獨立學院材料力學課程教學探索

康穎安 卿上樂 劉紅石 譚加才

【摘要】從獨立學院應用型本科人才培養目標出發，考慮到獨立學院學生自身特點，對土木工程專業的材料力學課程教學改革進行初步探索。結合已有的教學經驗，提出組織基于問題式的課程教學、培養學生自主學習能力、營造良好的學習氛圍、改善成績評價方法等教學設想，尋找出適合獨立學院材料力學教學方法，來培養出具有工程素養的應用型人才。

【關鍵詞】獨立學院 材料力學 教學改革

【基金項目】湖南省普通高等學校教學改革研究項目（湘教通[2013]223號）。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）10-0240-02

獨立學院由普通本科高校與社會力量合作創辦的本科學歷教育高等學校，它是我國高等教育改革與發展的一個重大舉措，也是我國高等教育的重要補充。獨立學院體現了高等教育和大眾化階段的需求，同時也適應了民辦高等教育健康發展的需求。自2008年教育部關于《獨立學院設置與管理辦法》出臺以來，獨立學院便迅速發展，形成一定規模。湖南工程學院應用技術學院作為獨立學院，其培養目標就是適應社會主義現代化建設需要，德、智、體、美全面發展，具有一定創新精神實踐和能力的高素質應用型人才。我校土木工程專業作為特色專業，為社會培養出與市場對接的應用型專業人才。

材料力學作為重要的專業技術基礎課程，對獨立學院土木工程專業學生而言，材料力學是其用于解決工程實際問題中的必要工具，也是學習后續眾多專業課程的重要基石。

一、材料力學課程教學內容體系

（一）課程設置。材料力學是一門專業基礎課，先修高等數學、大學物理、理論力學等課程，一般在第三學期開設。它包括桿件受軸向拉伸與壓縮、剪切、扭轉、彎曲等基本變形的強度與剛度、強度理論與組合變形、壓桿穩定等內容。該課程具有較強的理論性與實踐性，是土木專業學生完成結構力學、鋼結構設計等后續課程學習提供分析和計算的必修課程。

（二）課程體系。材料力學課程教學內容較多，每一章節都會出現新概念與計算公式。在學習完基本變形下的強度與剛度計算后，再引入構件組合變形下的內力計算、應力狀態分析及強度計算。但是材料力學整個內容體系完整而有條理，脈絡分明。教師應首先對本學科的知識結構和重點內容掌握透徹，對整個內容歸納總結，形成知識結構圖。

二、教學現狀分析

（一）學生群體。獨立學院學生是較為特殊的群體，學習上大多數學生與母體學校相比文化基礎相對較差，沒有良好的學習習慣，專業基本知識儲備還有待進一步提高。在心態上，很多學生是在相對優越的家庭環境下成長的，他們整體在學習和生活上的適應能力及自理和自我調控能力比較欠缺，自覺性差。在課堂表現上大多數學生在課前不預習、 課后不復習，上課注意力不集中，學習效果較差。且部分學生遲到、曠課，作業抄襲，因此其考試不及格率，補考與重修率都較高。

同時這些學生動手能力強，思維活躍開闊，見識較廣，對社會認識相對較為深入，內在潛力大。多才多藝，有著表現自己和展示個人能力的欲望。大部分學生懷有要求進步的強烈愿望和不甘于人下的人生目標。但在“自主學習”的大學氛圍里，容易放松學習，他們需要教師的時刻提醒以及嚴格要求和管理。

（二）教師群體。獨立學院的學生學習基礎較差，接受新知識能力較弱，但大多數獨立學院授課教師及課程體系、采用教材和教法與母體學校基本相同。我們看到的現狀是，教師采用滿堂灌式的教學方法，教學手段、內容進度與母體學校完全一致，有的教師只滿足于完成課堂教學，上課不點名，課堂紀律不約束，對課堂上睡覺、玩手機的學生不聞不問。因此面對獨立學院和母體學校基礎不盡相同的學生，我們采用相同的教學教育方法，則學生聽得表情木然，提不出問題，教師的激勵得不到響應，上課激情驟減，教學效果不理想。同時大多教師只注重傳授知識，對教學和科研以外的工作不重視，平時很少與學生交流討論。

三、課程教學設想

為培養出符合獨立學院人才培養要求的合格人才，這給材料力學課程教學提出思考：我們該怎樣在有限學時內圓滿完成教學任務，怎樣有效調動學生學習的積極性和主動性，怎樣采取有效教學手段來切實提高教學質量和教學效率，怎樣利用已有條件讓學生扎實掌握課程基本理論知識并將理論應用到工程實際中去。結合多年來個人的力學課程教學經驗和他人教學成果，對獨立學院土木專業材料力學課程教學改革提出以下幾點設想。

（一）講好緒論與基本概念 。一個良好的開端是成功的一半。在緒論中，闡述材料力學的任務、發展概況、可變形固體性質、四種基本變形以及強度、剛度、穩定性等概念。根據不同專業，比如對于土木專業，可以以大型橋梁，大型建筑物的壓桿為例，通過視頻，圖片等方式介紹強度、剛度和穩定性的概念，初步了解材料力學在工程中的實際應用，使學生第一次接觸材料力學就能產生濃厚的學習與探究的興趣，對后序章節內容便能輕松接受并解決。

（二）組織基于問題式的課程教學。材料力學需要講授的內容較多，每章節都有新的概念與公式推導，比較抽象。材料力學是理論與實驗并重的學科，教學中會輔之以實踐性教學環節。而如今教學學時數壓縮至56學時，為在規定教學時間內完成教學任務，教師往往采用滿堂灌方法，教學方法單一且枯燥，教學資源不能充分利用，內容雖然是講完了，但重點不突出，工程實例不能動手解決。

按照“實用有效”的原則，理論分析或公式推導的內容則可以少講或弱化，而加強對理論的實際應用，如各種強度條件與強度理論在工程實際中的應用。基于問題式的教學在彎曲變形中的具體體現，可從房屋的房梁的力學模型出發，受到什么外力，產生怎樣的基本變形，從而對梁的內力計算，應力計算，變形計算一一引出，并得到梁的強度與剛度條件，完成梁彎曲變形的教學內容。

（三）培養學生自主學習能力。現代教育提倡的是“授人以漁”，而不是“授人以魚”。在教學中教師應時常鼓勵學生勇于質疑，樂于思考。教師在教學中要給學生留有思索、探尋和自我解決的余地，要善于把教學內容與學生已有知識、經驗間的矛盾作為突破口，啟發學生去探究“為什么”，使學生腦子開動起來，讓學生勤于思考，從而更加積極自主地投入到學習中。

以5-6人為一組，組織學生成立學習小組，互幫互助，以集體的力量影響個人。每一章講完后，讓他們及時復習，進行歸納小結。并將工程實例或生活小常識等具體問題讓學生結合已學的材料力學知識去解釋去思考，做成小報告形式。例如，為充分發揮材料潛力，拉伸與壓縮性能相同的建筑鋼等塑性材料制成的梁受彎曲為主的變形，工字形、正方形、矩形、圓形和環形等截面，哪些更為合理；同樣是矩形截面，為什么豎放比橫放合理；廠房建筑中常用魚腹梁、陽臺梁為什么采用變截面？而對受壓桿件考慮其穩定性問題時，方形為什么比矩形截面合理？這些小思考讓學生在自主學習中發現材料力學的樂趣，進一步提高學生對材料力學知識的掌握程度。

當然不同的章節可能學習方法不同，教師進行及時指導。比如基本變形構件的內力、應力和變形的計算，以多做題為主來熟練掌握應力和變形的計算公式。對于梁彎曲的位移計算，書中已列出簡單載荷作用下梁的撓度和轉角計算，有表可查，因而積分法這種復雜的計算可以少講、少做。

（四）營造良好的學習氛圍。良好的教學與學習氛圍對教學活動的開展非常重要。在平時教學中，作為主講教師要做到上課不遲到，不無故請假，為人師表，以身作則。公平對待每一名學生，尊重他們，不冷嘲熱諷。對學習認真，表現良好的學生要多表揚和鼓勵，而對于學習表現不佳的學生，應主動與其交流，幫助他建立正確的學習觀和人生觀。在教學中要遵循“學生是教育教學活動的主體”原則，以學生為中心，平時多關心他們，真正走進他們的內心。他們會因老師的言傳身教而主動學習好材料力學課程。

獨立學院學生在學習中缺乏自控力，他們需要教師來嚴格要求與嚴格管理。在課堂上，教師可以采用點名、隨機提問多提要求，多讓學生自己解決問題，掌握已學知識，逐步培養出學習該課程的興趣。同時課余要加強師生間的溝通，以學生為主體，教師為主導，通過校級材料力學精品課程網站這樣的網絡平臺實現師生間的資源共享與信息互動。

（五）改進成績評價方法。在材料力學課程成績評價上，宜采用整學期全過程考核方式。每一種基本變形或一個完整內容結束后進行小考，學生平時要上交學習與思考小結，結合平時作業情況、出勤率及課堂回答問題情況，評定學生的平時成績；根據學生在材料力學實驗前的預習報告、實驗中的動手能力與實驗后的報告撰寫情況，評定學生的實驗成績；期末考試試題則重點考查基本概念及學生應用力學知識的能力。將平時成績、期末考試成績以及實驗成績一起來綜合評定學生成績。從而使考試真正成為進一步深化課程學習的重要教學環節，有助于學生把更多的精力放在所學知識的掌握和運用上，培養學生分析問題與解決問題的能力。

四、結語

常言道：教學有法，但無定法，貴在得法。獨立學院土木工程專業教學方法有別于母體學校，在材料力學課程教學中，教師應以學生為主體，注意培養學生的創造性思維能力和自主學習能力，營造良好的學習氛圍，激發他們的學習興趣，培養出以理論、實踐和能力相結合的具有工程素養的應用型人才。

參考文獻：

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作者簡介：

康穎安（1972-），女，湖南漣源人，博士，副教授，研究方向：材料破壞理論與力學設計、力學教學。