基于大学生自主创新学习模式的材料力学课件研究

赵晓璇 ZHAO Xiao-xuan；陈勇 CHEN Yong；孟永奎 MENG Yong-kui；赵敏ZHAO Min；王桥WANG Qiao；李章莉LI Zhang-li

（①西安工业大学机电工程学院，西安 710072；②西安工业大学建筑工程学院，西安 710072）

（①School of Mechatronic Engineering，Xi'an University of Technology，Xi'an 710072，China；②School of Civil Engineering，Xi'an University of Technology，Xi'an 710072，China）

基于大学生自主创新学习模式的材料力学课件研究

赵晓璇①ZHAO Xiao-xuan；陈勇①CHEN Yong；孟永奎①MENG Yong-kui；赵敏②ZHAO Min；王桥②WANG Qiao；李章莉②LI Zhang-li

（①西安工业大学机电工程学院，西安 710072；②西安工业大学建筑工程学院，西安 710072）

（①School of Mechatronic Engineering，Xi'an University of Technology，Xi'an 710072，China；②School of Civil Engineering，Xi'an University of Technology，Xi'an 710072，China）

课堂上多媒体的应用十分重要。在材料力学教学过程中，适当的应用多媒体教学可以化抽象为具体，帮助同学记忆和学习。所以，多媒体课件变成了教学过程中不可或缺的一部分。

多媒体教学；材料力学；课件制作

0 引言

材料力学是一门专业基础课，是工科院校中一门很重要的课程。材料力学的学习对工科学生来说非常重要，是之后专业课学习基础，对以后的学习起着至关重要的作用。在材料力学中，将研究对象被看作均匀、连续且具有各向同性的变形体。但在实际研究中不可能会有符合这些条件的材料，所以须要各种理论与实际方法对材料进行实验比较。多媒体教学作为一种先进教学手段，凭借它良好的交互性、丰富的表现力和极大的共享性等特点，开始被高校广泛重视并应用。多媒体教学的出现，令传统教学模式逐渐转化为现代教学模式，很好地利用了各种媒体工具向学生展现一个更具象的教学模式。

1 多媒体教学与多媒体课件的概念

随着计算机技术的迅速发展和普及，多媒体计算机已经逐步取代了以往的多种教学媒体的综合使用地位。因此，现在我们通常所说的多媒体教学是特指运用多媒体计算机并借助于预先制作的多媒体教学软件来开展的教学活动过程。它又可以称为计算机辅助教学（Computer Assisted Instruction，即CAI）。多媒体课件，简单来说就是老师用来辅助教学的工具，创作人员根据自己的创意，先从总体上对信息进行分类组织，然后把文字、图形、图象、声音、动画、影像等多种媒体素材在时间和空间两方面进行集成，使他们融为一体并赋予它们以交互特性，从而制作出各种精彩纷呈的多媒体应用软件产品。多媒体课件是根据教学目标而设计，根据教学内容而制作的。将课堂内容以多媒体的形式表现出来，向学生展现一种全新的教学策略。应用多媒体软件，例如，powerpoint，Authorware，Flash等，将文字，图片，动画等合成，大大丰富了课堂生活，开启了崭新的教学局面。多媒体教学继承传统教学，取之精华，一切以学生为中心，弃其糟粕，用丰富的课堂展示更能吸引学生的注意力。同时，多媒体教学已是时代发展的潮流，在科学发展日新月异的今天，传统教学已经远远不能满足社会对人才的需求，多媒体教学的应用是时代发展的必然趋势。

2 材料力学课程特点

材料力学是工科院校的重要的专业基础课。材料力学（Mechanics Of Materials）是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。材料力学是所有工科学生必修的课程，是设计工业设施必须掌握的知识。材料力学与理论力学、结构力学并称三大力学。材料力学性能是指材料受外力与环境联合作用所表现出来的力学行为及物理本质，是各类材料在实际应用中要用到的共性问题。材料力学是从大量工程实践中总结出来的理论规律，因此，其内容与实际工程密切相关，真正能使学生学以致用。学生对现实生活不够充分的了解使得学生产生畏难情绪，甚至放弃材料力学这门课程。所以，在教学过程中向同学们展示课程内容的来龙去脉变得更加重要，让学生在解决问题的过程中体会到计算公式的含义。然而，材料力学公式繁多，有很多公式形相近而意不同，很容易产生混淆。老师在黑板上写起来费力又费时，也为课程的进行增添了不少麻烦。抽象的力学模型也是难以理解，仅通过教师语言的讲授并不能使学生完全理解。在讲求高效的今天，课程课时少，内容多，令老师和同学都产生畏难情绪。

3 多媒体课件在材料力学课程教学中的应用

多媒体教学是现代教学的主要途径。在材料力学中，将研究对象看作均匀、连续且具有各向同性的变形体，但在实际研究中不可能会有符合这些条件的材料，所以须要各种理论与实际方法对材料进行实验比较。材料在机构中会受到拉伸或压缩、弯曲、剪切、扭转及其组合等变形。在材料力学课堂上应用多媒体软件教学，可以有效地使这些变化更加形象直观，使材料力学课程更加轻松有序的进行。目前，全国各大高校都在经历一场大规模的教学体制的改革。其中教学手段更加举足轻重，多媒体课件的开发成为至关重要的一项工程。一个好的课件能使课堂轻松活跃，使学生对课堂知识理解快，吸收快，以达到高效学习的目的。多媒体教学的生动性，趣味性成就了现代教学的特色。多媒体课件形象直观、针对性强。从生活中总结实例，使课堂与工程实际接轨，引导学生将实际生活中的工程实例转化为力学模型，并运用所学知识，对问题进行分析和解决，从而使材料力学更加贴近生活，应用于生活。

在材料力学的学习中，存在很多的重要假设，这些假设用文字表述很容易，可是理解起来就比较困难。在传统的教学过程中一切都是由教师决定。从开始备课时就事先安排了教学内容、教学策略、教学方法、教学步骤等，学生只能进行“填鸭”式的教育，被动地参与这个过程，即处于被灌输的状态。而在多媒体计算机这样的交互式学习环境中学生则可以按照课件给出的实例和老师产生互动。学生在这样的交互式学习环境中有了主动参与的可能，而不是一切都由教师安排好，学生只能被动接受。按认知学习理论的观点，人的认识不是外界刺激直接给予的，而是外界刺激与人的内部心理过程相互作用产生的，必须发挥学生的主动性、积极性，才能获得有效的认知，这种主动参与性就为学生的主动性、积极性的发挥创造了很好的条件。所以，在课堂上配合多媒体的讲解，就很容易被学生接受。还有很多强度、刚度概念，应力的均匀分布如果可以配合动画来讲解，学生也更容易记忆。配合多媒体课件讲解，把老师从黑板上解脱出来，学生也能通过各种动画对力学模型有了更清晰的理解，教师也相对轻松。多媒体教学的优势，就体现在用动画模拟圆轴拉伸、扭转、弯曲等变化规律时，更加形象生动培养学生灵活运用材料力学知识解决实际问题的能力，增加学生学习的趣味性和启发性。因此，多媒体课件逐渐成为教学课堂中必不可少的组成部分。

4 总结

材料力学是一门专业基础课，又是一门和工程结合比较紧密的课，多媒体是现代科技发展的产物，运用现代媒体技术进行的教学，将多媒体课件应用到材料力学教学方法中，在继承传统教学方法的基础上，更加结合实际，提高教学品质和教学效率。所以用多媒体演示一些工程实例、文字和图形及动画相结合的内容又有它的优越性。它体现了“以学生为本”的理念。在传统教学中配合多媒体的展示，在继承材料力学传统的教学方式的基础上，充分利用现代多媒体技术，极大地激发学生学习的积极性，传递给学生更多的信息，增强教学效果，提高教学质量。使学生能够在课堂中了解实际情况，不再“死读书”，对学习生活产生更大的兴趣，从而可以将材料力学课程学得更好。

[1]梁治明，丘侃.材料力学[M].高等教育出版社，1984.

[2]刘鸿文.材料力学（第4版）[M].高等教育出版社，2004.

[3]孙训方等.材料力学（第三版）[M].北京:高等教育出版社,1994.

[4]柳礼泉,薛其林.“两课”教学运用多媒体手段的几点思考[J].大学教育科学,2005.

[5]钟曼莉,刘志文.课件的精心准备和合理利用是关键.中国教育科研计算机网.

Research on Mechanics of Materials Courseware Based on the Pattern of College Students'Independent Innovation Learning

The application of multimedia is very important in classroom teaching.In the process of material mechanics teaching,the proper application of multimedia teaching can make abstract knowledge concrete,so as to help students memorize and learn.So,multimedia courseware becomes an integral part of the teaching process.

multimedia teaching；mechanics of materials；courseware

赵晓璇（1993-），女，陕西渭南人，西安工业大学机电工程学院在读本科生，机械设计制造及其自动化专业。

G642

A

1006-4311（2014）11-0230-02

陕西省大学生创新创业训练计划项目（1358）。