提高材料力學實驗教學質量的措施

摘要 針對材料力學實驗教學的不足之處，提出提高材料力學實驗教學質量的新措施。實踐證明，新措施有助于實驗教學質量的提高和學生工程素質的培養。

關鍵詞 材料力學；實驗教學；教學改革

中圖分類號 G642.423 文獻標識碼 A 文章編號 1671-489X（2008）12-0049-01

材料力學實驗是材料力學課程組成部分之一，是一門實踐性很強的課程。材料力學的結論和理論公式的驗證，都有賴于實驗手段。做材料力學實驗主要是為了掌握常用的力學測試技術，通過各種實驗，全面了解材料的機械性能，為學生今后的深造和工程實際應用打下牢固的基礎；然而現行的教學模式存在著一些問題。為此，必須加強對學生進行實驗設計、實驗方法、實驗技能的培養、訓練，提高學生的動手能力，激發他們的學習興趣。筆者在平時的教學實踐中做了一些探索，以期提高實驗教學質量。

1 課前預習

預習是上好每一堂課的前提，實驗也不例外。因此，實驗前，筆者要求學生閱讀教材和實驗指導書，明確實驗目的、要求、重點、難點，以及容易忽視的問題。在實驗中采取提問方式，筆者和學生共同分析、討論，然后動手操作，完成實驗。這種預習方式使學生對實驗內容的理解更為深入，對實驗操作做到心中有數，從而提高了實驗質量。整個過程通過以下幾個步驟進行：第一，筆者在理論教學中對實驗所涉及的內容予以交代，并適當提出一些問題；第二，學生根據實驗任務查閱相關資料，分析討論，了解實驗過程及實驗設備的使用；第三，學生到實驗室后，讓學生進一步明確實驗要求，強調實驗注意事項。

2 增加綜合型實驗項目

長期只讓學生進行驗證性、操作型實驗，學生在實驗過程中只是被動地記錄數據，以至于不善于將理論知識與實踐活動有機地結合起來，在面對工程實際問題時不能應對。鑒于此，筆者開設了測定在組合作用下的薄壁圓筒表面上任一點的應力，并與理論值相比較的綜合型實驗——電測主應力實驗，收到較好效果。

3 開放實驗室

為了進一步提高學生的實驗能力，激發他們的創新能力，實驗室全面向學生開放。既在實驗時間和儀器設備上開放，還結合課程內容向學生開放。開放實驗室主要是全方位地讓學生自己進行實驗，在整個實驗過程中，教師可根據學生的學習程度和實驗條件，布置學生所感興趣的實驗內容，讓學生根據實驗要求自行制定實驗方案，并獨立完成整個實驗。教師最后總結，幫助學生發現問題，并把握處理問題的指導思想和技巧，從而激發和培養他們的探索精神和創新能力。同時提高了儀器設備的使用率。但學生在實驗前要先征得教師許可，教師要對實驗內容的可行性嚴格審查，必要時給予一定指導。

4 注重工程素質的培養

材料力學實驗教學目的之一是為了開闊學生的工程實踐思路，樹立工程意識，使學生掌握測試性能的一般設計思想和操作技能，提高分析問題和解決工程實際問題的能力。例如應力測量實驗，主要是應用電阻應變測量技術（簡稱電測法），測量力學實驗裝置或簡化的工程結構的一種以應力、應變測試和分析為內容的實驗。電測法是實驗應力分析中應用較為廣泛的一種行之有效的方法，是解決工程強度問題的重要手段，具有原理簡單、精度高、易于操作、實驗周期短等優點[1]。因此，這種方法在工程實際測量中得到廣泛的應用。

在實驗操作中，應注重培養學生嚴謹求實的科學態度，避免更改和主觀臆造實驗數據的現象發生。例如在電測彎曲正應力實驗中，為了測量橫截面上的正應力分布，在梁的中性層、在距中性層正負10 mm處、在梁的上下邊緣等5個測點上分別粘貼電阻應變片。在實驗時，5個測量點的實測值與理論計算的數值不完全相符，實測的正應力分布規律總不嚴格呈線性，中性層的正應力不嚴格為零。有的學生為了湊成線性規律而擅自修改數據。教師應與學生一起分析找出誤差的原因，并以施工現場的實測例子，說明工科學生必須具備嚴謹求實的科學態度，具備工程技術人員起碼的基本工程素質。

5 結語

以上措施，經過近2年的實踐證明，可以有效激發學生的學習興趣，提高學生的動手能力，改善材料力學實驗教學質量。

參考文獻

[1]劉鴻文，材料力學實驗[M].北京:高等教育出版社，1999