《弹性力学与有限元分析》课程教学改革研究

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1、《弹性力学与有限元分析》课程教学改革研宄于玉真李伟亮李励王飞华北理工大学机械工程学院摘要：本文针对《弹性力学与有限元分析》课程教学屮存在的问题和课程的棊本特点，在教学内容、教学方法、考核方式三方而进行了创新性的教学研宂。同时，通过将专业知识与工程实践融入到理论教学之中，激发了学生的学习兴趣和创新能力，提高了教学质量。此外，该改革将大大有利于研宄生的成才教育，而且对于教师自身素质和能力的提高也有很大的帮助。关键词：有限元;教学改革;T程实践;作者简介：于玉真（1974-）,河北武邑人，副教授，先后主持或参加省市级课题8项，校级教改课题4项。收稿

2、日期：2017-03-29基金：华北理工大学2016研宂生教改重点项FI;华北理工大学2016专业学位研宄生教学案例（库）建设项目ResearchontheTeachingReformof"ElasticMechanicsandFiniteElementAnalysis"YUYu-zhenLIWei—liangLILiWANGFeiSchoolofMechanicalEngineering，NorthChinaUniversityofScienceandTechnology:Abstract：Inviewoftheproblemsandthe

3、basiccharacteristicsofthecourse"elasticmechanicsandfiniteelementanalysis"，getstudyofteachinginnovationinteachingcontents,teachingmethodsandassessmentmethodsinthispaper.Meanwhile,integratedtheprofessionalknowledgeandengineeringpracticeintothetheoryteaching,stimulatestudent’s

4、learninginterest,innovationabilityandimprovethequalityofteaching.Inaddition,thereformwillgreatlybenefitthetalentofgraduatestudents,andit’shelpfultoimprovequalityandabilityofteachers.Keyword：finiteelement;teachingreform;engineeringpractice;Received：2017—03—29一、引言有限元分析是一种数值分析

5、技术，涉及弹性力学理论、数学计算、计算机软件和工程应用四大方面。近年来，人们在不断追求速度更快的交通工具、规模更大的建筑物、跨度更大的桥梁以及精度更高的机械设备。这一切都需要工程师在设计的时候就能精确地预测出产品和工程的技术性能，对结构的静、动力强度以及温度场、流场、电磁场等技术参数进行分析和计算。随着计算机技术和数值分析方法的不断发展，弹性力学与有限元分析和工程实践之间的联系也越来越紧密，弹性力学有限元法也为解决这类复杂的工程实际问题提供了有效的途径。基于计算机的有限元虚拟实验，具有无损伤、低成本、高效率和可重复的特点，在许多科学技术领域和

6、工程实际问题中得到了广泛地应用。可见对于研究生的培养，弹性力学与有限元分析是一门非常重要的课程。弹性力学与冇限元分析是一门知识覆盖面广、工程实践应用范围广的实用性特别强的专业课程。该课程的教学A标是让学生掌握弹性力学与有限元分析的基本概念、基本原理和基本方法，提高其分析与计算能力，掌握有限元分析工具，并且具备初步处理工程问题的能力。早期的教学方法以教师讲授为主，过于重视理论知识的传授，而忽视了培养学生的自主学习能力和工程实践能力。该课程是一门理论与实践联系紧密的课程，要求学生不仅要有系统的理论分析能力，还要有很强的工程实践能力。然而，在实际的

7、教学中，弹性力学基本概念抽象，公式推演烦琐，使得不少学生降低了对这门课的学习兴趣。因此亟需对该课程的教学环节进行改革，激发学生的学习兴趣，提高教学水平和质量，实现该课程的教学0标。二、教学过程中存在的问题弹性力学与有限元分析是机械工程专业研宄生的主干基础课程，综合了弹性力学理论、数值计算、矩阵分析、工程结构等多方面的知识，有着一个复杂的理论体系，好多学校由以前的54课时缩短到了32课时，学生在一段时间内掌握它比较网难。这门课程经过许多年的发展，课程的理论部分已经形成了比较完善的体系。随着科学技术的不断发展，多学科之间也在相互交叉与渗透，但是弹

8、性力学与有限元分析这门课程的实践教学内容与实际需求之间存在脱节的现象。该课程的实践教学环节主要形式有:课堂实例分析、上机模拟实验、工程实例研究分析。这些实践过程都是