试论应用型本科院校《材料力学》课程教学问题探讨

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1、试论应用型本科院校《材料力学》课程教学问题探讨材料力学是固体力学的一个分支，是机械类等工科专业由基础课过渡到专业课的一门技术基础课。材料力学以构件能正常工作所需的强度、刚度和稳定性问题为核心，研究了构件的拉压、剪切、扭转和弯曲等四种基本变形以及组合变形形式。该课程在教学中起到承上启下的作用，一些基本概念和定理与高等数学、理论力学等前序课程密切相关，又是机械设计基础、机械设计、机械优化设计和模具设计等课程的理论基础。因此学习这门课程既可以解决一些简单工程实际问题，同时又为后续有关课程和其他相关的科学技术提供必要的理论基础。　　应用型本科重在应用二字，但并不意味着学生只是会机械地掌握知

2、识的应用和一些操作技能，而是通过全面提高教学水平来培养学生探索问题、解决问题和创新地应用知识的能力，使其成为具有较强社会适应能力和竞争能力的高素质应用型人才，这对我们这些应用型本科院校的教师提出了更高的要求。笔者所在的佛山科学技术学院是一所具有硕士点授权的应用型本科大学，根据机械类专业的特点和应用型本科院校的办学要求，以及笔者多年从事该课程的教学经验，对材料力学课程的教学提出一些教学改革尝试，并取得了较好的教学效果。具体的做法如下：　　一、选择合适的教材，结合后续课程合理安排教学内容　　材料力学课程内容丰富，公式多，理论概念性强，有些还比较抽象，学生的工程实际概念和经验较少，在分析

3、问题和求解时方法技巧性要求高，学生难于理解，而且与先修的高等数学和理论力学课联系紧密，学生普遍感觉难学，学习的积极性和兴趣普遍不高。　　应用型本科院校指以应用型为办学定位，现阶段应用型大学一般包括所有的本科第二批、本科第三批院校。与研究型大学的学生相比，应用型本科院校的学生理论知识比较薄弱，特别是在数学、物理和力学等基础学科方面，而且其就业方向主要从事工程应用而不是科学研究。　　针对本课程理论概念性强、方法技巧性要求高，以及应用型本科院校的办学要求，结合机械专业和学生的具体特点，以及多年来学生在学习时出现的一些常见问题，对教材进行了重新选取，并对课程内容进行了调整和重新安排。　　1

4、.选择合适的教材，指定适量的课外辅导书　　我们原来一直选用刘鸿文主编的《材料力学(Ⅰ)》作为本专业的教材，该教材是材料力学课程的经典教材，很多研究型大学都选用该教材，对于应用型本科院校的学生来说，普遍反映该教材理论内容太多，理解、自学比较困难。针对这种情况，从2012年开始选用了华中科技大学出版社出版的少学时《材料力学》教材，该教材主要面向应用型本科大学的教学，针对现行的一些经典教材中较强调理论推导的特点，对一些相关的理论的推导及延伸进行了简化，重点突出理论本身理解以及工程实际应用。自从采用该教材教学后，学生反映教学效果良好，学生对教材的评价从原来的平均88分到现在的平均92分左右

5、。同时指定适量的课外辅导书，以供进一步提高和学有余力的学生参考。　　2.结合后续课程，合理安排教学内容　　在授课学时大量削减，课堂信息量要求不断增加的新形式下，加强材料力学与理论力学、机械设计以及模具设计等课程的接轨，精练理论部分，对重点例题详细解答，使学生对课程的系统性和课程内容之间的关系有更明确的认识。坚持理论教学、实验教学、计算机分析相结合，特别是利用计算机软件的分析功能，让学生对构件进行分析，提高学生分析和解决问题的综合能力。　　在教学内容安排上面，重理论知识的讲解及应用，轻理论的推导及延伸。例如：在扭转部分推导圆轴扭转时横截面的切应力计算公式时，1)着重强调已知内力求应力

6、，由于不知道应力在横截面的分布情况，因此属于静不定问题，要结合静力平衡方程和补充方程来求解;2)补充方程是通过实验、观察变形、提出假设，最后利用变形和应力之间的关系而建立的，是在实验和假设的基础上得到，进一步强调材料力学是一门实验科学;3)通过例题的讲解来说明其工程应用和使用的限制。这种解决问题的方法和过程不仅是材料力学解决问题的方式，也是解决类似工程问题的一种方法，不强调涉及到的许多数学公式推导，避开了学生数学等基础知识比较薄弱、理解困难甚至放弃学习的难题。　　对于机械类本科专业来说，理论力学是材料力学的基础。由于笔者所在的机电工程系，理论力学和材料力学课程教学的老师都是机械类专

7、业的教师，因此我们可以根据学生在材料力学学习中遇到的问题和理论力学的老师一起协调教学内容，例如与理论力学老师协商加强平面任意力系和空间力系的教学和训练，并且可以将2门课程中有些说法不一致的地方统一起来，这样就减少了学生在学习时的一些困惑和难度。　　同时，材料力学是机械设计、机械设计课程设计和模具设计等课程的理论基础，而且机械设计和机械设计课程设计是机械类专业的必修的专业基础课和实践环节。笔者也担任模具设计课程的教学工作和机械设计课程设计的指导工作，对机械专业后续课程的