“材料力學性能”課程教學改革與實踐

呂春菊 舒康穎 秦來順 劉 薇 郭 冰

（中國計量學院 材料科學與工程學院，浙江 杭州310018）

材料力學性能作為一門重要的專業基礎課程，為材料科學與工程相關專業本科生介紹材料受外力與環境聯合作用所表現出來的力學行為及物理本質方面的專業基礎理論知識外，同時要訓練學生具備材料力學性能方面的實踐能力。 本門課程一般在大二下學期或大三開設，直接關系著學生對后續專業課程的深入學習。 因此保證該課程的教學質量，激發學生的學習興趣，對于授課教師來說是一個必須要面對的課題。針對本門課程的特點、性質及教學要求，并結合數年來對材料力學性能的教學實踐，我們從教學內容、教學方法、教學手段及成績考核方面對材料力學性能的教學提出以下教學改革方案。

1 優化教學內容

材料力學性能課程內容繁雜，涉及面廣，包括材料在靜載荷下的力學性能、其他載荷下的力學性能、斷裂韌性、材料的疲勞、高溫條件下的力學性能、環境下的力學性能、摩擦與磨損性能等，但此課程的學時又有限，一般都只開設32 學時。 因此在素質教育、創新人才培養模式、能力培養的教育教學背景下，對教學體系、教學內容進行以下改革。一方面，我們從材料力學性能的概念出發，遵循材料力學性能的定義，按照材料的承載方式和環境因素調整課程內容；另一方面，不再將陶瓷、高分子、復合材料的力學性能單列成章，而是以材料的力學性能為主線，將三大材料有機地融合到每一章中，在講述每一章的過程中將各類材料的共性與特性進行總結與歸納。

同時，梳理了材料力學性能與作為前期課程的材料力學尤其是材料科學基礎之間的關系， 如弱化材料在靜載拉伸下的形變過程與機理，強調力學性能指標、影響因素及其斷裂失效分析，講解高溫蠕變時，同樣弱化蠕變過程，重點講解蠕變斷口形貌、斷裂機理等方面。 材料力學性能實驗方法大都有國家標準，在教學改革中，針對相應的教材內容跟不上實際標準的現象， 我們引入最新的測試標準技術作對比，并指導學生如何查找相關的標準，對標準進行閱讀，突出教學體系、教學內容的實用性、時代性，為學生今后的學習或實際工作打下良好的基礎。

另外地，在材料力學性能的教學過程中，為了擴展學生的國際視野，提高學生的專業英語水平，適當引入了雙語教學，即一些章節題目或專業術語采用英語表達， 為其閱讀專業外文資料奠定了一定的基礎，進一步培養學生的科研意識和能力。

2 改進教學方法

在授課過程中注重課堂上的教學互動，摒棄以往“填鴨式”的教學方法。 材料力學性能課程涉及面雖多，但相應的有些教學內容因為與實際生活經驗直接相關，學生理解起來相對比較容易。 因此我們將上課學生分成幾個小組并分派相應的章節， 課下通過小組內部的學習、查資料、討論等，完成制作PPT、講稿等工作，課上教師留出相應的時間隨機指定學生代表小組上臺上課， 充分調動了學生學習的積極性、主動性。

材料力學性能課程基本概念多，內容繁雜，在課堂教學過程中，注重類比式教學方法的應用，引導學生學習，弄清各種概念，理順材料力學性能課程研究的內容。 在講解新概念、新理論時，采取設問、啟發的方式來引出，并循序漸進，深入淺出地講解。材料力學性能課程是一門與工程有密切聯系的專業基礎課，其中的一些基本概念和定理可用于解決工程實際問題。 基于此，要特別注意理論聯系實際的方法講授課程內容，提高教學效果。

在材料力學性能課程中，對涉及到的圖表，如斷口形貌、變形過程、實驗現象的變化等難以通過語言來表述的內容引入多媒體教學技術，借助多媒體圖片、動畫、聲音等，使難以理解的抽象概念形象化、生動化，降低了以往僅靠想象力理解的難度，加深學生對授課內容的理解。但完全用多媒體教學容易導致講課進度過快，學生容易疲勞，注意力容易分散，不利于知識的理解和掌握。 因此在運用多媒體課件的同時，注意適當的板書，對難點內容或學生提出的問題進行詳細講解，適時總結每次課的教學內容，可以提高學生學習效率。

此外，與學生及時溝通，以便及時調整授課的方式和節奏，合理控制知識難度，最大限度地使學生接受講授的內容。

3 調整考核評定模式

材料力學性能課程對學生的考核方面的改革主要體現在兩個方面：（1）考核內容的改革。 結合材料力學性能課程的工程實際特點，減少對概念、公式的考核，命題的重點放在考核學生理解、應用和綜合能力。這樣不僅測試了學生對基本知識的理解，更要求學生學以致用，在平時學習過程中不斷思考，改變了部分學生靠期末搞突擊、死記硬背考試過關的思想。 （2）考核方式的改革。 除了閉卷考試成績外，學生的期末考試成績還包括學生課堂反應情況，平時作業的完成情況及階段性測驗的情況等進行綜合評定。 通過對學生平時學習狀態的評價，包括出勤、上課聽講、作業完成、課后自學、網絡學習等方面，改變了學生平時的學習狀態，提高了學生分析問題和解決問題的綜合能力。

4 結語

課程建設是一項科學性強、涉及面廣、任務艱巨的系統工程，在材料力學課程的教學改革與實踐中，我們必須堅持“以人為本”的教育理念，以學生為主體，不斷改革，勇于實踐，勤于思考，不斷充實，不斷總結，完善自我，才能達到提高教學質量，培養出高素質的創新型人才的目的。

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