基于创新型人才培养的材料力学教学改革探讨

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1、基于创新型人才培养的材料力学教学改革探讨路琴刘平南京农业大学工学院摘要：为丫提高材料力学教学质量和増强学生掌握材料力学知识的效果，提出针对机械工程专业材料力学教学改革的具体措施:构建新的教学内容体系，调动学生的学习积极性，改进教学手段及教学方法，提高学生学习的主动性，完善实践教学体系，提高学牛.的创新能力。教学实践结果表明：该措施能进一步提高学牛.的创新能力和灵活运用力学知识的综合素质，有利于机械工程专业材料力学教学质量的提高，为具有创新型人才的培养研究提供参考。关键词：材料力学;创新型人才;教学改革;作者简介：路琴（1972一），女，硕士，副教授，主要从事力学教育与研究方向。

2、收稿曰期:2017-06-28基金：南京农业大学教冇教学研究重点项目：基于CD10理念机械专业课程体系与教学内容改革研究（项目编号:2015Z013）Received：2017-06-28材料力学是工科专业学生联系基础理论与具体专业知识必不可少的一门专业基础课，是工程应用性较强的课程，其主要是研宄工程结构或机械的各组成部分正常工作条件下，所应满足强度、刚度和稳定性条件，既是后续课程的重要理论基础，乂可以直接解决一些基本的工程实际问题。在教学中如何提高教学效果，培养学生的工程意识和解决问题的综合能力，是学校教师一直努力的方向。高等学校是培养人才的重要基地，培养创新人才是新时期对高

3、等教育提出的新要求，也是高校参与国家创新体系建设的最主要方式Ill。更新教学观念，大力推进教育教学改革，紧跟时代步伐，建立现代教育理念，提高人冰培养质量也是一线教育工作者应尽的职责。鉴于此，我们围绕“创新型人才培养”这一目标,从教学内容体系、教学实践体系、教学手段及方法等方面对材料力学课程进行了¥革尝试，使本课程的教学更好地服务于机械工程类专业创新型人才的培养目标。1构建新的教学内容体系，调动学生的学习积极性教学内容是培养学生创新意识的载体，是启开学生心灵之窗的钥匙，对课程教学内容体系的改革是进一步提高教学效率与教学水平、培养创新型人冰的关键，也是目前高校亟待研宄解决的重要课题

4、，我校的材料力学课程教学内容改革特别注重以下三个方面。1.1紧跟学科发展前沿机械类专业本科毕业生从事设计工作以后，很少有人利用材料力学所学的解题技巧来计算结构的强度、刚度等计算，而都是利用大型通用软件如ANSYS、SAP等进行设计结构分析。现有的材料力学教材经过了很多次修改，但大多部分内容和体系仍然停留在上世纪六十年代的水准，不能满足学生从木门课程中不仅可以学到材料力学的基本知识，而更重要的是通过学习本课程的分析方法，学会实际工程问题简化为力学模型，根据力学模型建立数理方程，编制成计算机软件来进行解题，并将方程的数值分析结果反馈到实际当中进行讨论和评价的现代设计方法。在实际设计

5、工作中，很难利用材料力学的基础和解题方法，因为实际设计的结构远比材料力学所讲解的结构复杂，无法简化成书木上的简单模型，无法利用材料力学所学的理论知识和计算方法来解决其结构的强度、刚度等计算问题，为此，我们增加有限元法基础内容。主要介绍结构静力学问题，包括平面问题三结点三角形单元和平而问题桁架结构梁单元，使学生初步了解有限元法的基本内容和设计实际结构中的应用，为进一步学习数值计算方法提供基础，有助于学生理论与实际结合和学生学习兴趣的提高。1.2紧密结合专业培养学生学习的兴趣，提高课堂教学质量。学生学习兴趣的大小，直接影响到学习的效果及教学质量。对于初学者来讲，虽有理论力学的基础，

6、但对材料力学的内容及研宄范畴并不了解，根本谈不上兴趣，也不可能将其用于工程实践。基于此，建议绪论课应用工程开篇。例如:对于机械专业，在上绪论课时，可以与学生们一起共同分析、讨论车安全工作的条件。相信人多数学生能提出钢索和吊车梁在起吊重物时不能破坏，否则将造成事故，这样便从屮引出丫强度的概念。经过启发，学生也思考到吊车梁的变形也不能过大，变形过大，吊车行走困难，出现爬坡现象，并会引起严重振动。因此，吊车梁变形必须在许可范围内，从中建立刚度的概念。在此基础上再进一步讨论磨床液压装置的活塞杆以及建筑工程中的脚手架，经过讨论相信学生们能意识到这一类杆件不宜过长，否则杆件也会丧失工作能力

7、，这样稳定性概念也就建立丫。这样的教学方法不但可以培养学生观察、分析问题的能力，而且有助于加深所学知识，提高学生对材料力学学习的兴趣和积极性，将学习上的压力转化为学习上的动力，从而收到良好的教学效果。1.3强化工程意识教育材料力学的工程应用是提高学牛.学习兴趣的一个重要渠道。虽然，学生对工程实践的认识可以通过后续的工程实习和生产实习得到培养，以及在毕业论文中得到锻炼。但我们不得不承认，学生工程实践认识能力的培养是一个渐进的过程，需要通过不断激发、引导，使其逐渐认识到工程应用是棊础力学的最终F