基于应用能力培养的材料力学考试改革探索与实践

摘 要： 应用型本科院校以培养具有创新意识和实践能力的工程应用型人才为主要目标。科学、合理的考试，对教学可以起到积极促进作用，调动学生学习的积极性，培养学生的创新与应用能力。文章分析了综合材料力学课程的特点及在整个专业培养中的作用，从注重知识和能力运用出发，提出了材料力学考试改革的措施和方法，在实际应用中效果良好。

关键词： 材料力学 考试改革 应用能力培养

随着科学技术的飞速发展，人才竞争日趋激烈，教学改革正在各高校如火如荼地开展。高校教学改革主要包括教学思想、教学内容、教学方法和教学手段等方面的内容，虽然取得了一定的成果，却未能尽如人意。究其原因，主要是目前高校考试形式的改革相对滞后，多数学校仍然以传统的闭卷考试为主。卷面成绩作为评价学生的学习效果的主要依据显然缺乏科学性、合理性。科学合理、鼓励创新、充满活力的考试制度，能够有效提高高校学生掌握知识、用于实践的能力。

笔者多年从事高校基础力学课程教学和课程建设工作，结合多年教学实践，提出了基于应用能力培养的材料力学课程考试模式，即采用多元化的考试形式，在注重基本概念、基本理论的同时通过多种方式加强对学生综合能力的考评，引导学生向应用型、创新型方向发展。

1.材料力学考试改革的目标

材料力学是机械设计制造及自动化（简称机制专业）等工科专业一门非常重要的技术基础课程，既可直接用于实际工程的计算，又是机械设计、模具设计与制造等后续课程的重要基础。作为专业基础课，材料力学力学具有理论严密、系统完整、逻辑性强等特点，要求学生具有较强的运用基本概念和基本理论，分析、解决实际问题的能力。因此，材料力学对于学生知识、能力和素质的培养，对增强学生的创新意识、实践能力具有重要的意义。然而当前的材料力学课程考试制度还不能完全适应素质教育的要求，存在一些问题和弊端。

1.1考试形式比较单一

目前，考试形式比较单一，基本以期末闭卷考试为主，题型多为填空、选择、判断、计算等，难以体现课程的特点，只能简单地考核学生的记忆知识和简单推理的基本技能，无法考核学生运用知识的能力和创新能力。

1.2考试内容偏重知识

课程考试的内容大多根据指定的教材或所讲授的内容出题，考试内容多是以知识考核为主，内容上偏重于基本概念、基本理论的考查，更多的是考查学生对理论知识的记忆。另外，由于受到考试时间的限制，无法出一些综合性、复杂性的题目，缺乏考核学生综合运用知识的能力和创新能力，抑制了学生的创造性和个性，不利于培养创新素质。

1.3重理论轻实践

工科课程中的概念、定理和公式等非常多，机制专业学生毕业后一般都是机械制造企业就业，作为工程技术人员从事机械设计、工艺分析、质量管理、设备管理等工作。这就要求学生具有较强的实践能力，不能仅仅机械地背诵这些知识，而是要学会在实际中运用这些知识。现在多数课程考试仍为卷面形式的理论考试，并没有考核学生的实际操作能力，这对于应用型人才的培养没有起到积极的作用。

要想培养学生的创新与应用能力，考核方式就应有所改变。在考试内容上，尽量减少客观性试题，增加分析、理解和应用性等方面的考题。考核方式要多样化，闭卷与开卷相结合，笔试与口试相结合。改革计分方法，把课堂讨论、综合型大作业，口试结果、实验等按一定比例计入总成绩，这样才能提高学生学习的积极性，有利于应用型人才的培养。

2.考核改革的实施方案

材料力学主要研究工程结构中构件的承载能力问题。根据教学内容，材料力学教学内容分成基本变形、组合变形和强度理论三大模块，教学目标主要有：（1）掌握材料的变形及破坏规律，了解材料力学性能及主要性能指标；（2）掌握四种基本变形和组合变形的内力、应力及强度计算；（3）熟悉强度理论及使用范围并能解决工程实际问题。

笔者根据材料力学课程的能力要求，建立的材料力学考试模式由基础理论考核和综合能力考核及实验技能考核三部分组成，三部分的考核成绩组成该课程的总评成绩。

2.1基础理论考核

基础理论考核占总成绩的60%，基础理论考核主要侧重于基本概念、基本理论的理解，内力图的绘制，以及构件的强度、刚度计算。基础理论考核包括笔试和口试两种形式：基本变形和组合变形以笔试为主，每部分进行一次考试，实时跟踪学生对基本理论知识的掌握程度，适时调整上课内容和进度，形成自觉主动勤奋进取的良好学风。

口试平台主要是由教师将材料力学的基本概念、基本理论和适合的题目编制成口试题库，包括不同分值的题目。重要的是学生在给出答案后还进一步解释原因，即不仅要知其然还要知其所以然。需要说明的是，为了保证口试效果，学生分批进行口试，而且口试时间安排在答疑时间进行。通过口试测试内容的设置，将知识掌握与能力培养有机结合。口试平台对培养学生的独立思考能力、语言表达能力等具有重要的作用，同时也能加强教师与学生之间的沟通。表一是基础理论考核形式及所占成绩比例。

2.2课程综合能力考核

课程综合考核占总成绩的20%。课程综合能力考核是此次考试改革的重点，考核采取全开放的形式，重在考核学生利用所学知识解决实际工程问题的能力。

课程综合能力考核以小组为单位进行，培养学生的团队合作精神，每组3～4人。每组自选或老师指定工程或生活中的实际问题进行分析研究，包括进行力学建模、受力分析、强度计算，最后提交书面报告。时间安排在教学最后两周进行。

课程综合考核最后组织学生答辩，根据学生答辩情况，书面报告评定成绩。

2.3实验技能考核

实践教学是高校工科专业应用型人才培养目标的重要环节，它对提高学生的综合素质，培养学生的创新意识和创新能力，具有特殊的作用。实践环节的考核结果也是课程总成绩的重要组成部分，占总成绩的20%。

将实验内容实行模块化整合，分为基础性实验、设计性实验和综合性实验。根据不同专业适当选择实验教学内容。

实验技能考核实行口试与笔试相结合、理论概念与实际操作相结合的综合性考试方法。

3.考试改革实施效果

在注重应用能力考试方法的引导下，学生认识到了材料力学这门课的重要性，解决了很多生活中、工程中的实际问题，大大提高了学习兴趣。

课程综合能力考核是此次考试改革的重点，学生对开放性的考核表现十分积极，调动了学习的自觉性和主动性。综合题目内容包括弯曲刚度设计、弯扭组合变形、拉压组合变形等部分，这些题目计算量均较大。学生能够利用所学知识，经过小组同学的研究配合，均圆满完成任务。例如“钢板轧辊直径计算”，学生的知识面已深入到专业知识领域，学生需要参阅参考书，了解设计方法，实现了从被动学习到积极自学的转变，学会了将工程中的实际问题抽象为一个力学模型，利用弯曲刚度条件设计直径。令人欣慰的是两组同学分别采用了叠加法和积分法，解决实际问题的能力明显提高。

4.结语

考试能反映教学效果，能为教学管理者提供教学质量检测和评估的依据。因此，考核模式的改革应放在优先考虑的地位，只有评价体系改变，其他方面的改革才能深入开展。

考试方法的改革有很多细节需要注意，也有很多困难要面对。这就要求教师在思想上时刻明确应用型人才的培养目标，投入更多的精力和时间探索、总结更加适合课程特点的考试方法。改革不能只是形式，更是一项长期的、科学的工作。考试方法的改革应该融入每一位教师的教学观念中，考试制度的改革不能浅尝辄止，一定要不断地深入进行下去。

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