材料力学课程教学方法研究与改革

发表时间:2020/6/10   来源:《教学与研究》2020年第6期   作者:王静 李云凤 刘晓凤
[导读] 新课改下对教学方法提出了更高的要求,加之建筑行业的快速发展
        摘要:新课改下对教学方法提出了更高的要求,加之建筑行业的快速发展,对学生的应用能力要求更高,从而要求对材料力学有更深了解的人才参与到建筑工程中。因此,为了满足这些要求,需要对传统课程教学方法进行改革,提高教学质量。本文主要通过从教学内容与实际相结合、采用互动教学、材料力学实验改革等方面,详细阐述了材料力学课程教学方法改革的具体措施,以更好地开展材料力学课程教学。
关键词:材料力学;教学方法;改革
一、教学内容与实际相结合
(一)案例教学法
        材料力学是一门专业性的课程,包含着建筑工程基础性的知识,随着新技术、新材料和新结构的出现,材料力学教材也一直处于持续发展阶段。材料力学课程所涉及到的内容来源于实际生活,同时也作用于实际生活,并在实际工程中得到发展。因此,材料力学课程的教学内容应与实际结合,根据实际的工程针对性地制定教学内容。在课堂教学中,通过讲解实际的工程案例,重点对工程结构设计与分析进行讲解,从而帮助学生更好地理解力学的概念。
例如,在教学“剪切与挤压”、“组合变形”相关内容时,可以举例2018年合肥公交站台倒塌事件。一方面由于连接公交站亭顶板与立柱的承托弓铸铝件强度不足,突发雪荷载导致链接铝件承受了较大的作用力,超过其抗剪应力而发生断裂。另一方面顶板受雪荷载作用,发生扭曲变形,超过其允许变形界限造成坍塌。通过这一实际案例进行辅助讲解,让学生能够深入了解剪切应力、扭转与弯曲变形的概念。
(二)实验教学法
        材料力学主要是对结构内构件的受力情况、变形情况进行研究,以便了解各构件的破坏规律。材料力学的理论是建立在对材料的力学性能、构件的受力和变形经一系列假定和理想化的基础上,联系实际,运用数学推演法经过抽象、综合与归纳,得到定理和结论,其结论正确与否需要通过实验来验证。在实际工程应用中,经常会出现一些无法单纯通过理论讲解来让学生理解的知识点,这时候就需要通过实验来辅助讲解,让学生能够真正理解该知识点。
        实验教学是与理论教学相辅相成的,也是材料力学课堂教学的重要环节。通过直观的实验,学生能够从其中了解到相关知识点的具体内容。学校方面应根据实验方案,对实验设备进行补充。在开展实验教学之前,要求每一位学生根据自己对实验的理解编写实验预习报告,并思考实验后习题的答案。实验过程中,教师通过为学生进行演示和讲解,并让学生亲自动手操作,以大大提高学生的动手能力。同时,通过实验数据的整理分析,得出结论再和理论作对比分析,学生学会了理论与实验结合的方式,以更好地处理学习中所遇到的问题。


二、采用互动式教学
        在以往的教育中,教学形式过于呆板,课堂气氛过于严肃,课堂上老师“读课本”,而学生被动的接受,缺乏生机和活力。而当材料力学的内容过于抽象时,学生很难根据教师的讲解进行联想,严重影响到了学生的学习效率和质量。为了解决这个问题,“翻转课堂”、“智慧课堂”、“在线课堂”等互动式教学开始应运而生,互动式教学和传统的教学方式有着极大的区别。在该教学方式中教师和学生之间是有交流的,创造了一个更加平等、和谐的课堂气氛,教师和学生互相交流互相学习,让灌输式教学开始变成双向交流学习,学生主体地位受到了尊重,达到课堂气氛严肃、活泼有活力的效果。在互动式教学中学生是整个学习的主体,而教师起到引导的作用,激发学生学习积极性,培养学生积极思考。在此过程中教学方式变得多样化,不再是单纯的照本宣科,可以采用课堂提问、小组讨论和学生上台讲解方式进行。除此之外,教师也可以根据材料力学内容采用课堂专题讨论或是辩论的方式,根据不同的讨论议题内容将学生分成不同小组,让学生课下自己去寻找材料,等上课时以小组为单位进行辩论会,而其中教师一直承担引导的作用,帮助学生深入探讨。
三、材料力学实验改革
        在我国材料力学教学中虽然也有实验课程,但由于深受传统教育思想的影响,实验课程所占比重不大,实验内容也多是简单的,复杂的实验内容则因为没有响应的仪器和设备条件,因此很少会进行。就算开设了实验也多是教师演示,而学生则是处于旁观的位置,这种实验教学方法存在极大的局限性,学生很难从中学习到什么。对此,我国高校应当结合自己的实际情况,借鉴国内外高校实验教学经验去进行改革,不断优化实验教学体系。实验教学应当增设综合性实验、自主设计性实验和科研创新性实验,不断丰富实验教学体系,正确培养学生的综合能力。综合性实验主要就是为了培养学生综合性分析能力和实验动手等方面的能力,而设计性实验则是为了培养学生独立分析能力和综合工程分析能力。通过对实验体系的改革和优化去培养学生各方面能力,让学生获得全面发展。
小结:
        总之,对我国当前高校材料力学教学现状进行研究后可以发现学时越来越少,教师如果想要在这极短的时间内让学生学会相应的知识,并且学会在日后的生活和工作中利用这些知识,这对教师来说是一个极大的挑战。教师需要不断提高自己的教学能力,丰富自己的教学手段,学会利用不同教学形式进行教学,改进自己的教学方法。
参考文献:
[1]彭英, 刘建华. 材料力学课程教学方法研究与改革[J]. 中国冶金教育, 2012(05):41-44.
[2]乔燕, 孙传智. 材料力学课程教学方法探讨[J]. 大学教育, 2016(08).
项目来源:安徽建筑大学城市建设学院质量工程(cj2017jt002,2018jxtd046);安徽自然科学基金(KJ2017A813)
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