提高课堂教学效果

张君华

摘要：本文根据近几年来上课的实践及我校学生的实际情况，就提高材料力学课堂教学质量谈自己的体会，希望对相关的其他课程起到借鉴作用，对于我校培养高素质应用型人才起到促进作用。

关键词：课堂教学；材料力学；高素质人才培养

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）40-0164-02

一、引言

针对我国工业化进程的现状和未来发展趋势，胡海岩院士指出我国的高等工程教育体系应该是多层次的，第一层次就是应用型工程师，即以应用现有技术为主的、研制开发产品的工程师，并指出目前多数大学的主要任务是培养应用型工程师。我校北京信息科技大学的定位是以培养高素质应用型人才为主，而高素质的应用型人才需要有扎实的基础理论知识、较强的动手能力以及利用所学知识解决工程实际问题的能力。材料力学课程在培养工科学生上述能力方面起到非常重要的作用。目前我校机械类专业共13个教学班，材料力学是他们非常重要的一门专业技术基础课。通过本课程的学习，要求学生掌握构件的强度、刚度问题的基本概念、基础知识，了解稳定性的概念，对工程构件强度、变形和刚度问题具有基本的计算能力，通过揭示知识发生的过程，培养学生解决问题的能力，以理论分析为基础，培养学生的实验动手能力。课堂教学是现在甚至以后较长一段时间内我国高等教育的主要途径，因此，提高材料力学课程课堂教学质量至关重要。如何提高课堂教学质量是摆在所有高校教师面前的现实问题。课堂教学活动应该是师生互动和共同发展的过程，而不应该是教师机械的向学生进行单向的信息传递。笔者就提高材料力学课堂质量总结以下几点，也希望对其他课程能起到借鉴作用。

二、讲好绪论第一课，激发学生学习兴趣

每门课程第一次课都要讲绪论，主要讲解本课程的任务、主要内容和研究方法等，即回答好为什么学、学什么、如何学的问题。讲好第一课会让学生对课程产生浓厚的学习兴趣，调动学生的积极主动性，使对材料力学一无所知的学生在头脑中形成一个对于这门课的清晰轮廓。我校材料力学在大二下学期开设，前一学期刚学完理论力学，举如下例子：上学期理论力学期末考试题恰巧有一道计算塔式起重机不会翻倒的条件及配重多少的问题，利用理论力学知识可以计算支座反力以及塔吊不翻倒所需要的配重等。如果起重机吊起的重物太重就会存在安全问题，比如钢丝绳断掉、杆被压弯等，材料力学就是解决在保证安全和经济的情况下，如何设计结构的尺寸及所用材料类型，比如钢丝绳用多粗的，每个杆用多大尺寸的，选取什么材料，杆用实心的还是空心的，哪个好，等等，以及设计结构时如何保证既要安全又要合理用材。有些同学在学习理论力学时比较吃力，感到枯燥，我们就要告诉学生材料力学比理论力学生动得多，更贴近工程实际，激起他们的学习兴趣，并讲清楚材料力学与理论力学之间的关系。

材料力学绪论需要讲清楚一些基本概念，比如强度、刚度、稳定性等，学生还没学这门课，对于这些概念不好理解，每个概念讲的时候要举实例。可以列举一些古代建筑比如万里长城、古代的宫殿等，经历几百年甚至上千年还完好无损，而且有很多还特别漂亮，说明它们足够的强度，顺便也激发学生的爱国热情；以及现代的摩天大楼，好多都是既高又美观，这些都是与材料力学密不可分的，激发学生的求知欲望。通过绪论的学习使学生对于材料力学的内容及研究方法形成大体框架。绪论讲好会使学生爱上材料力学，为教学的顺利开展打下坚实的基础。

三、多举实例，使教学内容更生动

教师，尤其是青年教师，一定要注意平时多积累，这样在讲课过程中，身边的例子、工程的例子才能够信手拈来；作为案例跟学生一起分析工程事故，探讨事故发生的力学原因。这样就可以活跃课堂气氛，提升课堂教学效果，提高了学生的积极主动性和学习兴趣，使学生能够从更深层次上理解课上所讲的知识，进而利用所学知识去解决实际问题。

比如在讲压杆稳定时，稳定及平衡的概念比较抽象，以学生手中拿的铅笔为例，如果拿根细线将铅笔尖系住吊起，铅笔会保持平衡，因为细线对铅笔的拉力和铅笔自身的重力是一对平衡力；如果想让笔尖向下立在水平桌面上，铅笔的受力仍然平衡，但是却很难办到，这是为什么呢？同学们的思维被激起，给出各种回答，边分析同学的答案边引出稳定的平衡与不稳定的平衡概念。笔尖向下不能直立是因为有微小的扰动存在，比如空气流动、桌面微小振动等，使得铅笔直立的位置有微小偏移，一旦偏移，重力作用线偏离支撑点，重力对支撑点的力矩使得铅笔倒下，这种情况扰动被扩大，使平衡状态被破坏，这就是不稳定的平衡；细线吊起的铅笔也存在空气流动、细线抖动等扰动，重力作用线也要偏离铅笔的捆绑点，而重力对捆绑点的力矩使铅笔回到直立状态，这种情况扰动没有扩大，平衡状态没有被破坏，属于稳定的平衡。同时理解了“扰动”这个词也为后面学习压杆稳定打好基础。还可以分析杂技演员顶碗的例子引起同学们浓厚的兴趣，通过此例子简单介绍稳定控制（镇定）问题，并与自己的研究课题相联系。

四、灵活运用各种教学方法，一切为提高课堂教学质量服务

在整个教学过程中，灵活运用启发式教学等各种方法，尽可能的激发学生思维，启发他们自己思考出一些结论，引出本节课教学内容；启发他们主动利用所学知识，解释力学现象，分析工程问题，解决实际问题。

比如讲扭转切应力公式推导时，以前的情况是一见到推导公式，半数同学低头不听，效果很不理想。这次我们采用启发式和研究式教学方法，激起了同学们的求知欲，效果良好。对照轴向拉压变形，从直观的表面变形实验出发，通过一系列设问，启发学生猜测出扭转变形相应的结果，比如应力计算公式是内力除以截面尺寸元素组合，然后边讨论边引出正确的结果。引导学生从纵向和横向两方面观察变形，得出扭变形的变化量和不变量，引导学生从这些变形结果推测出平面假设、应力方向、应力分布等。利用表面变形实验的结果，加上简单推导得到变形几何关系：γρ=ρdφ/dx，我们目标是得到应力的计算公式，而变形与力连接的桥梁就是剪切胡克定律即物理关系，这样便把应力引进来，应力在截面上的合成结果便是内力扭矩，自然引入静力学关系，最终得到应力计算公式。采用多媒体与板书相结合的形式，将推导主线写在黑板上，这样使学生更深刻地理解通过变形几何关系、物理关系和静力学关系三种关系推得应力计算公式。

五、注重积累，规范行为，养成好习惯

教师养成写教案的习惯。写教案相当于彩排，任何精彩的表演节目，正式表演前都要彩排好多次，上课就相当于是正式演出，教师要注重积累，才能表演得精彩，才能更好地应对正式演出过程中出现的突发状况。认真备课，不要忽略任何一个细节，写一本属于自己的教案，并在教学实践中不断地积累、改进，不断地丰富教案。以学生为本，写教案前了解清楚学生的基础，包括先修的课程、课程学习的程度等；后续要学的课程及学生的专业方向，来调整本课程的切入点和侧重点，这样才能做到有的放矢，才能使学生顺利接受所学知识，而且为后续课程做好服务。写教案不是抄课本，而是以教学内容为框架，所用教学方法和实际例子为填充，不断地改进、不断地积累。教学有法但无定法，只有不断地改进教学方法才能把知识讲活，才能切实提高课堂教学质量。大量的实例能激起学生的学习兴趣，能使学生对于所学知识理解更加深刻，能提高学生利用所学知识分析工程问题、解决实际问题的能力。教师在教案中不断地积累实例，才能做到在讲课过程中身边的例子随手拈来，运用自如，使我们的课堂更加生动。

教师帮助学生在学习中养成好习惯。教师对学生要严格要求，多数学生能理解老师严格要求对自己是好事情。现在的学生具有思想活跃、动手能力强、崇尚自由等特点，作为教师，要以这些特性为根本，引领他们走向正确的方向。规范学生作业，任何事情都有规矩，无规矩不成方圆。作业要严格按照例题规范去写，严格书写格式和解题步骤，这种规范能让人一看就觉得你的解决问题的思路和所用方法都非常清楚。教师认真及时地批改、发现作业的问题，作为案例在课堂上及时纠正。作业做得规范认真的典型和不合格的典型都拍下来（匿名），放到课件中给大家看，顺便指出作业的问题，同学们定会向好的学习，努力改进自己。只有经过这样严格的训练，学生才会思路清晰、计算准确、书写工整，从而提高其综合素质。

六、结语

作为教师，要抓住每个细节，课前做好充分准备，认真设计每一堂课，课后认真反思，以求日后再改进，灵活运用各种教学方法，以学生为本，为提高学生的主动性和学习兴趣，为使我们的课堂更生动，提高课堂教学质量不断积累、不断努力。多与同行尤其是老教师交流，多听他们的课，向他们学习教学方法，积累更多的实例，不断丰富自己的知识，不断提高我们的教学专业能力，为我校、为我们社会培养更多的高素质创新型应用人才。

参考文献：

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