王玲玲 鄧建華 孔德文
摘? 要:該文分析貴州大學(xué)材料力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀,結(jié)合土木工程專業(yè)本科生培養(yǎng)特點(diǎn),從優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容知識(shí)體系與內(nèi)容結(jié)構(gòu)、梳理教學(xué)中存在的問題以及提出解決方法實(shí)施方案、創(chuàng)新教學(xué)模式與教學(xué)方法三個(gè)方面進(jìn)行研究。提出階梯式教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu),增加擴(kuò)展部分內(nèi)容,給出具體解決措施與實(shí)施方案用以解決教學(xué)中存在的實(shí)際問題,借助“量化課程內(nèi)容、階梯式內(nèi)容結(jié)構(gòu)、理論結(jié)果可視化及力學(xué)競賽為導(dǎo)向”的課程教學(xué)模式、方法創(chuàng)新與改革,提升材料力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量,并指出教學(xué)改革中的難點(diǎn)問題。
關(guān)鍵詞:材料力學(xué);階梯式教學(xué)內(nèi)容;理論結(jié)果可視化;力學(xué)競賽;教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ? ? ? 文章編號(hào):2096-000X(2023)20-0108-05
Abstract: The course teaching situations of Mechanics of Materials were analyzed. Combining the culture characterizations of civil engineering undergraduate, the course reform was conducted from optimizing of teaching content knowledge system and structure, teasing out the current problems and providing the corresponding solution methods, as well as innovating the teaching mode and approaches. The stepwise teaching content structure was presented, and the extended teaching content was added. Moreover, the specific solution approaches were provided to solve the actual problems in the teaching process. The innovation and reform of course teaching mode and approach were carried out by quantifying course content, stepwise teaching content structure, visualization of theoretical results and mechanics competition-oriented teaching, in order to improve the course teaching quality of mechanics of materials. Additionally, the difficult problems in the teaching process were presented.
Keywords: Mechanics of Materials; stepwise teaching content; visualization of theoretical results; mechanics competition; teaching reform
基金項(xiàng)目:貴州省本科教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革項(xiàng)目“基于育人育才雙目標(biāo)的《材料力學(xué)》課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐”(2021030);貴州大學(xué)一流課程培育項(xiàng)目“材料力學(xué)”(XJG2021030);貴州大學(xué)校級(jí)教改項(xiàng)目“理論力學(xué)”(XJG2021028)
第一作者簡介:王玲玲(1985-),女,漢族,吉林四平人,博士,教授。研究方向?yàn)閺?fù)合材料力學(xué)行為分析與表征。
材料力學(xué)課程在工科本科生培養(yǎng)中起著承上啟下的過渡作用,在整個(gè)本科階段人才培養(yǎng)體系中具有重要的基礎(chǔ)支撐作用[1-2]。材料力學(xué)課程是貴州大學(xué)土木工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)方案中的核心課程,是結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理等專業(yè)課程的基礎(chǔ)。由于材料力學(xué)課程概念抽象、內(nèi)容繁多、公式復(fù)雜、需要較強(qiáng)的邏輯思維能力,學(xué)生反映出的問題是課堂能聽懂課程內(nèi)容,但獨(dú)立做題時(shí)思路不清晰。學(xué)生沒有形成力學(xué)思維,在解題思路上很難突破原有的定式,或容易混淆概念和方法[3]。材料力學(xué)課程教學(xué)總體上存在學(xué)生理解程度不夠、教授難度較大、教學(xué)效果不理想的問題。針對(duì)存在的問題,現(xiàn)已開展了課程教學(xué)模式、教學(xué)方法和考核方式等方面的改革研究,一方面是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,用興趣引導(dǎo)學(xué)生,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力,變被動(dòng)為主動(dòng)[4];另一方面是從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與考核方式方面進(jìn)行改革,如改變?cè)械恼n程內(nèi)容順序、教學(xué)方法或設(shè)計(jì)考核評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)等[5-7]。如何針對(duì)貴州大學(xué)土木工程專業(yè)材料力學(xué)課程進(jìn)行教學(xué)改革研究,提出具有推廣價(jià)值的力學(xué)課程教學(xué)改革模式與方法,是夯實(shí)學(xué)生力學(xué)基礎(chǔ)、提升培養(yǎng)質(zhì)量,助力貴州省應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的根本保障。
一? 貴州大學(xué)材料力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
貴州大學(xué)材料力學(xué)課程分為高學(xué)時(shí)(課堂教學(xué)80學(xué)時(shí))和中學(xué)時(shí)(課堂教學(xué)64學(xué)時(shí)),土木工程學(xué)院開設(shè)課程為80學(xué)時(shí),機(jī)械工程學(xué)院、材料與冶金學(xué)院、化學(xué)與化工學(xué)院部分班級(jí)開設(shè)課程為64學(xué)時(shí);兩種課程教學(xué)內(nèi)容與內(nèi)容掌握程度要求不同。材料力學(xué)課程的教學(xué)以課堂講授為主,主要利用演示軟件、幻燈、投影儀、音像、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)等形象化,以提高教學(xué)效果、課容量,增強(qiáng)學(xué)生的聽課興趣和熱情,引導(dǎo)學(xué)生積極思考、提出問題,并給出自己的想法和思路。課程教學(xué)中反映出的問題概括為以下方面。
1)材料力學(xué)課程定理較多、公式繁多,給本科生的學(xué)習(xí)帶來了一定困難,部分學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣在課程教學(xué)中期逐漸減弱,部分學(xué)生僅是為了平時(shí)成績和應(yīng)付考試來課堂聽課,缺乏興趣、重視程度不夠。
2)學(xué)生的基本知識(shí)掌握不牢固,部分同學(xué)對(duì)概念及定理沒有清晰的認(rèn)識(shí),考試時(shí)常見混用概念、誤用定理的現(xiàn)象,基礎(chǔ)知識(shí)掌握不扎實(shí)。
3)期末采用閉卷考試形式,學(xué)生解題思路不清晰、計(jì)算不認(rèn)真,按照卷面成績統(tǒng)計(jì),每年的材料力學(xué)課程授課一半以上班級(jí)不及格率均超過30%,反映出學(xué)生理論知識(shí)與解題應(yīng)用的結(jié)合能力不足。
二? 材料力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法改革
土木工程專業(yè)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力要求較高,材料力學(xué)課程教學(xué)要結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),重視知識(shí)儲(chǔ)備的同時(shí)更要加強(qiáng)能力培養(yǎng)。材料力學(xué)是貴州大學(xué)土木工程專業(yè)本科生培養(yǎng)的核心課程,開設(shè)在基礎(chǔ)課(高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)等)之后、專業(yè)課(結(jié)構(gòu)力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、土木建筑材料等)之前,是一門承上啟下的基礎(chǔ)課,是專業(yè)課程學(xué)習(xí)的奠基石。材料力學(xué)課程為學(xué)生儲(chǔ)備力學(xué)基本知識(shí)和科學(xué)方法,建立力學(xué)思維模式,實(shí)現(xiàn)科學(xué)思想的傳遞,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度與創(chuàng)新意識(shí)。因此,從優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容知識(shí)體系與內(nèi)容結(jié)構(gòu)、梳理教學(xué)中存在的問題以及提出解決方法實(shí)施方案、創(chuàng)新教學(xué)模式與教學(xué)方法三個(gè)方面開展課程教學(xué)改革研究。
(一)? 優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容知識(shí)體系與內(nèi)容結(jié)構(gòu),提出階梯式教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)
材料力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容包括理論內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分,第1章至第5章是材料力學(xué)整體理論體系的基本理論部分,分別針對(duì)軸向拉壓、扭轉(zhuǎn)與彎曲構(gòu)件的內(nèi)力、應(yīng)力、變形進(jìn)行分析,開展強(qiáng)度與剛度問題的計(jì)算。第6章至第9章是在基本理論的基礎(chǔ)上,分別提出超靜定問題、應(yīng)力狀態(tài)與材料破壞規(guī)律問題、組合變形與連接部分問題和壓桿穩(wěn)定的問題,第10章和第11章,分別提出了能量法求解剛度問題以及動(dòng)荷載下應(yīng)力計(jì)算。在材料力學(xué)課程教學(xué)過程中,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容知識(shí)體系與內(nèi)容結(jié)構(gòu),將教學(xué)內(nèi)容形成階梯式的內(nèi)容結(jié)構(gòu),如圖1所示。階梯式教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)包括基本理論部分(第1—5章、實(shí)驗(yàn)部分)、提升部分(第6—9章)與擴(kuò)展部分(第10、11章、力學(xué)競賽)。結(jié)合土木類本科生的后續(xù)課程需求及相關(guān)知識(shí)的需求程度,對(duì)課程內(nèi)容的學(xué)時(shí)比例進(jìn)行調(diào)整,采用模塊式教學(xué)內(nèi)容授課,基本理論模塊占用44學(xué)時(shí),提升部分模塊占用22學(xué)時(shí),擴(kuò)展部分模塊占用14學(xué)時(shí)。
擴(kuò)展部分教學(xué)環(huán)節(jié)安排8個(gè)學(xué)時(shí),強(qiáng)化提升部分與擴(kuò)展部分的內(nèi)容,著重培養(yǎng)學(xué)生力學(xué)思維及強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生解題能力,加強(qiáng)綜合應(yīng)用類問題求解的練習(xí),針對(duì)全國大學(xué)生周培源力學(xué)競賽試題,總結(jié)應(yīng)用知識(shí)點(diǎn),并結(jié)合歷年考試真題進(jìn)行講解與訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生求解復(fù)雜強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性問題及綜合應(yīng)用問題的能力,為提升參與國際或國內(nèi)力學(xué)競賽學(xué)生的水平、助力土木工程專業(yè)學(xué)生考研奠定基礎(chǔ)。
(二)? 梳理教學(xué)中存在的問題,提出解決措施與實(shí)施方案
材料力學(xué)課程的教學(xué)理念是夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí),堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)思維,以教學(xué)模式與教學(xué)方法創(chuàng)新,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程的重視程度,強(qiáng)化能力,達(dá)到“學(xué)有所用”的教學(xué)效果。因此,針對(duì)貴州大學(xué)材料力學(xué)課程中學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握不扎實(shí)、缺乏重視程度、力學(xué)思維不清晰與解題能力弱、理論與實(shí)踐結(jié)合能力不足等問題,提出解決措施與教學(xué)過程中的實(shí)施方法,提出整體的教學(xué)實(shí)施方案,如圖2所示。
(三)? 創(chuàng)新教學(xué)模式與教學(xué)方法,提升材料力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量
材料力學(xué)課程教學(xué)過程中,學(xué)生反映概念多、部分理論推導(dǎo)復(fù)雜、教學(xué)內(nèi)容的理論體系與內(nèi)在邏輯難以把握,難學(xué)易忘,出現(xiàn)了基礎(chǔ)知識(shí)掌握不扎實(shí)、解題邏輯思維不清晰、理論應(yīng)用于實(shí)踐分析的能力較弱的現(xiàn)象,因此,有必要開展課程教學(xué)模式與教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新,提高教學(xué)效果。教學(xué)模式與方法改革主要包括以下四點(diǎn)。
1? 用定量化數(shù)字體現(xiàn)基本理論內(nèi)容的重要程度
材料力學(xué)課程內(nèi)容主要包括基本變形的強(qiáng)度剛度計(jì)算、復(fù)雜變形的強(qiáng)度剛度計(jì)算和剛度問題的求解方法?;纠碚摬糠謨?nèi)容是后續(xù)內(nèi)容的基礎(chǔ),需要連貫學(xué)習(xí)。主講教師可以把握課程整體知識(shí)體系,了解基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)在本門課程中的應(yīng)用和重要程度,例如第2章軸向拉伸和壓縮中求解橫截面內(nèi)力的方法——截面法,該方法在第2—5章、第7—9章中都有應(yīng)用,是構(gòu)件求解橫截面內(nèi)力的基本方法,因此主講教師會(huì)反復(fù)強(qiáng)調(diào)截面法重要,但對(duì)于很多知識(shí)點(diǎn)授課老師都會(huì)作重要強(qiáng)調(diào),學(xué)生就會(huì)不以為然,認(rèn)識(shí)不到知識(shí)點(diǎn)的重要性。因此,本項(xiàng)目提出用定量化的數(shù)字來體現(xiàn)基本理論內(nèi)容的重要程度,讓學(xué)生直觀意識(shí)到課程內(nèi)容的重要性。以截面法為例,將截面法在課程內(nèi)容中的應(yīng)用量化,材料課程內(nèi)容包括11章,該方法在7章(第2—5章、第7—9章)內(nèi)容中都有應(yīng)用,因此應(yīng)用比例占64%,如果不掌握截面法,課程至少一半內(nèi)容的學(xué)習(xí)都會(huì)受到影響,用具體的定量化數(shù)字來體現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容的重要程度與應(yīng)用范圍,讓學(xué)生自身意識(shí)到知識(shí)點(diǎn)的重要性,而不是授課教師灌輸給學(xué)生,以此來提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)以及對(duì)課程內(nèi)容的重視程度。
2? 階梯式課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)教學(xué)模式與教學(xué)方法改革
在材料力學(xué)課程教學(xué)過程中,將課程內(nèi)容形成階梯式的內(nèi)容結(jié)構(gòu),包括基本理論部分(第1—5章、實(shí)驗(yàn)部分)、提升部分(第6—9章)與擴(kuò)展部分(第10、11章、力學(xué)競賽)。在基本理論部分教學(xué)過程中,重點(diǎn)解決學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)、基本理論與概念易混淆的問題,基本理論部分重點(diǎn)內(nèi)容是基本變形形式下構(gòu)件的強(qiáng)度剛度問題,每種基本變形都是按“外力→內(nèi)力→應(yīng)力→變形→強(qiáng)度→剛度問題”的步驟進(jìn)行研究,推導(dǎo)過程基本按照“平面假設(shè)→變形幾何關(guān)系→物理關(guān)系→靜力平衡條件→應(yīng)力公式”,因此,在基本理論教學(xué)部分,可以采取總結(jié)式教學(xué)方法,使學(xué)生形成規(guī)范的分析問題的步驟與方法,形成基本變形的思維主線,反復(fù)練習(xí)分析過程,強(qiáng)化學(xué)生的基本概念、理論與求解能力,使學(xué)生對(duì)基本變形之間的內(nèi)在聯(lián)系具有清晰的認(rèn)識(shí),為應(yīng)力應(yīng)變分析與組合變形問題打下基礎(chǔ);在提升部分的教學(xué)中,主要解決復(fù)雜問題的強(qiáng)度與剛度問題,考察學(xué)生對(duì)基本理論部分知識(shí)的掌握情況與綜合運(yùn)用能力,可以采用對(duì)比式教學(xué)模式,與對(duì)應(yīng)的基本變形情況進(jìn)行對(duì)比,在基本變形問題求解的基礎(chǔ)上,增加新知識(shí)、新方法,使學(xué)生順利過渡到提升部分的內(nèi)容;在擴(kuò)展部分的教學(xué)過程中,主要目的是強(qiáng)化基本理論部分和提升部分的教學(xué)內(nèi)容,著重培養(yǎng)學(xué)生力學(xué)思維及強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生解題能力,加強(qiáng)綜合應(yīng)用類問題求解的練習(xí),提升問題難度,培養(yǎng)學(xué)生求解復(fù)雜強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性問題及綜合應(yīng)用問題的能力,該部分是為提升參與國際或國內(nèi)力學(xué)競賽學(xué)生的水平、助力土木工程專業(yè)學(xué)生考研奠定基礎(chǔ)的,不占用過多課時(shí),只為學(xué)生提供能力提升的平臺(tái),因此采用引導(dǎo)式教學(xué)模式,使學(xué)生從“學(xué)會(huì)”走向“會(huì)學(xué)”,利用課后時(shí)間總結(jié)問題、分析問題、解決問題,培養(yǎng)學(xué)生針對(duì)性的自主學(xué)習(xí)能力。
3? 結(jié)合實(shí)驗(yàn)或數(shù)值模擬,將理論結(jié)果可視化,提升理論聯(lián)系實(shí)踐能力
材料力學(xué)課程研究結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的承載力問題,揭示構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性問題的基本概念及必要的基礎(chǔ)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力,在理論分析的基礎(chǔ)上,鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力,但具有理論多、概念抽象的特點(diǎn),給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來了一定困難。學(xué)生對(duì)于部分理論只會(huì)計(jì)算,不了解實(shí)際應(yīng)用,沒有達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)效果。若將抽象化的概念或理論應(yīng)用形象化、可視化,便能加深學(xué)生的理解,便于相關(guān)知識(shí)的掌握[8-9]。因此,課程教學(xué)可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)或數(shù)值模擬方法,將理論結(jié)果可視化,加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解程度,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的邏輯思維和能力。以應(yīng)力狀態(tài)分析為例,基于危險(xiǎn)點(diǎn)的單元體應(yīng)力狀態(tài),可以求任意截面上的正應(yīng)力和切應(yīng)力、求應(yīng)力極值,確定主應(yīng)力及主平面位置。這部分內(nèi)容公式多、概念多、計(jì)算多,需要掌握畫出單元體應(yīng)力狀態(tài)的方法,學(xué)生針對(duì)這部分理論多數(shù)停留在會(huì)計(jì)算階段,但不能把理論與實(shí)際應(yīng)用相關(guān)聯(lián)。因此,在教學(xué)過程中,可以結(jié)合基本變形實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象講授該部分內(nèi)容。材料力學(xué)中開設(shè)了低碳鋼和鑄鐵材料的軸向拉伸、壓縮及扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求是觀察低碳鋼和鑄鐵材料在拉伸、壓縮和扭轉(zhuǎn)情況下的破壞現(xiàn)象,并沒有要求從理論上進(jìn)行分析。而應(yīng)力狀態(tài)分析理論最典型的應(yīng)用就是用來解釋不同受力狀態(tài)下構(gòu)件的破壞模式,若將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和理論分析相對(duì)應(yīng),用應(yīng)力狀態(tài)理論解釋材料破壞的本質(zhì)原因,既鍛煉學(xué)生理論方法解決實(shí)際問題的能力,又加深了學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容及其應(yīng)用的理解程度。對(duì)于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下構(gòu)件的強(qiáng)度及剛度問題,沒有對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,可以借助數(shù)值模擬方法,將構(gòu)件的內(nèi)力、應(yīng)力分布可視化,直觀展現(xiàn)給學(xué)生,讓學(xué)生能將理論結(jié)果與模擬結(jié)果對(duì)應(yīng),加深教學(xué)內(nèi)容理解。課程教學(xué)過程中,教學(xué)內(nèi)容可視化的教學(xué)模式能夠加深學(xué)生理解程度,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的思維和能力,提升材料力學(xué)課程教學(xué)效果。
4? 力學(xué)競賽為導(dǎo)向的力學(xué)思維訓(xùn)練與能力強(qiáng)化
力學(xué)競賽試題重點(diǎn)測試參賽學(xué)生對(duì)基本概念、基本理論和方法的深入掌握程度及應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決綜合問題的能力??傮w特點(diǎn)是綜合性強(qiáng),強(qiáng)調(diào)多個(gè)知識(shí)點(diǎn)在復(fù)雜問題中的綜合應(yīng)用。全國大學(xué)生周培源力學(xué)競賽是一項(xiàng)大學(xué)生科技賽事,也是展示高校力學(xué)教學(xué)水平的窗口。貴州大學(xué)在校本科生參與力學(xué)競賽的人數(shù)逐年增多,但拿不到好的名次,優(yōu)秀獎(jiǎng)居多。國際大學(xué)生工程力學(xué)競賽由俄聯(lián)邦多所高校在2005年共同發(fā)起,經(jīng)國際大學(xué)生工程力學(xué)競賽主辦方授權(quán),考試內(nèi)容為理論力學(xué)。2019年,由土木工程學(xué)院力學(xué)教研室教師帶隊(duì),組織貴州大學(xué)5名學(xué)生參加了河海大學(xué)承辦的2019年國際大學(xué)生工程力學(xué)競賽(亞洲賽區(qū)),并獲得個(gè)人賽二等獎(jiǎng)與團(tuán)隊(duì)賽二等獎(jiǎng)的成績。為體現(xiàn)競賽對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的影響,對(duì)參加競賽同學(xué)的理論力學(xué)期末成績進(jìn)行分析,參加競賽的同學(xué)成績均超過80分,可見,經(jīng)過訓(xùn)練的同學(xué),能力提升效果明顯。總結(jié)比賽經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),我校的優(yōu)秀學(xué)生具備扎實(shí)的力學(xué)基礎(chǔ),但在求解過程與技巧方面欠缺經(jīng)驗(yàn),這與力學(xué)課程的教學(xué)方法有一定關(guān)系,以往的材料力學(xué)教學(xué)過程中,對(duì)復(fù)雜問題與綜合應(yīng)用問題訓(xùn)練不足。所以,增加擴(kuò)展部分教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)復(fù)雜的綜合應(yīng)用類問題求解的練習(xí),著重培養(yǎng)學(xué)生力學(xué)思維及強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生解題能力。針對(duì)全國大學(xué)生周培源力學(xué)競賽試題,總結(jié)應(yīng)用知識(shí)點(diǎn),并結(jié)合歷年考試真題進(jìn)行訓(xùn)練與講解,培養(yǎng)學(xué)生求解復(fù)雜強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性問題及綜合應(yīng)用問題的能力,為提升參與國際或國內(nèi)力學(xué)競賽的學(xué)生水平、助力土木工程專業(yè)學(xué)生考研奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
三? 材料力學(xué)課程教學(xué)改革的重點(diǎn)難點(diǎn)
材料力學(xué)課程教學(xué)改革旨在采取有效的教學(xué)方法,提升教學(xué)效果,但學(xué)生基礎(chǔ)水平參差不齊、教學(xué)過程存在問題的多樣性給課程的教學(xué)改革帶來了難度,總結(jié)如下。
(一)? 綜合解決材料力學(xué)課程教學(xué)中存在問題的有效教學(xué)方法改革與創(chuàng)新
材料力學(xué)課程教學(xué)過程中,學(xué)生反映概念多、部分理論推導(dǎo)復(fù)雜、教學(xué)內(nèi)容的理論體系與內(nèi)在邏輯難以把握,難學(xué)易忘,出現(xiàn)了基礎(chǔ)知識(shí)掌握不扎實(shí)、解題邏輯思維不清晰、理論應(yīng)用于實(shí)踐分析的能力較弱等現(xiàn)象,因此,有必要開展課程教學(xué)模式與教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新,提高教學(xué)效果,而有效的教學(xué)模式與教學(xué)方法改革與創(chuàng)新更要注重綜合解決教學(xué)中存在的多個(gè)問題。
(二)? 因材施教的學(xué)生力學(xué)思維能力與解題能力強(qiáng)化與提升
材料力學(xué)是貴州大學(xué)土木工程專業(yè)本科生培養(yǎng)的核心課程,開設(shè)在高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)等基礎(chǔ)課之后,學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)掌握情況與學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)目標(biāo)各有不同,如何針對(duì)學(xué)生因材施教,實(shí)現(xiàn)力學(xué)思維能力與解題能力提升效果全覆蓋的目標(biāo)是項(xiàng)目的重點(diǎn)難點(diǎn)之一。
材料力學(xué)課程是專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的奠基石,教學(xué)借助“量化課程內(nèi)容、階梯式內(nèi)容結(jié)構(gòu)、理論結(jié)果可視化及力學(xué)競賽為導(dǎo)向”的課程教學(xué)模式、方法創(chuàng)新與改革,解決教學(xué)中存在的重視程度不足、基礎(chǔ)知識(shí)掌握不扎實(shí)、解題邏輯思維不清晰和理論應(yīng)用于實(shí)踐分析的能力較弱等問題,強(qiáng)化學(xué)生力學(xué)思維訓(xùn)練與綜合解題能力,可有效提升材料力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量,在此基礎(chǔ)上探索具有推廣價(jià)值的力學(xué)類課程教學(xué)改革途徑,助力貴州省工科專業(yè)本科生培養(yǎng)質(zhì)量提升。
參考文獻(xiàn):
[1] 葉志明,李俊峰,王世斌,等.基礎(chǔ)力學(xué)課程之教材及教學(xué)體系分析(三)——國外材料力學(xué)教材及其教學(xué)體系分析[J].力學(xué)與實(shí)踐,2019,41(6):688-698.
[2] 王春香,周鵬,胡恒山.依據(jù)課程定位深化材料力學(xué)教學(xué)改革[J].高等建筑教育,2018,27(1):53-56.
[3] 彭旭龍,文海霞,甘秋蘭,等.材料力學(xué)課程教學(xué)方法探索與實(shí)踐的調(diào)查與分析[J].科教導(dǎo)刊,2020(16):120-121.
[4] 儲(chǔ)柳,施佳佳.啟發(fā)式教學(xué)在材料力學(xué)課程改革中的應(yīng)用探索[J].教育教學(xué)論壇,2020(50):245-246.
[5] 張桂民,王貞碩,董紀(jì)偉,等.土木工程專業(yè)材料力學(xué)課程教學(xué)典型案例分析[J].高等建筑教育,2020,29(1):181-188.
[6] 劉靜,杜金龍,羅建陽,等.一流本科課程建設(shè)下的材料力學(xué)課程考核體系改革[J].科技文匯,2021,524(8):94-96.
[7] 范欽珊,殷雅俊,唐靜靜,等.改革教學(xué),創(chuàng)新教學(xué)——“材料力學(xué)”課程教學(xué)改革實(shí)踐與體會(huì)[J].力學(xué)與實(shí)踐,2018,40(5):543-549.
[8] 王云洋,蔣楚,肖磊,等.新工科背景下基于鑄鐵扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)的材料力學(xué)課程思政教學(xué)改革研究[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),2021,34(1):112-115.
[9] 安軍,曾霞光,范勁松,等.材料力學(xué)課程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用[J].裝備制造技術(shù),2020(2):166-169.