应用型高校《材料力学》课程教学法初探

刘娟

摘 要： 《材料力学》是高等院校工科专业的核心课程，其教学改革一直是高校教学中备受关注的问题。本文针对《材料力学》的教学方式和教学方法等进行探讨，详细讨论课堂教学中的具体教学方法，充分利用课堂时间，增强教学效果，培养学生的创新和应用能力。

关键词： 《材料力学》 教学改革 教学方法

《材料力学》是土木工程、机械制造等工科专业的一门专业基础课程，该课程在专业学习中起到承上启下的作用，不仅为后续相关专业课程的学习奠定必要的理论基础，而且其知识及理论可直接应用于工程实践，因而对学生的科学创新及工程应用能力的培养起到非常重要的作用[1]。笔者在多年《材料力学》课程的一线教学中，根据实际的课堂教学情况，对该课程的教学方法进行了一些探索并作了尝试性的教学改革，旨在传授学生基本理论的同时，培养学生的创新和实践能力[2]。

一、采用启发式教学培养学生独立解决问题的能力

《材料力学》中各种概念、公式较多，加上学生对该课程的先修课程理论力学及高等数学等理论基础较薄弱，因此学生在学习该课程之前就有畏难情绪，总怕学不好。针对这种情况，任课教师首先要积极引导，调动学生的主动性，活跃课堂气氛，消除学生的畏难情绪。

在课堂教学中要尽量采用启发式教学，注意学生的课堂反应，适当增加课堂讨论，引导学生积极发现问题、思考问题，最后解决问题，培养学生的创新和实践能力。教师可先抛砖引玉提出问题，让学生思考后再引出讲授内容，如压杆稳定[3]中先演示生活中受压构件的弯曲现象，提出为什么受压构件会弯曲，弯曲后是否还能继续承担荷载，然后引出压杆稳定的概念；也可以先讲授内容然后提出问题，让学生在思考中加深对授课内容的理解，如弯曲正应力[4]中，先给出两种截面形式（对称截面和非对称截面）的受力特点及两种材料（塑形材料和脆性材料）的力学性能，让学生判断什么材料适合采用什么截面形式，从而让学生对不同截面形式的正应力分布特点有更好的理解。

二、传统教学方法与现代教学方式相结合

多媒体教学因其直观、形象，在高校中被广泛应用，把教师从繁杂的板书中解放出来，这是多年教学改革的成功之处，但笔者认为，并不是所有课程内容都适用于多媒体教学。

《材料力学》是建立在试验基础上的应用学科，许多试验过程和试验现象很难用语言表述清楚，一定要借助图片和视频让学生更好地理解实验过程和关键实验现象，使课程内容生动具体，所以该课程中多媒体教学必不可少。但多媒体教学有其不足之处，如多媒体授课速度往往较快，学生跟不上；大段文字让学生找不到重点；教室里没有可跟随移动的焦点，注意力不易集中，等等，而传统教学方式恰在这些方面具备其固有的优势。教学是一个复杂的过程，教师不仅要讲授知识，而且要身体力行地影响学生。《材料力学》的公式繁多，理论复杂，教师板书的每一个符号、公式及重点内容都在一遍遍强化学生的理解，而教师边板书、画图边讲解其实是一个学生思考的过程，让学生感觉知识不是铺天盖地，而是以他们能够消化的速度慢慢接受。因此，在《材料力学》教学中，多媒体教学只能作为常规教学的辅助手段，不能替代传统的教学方式。

三、注重教学效果细化具体教学方法

1.充分利用课堂时间。

《材料力学》中公式较多，其推导过程复杂且用到很多高等数学的内容，学生理解起来有一定难度，也很容易忘记。因此，在教学中对于公式是轻推导，重理解、记忆及应用，使学生有更多时间理解并灵活应用所学内容。另外，对于例题和习题部分，课堂教学中只分析、讨论其基本思路，让学生从本质上理解这类题目涉及的知识点，而不做具体计算。大学生应该锻炼快速准确的计算能力，但这种锻炼应放在课后作业进行，这样可充分利用课堂时间，提高授课效率。

2.梯次教学，基础和提高并行。

基本概念和理论是材料力学的基础内容，课堂教学中一定要将这些基本内容讲清、讲透，并辅以习题，使学生完全理解、掌握并灵活应用，满足本科教学的要求。同时，许多高校将《材料力学》作为考研的备选科目，对教学内容的深度和广度提出更高要求，因此在课堂教学中除了要满足基本教学要求外，还应适当提高教学内容的难度，引导学生拓宽解决问题的思路，扩大知识面，开阔视野。

3.对比教学，探求本质。

材料力学课程体系为：首先讲解四种基本变形，除剪切外，每种变形都按照强度和刚度两条主线讲解；然后在复杂应力状态强度理论基础上讲解组合变形；最后将受压杆件稳定性问题单列一章。课程开始前通过目录认识材料力学大致内容，使学生初步认识课程体系；每一部分内容讲解完后对知识的内在联系做总结，使学生对该部分内容框架有整体认识；课程结束后对总体课程体系进行总结，使学生明确并掌握该课程的整体架构。

《材料力学》的教学改革工作一直是高校教学中不断探讨的主题，本文仅就课堂教学中几个具体的教学方法进行探讨，除此之外，还有教材、实验、教学体系等需要教师和学生不断摸索和完善，以提高教学水平，达到更好的教学效果，真正培养出高素质、能力强、宽口径、厚基础的人才。

参考文献：

[1]赵荣飞，何俊仕，杨国范.材料力学在工科专业课程体系中的基础性地位[J].菏泽学院学报，2009，31（5）：128-130.

[2]陈茹仪，孙洪军.“材料力学”课程教学方法教学手段的研究与改革[J].辽宁工学院学报，20079（3）：133-134.

[3]孙训方，方孝淑，关来泰.材料力学[M].北京：高等教育出版社，2009.

[4]刘鸿文.材料力学[M].北京：高等教育出版社，2011.