2023年“材料力学”课程综合性教学研究.doc

“材料力学材料力学”课程综合性教学研究课程综合性教学研究 葛志鹏 张德臣 金雅丰 白杨 姜显鹏 李宇 摘 要：分析了材料力学课程的教学现状，分析了材料力学知识点，以及材料力学与相关课程融合的方法，建立了材料力学课程综合性教学模式，并且进行实践验证，得到了较好的教学效果，为今后材料力学课程教学奠定了较好的基础。关键词：材料力学;综合性;教学研究 基金项目：2019 年辽宁科技大学大学生创新创业训练项目“减振防翘起的窨井盖装置研发”（项目编号：201910146294）。材料力学是研究各种构件抗力性能的科学，它的主要任务就是从保证所有构件能够正常工作的要求出发，帮助设计者合理地选择构件的适当材料和结构形状，确定零件的几何尺寸，判断已有的构件是否能够正常地使用1。机械设计及其自动化专业的本科学生培养目的就是能适应现代化建设需要的，理论基础宽厚、知识面宽、综合素质高、实践能力强，具有创新创业理念的高级复合型工程技术人才，并且，将来走向社会工作岗位避免不了接触各种各样具有一定科技含量的先进设备，各种机械设备在使用时，它们的每个构件都要受到相邻其它构件传递来的外力（即载荷）作用2。传统的材料力学教学都是以教师教学为中心进行教学，不适应当下时代和未来教育发展的需求，课程内容也缺乏在创新设计实践中综合性实践1。因此，机械设计及其自动化专业的本科生必须要具备深厚的材料力学知识，并能够在实际中活学活用材料力学知识，因此，材料力学的课堂教学一定要联系实际，进行综合性教學的理论研究，为将来学生实际工作打下良好的基础。1 材料力学课程教学现状 以往材料力学教学，无论是从教学内容上，还是从教学手段和教学方法上，都有许多地方不能适应当前高等教育教学改革的要求。就教学内容而言，多年来一直没有重大变化，由此造成教学内容陈旧而缺乏创新。主要表现：1）在教学方法上，也保留了过去那种讲得过多、过细、过全的倾向，使得学生缺乏学习的主动性和积极性;2）在教学手段上，仍以传统的课堂教学模式为主，而缺乏与教材内容相配套的创新性实践教学，忽视整个课程知识点在实践中的融合：3）忽视怎样在创新设计中与相关课程联系，实现表达创新产品的信息和实践检验。2 课程综合性教学模式的建立 综合性教学是指在材料力学教学过程中，要教会学生提炼材料力学的知识点并进行融会贯通;要教会学生要学会与相关课程联合，利用其他相关课程的知识来协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授课内容要具有实用性、创造性，课堂的理论教学要与应用实例相结合;课后的实践教学要具有应用的创造性，引导学生把材料力学理论内容创新应用到实践中去。1）课程教学中的知识点优化和融合。从重视学生能力与素质培养的要求出发，提取课堂教学中的知识点，并进行优化，以及与实践融合，进行模块式教学结构，激发学生对课堂教学的兴趣。材料力学课程课堂教学以“拉伸剪切扭传弯曲”为主线内容，每种变形都按“外力、内力到应力、变形”顺序进行理论研究，各种基本变形采用“平面假设变形几何关系物理关系静力关系应力公式”过程进行推导。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）课程教学要紧密与其他课程联合，提升教学效果。例如，与画法几何与机械制图课程联合，在课堂上能够准确绘制实例图形，为受力分析提供条件;与理论力学联合，为受力分析和平衡分析打下基础;与数学课程联合，为计算数值打下基础。4）课程教学推动学生创新设计意识。在课程教学过程中，要引导学生学完材料力学以后，把材料力学知识应用到实际中。因此，与大学生创新创业平台紧密结合，在课程教学初期成立科技小组，作为课后作业，让创新设计实例伴随课堂教学。材料力学课程综合性教学模型，如图 1。3 模型的实际验证 1）依托材料力学课程综合性教学模型制定材料力学授课计划和授课内容，选取教材上的典型工程实例，作为理论与实际相结合的训练手段;紧密借助联合课程画法几何与机械制图、理论力学和数学的协助优势，准确地进行材料力学的理论研究和实际应用。2）依托大学生创新创业平台，引导学生把材料力学课程应用到创新设计中。由机械设计专业大学二年级本科生成立科技小组，作为课程课外作业的形式，引导学生进行创新设计，把材料力学知识点的训练延伸到课外创新设计中。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。4 结论 有效改善“材料力学”课程的教学效果，把知识点相互进行了融合，把材料力学课程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具有活力，这是对传统“材料力学”课程教学的补充和强化，不仅能提高“材料力学”课程教学质量，而且能提高学生的学习兴趣和积极性。参考文献 1孔祥清，曲艳东，李韧，贾艳东，章文姣.材料力学课程教学改革与实践探讨，实验技术与管理，2017，34（2）：174-178.2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，西南师范大学学报（自然科学版），2015，（4）：152-154.作者简介 葛志鹏（1998-），男，汉族，辽宁大连人，本科，研究方向：机械电子工程。通讯作者 张德臣（1964-），男，吉林蛟河人，教授，研究方向：工程力学。