浅谈高水平大学建设背景下材料力学实验教学改革

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1、浅谈高水平大学建设背景下材料力学实验教学改革高水平大学建设是2015年广东省教育改革的一项重大举措，我校作为全省7所重点建设高校之一，既是机遇也是挑战。通过高水平大学建设，进一步提升学校的整体实力和国际影响力，把学校建设成为以农业科学和生命科学为优势，以热带亚热带区域农业研究为特色，多学科协调发展的特色鲜明、国际知名的高水平大学，为区域经济和社会发展做出重要贡献，在服务三农、建设社会主义新农村和推进现代农业发展方面发挥重要作用。高水平大学建设形势下，对人才培养提出了更高的要求，相应的实验和实践教学改革也亟

2、须深化、创新。材料力学实验课程在我校工科专业人才培养中的作用举足轻重，因此针对材料力学实验课程的现状及存在问题、基于高水平大学建设中我校整体建设目标和特色要求，对材料力学实验课程的教学提出了一些具体的改革措施。　　1针对高水平大学建设提出具体改革措施　　材料力学课程是工科专业的基础必修课程，材料力学实验是材料力学课程的实践环节，它对后续其他专业课程的学习至关重要。2014年我校已对材料力学实验课程独立设课，内容包括低碳钢与铸铁的拉伸、压缩和扭转实验，以及弯曲正应力测定、薄壁圆管弯扭组合变形应变测定、复合梁

3、正应力测定等5个实验，这些实验虽然涉及了基础型实验、综合设计型实验，但由于实验内容是基于一般工科类院校专业课程的需要而制定的，实验开设与农业工程实践应用存在一定差距，并且实验方法呆板、实验教学手段单一，不利于发挥学生的创新能力，不符合高水平大学建设形势下我校整体建设目标和特色要求，亟须进行深化改革。　　1.1实验教学目标的调整和重新定位　　首先是课程教学目标的调整和重新定位，本实验课程原来的教学目标是通过实验加强学生对材料力学理论概念的理解，并着重进行力学实验能力和操作技能的培养，但在实际教学过程中，通常

4、只侧重于要求学生理解原理和学会操作，而忽略了实验能力的系统性培养以及力学在农业工程中的应用和拓展，这不符合我校高水平大学建设人才培养的要求。　　基于我校高水平大学建设中提出的以热带亚热带区域农业研究为特色，培养更多能适应区域经济发展需要的创新型、综合型农业科技人才的目标，本课程除保留原有的教学基本目标外，重点突出农业工程所需要的各种能力的培养，除动手能力外，更着眼于农业工程各学科知识的综合应用能力、创新意识和思维能力的培养，将来能独立地进行相关农业工程中力学问题的研究，包括实验目的确定、实验方案设计、仪器

5、设备选用、实验过程操作、实验数据处理以及实验方案的自主创新，在推进现代农业发展方面发挥重要作用。　　1.2实验内容体系建设实验教学内容体系是实验教学目标的支撑和依托。零散的依附于理论教学进程的实验内容不利于学生系统掌握力学实验技能和方法，另外我校扩招后，学生人数增多，由于学生的兴趣和知识结构呈现多样性和一定的层次性，需要根据学生所学专业特点以及学生层次，科学地、系统地构建本实验课程教学内容体系和内容结构模块。实验教材的编写遵循以下几个原则：　　(1)内容的层次性和模块化。基础型实验的目的在于加强和巩固学生

6、对理论原理的理解，掌握力学实验的基本测试技术和方法，综合设计型实验的目的在于培养学生综合所学知识的运用能力。在原有的这2类实验项目的基础上，增设创新研究型实验项目，通过这类实验培养学生的创新设计能力及综合分析解决农业工程中与力学有关问题的能力。这3类实验项目在知识内容和操作要求上都逐级递进，符合学生循序渐进学习知识的客观规律，同时也可以有效应对我校扩招后学生层次不同的问题。　　(2)内容的专业特点。不同专业的实验内容可结合各专业特点：对于车辆和交通专业的学生，可以设置跟汽车相关的力学性能测试和分析，比如汽

7、车直拉杆总成是连接汽车转向器和横拉杆总成的部件，是整个汽车安全件中最关键的部件，直拉杆在工作过程中受到轴向拉力、弯矩作用，测试这些作用的大小需要综合运用拉伸和弯曲变形的知识以及电阻应变测量技术，是一个很好的综合设计型实验。对于机械设计制造和农业机械化专业的学生，可以设置一些跟现代农业机械装备开发研究相关的实验项目，比如冲击式谷物流量传感器，采用冲击板感受联合收割机出粮口谷物的冲击，通过电阻应变测量技术测量相应构件的应变来测量谷物的冲击力，最后换算成谷物流量，这个实验项目综合训练了材料力学中弯扭变形的应力测

8、定及应片变的粘贴和电桥组桥方面的能力。对于建筑和路桥专业的学生来说，可以设置一些房屋梁、柱、桥面及桥墩等构件的受力分析和测试，分析它们的强度问题。结合各专业特点设置的实验项目更能激发学生对基础课程的学习兴趣，提高学习效率。　　(3)内容的农业工程性。创新研究型实验项目可以结合教师的科研项目，着眼于解决南方地区农业工程领域的实际问题。比如荔枝、龙眼等南方水果的力学性能测试。水果在采摘、加工和储运过程中容易受到力的作用产生机械损伤