激发大学生材料力学实验动手与分析的能动性

邹书洋

（西北农林科技大学，陕西咸阳 712100）

材料力学作为工科专业学生的技术基础课程，属于应用性极强的课程，而材料力学课程中所开展的实验教学更是该课程的关键组成，对于学生的理论理解而言有一定的深化作用，更是培养学生分析问题与动手实践能力的关键环节。一方面可通过了解材料的力学性能，为工程设计优化提供依据；另一方面能够利用更多实际现象去验证材料力学理论，进而在工程中选择合适的材料[1]。然而，由于多方因素的制约，在如今的材料力学实验教学中还存在一定的不足，为了实现激发大学生在材料力学实验中的动手与分析能动性，有必要对不足进行改进，从而提高材料力学实验教学的有效性。

一、当前材料力学实验教学中存在的不足

1.材料力学理论与实验教学的认识不足

材料力学实验教学中，应当鼓励学生以理论课知识建模并猜想实验结果，再进行实验并比对，而不是将教材中的理论概念直接传授给学生。任何材料力学的理论都需要通过观察实验去推导而来，然而一直以来实验教学都处在理论教学的从属地位，学生提前预知了理论知识，对于实验的态度便更加无所谓，动手实验仅仅为了验证，所以会应付了事[2]。比如在铸铁抗压能力实验中，学生早已在教材中得知断面为倾斜面及其原因随后才进行实验，导致失去对实验过程的兴趣，也影响到对学科学习的兴趣和主动性，久而久之便会制约学生综合分析能力与实验动手能力的提升。

2.实验材料过于单一，与工程实际存在偏差

材料力学课程的学习在于促进学生对工程中常用材料的力学性能有所了解，但目前所展开的“金属拉压试验”当中，所选用的材料一般只有45钢和铸铁，实验也只是对其常温下的拉压性能进行验证。但现代工程的高速发展，越来越多的新材料不断涌现，材料力学内容需要不断充实与更新，也凸显出了材料力学实验教学与现代工程实际的偏差，许多复合材料、聚合物等在高低温条件下的力学性能实验并没有良好开展，从而导致学生今后踏足工作岗位会显得无所适从。

3.学生动手实验操作机会较少，影响实验教学质量

随着高校招生规模的扩大，大学生人数逐年增多，但许多学校在实验场地、设备及人员等配置方面并未跟上，导致对实验教学质量造成严重影响。此外，由于在材料力学实验中存在一定危险性，学生大多做为看客，由教师操作一台实验仪器演示，导致大部分学生没有动手操作机会而对实验课失去兴趣。如此一来，大多数学生沦为实验的“看客”，也丧失了实验教学对学生动手与分析能力的培养优势。

二、激发大学生材料力学实验动手与分析能动性的相关策略

1.改革实验教学模式，找准理论与实验的结合点

当前材料力学课程教材中的实验教学大部分为注入式，教材内容将实验原理、实验流程及出现的实验现象都事无巨细地描述清楚，导致学生在实验中仅仅是为了被动的验证，毫无主观能动性与积极性，严重制约了学生动手、观察、分析、问题解决等能力的养成，实验操作对照书本照做，实验装置图“临摹”教材，实验报告进行传抄，这样的材料力学实验教学效果自然无法提升。所以，为了提升材料力学实验教学质量，应当对当前的实验教学模式进行改革，找准教材中理论知识与实验教学的结合点，为实验教学注入探索性与设计性，从而促使学生在实验动手中变被动为主动，激发其动手与分析能动性，全面锻炼其问题的发现、观察、分析与解决能力。

2.更新基本实验内容，设计开发新实验

结合工程力学课程的切实需求，优选出45钢和铸铁的拉伸与压缩实验、扭转实验等作为材料力学实验的基础内容。同时，将纯弯曲梁的电测实验与薄壁圆管的弯扭组合变形等实验作为应力分析实验内容。此外，结合不同专业的需求，专门设计开发非比例伸长盈利σP0.2的测定（黄铜）、铝合金槽形截面梁的切应力与正应力测定等全新实验。通过这些更具探索性、创新性与研究性的实验内容更新，改变过去材料力学实验材料、内容过于单一的问题，让毕业生更好更快地适应岗位工作。

3.构建开放型实验室，为学生提供更多动手操作机会

为了激发大学生在材料力学实验中的动手与分析能动性，则需要给予学生更多的时间与空间，学校也应当将有限的实验资源进行整合与利用，确保在实验过程中学生能够对实验设备有充分的了解与熟悉掌握。因此，需要对材料力学实验教学的传统模式进行创新，构建全面开放型的实验室，以独立运行的实验教学体系去突破过去班级授课制，以分散型的教学模式去助推材料力学实验教学的开展[3]。而分散型教学模式的核心便在于开放型实验室的构建，这一举措能够有效激发学生的主观能动性，赋予每一位学生更多亲自动手操作的机会，也大大提高了实验设备仪器的使用效率。此外，实验室的全面开放能够确保实验室资源的利用效率最大化，过去因为受制于整班排课的局限，所以很多时间段都无法进行实验教学的安排，再加上材料力学实验一定要遵循循序渐进的阶梯式教学原则，因此很多时候实验只能够展开小循环，所以导致实验资源利用率极低。而构建开放型实验室后，学生便能够对实验项目进行自主选择，实验的节奏、频率都能结合自身情况进行调整，从而促使实验室容量大幅提升，相关资源得到充分利用，实验室工作技术人员及教师的工作量变得更加丰富。

结语

综上所述，要想激发大学生在材料力学实验中的动手与分析能动性，进而提升材料力学实验课程的教学有效性，则需要对实验教学的所有环节进行规范，并且充分发挥出教师的组织指导作用，采取切实可行的优化措施去激发学生主观能动性，通过对学生科学思维与科学态度的培养，促进学生的全面发展。