地方农业院校《材料力学》教学优化措施探讨

张媛媛 杨莹

摘要 《材料力学》是高等工科院校机械、土木等专业的一门非常重要的专业基础课。结合地方农业院校和该课程自身的特点，分析讨论了材料力学的课程教学目标，并对材料力学的课堂教学方法及策略提出了改进措施，以提高教学质量和效果。

关键词 材料力学；地方农业院校；教学策略；优化措施

中图分类号 G420

材料力学是工科专业学科，如机械、水利、土木等专业的基础课程，该课程在相关学科知识构架中，处于链接基础知识和专业知识的重要环节，其理论和方法不仅可以为学习后续专业课程奠定基础，也是部分高校的一门考研专业课，并且有些理论可直接应用于工程实践。长期以来，材料力学已经形成了相对稳定的课程体系，在人才培养中发挥着重要作用。

地方高等农业院校是中国高等教育事业的重要组成部分。新疆农业大学是新疆维吾尔自治区的重点建设大学，经过61年的发展，学校立足新疆，面向“三农”，服务社会。作为地方农业院校教育工作者，既要为国家培养和输送进一步深造的人才，又要为地方经济和社会发展培养和输送高素质的应用型人才。

如何培养地方农业高校大学生的实战力、创新力以及满足进一步深造的科研能力等，进行综合素质教育的培养是目前教育中需要迫切解决的实际问题。笔者针对材料力学课程的特点和学校的实际情况，分析探讨其在课堂教学中遇到的困难和问题，并对提高教学质量和效果提出建议。

1 课程目标分析

1.1 知识目标

掌握材料力学的基本假设、概念及任务，掌握研究对象的几何特征、受力特征和变形特征，并能够对构件的强度、刚度、稳定性进行计算。

1.2 能力目标

1.2.1 建立简单力学模型

现电脑仿真技术高速发展，在大多数建筑结构物进行仿真计算时，都要用到简化过的力学模型，如简支梁桥模型等，这就要求抓住主要因素，忽略次要因素。

1.2.2 对相关专业知识学习和应用

材料力学在相关学科的知识构架中，处于连接基础知识和专业知识的重要环节，是一门非常重要的专业基础课程。学习完该课程，可自行设计简单结构构件的承载力问题。

1.2.3 对结构进行优化设计

基本构件的设计，不仅要满足强度、刚度、稳定性的要求，还应尽可能合理发挥材料的力学I生能和降低材料的消耗量，达到节约成本和减轻结构自重。前者要求多用材料，而后者要求少用材料，怎样合理解决二者的矛盾，是学习材料力学的主要任务。

1.3 素质目标

首先是对本课程及专业的兴趣和热爱，要不断学习，并与时俱进：其次是能够独立分析和解决实际问题，能够进一步深造或成为专业技术人员。

2 面临的困难

2.1 材料力学课程知识点较难理解和掌握

材料力学课程概念多、公式多、计算多等，需综合运用所学知识。有些知识点抽象难懂，学生难以掌握，如涉及的应力、应变、应力状态等概念。

材料力学认为破坏是从点开始的，强度计算要求求出一点的力，一点是数学上的抽象，在实际中是不存在的，这是微观：然而，对于宏观又要解决真实的工程机构的强度问题。所以，材料力学是介于微观与宏观之间的细观力学。

2.2 学时减少，内容增加

各专业新增课程的开设，导致已开课程学时减少。然而，随着科技的不断进步，很多课程做了相应的改版，增加了新内容。工科专业在各门课程学时的平衡上普遍遇到困扰，材料力学也不例外。在具体的教学中，如果课程信息量大，学生将难以接受和消化：倘若对课程内容进行精简，课程系统的完整性将得不到保证，容易丧失该课程作为后续专业课程的基础性地位。

2.3 学生基本素质差异较大

学生本身基础的不同、对未来发展定位各异，导致对选修基础课程掌握和灵活运用程度的不同，对新知识的接受能力不同，学习积极性参差不齐。作为地方普通的农业高校，少数民族学生占有一定的比重，有些授课班级是民汉合班，这又加大了学生基本素质和能力的差异。

3 课堂教学优化措施

目前，材料力学课程基本以课堂教学为主，怎样在有限的时间内让学生理解并掌握教学大纲要求的知识体系，是课堂教学迫切需要解决的问题。结合本课程的特点和学生实际情况，笔者从教学程序、教学策略、教学手段等方面进行了材料力学改革的初步探索。

3.1 教学程序

课堂教学应强调概念和结论、弱化推导过程，并且要以学生为主、重在应用。2个学时的课堂教学流程见图1，

3.2 教学策略

3.2.1 以日常及实际工程构件实例引导学生，激发学生的学习兴趣

引导学生善于从身边习以为常的事物中进行力学思考，如请同学们观察教室中矩形截面的梁是怎样放置的，为什么要这样设计：扁担为什么要做成中间粗两端细：为什么吊运长构件时，其吊点不设在两端等，让学生体会学以致用的乐趣，增强学习效果。

3.2.2 合理解决构件安全与选用材料、降低成本之间的矛盾

例如：在圆截面轴受扭时，为何可设计成空心：自行车车架为什么大部分形状是薄壁圆管：假如圆管的形横截面在面积上和实心杆的截面相等，在抗弯强度上有何优点等。

3.2.3 引导学生总结材料力学计算公式之间的共性，增强学生信心，减少畏惧心理

强调材料力学的根本任务和4种基本变形，帮助同学建立自己的知识结构，不断巩固和扩充知识。

3.2.4 教学中以学生为主，发挥学生的最大主观能动性

针对学生特点，无论是课前提问、课堂讨论还是课堂练习，将尽可能多留时间给学生，注重少推导多实践的原则。以学生思维活动为主，教师讲授总结为辅。

3.3 教学手段

3.3.1 演示法

利用多媒体课件中的模型、实物、动画演示4种基本变形、强度破坏断口形状等，让学生有主观认识。

3.3.2 讲授法

由于材料力学概念多、公式多、计算多，并且较为抽象难懂，为更好地掌握课程进度，让学生最大程度参与到课堂学习中，建议课堂教学板书为主、多媒体为辅。

3.3.3 任务驱动法

充分利用学生希望“学以致用”的特点，精讲多练，将教学内容贯穿于任务中。

3.3.4 实训作业法

在完成教学大纲所规定作业的基础上，布置实训小组练习，激发学生学习兴趣，巩固学习成果。如开始学习梁的弯曲变形前，让同学们观察身边建筑物梁的截面形式。

3.3.5 自学辅导结合法

利用精品课程及相关教学网站等手段为学生创造自学平台，让学生体会、总结、归纳各章的知识点，以及各章之间的联系，以致学生掌握的知识点更具有完整性。

4 结语

材料力学课程教学的成败直接影响到工科专业学生的后续学习和专业技能的培养。根据材料的课程特点和学习者的具体情况，《材料力学》课堂教学应做到突出重点、分散难点，和学生专业紧密结合；强调概念和结论，重在应用，弱化推导过程；合理利用现代教育技术，教学手段多样化。使学生从知识的被动接收者转变为主动参与者和积极探索者，是对大学生进行素质教育的重要方面，也是培养边疆工程实用人才的重要途径。