察、数据记录以及总结思考等,从而培养学生的实验自学能力。
2.3 加大实验成绩在课程总成绩中的比重
根据学生学习能力的实际情况,设置一定数量的必修实验课程,同时针对每个学生的不同特点,设置一定数量的选做实验。必修实验课程能够提升学生的整体实验能力,而选做实验能够对不同学生进行有选择的进一步提升。在材料力学课程考核过程中,要进一步提高实验成绩在课程总成绩中所占的比例,提高到20%为宜,具体的比例要结合学生实验学习的实际情况进行科学合理的设定[4]。
3 结束语
总而言之,现阶段的材料力学实验教学已经不能满足学生教学的实际需要,要结合学生材料力学学习的实际状况进行契合实际的改革,进而促进材料力学实验教学水平的不断提高。
参考文献
[1] 何洪,张莉,郭胜锋.材料力学实验教学体系改革与思考[J].教师教育学报,2012,10(2):197-199.
[2] 李琳.材料力学实验教学改革的思考及探索[J].力学与工程应用,2012.
[3] 欧阳思洁,钱灿荣.材料力学实验教学改革实践与思考[J].实验科学与技术,2012,10(4):79-81.
[4] 张学义,夏兴有,潘信吉等.材料力学实验教学改革研究与实践[J].实验科学与技术,2015,13(6):116-118.
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