饒立

摘 要：利用WDW-100微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)對(duì)金屬和非金屬材料的拉伸實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行研究與探討，改進(jìn)常規(guī)的低碳鋼和鑄鐵拉伸實(shí)驗(yàn)，從而啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維，鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力，有利于學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的綜合素質(zhì)水平。

關(guān)鍵詞：拉伸實(shí)驗(yàn) 教學(xué)改革 能力

中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（b）-0110-01

材料力學(xué)是工科各多專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。它以理論力學(xué)為研究基礎(chǔ)，以高等數(shù)學(xué)為研究工具，同時(shí)又為結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)等后續(xù)力學(xué)課程的學(xué)習(xí)，提供基礎(chǔ)知識(shí)的支撐作用，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)及創(chuàng)新能力有著非常重要的意義。積極推進(jìn)本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，有利于提高學(xué)生分析問題和解決工程問題的能力，從而提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。因?yàn)椴牧狭W(xué)拉伸的性能指標(biāo)可以直接用于工程實(shí)際當(dāng)中，因此要求學(xué)生應(yīng)具有較強(qiáng)的運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識(shí)分析、解決實(shí)際問題的能力，具有理論嚴(yán)密、系統(tǒng)完整、邏輯性強(qiáng)的縝密思維。

1 研究現(xiàn)狀

材料力學(xué)的拉伸破壞實(shí)驗(yàn)是一個(gè)非常經(jīng)典的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，主要內(nèi)容是讓學(xué)生自己動(dòng)手作低碳鋼和鑄鐵的拉伸破壞實(shí)驗(yàn)，觀察這兩種材料在拉伸時(shí)受力過程中的各種形變以及破壞現(xiàn)象，測(cè)量這兩種材料的相關(guān)力學(xué)指標(biāo)。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，主要是為了增加學(xué)生對(duì)金屬材料在拉伸時(shí)其力學(xué)性質(zhì)的感性認(rèn)識(shí)，但該實(shí)驗(yàn)課存在一個(gè)主要問題，就是學(xué)生學(xué)到的新知識(shí)少。因?yàn)樵谡n堂教學(xué)和教材里對(duì)低碳鋼和鑄鐵拉伸實(shí)驗(yàn)都有詳細(xì)的介紹，拉伸過程中的各種現(xiàn)象和其機(jī)械性能在課堂上也都已講解，所以實(shí)驗(yàn)基本上是重復(fù)教材上的內(nèi)容，是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)除了熟悉萬能試驗(yàn)機(jī)的使用外，沒有更多的新東西學(xué)，知識(shí)點(diǎn)少，需要思考的問題也少。實(shí)驗(yàn)過程中也只是指導(dǎo)老師介紹實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮硪约霸囼?yàn)機(jī)的操作方法，強(qiáng)調(diào)需要觀測(cè)的現(xiàn)象和需記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，再讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，試件一破壞，結(jié)果一算，就算完成實(shí)驗(yàn)，這樣做，學(xué)生是在被動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)過程，興趣不高，獨(dú)立動(dòng)手的能力也差，理論和實(shí)踐也不能聯(lián)系，所涉及的材料力學(xué)原理及定律也不熟悉。還有就是平時(shí)講述的相關(guān)內(nèi)容也往往也不能引起學(xué)生的重視，應(yīng)付實(shí)驗(yàn)課，交完實(shí)驗(yàn)報(bào)告了事，對(duì)金屬材料拉伸在工程實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中的作用也認(rèn)識(shí)不深，實(shí)驗(yàn)效果不佳。之所以存在這類現(xiàn)象，主要是實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容設(shè)置不太合理，與工程實(shí)際聯(lián)系不夠深、不夠廣，實(shí)驗(yàn)可用性不強(qiáng)；實(shí)驗(yàn)課時(shí)偏少；實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書編得過于詳細(xì)，不利于學(xué)生發(fā)揮、創(chuàng)造。還有就是教學(xué)中有重課堂，輕實(shí)驗(yàn)；重理論，輕實(shí)踐的思想。我們對(duì)材料力學(xué)的拉伸實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了教改嘗試，是為了讓該實(shí)驗(yàn)由學(xué)生被動(dòng)的學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)的課堂，給學(xué)生留出更多的創(chuàng)造性思維空間，鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力，訓(xùn)練學(xué)生的觀察力以及思考問題和總結(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)。

2 拉伸實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方案

為了激發(fā)學(xué)生的好奇心與學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力，使學(xué)生主動(dòng)地參與到實(shí)驗(yàn)中，開拓視野、提高創(chuàng)新思維。結(jié)合我院的實(shí)際情況，一方面，我們利用多媒體技術(shù)制作了這兩種材料逼真的拉伸實(shí)驗(yàn)演示動(dòng)畫，在課堂上介紹材料機(jī)械性質(zhì)時(shí)，通過動(dòng)畫的演示可以很形象地展現(xiàn)低碳鋼和鑄鐵拉伸過程中的各種現(xiàn)象及各參數(shù)的測(cè)定，使學(xué)生在做實(shí)際的拉伸實(shí)驗(yàn)之前對(duì)實(shí)驗(yàn)方法和測(cè)試內(nèi)容有了更深的了解和直觀的印象，大大增強(qiáng)了后續(xù)的實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)際教學(xué)效果，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。另一方面，在進(jìn)行的新拉伸實(shí)驗(yàn)方法中，我們的拉伸實(shí)驗(yàn)材料不再是常用的低碳鋼和鑄鐵這兩種材料，而是改為鋁合金、黃銅、PVC、環(huán)氧樹脂、有機(jī)玻璃等現(xiàn)代工程上常用的且在機(jī)械性質(zhì)上有很大特點(diǎn)的材料，改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)新知識(shí)、研究新問題的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

充分利用我們學(xué)校新購(gòu)置的WDW-100微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)，開展鋁合金、黃銅、PVC、環(huán)氧樹脂、有機(jī)玻璃等其它的金屬和非金屬材料的拉伸實(shí)驗(yàn)，主要是這些材料的拉伸性質(zhì)與低碳鋼、鑄鐵的都不同，并且這些材料目前在工程上越來越多的被使用，學(xué)生對(duì)這些材料的力學(xué)性質(zhì)也大多有所了解，而且這些材料的力學(xué)性能大部分在材力教材中是沒有詳細(xì)介紹的，在教改實(shí)驗(yàn)中，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，在教師的指導(dǎo)下學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，自己觀察材料的各種形變和破壞現(xiàn)象、采集和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出其實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析討論。那么通過這樣的教改實(shí)驗(yàn)，有利于增加學(xué)生對(duì)其他材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能知識(shí)，拓寬自己的知識(shí)面。

3 結(jié)語

由于在課堂教學(xué)時(shí)運(yùn)用了多媒體拉伸試驗(yàn)課件，學(xué)生對(duì)拉伸實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有所了解，在上實(shí)驗(yàn)課時(shí)可以用較少的時(shí)間講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，留出較多的時(shí)間讓學(xué)生自己動(dòng)手，提高學(xué)生動(dòng)手的能力.變被動(dòng)為主動(dòng)，更好的提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.這樣學(xué)到的知識(shí)扎實(shí)，并且通過此實(shí)驗(yàn)除了可以讓學(xué)生學(xué)到各種不同材料的力學(xué)性質(zhì)外，還能學(xué)到科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力，從中學(xué)到課本以外的知識(shí)，還可以到達(dá)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)的目的。

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