基于应用型人才培养的材料力学课程改革研究与探讨

段军　班宇鑫　谭金兰　肖明葵

【摘要】随着目前应用技术大学转型的发展，对高等工科学校材料力学课程的教学内容和方法等，提出了材料力学课程理论教学和实验教学的改革意见，并结合工程实践对力学实验教学进行了更深入的探讨，也初步指明了应用型人才培养目标下，材料力学课程新的教改方向。

【关键词】应用型 材料力学 工程实践

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）08-0195-02

【Abstract】Along with the development of the current university of applied technology transformation， the content of the teaching for material mechanics course in universities of technology and method， etc.， puts forward the theory of material mechanics course teaching and experimental teaching reform， and combining the engineering practice of mechanics experiment teaching has carried on the further discussion， also pointed out the preliminary applied talents training target， the new educational reform direction of mechanics of materials course.

【Key words】Applied； Mechanics of materials； The engineering practice

一、引言

高等工科院校中，材料力學课程是材料科学、土木工程、机械工程等专业的重要专业基础课程，是学习专业课程的必要基础，其经典理论一直被广泛应用于现代工程和科学技术中 [1]。它包含理论课程和实践性教学环节，理论课程教学目的是使学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，必要的基础知识，比较熟练的计算能力，一定的分析问题的能力；实验课程教学目的是使学生掌握测定金属材料性质的基本知识，基本技能和基本方法，了解实验应力的基本概念和初步掌握验证材料力学理论公式的方法。通过这门课程的学习，培养学生的力学素质和定性、定量分析能力以及面对问题时自主思考、独立解决的能力，同时提高实践动手能力，使其成为知识和能力协调发展的应用型人才[2]。

目前，根据国家改革战略的需要，部分高校向应用技术技能型人才培养目标转型，以满足社会和市场人才需求。教育思路转变，应用型和技能型人才培养目标定位，以及培养方式的转变，课程改革在应用科技大学改革试点中势在必行。对于正处于转型与发展关键时刻的高校，课程改革研究对转型发展具有重要的现实意义。

二、课程教学内容改革

1.理论课程教学内容改革

由于高校应用型本科转型发展对人才培养要求的转变，材料力学课程教学内容必然进行调整和改革。在课程内容选取上，教师们根据学生实际情况和人才培养的要求，确定为基本理论够用，工程应用加强的选取原则，弱化繁琐理论公式的推导，加入大量力学在工程实际问题的应用实例。例如，在讲解梁的剪力图和弯矩图的绘制、位移计算以及压杆稳定时，由于该部分内容是学生学习专业课必然遇到的力学问题，也是后续课程的基础，因此，将这些内容定位为详讲内容，并在教材内容的基础上加入工程实例分析讲解，提高了学生的兴趣，基本理论的掌握得到加强，同时也让学生学到了应用力学知识解决工程实际问题的能力，教学质量有了很大的提高。

理论课程教学内容的改革还应确定为模块化课程内容，即根据后续课程和工程实际要求，将教学内容划分为各个模块进行教学，每一模块解决一定的理论问题或工程实际问题，学生能够有目的学习，以期更好地组织教学，提高教学质量。

2.实验课程教内容学改革

实验教学环节是力学理论与工程实际相结合的重要纽带。实验教学内容就应随着实际工程技术的发展需要而做出相应变化。针对土木、机械等工科专业应用型人才培养目标，材料力学课程基本要求是使学生掌握工程中的力学知识，并具有比较熟练的力学计算能力、一定的分析问题和解决问题的能力，而材料力学实验的基本要求应该更加注重培养学生的力学素质和动手能力，掌握工程实际中力学问题的试验方法和手段，因此，实验课程除了原有的经典实验内容以外，不仅可以增加一些常用工程材料的实验内容，如混凝土的拉压，型钢的抗弯应力测试等，还可以制作一些钢筋混凝土梁、板等不同结构类型的实体模型，测试其受力下的应力应变状态。

三、课程教学方法改革

1.理论课教学方法改革

教学方法改革的目的是加强学生的动手能力、培养综合运用专业基本理论与方法解决工程实践问题的能力。理论课改变传统的“灌输式”和过分偏重理论讲授的教学方法，把培养学生接受新知识的能力、分析问题和解决问题的能力以及创新能力作为改进教学方法的出发点和归宿。笔者在课堂上实施工程案例教学法[3]，在教学中，结合多媒体教学，将大量工程问题以图片形式展示，将工程中的力学问题融入教学内容，使得学生在学习力学基本理论的同时，学会应用力学基本知识解决工程实际问题。还通过实行启发式、讨论式、研究式等[4]与实践相结合的教学方法，发挥学生在教学活动中的主体地位，增强学生学习材料力学的兴趣，提高了教学质量。

2.实验课教学方法改革

在力学课程教学中，力学实验教学作为力学课程体系中的重要组成部分，在培养应用型人才方面有着不可替代的作用。然而处于转型阶段的大多数工科高等院校中的材料力学实验教学存在着诸多问题，如实验内容相对比较单一，主要是验证、演示性的实验，结合工程实际的设计性、综合性实验几乎没有；实验教学的过程中，大部分时间用于讲解实验目的、实验原理和实验数据的取得与计算，学生动手操作较少，以至于部分学生认为做实验只是抄抄数据，写写实验报告，对动手做实验缺少兴趣，这样不利于发挥学生的主动性和提高实践能力。

为提高学生学习材料力学实验课程的兴趣，尽早了解力学课程在工程中的应用，笔者通过工地实地调研，了解到在工程实际中需要进行测试的许多力学问题，在重庆甲诚实业集团、贵州建工集团和北京西地环球工程咨询公司重庆分公司的帮助下，几十名学生亲自动手参与了该集团推出施工用的新型盘扣式脚手架（如图1）的力学试验，成功尝试了一次工程实践型力学实验课程教学（如图2）。这次结合工程实践的材料力学实验课程教学使学生走出校门，直接到施工现场，在工程实践中发现力学问题，提出实验方案，进行实际工程的力学测试。不仅能增强学生对力学理论的理解和运用，还能极大地提高学生动手能力，培养其实验兴趣、工程实践素质和创新意识。

四、结语

在材料力学的教学实践中，结合课程的特点，通过改革教学内容和采用多种教学方法，培养学生的整体力学水平，提高学生的综合能力。特别是在将工程实践与力学教学相结合的尝试中，学生表现出了极大的兴趣，对力学知识在土木工程中的应用也有了更深的了解。如何灵活的选取适应应用型人才培养的教学内容，将各种教学方法有机结合，完善推广工程实践型材料力学课程教学体系，更好地服务于应用型人才培养目标是进一步的研究方向。

参考文献：

[1] 李琳.材料力学实验教学改革的思考及探索[J].力学与工程应用，2012（1）：414—415.

[2] 张旭光，王秀振等.独立学院土木专业材料力学课程实验教学研究与探讨[J].高等建筑教育，2013，22（5）：125-128.

[3] 王晔，杨姝.工程力学课程教学方法改革探索[J].力学与工程应用，2012（1）：398—400.

[4] 李晓莲，时志军，李灵君.材料力学课程教学方法探讨[J].山西建筑，2009，35（30）：194-195.