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材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文1

關(guān)鍵詞：材料力學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；實(shí)踐

材料力學(xué)是高等工科院校多數(shù)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，它對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，特別是工程素質(zhì)及創(chuàng)新能力方面發(fā)揮著重要的作用，而材料力學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是深化學(xué)生理解力及拓展學(xué)生思維的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。地方高校的主要任務(wù)是為地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)應(yīng)用型人才，針對(duì)地方高校的培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生自身的特點(diǎn)，如何最大限度地提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，需要在教學(xué)實(shí)踐中不斷地探索和完善。

一、目前在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

(一)過(guò)于強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)的比例自從全面推進(jìn)素質(zhì)教育以來(lái)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容也在不斷地進(jìn)行改革和創(chuàng)新，增加綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以提高學(xué)生的思維方式和創(chuàng)新能力是實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革的方向。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的調(diào)整和整合，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)所占比例達(dá)到了規(guī)定的要求。然而，在實(shí)際執(zhí)行中發(fā)現(xiàn)。這種改革和創(chuàng)新僅僅是對(duì)教師的創(chuàng)新，對(duì)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)收到了微乎其微的效果。為了顯示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新性，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革趨向于追求綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的規(guī)模、數(shù)量和速度，過(guò)于追求高深的理論與新型的內(nèi)容，忽視了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的關(guān)系，從而忽略了學(xué)生的主體作用，也與應(yīng)用型人才的培養(yǎng)不相適應(yīng)。

(二)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課在思想上的誤區(qū)

傳統(tǒng)的觀念認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)只是對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)課中完成了實(shí)驗(yàn)任務(wù)并會(huì)做該實(shí)驗(yàn)就行了。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)課多數(shù)都是分組實(shí)驗(yàn)，有少部分學(xué)生甚至認(rèn)為上不上實(shí)驗(yàn)課無(wú)所謂，拿別人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)校核理論知識(shí)還可節(jié)省時(shí)間，實(shí)驗(yàn)報(bào)告也是抄別人應(yīng)付了事，甚至有個(gè)別學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告只抄個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理部分空白。另外，由于材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)是非獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)成績(jī)所占該門(mén)課程的總成績(jī)比例較小，對(duì)期末成績(jī)影響不大，形成了重理論、輕實(shí)驗(yàn)的思想。

(三)實(shí)驗(yàn)考核辦法單一

實(shí)驗(yàn)課程考核的目的是為了督促學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)、鞏固和提高所學(xué)的知識(shí)和技能，檢查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解、掌握程度和實(shí)驗(yàn)技能的運(yùn)用情況，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的智力和動(dòng)手能力，同時(shí)檢查教學(xué)效果，總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、改進(jìn)教學(xué)方法，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。在以往的教學(xué)中，成績(jī)?cè)u(píng)定主要以實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告為基礎(chǔ)，教師很難在課堂上具體掌握每個(gè)學(xué)生的實(shí)際操作能力，因此，實(shí)驗(yàn)報(bào)告就成為判斷學(xué)生知識(shí)掌握的重要依據(jù)。這顯然很難達(dá)到考核的目的，同時(shí)也不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

二、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中的探索

(一)教學(xué)內(nèi)容――調(diào)整、完善

我國(guó)的地方大學(xué)由于舉辦者為地方政府，經(jīng)費(fèi)來(lái)源以地方投入為主，其生源就業(yè)大多面向當(dāng)?shù)亍Ｒ虼耍瑢?shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革應(yīng)考慮到地方高校的特殊環(huán)境和地方的人才需求類(lèi)型。另一方面，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的調(diào)整還要了解地方高校學(xué)生自身的特點(diǎn)。地方高校多數(shù)生源來(lái)自本地，就業(yè)面向本地，更注重專(zhuān)業(yè)技能的知識(shí)，習(xí)慣于從實(shí)際應(yīng)用方面思考問(wèn)題。應(yīng)用型人才主要是掌握和應(yīng)用知識(shí)，而非科學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造新知。培養(yǎng)應(yīng)用型人才重在使之擁有豐富的職業(yè)技能，擁有合理的知識(shí)、能力結(jié)構(gòu)，擁有終身學(xué)習(xí)、不斷提高的潛力。這符合了地方高校學(xué)生的價(jià)值取向。因此，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的調(diào)整必須與學(xué)生的知識(shí)水平和功能定位相適應(yīng)。

(二)教學(xué)方法――總結(jié)、創(chuàng)新

教學(xué)方法是實(shí)現(xiàn)教育目的、完成教學(xué)任務(wù)的基本手段，對(duì)于教學(xué)的成敗、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的發(fā)揮起著重大的作用。教學(xué)是由教師和學(xué)生組成的雙邊活動(dòng)。必須堅(jiān)持“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的思想，特別是作為實(shí)踐性極強(qiáng)的《材料力學(xué)》實(shí)驗(yàn)課程，更必須始終強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)地位。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師只有十幾分鐘的講解，大部分時(shí)間由學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，老師所承擔(dān)的引導(dǎo)與啟發(fā)的作用尤為重要。結(jié)合材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)，提煉出適合本課程的教學(xué)方法，靈活多變地運(yùn)用這些方法是提高教學(xué)效率的關(guān)鍵。

在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，綜合應(yīng)用了以下教學(xué)方法：1)思路式教學(xué)方法：通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用已學(xué)本課程的理論知識(shí)并結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識(shí)，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。注重引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，要抓住問(wèn)題的核心，分析問(wèn)題的性質(zhì)；2)互動(dòng)式教學(xué)方法：在講授過(guò)程中，根據(jù)本實(shí)驗(yàn)課程自身的特點(diǎn)，結(jié)合所需學(xué)生掌握的背景知識(shí)和理論知識(shí)著手，通過(guò)課堂提問(wèn)或討論交流，適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)查閱和掌握本門(mén)課程所需基本計(jì)算方法和理論基礎(chǔ)。3)啟發(fā)式教學(xué)方法：為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的觀測(cè)分析、動(dòng)手操作和創(chuàng)新能力，啟發(fā)式教學(xué)是一種有效的教學(xué)方法。結(jié)合所需學(xué)生掌握的背景知識(shí)和理論知識(shí)著手，通過(guò)調(diào)整授課內(nèi)容次序、欲擒故縱等方式，激發(fā)學(xué)生興趣，啟發(fā)學(xué)生通過(guò)現(xiàn)象發(fā)生分析實(shí)物本質(zhì)規(guī)律。4)小結(jié)式教學(xué)方法：當(dāng)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告后，及時(shí)批改和總結(jié)。找出所存在的問(wèn)題、分析問(wèn)題存在的原因，以不斷地在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，逐步完善教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)思路。

(三)考核方式――全面、多樣

材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文2

[關(guān)鍵詞] 教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn) 多媒體 內(nèi)容重組

一、引言

材料力學(xué)既是一門(mén)基礎(chǔ)科學(xué),又是一門(mén)技術(shù)科學(xué),是許多工程與科學(xué)的基礎(chǔ)。長(zhǎng)期以來(lái)已經(jīng)形成了相對(duì)穩(wěn)定的課程體系,在幾十年的人才培養(yǎng)中發(fā)揮了重要作用。傳統(tǒng)的經(jīng)典理論在現(xiàn)代工程和科學(xué)技術(shù)中仍廣泛被應(yīng)用。這就決定了材料力學(xué)教學(xué)仍應(yīng)以經(jīng)典理論為主。但在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天,在精簡(jiǎn)學(xué)時(shí)的同時(shí),必須改革材料力學(xué)課程體系、教學(xué)內(nèi)容和方法,減少重復(fù),增添與現(xiàn)代科技發(fā)展相適應(yīng)的新內(nèi)容,提高效率,保證質(zhì)量,適應(yīng)新時(shí)期的發(fā)展和要求。積極推進(jìn)本課程的課程教學(xué)改革,對(duì)提高學(xué)生分析、研究、解決工程問(wèn)題能力,提升專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)十分重要。

多年來(lái),材料力學(xué)教學(xué)大綱過(guò)分強(qiáng)調(diào)課程本身理論的系統(tǒng)性與完整性,注重公式的推導(dǎo),與本專(zhuān)業(yè)相關(guān)課程的聯(lián)系較差,聯(lián)系工程實(shí)際問(wèn)題不夠,尤其缺乏對(duì)學(xué)生將工程實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為適當(dāng)?shù)牧W(xué)模型的培養(yǎng)。

由于教學(xué)內(nèi)容過(guò)多過(guò)繁,增加了學(xué)生接受和消化知識(shí)的困難,也不利于學(xué)生獨(dú)立思考和分析與解決問(wèn)題能力的培養(yǎng),更談不上培養(yǎng)學(xué)生分析解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。

教學(xué)方法陳舊,課堂氣氛沉悶,力學(xué)知識(shí)本身的枯燥無(wú)味,再加上學(xué)生缺乏主動(dòng)性與積極性,不能給學(xué)生留出充分的思維空間和討論空間,教學(xué)效果不理想,成績(jī)不佳,影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。本文結(jié)合師范學(xué)院機(jī)械制造與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的特殊性,對(duì)材料力學(xué)課程的教學(xué)改革作如下的探討。

二、教學(xué)內(nèi)容的重組

按原來(lái)的基本類(lèi)型分章,把教材內(nèi)容分為三大部分,第一部分為四種基本變形包括拉伸與壓縮、扭轉(zhuǎn)、剪切與擠壓、彎曲變形。第二部分為強(qiáng)度理論和組合變形。第三部分為壓桿穩(wěn)定。四種基本變形用相同的研究方法重點(diǎn)介紹受力特征、變形特征、應(yīng)力分布及強(qiáng)度校核理論,講授時(shí)注重工程實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用,著重培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握用強(qiáng)度校核公式解決三類(lèi)不同問(wèn)題的方法。材料力學(xué)的研究對(duì)象也應(yīng)從各向同性(單一的金屬材料)拓寬到復(fù)合材料上。在強(qiáng)度理論方面可以加入斷裂破壞準(zhǔn)則。拉、壓、彎、扭及其組合變形是材料力學(xué)的基本內(nèi)容,掌握這部分內(nèi)容的關(guān)鍵就是準(zhǔn)確進(jìn)行各種變形的外力、內(nèi)力、應(yīng)力和變形的計(jì)算與分析,尋找危險(xiǎn)點(diǎn)的極值應(yīng)力。傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容有它本身的整體性與系統(tǒng)性,重組后的內(nèi)容要與傳統(tǒng)內(nèi)容達(dá)成完美結(jié)合,還需要一個(gè)過(guò)程,這就需要在實(shí)際組織教學(xué)時(shí)進(jìn)行大量的教學(xué)實(shí)踐和研究。

三、教學(xué)方法的改革

教學(xué)的目的,除了讓學(xué)生掌握材料力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容,還要讓學(xué)生掌握分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法。不但教給學(xué)生知識(shí),還應(yīng)該教給學(xué)生獲取新知識(shí)、創(chuàng)造新成果的思維方式和思想方式,要使學(xué)生的思維活躍起來(lái),求知欲強(qiáng)烈起來(lái)。所有這些都需要我們改變過(guò)去“填鴨式”的教學(xué)方法,針對(duì)機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)生的特點(diǎn),以激發(fā)學(xué)生的求知欲、競(jìng)爭(zhēng)欲和表現(xiàn)欲為目的,采取一定的措施來(lái)改革教學(xué)方法。

突出學(xué)生主體地位,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)與應(yīng)用能力。教學(xué)過(guò)程是教與學(xué),教師是主導(dǎo),學(xué)生是主體。教師不可能傳授給學(xué)生終生享受的知識(shí)和技能,但卻可以通過(guò)對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng),傳授給他們學(xué)習(xí)與應(yīng)用的能力。為了培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,每章內(nèi)容講授前,首先要讓學(xué)生預(yù)習(xí),通過(guò)預(yù)習(xí)提出每章內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn),并引導(dǎo)他們自己查資料解決問(wèn)題,不僅培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,還要培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性。為了培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力,即分析解決問(wèn)題的能力,材料力學(xué)教學(xué)除了按教材教學(xué)外,還將國(guó)內(nèi)外新材料、新工藝、新技術(shù)等方面的知識(shí)滲透到教學(xué)中,擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面,強(qiáng)化學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,使他們?cè)谧呦蚬ぷ鲘徫缓髮?duì)所學(xué)知識(shí)有較強(qiáng)的應(yīng)用能力。

四、采用現(xiàn)代化教學(xué)手段,提高教學(xué)的效率與效果

充分利用材料力學(xué)課程的工程背景,利用多媒體技術(shù),將工程實(shí)例生動(dòng)地展現(xiàn)在學(xué)生面前,用動(dòng)畫(huà)將抽象難懂的內(nèi)容形象地表達(dá)出來(lái),化解教學(xué)難點(diǎn)、縮短學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程;吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生基本上能當(dāng)堂消化該節(jié)課的內(nèi)容,大大地提高了課堂教學(xué)效率和效果。

五、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

實(shí)驗(yàn)是材料力學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是理論聯(lián)系實(shí)際的重要手段。目前的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)并沒(méi)有對(duì)實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)闡述,實(shí)驗(yàn)報(bào)告多是填空式,對(duì)學(xué)生認(rèn)知能力及動(dòng)手能力的培養(yǎng)極為不利。為此,結(jié)合拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲三大實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)前指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行認(rèn)真的準(zhǔn)備,自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案;實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,讓學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的工作方法,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度及踏實(shí)的工作作風(fēng);實(shí)驗(yàn)完成后,由學(xué)生通過(guò)思考,按實(shí)驗(yàn)規(guī)范自行設(shè)計(jì)、完成一份科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過(guò)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的實(shí)施,讓學(xué)生清楚地知道實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要手段,使學(xué)生對(duì)材料力學(xué)知識(shí)有更加深入地了解。由此可見(jiàn),實(shí)驗(yàn)課可起到理論課起不到的作用,對(duì)于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)有很重要的意義。

六、結(jié)束語(yǔ)

材料力學(xué)的課程改革,是一項(xiàng)長(zhǎng)期而又艱巨的任務(wù)。改革既要符合專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),保證學(xué)生具有寬厚、扎實(shí)的基礎(chǔ)和基本的應(yīng)用能力,又要積極穩(wěn)妥,循序漸進(jìn)。由于力學(xué)課程教學(xué)涉及面廣,各專(zhuān)業(yè)對(duì)力學(xué)課程教學(xué)的要求又不盡相同,所以改革應(yīng)該分層次、分階段、有針對(duì)性地進(jìn)行,要在探索中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),逐步完善。所有的改革都應(yīng)以發(fā)展學(xué)生智能,提高學(xué)生素質(zhì),培養(yǎng)高質(zhì)量的應(yīng)用型本科人才為出發(fā)點(diǎn)。

參考文獻(xiàn):

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材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文3

關(guān)鍵詞 電測(cè)法 材料力學(xué)實(shí)驗(yàn) 彈性模量 泊松比

中圖分類(lèi)號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.02.055

2011年教育部下達(dá)了實(shí)施“關(guān)于實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的若干意見(jiàn)”的通知，主要目的是針對(duì)當(dāng)前我國(guó)工程教育培養(yǎng)過(guò)程中，理論教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱、學(xué)生動(dòng)手能力差的現(xiàn)狀；要求改變現(xiàn)有的灌輸式教學(xué)，形成創(chuàng)新教育的氛圍，進(jìn)一步推動(dòng)工程教育教學(xué)改革，提高工程教育的教學(xué)質(zhì)量。①

材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)是土木、材料和機(jī)械等工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)的必修基礎(chǔ)課，是進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)材料力學(xué)的認(rèn)知、鞏固材料力學(xué)的基本概念、樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、增強(qiáng)工程實(shí)踐能力、提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。②近幾年隨著高校學(xué)生人數(shù)的不斷增加，相應(yīng)配套的實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器設(shè)備不足、新的儀器設(shè)備購(gòu)置時(shí)間漫長(zhǎng)等一系列問(wèn)題的出現(xiàn)，導(dǎo)致高校實(shí)驗(yàn)教師往往要投入大量時(shí)間來(lái)應(yīng)付，因此嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，從而很難實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，更談不上通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提升學(xué)生的綜合能力。

目前，大多數(shù)高校的材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)遵循這樣的步驟：首先由教師講解本次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、儀器操作流程以及注意事項(xiàng)，隨后向?qū)W生演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程；然后學(xué)生按照演示的步驟完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程；最后記錄并整理數(shù)據(jù)，提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生只是按照教師或教材的指導(dǎo)機(jī)械地完成操作儀器，對(duì)于實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)現(xiàn)象所反映的問(wèn)題缺乏深入的思考，實(shí)驗(yàn)做完后很多學(xué)生只知其然不知其所以然。尤其是在材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)中對(duì)金屬材料彈性模量和泊松比測(cè)定需要用到電測(cè)法，然而初學(xué)者對(duì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的電學(xué)原理和方法一下子很難接受，并且很難跟其所掌握的理論知識(shí)相結(jié)合。整個(gè)材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)完成以后，由于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解不夠透徹，無(wú)法提高和加深對(duì)理論知識(shí)的掌握與運(yùn)用。

1 電測(cè)法的基本原理

電阻應(yīng)變測(cè)量簡(jiǎn)稱電測(cè)法，其原理是在被測(cè)物體表面的力學(xué)量、物理量等非電量變化通過(guò)傳感元件轉(zhuǎn)換成電量變化的一種實(shí)驗(yàn)方法（如圖1所示）。電測(cè)法作為應(yīng)變測(cè)試方法中的一種在材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中經(jīng)常用到，根據(jù)電學(xué)原理金屬絲在受到拉伸或壓縮時(shí)，其截面面積會(huì)發(fā)生微小變形從而使電阻發(fā)生變化，通過(guò)信號(hào)采集器將電量轉(zhuǎn)變?yōu)樽冃瘟俊＿M(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，首先將電阻應(yīng)變片，用特殊的膠合劑粘貼在被測(cè)物體上，當(dāng)試件受到載荷作用發(fā)生變形時(shí)，電阻應(yīng)變片中的電阻絲隨之一起變形，導(dǎo)致電阻絲長(zhǎng)度及截面積的改變，從而引起其電阻值的變化。可見(jiàn)，電阻的變化與應(yīng)變有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過(guò)電阻應(yīng)變儀，就可測(cè)得相應(yīng)的變化。利用胡克定律就可求得應(yīng)力值。③

2 金屬材料彈性模量和泊松比測(cè)定實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用電測(cè)法出現(xiàn)的問(wèn)題

彈性模量和泊松比是反映材料性能的重要參數(shù)，是材料本身固有的兩個(gè)常數(shù)，是衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的兩個(gè)重要物理量，也是設(shè)計(jì)各種工程結(jié)構(gòu)時(shí)選用材料的主要依據(jù)之一，因此對(duì)材料的彈性模量和泊松比這兩個(gè)參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量顯得非常重要。④一般構(gòu)件受載，表面上的點(diǎn)處于平面應(yīng)力或平面應(yīng)變狀態(tài)。通常采用拉伸實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定材料的彈性模量，在材料的彈性范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比關(guān)系，即 = ，從而可以得到彈性模量 = /。大多數(shù)的材料在受到拉力作用時(shí)，不但沿著材料的長(zhǎng)度方向發(fā)生變形，同時(shí)橫向發(fā)生短縮的橫向變形。由材料力學(xué)可知，在彈性變形范圍內(nèi)，橫向變形 和縱向變形 成正比關(guān)系，這一比值稱為材料的泊松比，一般以表示，即 = | / |。⑤

筆者一直以來(lái)承擔(dān)著全校14個(gè)工科專(zhuān)業(yè)的材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，絕大部分學(xué)生通過(guò)材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)，以及材料力學(xué)、工程力學(xué)等專(zhuān)業(yè)理論課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)彈性模量和泊松比的概念有一個(gè)初步的理解，但是在實(shí)驗(yàn)測(cè)量過(guò)程中為何要用到電測(cè)法，以及如何實(shí)現(xiàn)力學(xué)實(shí)驗(yàn)與電測(cè)法相結(jié)合，并不能完全理解，對(duì)如何把力學(xué)的量（應(yīng)力、應(yīng)變）用電學(xué)的方法表達(dá)這個(gè)原理還一知半解，無(wú)法很快接受并做到融會(huì)貫通。為了讓學(xué)生盡快地理解并掌握電測(cè)法原理，并與材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)充分地相結(jié)合，筆者在教學(xué)過(guò)程中經(jīng)過(guò)不斷嘗試，取得了一些教學(xué)體會(huì)。

3 運(yùn)用電測(cè)法在材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的體會(huì)

3.1 從理論到實(shí)驗(yàn)的切入

為了讓學(xué)生對(duì)電測(cè)法這一原理有更清楚、更直觀的認(rèn)識(shí)，筆者在進(jìn)行材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)時(shí)，先從所要測(cè)定的材料兩個(gè)基本物理量入手，先引入彈性模量的概念，再結(jié)合學(xué)生已學(xué)的理論知識(shí) = ，得出 = /。以圖2為例， = /， = / 。若能求得應(yīng)力、應(yīng)變，則彈性模量很容易就得出。荷載是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中施加的外力，可由壓力傳感器測(cè)得，橫截面面積可以用 = 椎貿(mào)觶渲形約嶠孛嬋磯齲嶠孛婧穸取J約腦た梢圓飭康貿(mào)觶衷詰奈侍饈塹越錐蔚摹∫蛭芐。苣延媚殼暗牟飭渴侄尾飭砍隼矗雜？= / 這個(gè)公式無(wú)法求得。從而引入了電測(cè)法求解。

3.2 電測(cè)法如何與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合

講解電測(cè)法，先從應(yīng)變片的構(gòu)造介紹，當(dāng)粘貼在試件表面的應(yīng)變片跟隨試件一起變形時(shí)，應(yīng)變片的電阻絲會(huì)因其變形而發(fā)生電阻的變化 / = ?，而值是應(yīng)變片敏感系數(shù)，出廠時(shí)廠家會(huì)標(biāo)定。因此應(yīng)變與電阻的變化率之間存在一個(gè)比例關(guān)系，通過(guò)電阻應(yīng)變儀就可以根據(jù)電阻的變化率和靈敏系數(shù)直接把應(yīng)變值采集出來(lái)，由于應(yīng)變片與試件緊密粘貼在一起，此時(shí)應(yīng)變片的應(yīng)變就代表應(yīng)變片粘貼部位試件的應(yīng)變值。這樣，學(xué)生就可以明白為何引入電測(cè)法，以及電測(cè)法的工作原理，等他們自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的時(shí)候思路就可以非常清晰，對(duì)數(shù)據(jù)的處理也可以比較準(zhǔn)確。

4 結(jié)束語(yǔ)

筆者在近幾年的材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，不斷探索教學(xué)方法，經(jīng)過(guò)一些嘗試，發(fā)現(xiàn)在材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，首先介紹學(xué)生的理論知識(shí)，讓學(xué)生有一個(gè)回顧，然后再啟發(fā)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中如何用理論公式求解相應(yīng)的參數(shù)，再慢慢引入電測(cè)法，讓學(xué)生一步步理解了實(shí)驗(yàn)的原理，后期學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)時(shí)思路比較清晰，處理數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中師生互動(dòng)較好，達(dá)到材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的，提高了學(xué)生分析問(wèn)題、動(dòng)手解決問(wèn)題的能力。

注釋

① 徐國(guó)強(qiáng)，胡玉林.材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革的探索和實(shí)踐[J].高校實(shí)驗(yàn)室工作研究，2011（4）：36-37.

② 鄭艷，莫時(shí)旭.PBL教學(xué)法在材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)電力教育，2013（11）：139-140.

③ 張烈霞.電測(cè)法測(cè)量彈性模量和泊松比的實(shí)驗(yàn)研究[J].機(jī)電工程技術(shù)，2012（9）：97-99.

材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文4

關(guān)鍵詞 材料力學(xué) 教學(xué)方法 研究

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

為了全面提升教育教學(xué)水平和人才實(shí)踐能力的培養(yǎng)，各高校都開(kāi)展了“精品課程”、“特色專(zhuān)業(yè)”和“教學(xué)團(tuán)隊(duì)”等質(zhì)量工程建設(shè)，這對(duì)高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量的提高和人才培養(yǎng)的促進(jìn)起到了決定性作用。加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)成為當(dāng)今高等教育的主要任務(wù)。課堂教學(xué)的好壞直接關(guān)系到質(zhì)量工程的建設(shè)，只有抓好課堂教學(xué)建設(shè)。才能真正抓好質(zhì)量工程，建設(shè)高水平特色的大學(xué)。

“材料力學(xué)”是高等本科院校機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，相對(duì)于其它專(zhuān)業(yè)課來(lái)說(shuō)知識(shí)比較抽象，其理論性較強(qiáng)。它擔(dān)負(fù)著將“理論力學(xué)”和“結(jié)構(gòu)力學(xué)”兩門(mén)重要課程有機(jī)銜接起來(lái)，起著承上啟下的關(guān)鍵作用，具有很強(qiáng)的工程實(shí)踐性。課程內(nèi)容緊緊圍繞工程中常見(jiàn)的桿件拉伸、扭轉(zhuǎn)、彎曲以及組合變形等應(yīng)力應(yīng)變問(wèn)題展開(kāi)研究。因此，在“材料力學(xué)”的學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生要脫離剛體概念的束縛，引入構(gòu)件變形的思想。課程涉及的公式推導(dǎo)較多，其理論性較強(qiáng)。并且，課程中很多抽象概念難以用語(yǔ)言或文字簡(jiǎn)單表達(dá)，學(xué)生對(duì)概念認(rèn)識(shí)模糊。為了適應(yīng)新形勢(shì)培養(yǎng)創(chuàng)造型人才的需要，這就對(duì)材料力學(xué)課堂教學(xué)方法提出了更高的要求。本文對(duì)“材料力學(xué)”的課堂教學(xué)方法進(jìn)行了研究與探討，構(gòu)建了材料力學(xué)教學(xué)改革的新框架，期望達(dá)到理想的教學(xué)效果。

1多種教學(xué)方法在課堂教學(xué)中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

1.1利用直觀圖形化“無(wú)形”為可見(jiàn)

教師授課時(shí)僅僅依靠文字講授課堂內(nèi)容，容易給學(xué)生帶來(lái)枯燥乏味感。上課時(shí)，教師應(yīng)根據(jù)課堂的教學(xué)內(nèi)容結(jié)合較直觀形象的圖形表達(dá)出來(lái)，增加學(xué)生對(duì)繁瑣的教學(xué)內(nèi)容的感知程度。例如，在講述“荷載集度、剪力和彎矩間的微分關(guān)系”一節(jié)時(shí)，教材中給出文字性的表述關(guān)于繪制剪力圖和彎矩圖的結(jié)論。這些總結(jié)性的結(jié)論比較枯燥，學(xué)生往往難以理解和記憶。如果在課堂教學(xué)中采用圖像化的方式就可以形象地表現(xiàn)剪力圖和彎矩圖的特點(diǎn)，如表1所示。因此，學(xué)生對(duì)教材中的結(jié)論加深了理解，從而強(qiáng)化了記憶。

1.2利用類(lèi)比法增強(qiáng)教學(xué)生動(dòng)、形象性

在材料力學(xué)的理論體系中，材料力學(xué)中的公式推導(dǎo)過(guò)程較復(fù)雜。例如：討論橫截面為圓形的直桿受扭時(shí)的應(yīng)力，需要綜合研究變形幾何、物理和靜力三方面的關(guān)系。研究純彎曲時(shí)正應(yīng)力，也是從綜合考慮變形幾何、物理和靜力三方面的關(guān)系。學(xué)生理解起來(lái)感到困難，往往采用填鴨式教學(xué)，一味的灌輸，嚴(yán)重阻礙學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。學(xué)會(huì)運(yùn)用類(lèi)比方法分析事物，對(duì)于我們的思維和研究將會(huì)有重大的突破。將橫截面為圓形的直桿受扭時(shí)的應(yīng)力與扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力類(lèi)比，首先得到橫截面上的截面內(nèi)力（扭矩和彎矩），然后利用物理關(guān)系（推出應(yīng)力的分布規(guī)律）和變形幾何關(guān)系（得到應(yīng)變的分布規(guī)律）與靜力平衡方程聯(lián)立，求解圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)截面的切應(yīng)力或純彎曲時(shí)正應(yīng)力。

2采用多媒體教學(xué)手段，堅(jiān)持理論與工程實(shí)例相融合的方法，提高課堂教學(xué)效果

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，以計(jì)算機(jī)為主的多媒體技術(shù)正在各大高校教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用。多媒體教學(xué)對(duì)于改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，都起到了很大的推動(dòng)作用。使課堂教學(xué)變得生動(dòng)、形象、新穎，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性。材料力學(xué)課程是一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課，它有很強(qiáng)的工程背景。建議課堂教學(xué)可以利用計(jì)算機(jī)多媒體課件，從工程實(shí)例出發(fā)，引出要講的知識(shí)點(diǎn)，然后再將理論應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，使整個(gè)講解都圍繞實(shí)際工程進(jìn)行。不僅增加了課堂內(nèi)容，提供了更多的知識(shí)信息，也有效增強(qiáng)學(xué)生對(duì)材料力學(xué)的感性認(rèn)識(shí)，最大程度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。如：在介紹等截面直桿受軸向拉伸和壓縮時(shí)橫截面上的應(yīng)力計(jì)算公式時(shí)，可結(jié)合工程實(shí)際情況，介紹一些有切口、切槽、油孔、螺紋和軸肩等的拉壓零件。讓學(xué)生了解這些零件的應(yīng)力分布特征，加深由于截面尺寸變化引起應(yīng)力集中問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，舉例說(shuō)明工程實(shí)際中曾多次出現(xiàn)由于應(yīng)力集中及壓桿失穩(wěn)而造成的重大事故。筆者引入了2000年8月臺(tái)灣南部高屏大橋由于失穩(wěn)倒塌的工程實(shí)例。由于采沙過(guò)度大橋弦桿受壓失穩(wěn)，大橋中間下陷長(zhǎng)達(dá)100米，造成17輛車(chē)墜河，22人受傷的慘劇。在講扭轉(zhuǎn)這一章時(shí)，可以將汽車(chē)傳動(dòng)軸引入進(jìn)來(lái)，利用多媒體課件演示汽車(chē)傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)，說(shuō)明空心軸的合理性，讓學(xué)生了解傳動(dòng)軸是傳遞扭矩的，它同時(shí)解決了各連接部件不同心的問(wèn)題以及它們之間距離不斷變化的問(wèn)題。要求學(xué)生掌握外力偶矩及橫截面上內(nèi)力的計(jì)算，并學(xué)會(huì)扭矩圖的繪制。使學(xué)生加深化對(duì)扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力分布規(guī)律、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度、扭轉(zhuǎn)剛度的理解。

3堅(jiān)持理論與實(shí)驗(yàn)相融合的上課理念，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力

材料力學(xué)中的理論和實(shí)驗(yàn)一直是相輔相成、互相融合的，實(shí)驗(yàn)是理論的來(lái)源，而理論又需要實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證。因此，材料力學(xué)的學(xué)習(xí)應(yīng)該更加突出實(shí)驗(yàn)的重要性，重點(diǎn)理論知識(shí)應(yīng)該與相關(guān)的實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。但是，長(zhǎng)期以來(lái)，材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)被束縛在一種固定的模式中，教師講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生根據(jù)教師的講解按步驟做實(shí)驗(yàn)、測(cè)量數(shù)據(jù)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，最后提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在這種教學(xué)模式下，容易忽略學(xué)生對(duì)工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。為此，筆者根據(jù)多年的實(shí)踐與體會(huì)，將材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，提出材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分為4個(gè)層面。

3.1基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)

根據(jù)材料力學(xué)中桿件變形的4種基本形式：拉伸或壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)和彎曲，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)包括金屬材料的拉伸實(shí)驗(yàn)、壓縮實(shí)驗(yàn)、低碳鋼剪切彈性模量測(cè)定實(shí)驗(yàn)及扭轉(zhuǎn)破壞實(shí)驗(yàn)。此類(lèi)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生能獨(dú)立操作完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并掌握儀器設(shè)備的使用性能，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鞏固深化理論知識(shí)。

3.2綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

綜合性、 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。為此，我們以現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)際情況為背景設(shè)計(jì)了兩個(gè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

（1）偏心拉伸實(shí)驗(yàn)、彎扭組合變形主應(yīng)力的測(cè)定實(shí)驗(yàn)。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生掌握如何利用電測(cè)技術(shù)解決結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問(wèn)題，學(xué)會(huì)應(yīng)變片測(cè)量應(yīng)力的原理和方法，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用。

（2）鋼桁架結(jié)構(gòu)桿件受力及變形研究。學(xué)生可以根據(jù)實(shí)際的桁架橋，縮小比例，作出相應(yīng)的桁架模型。并對(duì)鋼桁架撓度、桿件內(nèi)力等進(jìn)行測(cè)試，把理論數(shù)據(jù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析數(shù)據(jù)。使學(xué)生初步掌握電測(cè)技術(shù)在工程測(cè)試中的應(yīng)用。

3.3創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)

圍繞全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，讓學(xué)生展開(kāi)探索與研究。例如：拱形橋梁的設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)穩(wěn)定性的分析，計(jì)算靜載加載砝碼對(duì)橋梁產(chǎn)生的彎矩，采用多層梁組合作為抗拉系統(tǒng)，確定受力構(gòu)件核心部分為支架梁的類(lèi)型。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程由學(xué)生親自動(dòng)手完成，在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生們的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

4采用計(jì)算機(jī)軟件與理論-實(shí)驗(yàn)相融合的思想，提高學(xué)生力學(xué)建模和數(shù)學(xué)分析能力

材料力學(xué)作為一門(mén)經(jīng)典的基礎(chǔ)力學(xué)課程，是一個(gè)實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，解決問(wèn)題靠的是實(shí)驗(yàn)分析和理論研究相結(jié)合。但是由于受實(shí)驗(yàn)條件及學(xué)時(shí)壓縮等因素的制約，大多數(shù)學(xué)校所開(kāi)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較少。因此，為了適應(yīng)形勢(shì)，在原有的課程體系中融合新的計(jì)算技術(shù)和引進(jìn)新的計(jì)算軟件，從而提高教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)學(xué)生的建模和計(jì)算能力，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。如材料力學(xué)的教學(xué)課堂中引入Matlab軟件中的Simulink仿真工具箱，利用工具箱模擬各種力學(xué)對(duì)象的力學(xué)變形形為。也可選用Matlab軟件作為輔助教學(xué)軟件繪圖。首先，分別計(jì)算出各簡(jiǎn)單載荷作用下梁的內(nèi)力，然后應(yīng)用疊加法得到任意載荷下梁的內(nèi)力。然后，利用跳躍函數(shù)列出一個(gè)適用于全梁的剪力方程和彎矩方程。最后，數(shù)據(jù)的處理及數(shù)據(jù)的可視化輸出。例如：一外伸梁AB，如圖1所示，q=2KN/m，M=4 KN?m，P=40KN，利用Matlab軟件繪制剪力圖和彎矩圖，如圖2所示。

同樣，將ANSYS軟件也可以應(yīng)用到“材料力學(xué)”的教學(xué)環(huán)境中，活躍課堂氣氛，拓寬學(xué)生知識(shí)面，使“材料力學(xué)”課程中一些難點(diǎn)變得形象生動(dòng)。例如：材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能，攪拌摩擦焊拼焊板拉伸試樣，彈性模量為206MPa，泊松比為0.3，當(dāng)試樣的左右兩邊受到均布力（集度為l0kN/m）作用時(shí)，便會(huì)觀察到X向、Y向正應(yīng)力分布圖（如圖3和圖4所示）。

5結(jié)語(yǔ)

目前，為了適應(yīng)時(shí)代的需要，材料力學(xué)課堂教學(xué)方法的改革，需要打破傳統(tǒng)“黑板式”和“填鴨式”的教學(xué)方法，要求力學(xué)教師在實(shí)際工作中就要做到與時(shí)俱進(jìn)，不斷的提高創(chuàng)新工作的能力。利用多媒體教學(xué)工具結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，誘發(fā)興趣使學(xué)生愛(ài)學(xué)，啟發(fā)思維使學(xué)生會(huì)學(xué)。這樣才能真正激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)趣，提高教學(xué)效果。

基金項(xiàng)目：武漢東湖學(xué)院2015 年度教學(xué)研究項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào) 2015DH-25。

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材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文5

[關(guān)鍵詞]一般院校 材料力學(xué)實(shí)驗(yàn) 教學(xué)效果 思索

[中圖分類(lèi)號(hào)] N45 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2013）16-0071-03

一、前言

縱觀力學(xué)的發(fā)展史，力學(xué)許多理論的產(chǎn)生都直接或間接地和力學(xué)實(shí)驗(yàn)有關(guān)，力學(xué)實(shí)驗(yàn)是力學(xué)這個(gè)科學(xué)體系建立的基礎(chǔ)和發(fā)展的基本方法。武際可先生提到，力學(xué)本質(zhì)上是“一門(mén)觀察和實(shí)驗(yàn)科學(xué)”。因此，力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性是不言而喻的，同時(shí)提高力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義也就顯得非常重要。

材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)是高等工程教育中的重要力學(xué)實(shí)驗(yàn)之一，幾乎所有工科類(lèi)高等院校都具有。但不同層次的院校，在這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中表現(xiàn)出來(lái)的教學(xué)水平存在很大的差異。從這方面考慮，在這里把高校分成三大類(lèi)，第一類(lèi)是具有較高水平以研究型為主的院校（在這里就稱為重點(diǎn)院校），它們具有深厚的教學(xué)底蘊(yùn)，能獲得比較多的社會(huì)資源，教學(xué)資源豐富，具有很高的教學(xué)水平；第二類(lèi)是以教學(xué)為主研究為輔的普通院校（在這里就稱為一般院校），教學(xué)資源相對(duì)欠缺，它們?cè)谶@一環(huán)節(jié)還相對(duì)薄弱，但其在教學(xué)方面卻有很強(qiáng)的需求；第三類(lèi)是高職院校，它們主要以培養(yǎng)技能型人才為主，著重于技能的培訓(xùn)，雖然這方面非常薄弱，但本身對(duì)這個(gè)方面需求不是很強(qiáng)。

第二類(lèi)院校（一般院校）所占高校學(xué)生總?cè)藬?shù)最多，普及面更廣，如果解決好，對(duì)提高整個(gè)民族人才隊(duì)伍素養(yǎng)，對(duì)國(guó)家未來(lái)發(fā)展的影響都是不可估量的。但一般院校通常教學(xué)資源匱乏，我所處的高校正處于這一類(lèi)。它所獲得的國(guó)家教育投入有限，還處于襁褓中，需要發(fā)展，需要人力財(cái)力的支持，但往往它們?nèi)钡木褪侨肆拓?cái)力。如何在這樣的情況下提高一般院校材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果就顯得很有意義。

二、目前的狀況

（一）問(wèn)題存在的可能原因

一般院校在材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果方面非常不理想，這個(gè)結(jié)論也被相當(dāng)多社會(huì)用人單位所反映。具體的原因可能有：（1）院校沒(méi)有足夠的硬件條件保證，使學(xué)生沒(méi)有充足的實(shí)踐機(jī)會(huì)來(lái)加強(qiáng)這方面的能力；（2）學(xué)生本身的重視程度不夠；（3）學(xué)校本身不注重對(duì)材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，投入不夠；（4）從事這部分教學(xué)工作的教師教學(xué)態(tài)度和自身的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)水平影響了教學(xué)效果。這些原因的具體影響方式在這里不作詳細(xì)論述。

（二）硬件條件提高難

一般院校硬件條件的相對(duì)薄弱是長(zhǎng)期存在的，這里有歷史發(fā)展的原因。要大幅提高硬件條件也不現(xiàn)實(shí)。因?yàn)閲?guó)家對(duì)重點(diǎn)院校重點(diǎn)支持，讓這部分院校發(fā)展有足夠的保障，使其能高速發(fā)展，保持其先進(jìn)性來(lái)帶動(dòng)整個(gè)教育體系的發(fā)展。這是國(guó)家戰(zhàn)略的需要，也是社會(huì)發(fā)展的需要。因此要使一般院校短期內(nèi)獲得大量的社會(huì)資源是不太可能的，這一發(fā)展環(huán)境也決定了硬件條件永遠(yuǎn)是它的短板。所以，要解決這一問(wèn)題，就只能從自身出發(fā)，最常見(jiàn)的解決方法是重點(diǎn)發(fā)展自身的優(yōu)勢(shì)專(zhuān)業(yè)，提高優(yōu)勢(shì)專(zhuān)業(yè)的硬件條件。這種做法局限性很強(qiáng)，通常著眼于專(zhuān)業(yè)課程方面硬件的提高，而材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)屬于基礎(chǔ)課程，它就無(wú)力顧及。

（三）教改不一定合適一般院校

目前，各類(lèi)教改都在如火如荼地進(jìn)行，其目的是為了提高教學(xué)效果，努力培養(yǎng)更優(yōu)秀的人才。很多材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教改都需要有一定的財(cái)力投入和硬件條件支撐才能見(jiàn)效果，而一般院校所能提供的資金有限，需要投入的方面很多，靠大量資金投入來(lái)提高材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)硬件條件是不太可能的。所以目前像我所在的這樣一般院校，經(jīng)費(fèi)比較緊張，硬件條件欠缺比較多，不一定適合這樣的教改。

三、“從形而上著手提高的方法”可行性

學(xué)識(shí)的增加有兩種途徑，一種是從形而下到形而上，另一種是從形而上到形而下。第一種途徑，通過(guò)形而下積累（動(dòng)手進(jìn)行大量的實(shí)踐積累經(jīng)驗(yàn)）到一定程度就可以上升到形而上（自身的素質(zhì)，理論水平等）。當(dāng)然，反過(guò)來(lái)形而上可以指導(dǎo)形而下，這使得這個(gè)學(xué)習(xí)模式進(jìn)入良性循環(huán)。第二種途徑，形而上積累（自身的素質(zhì)，理論水平等）到一定程度就可以很好地指導(dǎo)形而下（動(dòng)手進(jìn)行實(shí)踐），使我們的實(shí)踐變得更高效。當(dāng)然，接下來(lái)形而下的積累還是可以上升到更高階段的形而上，這也可以使得學(xué)習(xí)模式進(jìn)入良性循環(huán)。

具有豐富硬件條件的重點(diǎn)高校在材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面完全可以給學(xué)生足夠的實(shí)踐積累，讓學(xué)生在實(shí)踐中出真知。而硬件條件匱乏的一般院校，如果也努力像前者一樣從第一種途徑出發(fā)增加學(xué)生的學(xué)識(shí)，這無(wú)異于以己之短對(duì)彼之長(zhǎng)，很顯然差距將越拉越大。這樣整個(gè)社會(huì)人才結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)斷層，應(yīng)該出現(xiàn)的階梯性將消失，整個(gè)國(guó)家和社會(huì)并不希望看到這樣的結(jié)果。試回想解放初期，百?gòu)U待興，很多事業(yè)都是從零開(kāi)始，硬件條件嚴(yán)重不足。老一輩沒(méi)有一味地抱怨條件艱苦，也沒(méi)有整天怨天尤人，在他們的艱苦努力下還是取得了許多重要成果。所以這個(gè)問(wèn)題也完全可以解決，發(fā)掘自身的潛力，不被動(dòng)接受變革，不坐等空想。如果從第二種途徑出發(fā)增加學(xué)生的學(xué)識(shí)，這樣來(lái)提高材料力學(xué)教學(xué)效果對(duì)硬件的依賴性就要弱很多。從科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法、態(tài)度、習(xí)慣、思維方式等形而上的東西出發(fā)，增強(qiáng)提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本素質(zhì)，就可以努力去克服實(shí)踐量不足的影響，使學(xué)生擁有良好的再學(xué)習(xí)和再實(shí)踐的素質(zhì)。這應(yīng)該是一般院校想要而且也是可以培養(yǎng)出的高水平人才。擁有這樣的素養(yǎng)，將來(lái)在工作中就能迅速開(kāi)展好接觸到的新實(shí)踐（可能有因?yàn)橛布l件有限在學(xué)校沒(méi)有開(kāi)展的，也可能是全新的實(shí)踐）。這就是我想在這里論述的“從形而上著手提高的方法”來(lái)提高一般院校材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。從理論上分析這應(yīng)該是可行的。

四、“從形而上著手提高的方法”所需條件

如何從現(xiàn)階段的實(shí)際情況出發(fā)，不大幅增加投入而提高教學(xué)效果，做好“從形而上著手提高的方法”來(lái)提高一般院校材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，要做好下面三個(gè)方面的準(zhǔn)備工作。

（一）調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性

首先要提高學(xué)生對(duì)材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)的重視程度，主觀上愿意學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)和提高相關(guān)素養(yǎng)。充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，這是提高教學(xué)效果至關(guān)重要的內(nèi)因。隨著社會(huì)對(duì)畢業(yè)生實(shí)踐能力要求的提高，學(xué)生群體在這方面意識(shí)已經(jīng)明顯加強(qiáng)，只需教師加以正確引導(dǎo)。

（二）提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員的積極性

社會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員這一角色長(zhǎng)期以來(lái)存在偏見(jiàn)，很多人不怎么認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室工作人員的工作，認(rèn)為他們附屬于理論教學(xué)。實(shí)驗(yàn)人員在待遇方面確實(shí)受到不太公正的對(duì)待，譬如評(píng)職稱等，實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員能評(píng)上正高級(jí)職稱的人員很少。這使得許多有才干的人不愿意從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。這方面需要學(xué)校加以重視，可以適當(dāng)在政策上傾斜，吸引更多優(yōu)秀的人才從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。在這方面我校有所改善，對(duì)從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高水平人才有相關(guān)的鼓勵(lì)政策。這可以為提高教學(xué)效果做好人才儲(chǔ)備工作，同時(shí)也可以調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員的積極性。

（三）材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員的態(tài)度

實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員的態(tài)度很大程度上決定了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，待遇、社會(huì)認(rèn)可度等因素會(huì)影響實(shí)驗(yàn)人員的積極性。許多高校理論教學(xué)人員和實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員的工作量評(píng)價(jià)體系都有很大不同，其實(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員最好的認(rèn)可就是做到同工同酬。即使是目前這樣的格局無(wú)法改變的情形下，作為一名實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作者，也應(yīng)該具有基本的職業(yè)道德。所以我們實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員要端正自己的心態(tài)，全心全意做好自己本職工作。我們的付出大家是可以看到的，我們的努力終究能得到社會(huì)的認(rèn)可。

五、“從形而上著手提高的方法”實(shí)施

關(guān)于“從形而上著手提高的方法”的實(shí)施，首先在教學(xué)方法方面的核心思想是：開(kāi)拓學(xué)生思維角度，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地獨(dú)立思考。本人在具體的材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中常用的方法有“問(wèn)而不答，答而不斷”。“問(wèn)而不答”是指給出問(wèn)題但并不給出標(biāo)準(zhǔn)答案，啟示他們：“科學(xué)界不是每個(gè)問(wèn)題都有答案，也許答案有好幾種，有的到目前為止也沒(méi)有找到”；“答而不斷”是指有學(xué)生給出了參考答案但不去判斷最后的正確與否，讓學(xué)生自己去判斷，培養(yǎng)他們的判斷力。在學(xué)生容易出錯(cuò)的地方設(shè)問(wèn)，引導(dǎo)他們?nèi)ヅ囵B(yǎng)敏銳的洞察力；在學(xué)生出錯(cuò)的時(shí)候進(jìn)行反問(wèn)，引導(dǎo)他們積極思考，養(yǎng)成反思總結(jié)的好習(xí)慣。

具體的實(shí)施方法是提高學(xué)生材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)基本素質(zhì)，這也是實(shí)施“從形而上著手提高的方法”來(lái)提高一般院校材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果中的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)。主要是從培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)觀念、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、思維方法等方面進(jìn)行。對(duì)這個(gè)環(huán)節(jié)本人所做總結(jié)如下：

第一，在教學(xué)中讓學(xué)生知道，觀察事物是科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法中最重要的一步。同時(shí)收集資料和證據(jù)，總結(jié)分析，得出結(jié)論，提出意見(jiàn)和建議。實(shí)驗(yàn)做完了，結(jié)果出來(lái)了，我們的實(shí)驗(yàn)是不是就結(jié)束了？沒(méi)有。應(yīng)用才是我們的最終目的，這也是唯物主義方法論中關(guān)于從實(shí)踐到理論再由理論到實(shí)踐的辨證原則。

第二，實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)的是學(xué)生思考問(wèn)題、處理問(wèn)題、觀察問(wèn)題的能力。要做到抓住事物的本質(zhì)，學(xué)會(huì)反思。多問(wèn)自己一個(gè)為什么，同時(shí)要善于思考，勤于思考。要注重方法，思維是智慧的精華所在。在行動(dòng)之前先思考和計(jì)劃，三思而后行，只有思維嚴(yán)謹(jǐn)才不至于造成不必要的浪費(fèi)。這樣有利于提高學(xué)習(xí)和再學(xué)習(xí)的能力，以及接受新事物，學(xué)習(xí)新事物的能力。

第三，實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求“完整、簡(jiǎn)練、準(zhǔn)確”；提倡表述形式可以多樣化，如問(wèn)：“用圖表來(lái)表述，目的為何？（直觀簡(jiǎn)單）”。思路要清晰明了，簡(jiǎn)約而不簡(jiǎn)單，這要不斷總結(jié)提煉才能達(dá)到。工程人員處理問(wèn)題的思路就是要把復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，不拖泥帶水。

第四，科學(xué)的態(tài)度，要嚴(yán)謹(jǐn)、仔細(xì)、認(rèn)真、來(lái)不得馬虎，做事如此，為人亦應(yīng)如此。操作要規(guī)范，認(rèn)真研讀說(shuō)明書(shū)，注意標(biāo)志。實(shí)驗(yàn)中要有實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。同時(shí)要保持學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。要自信（明白“英雄莫問(wèn)出處”的道理），全身心地投入。

第五，思維方法有許多，聚合思維法（又稱求同思維）、目標(biāo)思維法、逆向思維法、移植思維法、聯(lián)想思維法、形象思維法、演繹思維法、歸納思維法等。可以在材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中訓(xùn)練這些思維方法。比如：實(shí)驗(yàn)室有測(cè)拉伸試件延伸率要用到V型磁鐵，有些好奇的學(xué)生會(huì)問(wèn)到其原理，引導(dǎo)他們從其作用效果開(kāi)始反過(guò)來(lái)推導(dǎo)它可能的工作原理，其實(shí)這就是逆向思維方法。

第六，不要因?yàn)樽约旱贸龅慕Y(jié)論與他人有異就輕易下否定的結(jié)論，在科學(xué)界下結(jié)論要慎重。有些結(jié)論看似矛盾，但卻都有可能正確，因?yàn)樗鼈冏钤嫉膩?lái)源不同。比如：“三角形的內(nèi)角和在歐氏幾何里等于180°，在黎曼幾何里大于180°，在羅巴切夫幾何里小于180°。”

第七，舊的設(shè)備和技術(shù)認(rèn)為落后了就沒(méi)有用了，其實(shí)不然，我們學(xué)的是實(shí)驗(yàn)的方法和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，對(duì)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)基本素養(yǎng)來(lái)說(shuō)不受影響；不要什么都追求新穎，趕時(shí)髦，最后會(huì)容易變得華而不實(shí)。讓學(xué)生明白在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中失敗是很正常的，它為成功積累著寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

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材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文6

[關(guān)鍵詞]工程力學(xué) 雙語(yǔ)教學(xué) 教學(xué)理念 科技實(shí)踐活動(dòng)

一、雙語(yǔ)課程的教學(xué)理念

21世紀(jì)大學(xué)所培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)當(dāng)具有的三種基本能力，即：（1）獲取知識(shí)的能力；（2）與具有不同文化背景的人進(jìn)行溝通和團(tuán)隊(duì)工作的能力；（3）使用外語(yǔ)進(jìn)行工作和交流的能力。雙語(yǔ)教學(xué)是我國(guó)教育國(guó)際化的一種有效方法。通過(guò)開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)，可以促進(jìn)我們的教育與國(guó)際教育理念接軌，培養(yǎng)學(xué)生用英語(yǔ)思考、解決專(zhuān)業(yè)問(wèn)題的能力，開(kāi)闊其視野，提高綜合素質(zhì)，為運(yùn)用外語(yǔ)進(jìn)行學(xué)術(shù)交流打下基礎(chǔ)。同時(shí)也將西方的教學(xué)模式、教學(xué)理念滲透到我國(guó)傳統(tǒng)的高等教育之中，促進(jìn)我國(guó)高等教育的改革和國(guó)際化進(jìn)程。目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一批工程力學(xué)雙語(yǔ)教改的探究報(bào)道[1-4]。

實(shí)施雙語(yǔ)課程教學(xué)模式改革，首先教材應(yīng)當(dāng)采用原滋原味國(guó)外原版教材（通常是英文教材），其優(yōu)點(diǎn)是在語(yǔ)法、研究問(wèn)題方法論、內(nèi)容的寬度與廣度上都更為國(guó)際化。另外國(guó)外原版教材內(nèi)容豐富，圖文并茂、形式生動(dòng)，索引、主題詞的設(shè)計(jì)以及編排體例以探究式為主，從具體問(wèn)題入手可讀性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)非常受學(xué)生歡迎。不但可以使學(xué)生能夠在更高起點(diǎn)上進(jìn)行專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)到最新學(xué)科前沿知識(shí)，而且有利于學(xué)校借鑒國(guó)外現(xiàn)代教學(xué)理念，先進(jìn)的教學(xué)方法和手段，觸及到新的教育思想，逐步建立和形成與國(guó)際接軌的人才培養(yǎng)新體系。

其次，雙語(yǔ)教學(xué)應(yīng)當(dāng)以英語(yǔ)專(zhuān)業(yè)詞匯學(xué)習(xí)作為重點(diǎn)。雙語(yǔ)教學(xué)的根本目的就在于使學(xué)生真正領(lǐng)會(huì)與世界同步的現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)。雙語(yǔ)教學(xué)可以使學(xué)生接觸到學(xué)科的科學(xué)詞匯和基本概念，為學(xué)生準(zhǔn)確理解和深入領(lǐng)會(huì)課程內(nèi)容提供了一個(gè)有效的途徑。例如：在力學(xué)課程中最常用的概念“受力圖”其英語(yǔ)對(duì)應(yīng)詞匯是“free body diagram”。類(lèi)似的，中文教材的“溫度應(yīng)力”應(yīng)當(dāng)翻譯為“thermal stress”而不能望文生義，直譯為“temperature stress”。經(jīng)過(guò)比較系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生加深對(duì)專(zhuān)業(yè)英文概念的理解，提高專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)質(zhì)量。就我國(guó)現(xiàn)階段學(xué)生的英語(yǔ)能力而言，實(shí)施雙語(yǔ)教學(xué)模式，在課程教學(xué)環(huán)節(jié)中，還是盡量采用中英兩種語(yǔ)言交叉進(jìn)行為妥，而作業(yè)練習(xí)和考試均采用英語(yǔ)的一種教學(xué)方法。

另外，使用雙語(yǔ)教學(xué)的目的就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，加強(qiáng)學(xué)生的解決工程實(shí)際問(wèn)題能力，提高學(xué)生的英語(yǔ)修養(yǎng)和運(yùn)用英語(yǔ)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)研究表述與交流的能力。工程力學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)要強(qiáng)調(diào)為學(xué)生創(chuàng)造了科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的平臺(tái)，然后使用英語(yǔ)進(jìn)行學(xué)術(shù)交流和溝通的機(jī)會(huì)。工程力學(xué)本身是工科學(xué)生很重要的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課。該課程既需要良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，又與工程實(shí)際有緊密的聯(lián)系，課程內(nèi)容既為后續(xù)課程奠定良好的力學(xué)基礎(chǔ)，又可直接應(yīng)用于工程計(jì)算。因而在工程力學(xué)課程中開(kāi)展探究性的科研實(shí)踐活動(dòng)，在培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素質(zhì)、工程能力及創(chuàng)新能力等方面都具有明顯的作用。

二、雙語(yǔ)教學(xué)模式改革

長(zhǎng)期以來(lái)，工程力學(xué)的教學(xué)模式單一，即：課堂講授-作業(yè)-規(guī)定的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。學(xué)習(xí)內(nèi)容和方法比較單調(diào)。然而，在材料、熱能、冶金和機(jī)械等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域有大量的非桿系復(fù)雜受力問(wèn)題，學(xué)生在后續(xù)課程學(xué)習(xí)或科研工作中遇到此類(lèi)問(wèn)題時(shí)，基本無(wú)從下手。另外，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容基本屬于金屬材料的破壞實(shí)驗(yàn)。學(xué)生觀察各種現(xiàn)象并測(cè)量材料力學(xué)指標(biāo)，雖然可以增加對(duì)材料性質(zhì)的感性認(rèn)識(shí)，但是學(xué)到的新知識(shí)少，需要思考的內(nèi)容少。

本課程的教學(xué)模式改革的目的在于推進(jìn)研究型教學(xué)，具體方式是要求同學(xué)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)以及可以完成工作的前提下，以科研工作的形式展開(kāi)。同學(xué)自愿分組，分別選定探究性質(zhì)的材料力學(xué)題目，內(nèi)容將渋及文獻(xiàn)綜述，方案確定，數(shù)值模擬和動(dòng)手制備試樣到完成試驗(yàn)等環(huán)節(jié)。目標(biāo)是把學(xué)生被動(dòng)的學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，給學(xué)生留出充分的創(chuàng)造性思維空間，鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力，訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的觀察、思考及總結(jié)的方法，并從中學(xué)到課本以外的知識(shí)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

三、教學(xué)改革實(shí)施方法

教與學(xué)，聽(tīng)課與作業(yè)，考試與實(shí)踐性課題都是教學(xué)工作的重要環(huán)節(jié)。作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須采用全英文書(shū)寫(xiě)。學(xué)生的實(shí)踐性課題的內(nèi)容覆蓋工程力學(xué)基本知識(shí)點(diǎn)，使用鋼鐵、有機(jī)玻璃、黃銅、鋁合金、PVC、塑料、人工復(fù)合材料、混凝土等材料來(lái)完成拉伸，壓縮，彎曲，扭轉(zhuǎn)和沖擊等項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。這些材料的機(jī)械性質(zhì)各有差異，力學(xué)相應(yīng)的規(guī)律也不同，有些是目前工程上越來(lái)越多使用的新材料，目前使用的大部分材力教材沒(méi)有詳細(xì)介紹。事先不講實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象，學(xué)生不知道實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自主實(shí)驗(yàn)，自己觀察各種現(xiàn)象、采集處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。預(yù)先給同學(xué)補(bǔ)充有限元的基本概念與使用方法，然后學(xué)生自主完成數(shù)值模擬工作，最后寫(xiě)出研究報(bào)告。由于在課堂教學(xué)時(shí)已經(jīng)交代了所需的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生通過(guò)文獻(xiàn)檢索已對(duì)研究?jī)?nèi)容有了基本認(rèn)識(shí)，在實(shí)驗(yàn)室里，由老師監(jiān)督安全，可以較好完成實(shí)踐動(dòng)手的環(huán)節(jié)。學(xué)生普遍對(duì)此實(shí)驗(yàn)很有興趣。在使用有限元程序時(shí)，要求學(xué)生熟練掌握軟件系統(tǒng)的有關(guān)操作內(nèi)容，如圖形界面、操作過(guò)程、功能塊等。其次結(jié)合軟件的教學(xué)穿插介紹相關(guān)的力學(xué)知識(shí)和有限元基本理論， 但講解以形象化、結(jié)論化為主，舍棄大的理論推導(dǎo)過(guò)程，然后結(jié)合實(shí)際工程間題，提出計(jì)算分析的一般步驟，建立合理的計(jì)算模型，實(shí)現(xiàn)有效的有限元模擬。

在研究報(bào)告撰寫(xiě)中，即有寫(xiě)作格式要求，也給學(xué)生留下思考的空間。學(xué)生通過(guò)分工查找資料和討論，能夠?qū)?shí)驗(yàn)現(xiàn)象和計(jì)算結(jié)果做出比較正確的解釋。從提交的研究報(bào)告看，圖文并茂，內(nèi)容詳盡。學(xué)生接觸到較豐富的試驗(yàn)和計(jì)算內(nèi)容，采用這種授課模式，學(xué)生處于主動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)習(xí)的積極性高，學(xué)到的知識(shí)扎實(shí)。通過(guò)此教學(xué)改革實(shí)施，除可以讓學(xué)生學(xué)到各種不同材料在承載時(shí)的力學(xué)性質(zhì)和計(jì)算方法外，還學(xué)到科學(xué)研究的基本方法，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，提高了綜合素質(zhì)。在我校2008、2009、2010級(jí)材料國(guó)際班和理科實(shí)驗(yàn)班的教改試驗(yàn)中，均要求學(xué)生完成上述各實(shí)驗(yàn)和研究環(huán)節(jié)后，用英語(yǔ)進(jìn)行研究工作成果報(bào)告和答辯，最后用英文提交格式規(guī)范的研究報(bào)告。從已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)生反饋信息知，此種教學(xué)改革方法的實(shí)施，能使學(xué)生去海外留學(xué)深造時(shí)，更快適應(yīng)國(guó)外現(xiàn)代教學(xué)理念和先進(jìn)的教學(xué)方法與手段，對(duì)于提高學(xué)生的能力有明顯的促進(jìn)作用。

圖1. 學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行試樣加工和完成力學(xué)試驗(yàn)。

圖2. 學(xué)生用英語(yǔ)進(jìn)行研究成果報(bào)告與答辯

圖3. 歷屆學(xué)生完成的研究成果文集

4.認(rèn)識(shí)與體會(huì)

雙語(yǔ)教學(xué)是一項(xiàng)重要的改革舉措，因而教與學(xué)應(yīng)當(dāng)實(shí)事求是，根據(jù)不同的學(xué)生，安排不同強(qiáng)度的英語(yǔ)講課和作業(yè)時(shí)數(shù)。實(shí)踐性課題應(yīng)當(dāng)是在教師指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)小組成員共同努力在規(guī)定時(shí)間內(nèi)可以完成的并且有一定的探究與實(shí)踐特點(diǎn)。考試工作也應(yīng)體現(xiàn)新的教育理念，應(yīng)本著有利于發(fā)揮學(xué)生教育主體的作用，有利于學(xué)生自學(xué)，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，有利于實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展。考試必須采用全英文試題，學(xué)生采英文答題，學(xué)生成績(jī)的評(píng)定，考試內(nèi)容占60%，研究課題成果作為平時(shí)成績(jī)占40%為好。

教學(xué)模式的更新對(duì)教學(xué)的長(zhǎng)期效果起著決定性的導(dǎo)向作用。一種新教學(xué)法的實(shí)施， 必須依賴于教師的知識(shí)水平和教學(xué)才能，學(xué)生不但是學(xué)習(xí)的能動(dòng)的主體而且是教學(xué)活動(dòng)的主動(dòng)參與者，通過(guò)實(shí)施探究性質(zhì)的科技實(shí)踐活動(dòng)可以使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變到積極參加對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探究，切實(shí)提升學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備的三種基本能力。

[參考文獻(xiàn)]

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