材料力学课程模块化体系的建立和探索

魏婧　郑文

摘要：文章以培养应用型人才为导向，在地方高校转型发展的背景下，建立材料力学课程的模块化教学体系。对课程信息、课程内容、教学方法、教学过程和教学评价五大部分的内容进行合理地模块划分，为了满足各类学生的专业发展要求，将子模块进行重组，制定最优化的配套教学体系，全面提升材料力学的教学质量。

关键词：模块化；教学体系；应用型人才；材料力学

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）30-0195-02

0引言

材料力学是高校工科专业关键性的基础学科，也是工程学科通用的精确科学语言之一，对学生后续工程类课程的学习及工程意识和实践创新能力的培养发挥着重要的作用。在各大地方高校转型发展时期，建立适应应用型人才的培养模式，是院系发展的趋势。因而，如何采取合理有效的材料力学教学模式是现阶段教师面临的重大问题。本文在学生学习积极性欠缺、教学内容过重且课时偏少、教学方式缺乏新意的背景下，建立材料力學模块化教学体系，优化模块化教学方法，将该课程教学改革逐步深化。

1模块化理论概述

模块化思想最早起源于制造业，随后逐步引用发展到各个领域。模块化是解决复杂问题的一种方式，在对复杂体系全面理解和剖析的基础上，将系统分解成若干独立且相互作用的模块，简化原本复杂的问题，一一求解子模块，最终达到解决复杂问题的目的。

本文基于应用型人才的培养背景下，将模块化理论引入材料力学的教学实践中，将材料力学课程进行模块化划分，根据各类学生的教学大纲，将子模块进行加、减、换、改，因地制宜地制定最合理的教学内容，并采用新颖的模块化教学方法，最大程度地调动学生的学习兴趣，全面提升材料力学的教学质量，以满足各个专业的发展要求。

2模块化教学体系的建立

材料力学课程的模块化教学体系如图1所示，主要有5个模块。

2。1课程信息模块

①教学信息模块。介绍材料力学课程的基本信息，如课程学分、学时、教师信息等。

②课程简介模块。阐述材料力学课程的背景、研究对象及内容、课程特点和课程发展前景及意义等。

③教学指导模块。对学生学习材料力学课程进行指导，包括每章节重难点、学习方法及建议，拟达到的目标等。

2.2课程内容模块

①基本变形模块。基础模块，主要内容为杆件在轴向拉伸和压缩、圆轴扭转、剪切、平面弯曲时的内力、应力、强度、刚度、变形的计算。本模块包括4个实验，包括低碳钢和铸铁两种材料的轴向拉伸、压缩、扭转实验及采用机械式引伸计测定低碳钢的弹性模量实验。

②应力状态和强度理论模块。提高模块，主要内容为平面及空间应力状态理论、四种常用强度理论及其应用、常见组合变形形式及强度计算、细长中心受压直杆临界力的欧拉公式及应用、压杆的稳定计算。

③超静定结构I模块。扩展模块，主要内容为拉压、扭转超静定结构、简单超静定梁的内力及变形计算。

提供与课程内容模块配套的电子教案，习题集、实验讲义，参考资料库。给出各模块典型例题的计算思路、解题步骤和技巧等内容。

2.3教学方法模块

①指导式模块。基础模块，采用传统黑板与电子教案、微课、MOOC等新颖教学手段进行课程内容的讲授。

②交互式模块。提高模块，采用“创设问题情景一师生互动”形式，课前课后对问题进行沟通和交流，在课堂中解决的翻转课堂式教学模式讲授课程内容。

③研究式模块。扩展模块，将课堂搬进实验室、工地现场，将课程内容与教师科研研究和工程实例紧密结合。

2.4教学过程模块

①单元任务模块。每个课程内容模块设置若干个子模块，编制单元任务清单。以单元任务为中心，每位学生都能积极主动地参与整个过程，培养学生分析问题、查阅资料、找出方法、总结成果的能力。

②阶段测试模块。在每个课程内容模块讲授完成后，组织学生进行阶段性测试，及时了解学生对知识点的掌握情况，查漏补缺，调整各模块课时，让每位学生对课程内容做到最大程度的掌握。

③课外任务模块。在教师指导及组织下，以小组形式，人人参与完成课外任务模块。任务单包括：任务名称、任务目标、任务描述、任务实施、学生体会、教师点评六部分，以组合截面强度分析的课外任务模块为例具体形式见表1。激发学生学习的能动性，培养团队协作能力，更好地将理论知识应用到工程实例中去。

2.5教学评价模块

改革传统的“平时成绩30%+期末成绩70%”的评价方式，采用“单元任务10%+阶段性测试10%+实验20%+期末考试40%+出勤及课堂表现10%+课外任务10%”的考核标准。

3总结

本文以培养应用型人才为目的，建立材料力学课程的模块化教学体系，通过对课程信息、课程内容、教学方法、教学过程和教学评价五大部分进行合理的模块划分，为了满足各类学生的专业发展要求，将子模块进行重组，制定最优化的教学内容，并采用新颖的模块化教学方法，在教学过程中增加阶段测试及课外任务模块，最大程度地调动学生的主观能动性，配合身边及工程实例将材料力学的知识点融会贯通，全面提升材料力学的教学质量，以培养学生获取新知识的能力、分析解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作和科学创新的思维模式。模块化教学体系也将应用到其他课程的教学工作中去，只有通过不断实践和研究，才能让模块化教学体系发挥更大的作用。endprint