以创新创业能力为核心的材料力学课程教学方法和模式改革探讨

赵秀云

摘要：材料力学是高等学校工科专业开设的一门基础课程。结合创新创业能力培养的要求，指出不区分专业，对统一的教材内容进行必要的调整和修改的重要性，以凸显其与相应专业课程之间的桥梁联系。同时为学生创新创业能力的培养和创新意识的激发提供了平台。改革的反馈表明，激发了学生的学习主体性，理顺了知识语境，增强了学习的深度，达到了全面提高课堂质量的目的。

关键词：创新创业;核心;材料力学;教学方法;模式改革

引言

《材料力学》是新生入学后较早接触工程实践的一门课程。它的内容多而复杂，有很多公式，对学生来说很难学。摘要随着高等教育教学改革的深入，《材料力学》课程的学时分布呈现下降趋势。为了帮助学生学习这门课程，适应21世纪“厚基础、宽范围、能力强、高质量”的创新人才的需求，达到理想的教学效果，在有限的学时中最大限度地提高教学效率和教学质量，是需要材料力学老师不断思考、研究和探索的问题。

一、根据专业特点，科学确定教学内容

“材料力学”教学首先要根据专业特点科学确定教学内容，从而与专业相一致。以土木和机械专业为例，土木工程中经常使用压缩和弯曲构件（如柱和梁），而扭转构件很少使用。因此，对于土木工程专业的学生来说，构件的基本变形部位应以轴向拉（压）和弯曲变形为主。在机械工程中，扭转元件（如传动轴）的应用也很广泛，所以对于机械专业，轴向拉伸（压力）、弯曲和扭转变形应作为教学重点。另一个例子，在土木工程结构通常是超静定结构，和超静定结构的解决方案应当被视为教学的焦点土木工程专业的学生，需要反复钻和例子，例子和作业最好是与专业一致。俗话说“山”等单独的行，例子和作业相关的职业，不仅能达到良好的教学效果，而且还可以培养学生解决工程实际问题的专业能力，为学生工程实践奠定基础，实现与一半的努力结果的两倍。

在《材料力学》的教学中，要注意与其他专业课的衔接，保持连贯性和统一性，为后续课程的学习做好准备。例如，在材料力学中，正、负弯矩分别画在构件的顶部和底部，并标记弯矩符号。在结构力学中，弯矩画在构件受拉侧，不需要表示正弯矩或负弯矩。因此，对于土木工程专业，为了按照专业要求，尽快培养学生的技能，在谈到材料力学弯矩图时，应引入结构力学的相关规定，也为提前学习“材料力学”打下基础。随着新材料研究的不断深入，复合材料在土木工程、交通运输等领域得到了广泛的应用。不需要传统的建筑材料如钢铁、木材、水泥、所有使用四层的玻璃纤维增强塑料复合材料建筑，不仅施工非常方便，工程造价20%低于传统的建筑材料，抗震性能好，平安承受8.5级地震后，和类似于钢筋混凝土建筑物倒塌。在“材料力学”的教学中，应介绍复合材料的一些应用实例，简要介绍复合材料力学的理论。这些介绍既能使学生了解本专业的现状和发展趋势，又能吸引学生，调动学生的学习积极性。

二、课程综合性教学模式的建立

综合教学是指在材料力学教学过程中，教学生对材料力学的知识点进行提炼和整合。让学生学会与相关课程相结合，运用其他相关课程的知识来辅助材料力学的学习和应用。课堂教学和课后实践教学都要考虑教学内容的实用性和创造性，课堂理论教学要与应用实例相结合。课后实践教学要创新应用，引导学生创造性地将材料力学理论应用于实践。

1）优化和整合课程教学中的知识点。 从重视学生能力和素质培养的要求出发，提取，优化和结合课堂教学中的知识点，实行模块化的教学结构，激发学生对课堂教学的兴趣。 材料力学的课堂教学以“拉伸-剪切-扭转-传递-弯曲”为主要内容。 每种变形均按“外力，内力对应力和变形”的顺序进行，并采用各种基本变形“推导出平面假设-变形几何关系-物理关系-静力关系-应力公式”的过程 。

2）课程教学加入教学中的实际应用例子，形成课堂教学与实际相结合的模块。

3）课程教学应与其他课程紧密结合，以提高教学效果。例如，它可以与描述性几何和机械制图课程相结合，以在教室中准确地绘制示例图形，从而为力分析提供条件;结合理论力学，为力分析和平衡分析打下基础。结合数学课程进行计算值奠定了基础。

4）课程教学可以提高学生的创新设计意识。在教学过程中，有必要指导学生在完成材料力学研究后将材料力学知识应用到实践中。因此，它与大学生的创新和创业平台紧密集成，并在课程教学的早期阶段成立了一个科学技术小组作为课后作业，使创新的设计实例可以伴随课堂教学。材料力学课程综合教学模式，如图1。

三、材料力学实验课改革的措施与实践

3.1综合性力学实验―电测实验

全面的实验是逐一列出电气测试实验的主要内容，学生可以选择2到3个感兴趣的实验项目进行操作。我所材料力学实验室配备了8套纯弯曲梁以及材料力学的弯曲和扭转组合试验台。在这些试验台上，可以测量平面状态下的应力分布。根据当前的课程大纲，仅确定材料的弹性模量。有两个用于测量和测量纯弯曲梁的法向应力的实验。这样，一方面，学生的思维仅限于这两个实验，对知识的渴求没有得到充分满足;另一方面，设备利用率低，不能充分利用。自选实验是针对上述情况提出的一种改革方法。在这种教学模式下，学生可以在熟悉实验原理并掌握仪器操作之后，自由选择自己感兴趣的实验内容。在老师的指导下，根据零件的受力状态选择布料计划，粘贴应变片，进行测试，记录数据，比较实验结果，分析错误原因。在实验过程中，学生可以充分锻炼自己的动手能力，提高实验操作技能，并实施自主选择的实验。只有课程表中指定的小时数不能满足需要，学生可以使用自学时间完成学习。在原始的电气测量实验项目的基础上，您可以选择在压缩和扭转作用下进行悬臂梁实验，薄壁圆柱体组合力分析实验等。在此水平的实验教学中，学生成为组织者和实验实施者。学生根据选定的问题确定解决方案，制定实验计划，实验方法和特定的操作步骤。经过实验老师的复习后，就可以进行实验了操作。

3.2教学手段的改革

在实验教学手段上，要打破传统的教学模式，使实验教学手段多样化。借助校园网和多媒体教学艾滋病，我们建立了开放实验教学在材料力学精品课程教学平台专栏中，对于基本的力学实验中，我们将这些实验的基本原理，实验的目的，实验步骤和实验设备和测量工具的使用方法，使多媒体课件在课程网站上和实验课堂提出的问题，问题是结合现场操作提出的。综合实验中，我们将只仪器，实验目的要求发布在网站上，关键是要让学生设计实验，获取相关信息，学生可以根据自己的实验设计内容提问和答案，教师引导学生小组讨论在实验之前，比较实验方案，通过实验确定最优解。

依托大学生创新创业平台，引导学生将材料力学课程应用于创新设计。机械设计专业的大二学生组建了一支科技队伍。作为课外作业的一种形式，引导学生进行创新设计，将材料力学知识点的训练延伸到课外创新设计。

创新设计的项目名称：减振防翘起的窨井盖装置研发，该窨井盖包括：窨井座、井盖、减振器和螺钉，如图2。

四、结论

有效改善教学效果当然“材料力学”，知识相互融合，材料力学和相关课程有机地结合起来，使“材料力学”课程内容的实际应用更有活力，这是传统的“材料力学”的补充和加强教学，不仅能提高“材料力学”课程教学的质量，而且可以提高学生的学习兴趣和热情。

参考文献

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[2]姚丽萍，马永昌，郑应彬.机械类材料力学课程教学改革的探索，西南师范大學学报（自然科学版），2015，（4）：152-154.

山东协和学院 250109