案例教学法在材料力学实践教学中的应用探索

刘晓洲 吴寅

摘要：材料力学实验课是材料力学课程的重要组成部分，是理论形成和发展的基础，也是解决工程实际问题的依据。随着我国实验教学改革的不断深入，材料力学实验教学的内容与教学方式也应不断更新发展，以便能够更好地培养学生的技能和创新意识与能力，为学生今后从事科学技术领域的研究奠定基础。因此，在教与学的过程中应做到理论和实践必须并重。为了更好的发挥材料力学实验课程的实训作用，并配合正在开展的CDIO教学模式，必须对传统实验课程的教学模式进行改革，以适应新时期大学生学习的要求和目的。

关键词：材料力学;实践教学;案例法;教学改革

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2016）41-0185-02

一、前言

目前从材料力学实验课程教学中存在的问题来看，主要是实验教学方式和方法缺乏科学性。而在实验过程中，有的实验项目学生往往不能人人亲自操作。另一方面，这种教学方式，使得学生产生依赖性，对在实验过程中出现的其他实验现象和数据不记录分析，更不会总结和提问。这样就严重束缚了学生的自主性，阻碍了学生大胆探索和勇于创新的能力。

二、案例教学

所谓案例（case）也称作事例或实例。案例教学法是一种以案例为基础的教学方法。案例本质上就是提出一种决策的两难情境，没有特定的解决之道。在教学中，教师扮演着设计者和激励者的角色，鼓励学生积极参与讨论，而不是像传统教学模的传授教学法那样，教师扮演着传授知识者的角色[1，2]。

创新的成功实践离不开立足日常创新素质培养。案例教学法则是实施素质教育、培养创新精神和实践能力的一个有效途径。学生只有通过有研究价值问题的积累和探索性实践才能获得智慧和感悟。而材料力学实验的案例教学法则可以作为材料力学实验课程的必要环节长期应用[3]。通过选用适合学生特点的案例，展现创新实践的魅力，让学生在实践中体验到研究的快乐，激发出创新的欲望。因此，将案例教学法应用于材料力学实验环节的教学中，可激发学生的求知欲，提高实验教学质量[4]。以培养学生创新思维和创新能力为长远目标，以培养学生独立思考能力、自主学习和自我调控能力，以及批判性思维为目标的材料力学实验课程教学内容、方法、手段及教学评价方法改革。最大限度地发挥学生创造潜能，培养学生创新能力。同时，要爱护和培养学生的好奇心、求知欲，帮助学生自主学习，独立思考，保护学生的探索精神，为学生的禀赋和潜能的充分开发创造一种宽松的环境[5]。要让学生感受、理解知识产生和发展的过程，培养学生的科学精神和创新思维，重视培养学生收集处理信息的能力，获取新知识的能力，分析问题和解决问题的能力。加强理论与实践相结合，将理论教学与实验技能的培养等方面进行了充分的整合，对材料力学整体教学效果具有深远意义。

三、研究内容

1.分析目前材料力学实验教学内容与方式方面存在的问题和不足，结合学生的实际特点，采取灵活新颖的教学方式、方法，使同学从传统的材料力学实验课程教学的落后模式中走出来，抓住他们的兴趣点，选用实际工程中有针对性且适合的案例，将之分解成不同环节，其中任意一个环节都是与其他各个环节相关联的，而每个环节又都是一个独立的实验内容。这样大大地调动了学生的学习积极性，使学生能够在实验教学前更好的预习、在教学过程中能够对每项实验的操作进行更好的复习、在实验教学过后能够对此次实验进行更好的总结，从而使材料力学实验教学真正成为其理论教学部分的有意义的、必要的补充。同时，还应用相应软件对目前没有实验仪器设备的实验项目进行模拟、制作出面向对象的实验模拟过程。从而能够让学生自己设计实验过程，进而使其对课程产生浓厚的兴趣，这将极大的丰富材料力学实验课程的教学内容。

2.实训教学资源建设：材料力学是一门理论与实践相结合的课程。将案例教学法引入进来，使学生通过案例和自己动手制作的工程案例模型来初步培养实验基本技能、加深对实验原理的理解，为学生在实验室亲自动手提供初步认识。同时为了加强学生实验能力的培养和克服真实实验资源不足问题，让同学自己制作案例模型，指导学生进行设计性、综合性实验，突出对学生应用能力和创新能力的培养，开辟教学、科研相结合的育人途径。

3.竞赛资源建设：学校的性质和定位以及办学的长远目标决定了实践教学在培养学生实践能力和创新思想中的重要作用和地位，学科竞赛是实践教学的重要组成部分之一，也是培养学生综合能力和创新思想的主要手段，其目的是引导高等学校在教学中加强对学生创新能力、动手能力和协作精神的培养，提高学生的工程实践素质和综合能力，吸引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才的脱颖而出创造条件。为进一步提高我校的力学学科竞赛水平，培养学生参与学科竞赛的兴趣的重要途径之一。

4.拓展资源建设：为扩展和丰富学生知识面，还将提供一些力学常识、相关典型案例模块等。

案例教学法符合材料力学实践教学环节教育教学改革的指导思想、目标，案例教学可以最大限度地发挥学生创造潜能，培养学生创新能力。同时，要爱护和培养学生的好奇心、求知欲，为学生的禀赋和潜能的充分开发创造一种宽松的环境。要以让学生感受、理解知识产生和发展的过程，培养学生的科学精神和创新思维，重视培养学生收集处理信息的能力，获取新知识的能力，分析问题和解决问题的能力为目的。

四、改革特色

以“案例”为主，克服传统教学方式的不足之处，在理解和掌握理论课程内容的基础上，以不同“案例”提出问题、设计方案，应用实训平台将实验理论、实验操作方法、实验报告及实验习题等一同打包，制成材料力学实验的统一教学模型。

2.将多项实验项目捆绑在一起形成“案例”，并将之结合工程力学数值计算软件，从而实现实验与理论的统一和结合。模拟各种材料力学实验项目，既能使学生通过实际案例得到实训动手的锻炼，又能从软件计算中得到理论的补充和丰富。只有这样才能够真正达到让学生在实验教学环节中有所收获的目的。

五、结论

案例教学为学生提供了一个近乎真实的场景，缩短了教学与实践之间的距离。其成功之处在于教学内容针对性强、接近实践，缩小了学校培养目标与社会职业素质需求的距离，抓住了职业素质中最本质的因素。案例教学着眼于学生创造能力和分析问题、解决问题能力的发展。以教师为主导、以学生为主体的案例教学在不断循环中完成知识的更新或创新。加强案例教学的研究，对于创新人才的培养将具有重要的作用。

参考文献：

[1]张俊文，李玉林，蒋丽波.案例教学及其在矿业工程类课程中的应用[J].价值工程，2008：243-244.

[2]田山俊，孙慧佳.案例教学与研究性学习——教育硕士教学方式改革摭谈[J].河北大学学报（哲学社会科学版），2013，38（2）：61-64.

[3]张庆英，张英，罗述全，等.从创新的角度探讨案例教学[J].物流工程与管理，2010，32（10）：86-88.

[4]冯翠菊，李海玲.大学物理案例教学科学性探析[J].华北科技学院学报，2012，9（4）：119-120.

[5]邓岩.论高等教育管理案例教学中教师的定位[J].张家口职业技术学院学报，2012，25（3）：62-64.

On the Application of Case Teaching in Mechanics of Materials

LIU Xiao-zhou，WU Yin

（Civil and Architectural Engineering College，Dalian University，Dalian，Liaoning 116622，China）

Abstract：Mechanics of materials is one of Civil Engineering course，so theory and practice both are very important. With the development of reformation on experimental teaching of material mechanics，the contents and teaching methods of mechanics experiment should be continuously updated，in order to cultivate studentsa？覾 TM skills，innovation sense and ability，and lay a foundation for students to engage in research on science and technology in the future. In this paper the problems of teaching content and methods on material mechanics experiment have been elaborated and some ideas about the reformation on experiment teaching have also been presented. It is necessary to innovate traditional teaching pattern of experiment to play a better part in mechanics of materials and CDIO teaching pattern. It can adapt to the request and purpose of new undergraduatesa？覾 TM study.

Key words：mechanics of Materials;practice Teaching;case Teaching;teaching Reform