简谈材料力学实验教学改革研究

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1、简谈材料力学实验教学改革研究对于高等教育，实验教学在培养学生的综合创新能力方面，有着理论教学无法替代的独特作用。实验教学可以开拓学生的思路，激发学生的探索精神，培养学生的分析问题与解决问题能力。因此在新的形势下，探索和改革力学实验教学方法以及教学手段，对于提高实验教学效果与人才综合素质至关重要。　　随着高校教育改革的深入开展，实验教学的重要性愈发显著。为使材料力学实验教学内容和手段跟上现代科技发展的步伐，近几年来江苏师范大学在材料力学实验教学中进行实验教学内容、实验方法及实验手段的探索和改革，以培养和提高学生的实验能力、动手能力、创新能力与综合分析能力为

2、目标，由基础实验、综合性实验、设计性实验和个性化创新实验组成的实验教学新体系，力求全面提升材料力学实验教学效果。　　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　　材料力学实验大多是验证性实验，不能充分调动学生学习的积极性和主动性。根据这种情况，我们将单一的验证改为用不同种方法来验证，提高学生的实验兴趣并进一步掌握基本知识。例如，在做纯弯曲梁的正应力实验时，一般是在单梁上测纯弯曲横截面的正应力来验证纯弯曲梁横截面上点的正应力分布规律。我们采用自由叠合梁的纯弯曲实验。首先让学生推导叠合梁的应力计算公式;然后粘贴应变片，设计不同的贴片方案

3、来测试叠合梁的应力分布，再与理论值比较。这样不仅可以加深学生对理论教学中所学公式的及基本假设的理解，而且培养了学生动手、动脑的能力。　　1.2设置综合性、设计性实验　　综合性、设计性实验是学生根据自己掌握的课程理论知识和实践过程的实验技能，在实验室现有的设备条件下，自己设计规划实验方案、步骤、记录表格，独立完成自己的设计。在纯弯曲正应力测定实验中，我们选择将纯弯曲梁改造为不同材料的叠合梁。将陈旧的单一的验证理论公式的实验，改造成综合性、设计性实验。　　学生利用纯弯曲梁的实验装置，设计出不同种材料的叠合梁与纯弯曲梁相比较，自己改变加载方式、位置以及应变片方

4、位。同时叠合梁还设计成自由叠合梁及采用螺栓连接的约束叠合梁两种。通过实验，学生不仅牢记了矩形截面弯曲梁上正应力及剪应力的分布规律，还学会了应力状态理论和广义胡克定律叠合梁之间的设计方案。既熟练掌握了应力电测法的基本原理及操作技巧，又牢记了广义胡克定律在工程构件上的实践应用，提高了学生对材料力学课程的学习兴趣。　　1.3采用案例实验教学方法　　由于材料力学实验具有综合性和实践性的特点，通过实验可以让学生掌握一门进行材料力学性能测试的重要实验技术。因此，实验教师在讲授某些实验的基本原理及操作时，应注意引入一些生活和工程实例。例如，我们平时做的低碳钢的拉伸验证

5、性实验，可以利用工程上的钢丝绳来做拉伸。不管是低碳钢还是钢丝绳这些材料的力学性能指标通常是靠材料力学实验得到。这样将实验内容和工程生产实际有机结合，提高了实验课的效果，使学生认识到所有的数据都是从实验室里出来的。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。　　1.4设置操作性实验，提高学生的动手能力　　大多数材料力学实验应变片都是预先粘贴好的，为了更好地培养学生的动手能力。我们首先让学生提前从X上看实验教学课件和视频课件(在我院的机械基础省级实验示范中心X站上有每

6、一个材料力学实验的录像);然后让学生利用业余时间自己动手将试件表面打磨、清洗，粘贴应变片，焊接应变片引线，设计电桥桥路等。这样上课时就很容易动手操作，而且对所做的实验掌握得很扎实。这种教学方式更能激发学生对实验的热情和兴趣，更能加深对理论知识的理解。　　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、X络技术，实现实验教学信息化管理　　利用校内X，教师把自制的实验教学课件和视频课件放到学院X站，让学生可以提前预习更多的实验资料，包括实验设备介绍、实验试件、实验步骤及演示过程等。做到实验前有预习、实验操作有指导、

7、实验步骤有演示、演示成果有讨论，作为供学生提前学习的辅助手段，还能成为教师和学生交流的学习论坛，帮助学生在实验预习环节得到更多的知识。另外实验时间的安排及调整也可以通过X络联系，方便学生利用X络合理安排实验时间，同时也提高了实验教师和学生的工作效率。　　2.2以学生为主体，实验教师为主导　　传统的实验教学方式，实验教师花大量时间讲授，学生只需按部就班地做，这种方式在一定程度上抑制了学生的创造性，同时不能较好地锻炼学生的动手能力，不利于学生思考。现在的实验教学要求学生在实验前必须熟悉整个实验各个环节，鼓励学生自行选择或构建出不同的实验方案进行实验。实验过程

8、中，指导教师引导学生观察、思考及总结，对原始数据结果进行互动式的分析讨论，激发学