提高材料力學學生聽課興趣的研究

董正方+王麗萍+孔慶梅

摘要：學生的課堂學習興趣是影響課堂教學質量的一個重要因素，因此如何提高材料力學課堂學生聽課興趣是課堂教學中的一項重要任務。從教師角度出發，通過消除學生對材料力學的恐懼，利用好課余時間，引入其他課程，適當獎勵等措施，并選取兩屆學生進行教學效果對比。結果表明，這些措施提高了學生的學習興趣和教學效果。

關鍵詞：材料力學;教學效果;學習興趣

中圖分類號：O341 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）22-0146-02

材料力學是土木工程學科的專業基礎課，學科特點是理論性質較強，教學中推導較多，工程應用較為廣泛，材料力學課程是從基礎課程向專業課程過渡的重要課程。雖然課程體系完善，但由于內容繁雜、公式較多、概念抽象，學生的學習興趣并不高，嚴重阻礙教學質量的提高。學生的課堂學習興趣是影響課堂教學質量的一個重要因素，因此如何提高材料力學課堂學生聽課興趣是課堂教學中的一項重要任務。材料力學教師也一直都在探討如何提高教學效果，大都從教學內容的改革、教學方式的改變、與后續課程的關系等方面進行探討，取得了一定的效果，但忽略了學生是否接受這一因素。因此本文從提高學生聽課興趣入手，研究該門課程的教學質量的提高。

一、大學生聽課興趣缺失的原因

高校學生對上課缺乏興趣的原因很多，例如所學專業與理想不符、學習目標模糊、基礎知識欠缺、自控能力差、課程內容枯燥、教學環境差、反感教師等。有研究者調查發現，不感興趣的學生在課堂上的表現如下：發呆、看考研及考證資料、聊天、睡覺、看小說雜志、吃東西、聽音樂、看手機等。

針對上述學生的種種消極行為，一般可從學校、教師、學生三方面入手。學生可以從自身出發，提高學習質量;教師加強對學生的了解，改善教學行為;學校要發揮基礎作用。本文選擇從教師的角度出發，探討如何提高學生上課興趣。

二、提高材料力學課堂興趣的措施

1.消除學生對材料力學的恐懼。隨機挑選學生溝通，發現學生對這門課存在恐懼心理，因為很多學生高中就害怕力學，高年級的學長也會傳播下來不利信息，因此在上材料力學的第一節課，就要做好消除恐懼的準備。

上第一節課，我首先要問一個問題：大家覺得英語、馬克思主義哲學原理、高等數學等考90分以上甚至滿分的難度有多大？很多人回答很難，花費大量精力也不一定能成功。然后我會把以前材料力學考90分以上的學生名單給他們，證明材料力學相對那些課程還是較簡單的。留給學生第一印象是不難。

然后我會結合緒論講解中外歷史上的典型工程，比如金字塔、趙州橋、安瀾竹索橋等是如何利用了材料力學。結合材料力學中的著名人物，講解他們的研究，甚至生活逸事，比如達·芬奇最早利用實驗方法測材料強度、歐拉28歲一眼失明但仍取得很大的力學成就。

為了讓學生有親近感，還可以講一下現當代工程實例及人物。加拿大魁北克大橋坍塌是由于壓桿失穩，寧波軌道交通垮塌可能就是由于貝雷梁局部失穩導致。錢令希先生設計的鲇魚灣輸油棧橋，充分說明工程設計中避免應力集中的重要性。介紹武際可先生的《拉家常·說力學》，說明力學和生活密切相關。引導學生參加力學競賽，例如全國周培源大學生力學競賽，就是把生活中的現象用力學知識抽象成力學模型，再用數學模型求解。

還可以經常給學生講一下設計、施工等工程實際中的一些案例，討論案例背后的力學解釋，以及學生在校期間應該掌握什么樣的力學知識，使得學生對工程結構的設計、施工有一定的認識。還有強調工程事故往往是由于忽視力學規律、粗心大意、缺乏經驗等造成的，讓學生學知識前，先建立起來責任意識。還會結合時事新聞，引導學生去了解我們國家在國外的工程建設情況，讓學生認識到學土木也是可以出國的。

2.利用好課余時間。課堂上如何調動學生的積極性，已有較成熟的方法，本文主要探討課余時間的利用。一是課前預習，把學生分組，每組學生要在一學期內準備1～2次的課前預習匯報，比如講到圣維南原理的時候，讓學生準備圣維南的生平、成就等。二是作業的布置，主要是占用課余時間，材料力學有作業的是10章內容，每個學生完成100道作業即可，可以按自己情況選擇章節，為了避免抄襲，可以把題目中涉及到數值的地方跟學號的后兩位聯系起來。三是要布置一個大作業，可以是科技論文，也可以是試驗報告，讓學生熟悉科技論文的寫作。

3.引入其他課程。把理論力學、材料力學、結構力學、彈性力學放在一塊兒進行比較，使學生明白他們各自的特點，研究對象的不同以及帶來的研究方法的不同等。把計算機程序語言和材料力學結合起來，讓學生使用計算機程序語言編寫截面幾何特性的計算程序等。把有限元知識引入材料力學的計算，例如可以使用有限元軟件演示梁彎曲的截面應力，介紹材料力學的軟件，例如MDSolids、材料力學求解器等，當然也可以介紹一下常用的商用有限元軟件，不要介紹有限元的基本原理和知識，只需他們會操作軟件，能夠建立一些模型即可。由于我所帶班級是道橋專業，我給他們介紹的是設計中常用的Midas civil軟件，以及研究中常用的ANSYS軟件。還有就是把外語學習帶入課程，我要求大作業如果是科技論文，是要有英文題目、摘要的;每個專業名詞都會配上英文等外文翻譯;我把材料力學的英文經典教材作為一個課程參考教材，學生可以選做上面的題目抵消課后作業。

4.適當獎勵。對學生要實施一定的激勵、獎勵措施，對他們的努力給予一定的認可和鼓勵。要在課堂適當地表揚學生的進步，并鼓勵學生的特長。例如，有些學生寫字漂亮，我會有意識讓他們上講臺做題，展示他們的作業等;有學生熱衷鉆研計算機知識，我會跟他們溝通能不能把材料力學的東西用計算機表現出來等。

具體的獎勵可以實行積分制，例如大作業交得早并且通過，可以積分;能夠建立結構模型，可以積分;參與老師項目，可以積分;編寫出程序，可以積分;所積分數可以當作平時成績，也可以抵消課后作業，也可以抵消出勤率等。endprint

三、效果

通過對比使用以上措施前的2012級和使用后的2013級的兩屆兩個班的學生，有如下效果：首先學生覺得材料力學也不是那么面目可憎，好像還有點趣味，出勤率明顯提高，實施后僅有個別學生因病假缺勤。其次課堂氣氛變化了，原來學生參與討論很少，被動聽課，講完課沒有學生咨詢;現在學生會主動參與討論，提問題，課后經常問問題。還有就是作業質量有提升，由于每個同學的作業和學號相關，抄襲現象減少;好多同學對大作業很感興趣，例如有學生就做了硬紙卷成的柱子，測量其承載力的試驗;科技論文交上來的內容豐富多彩，比如有應力集中在生活中的利用與避免、低碳鋼刻槽后為什么是脆斷等，還有學生準備在科技期刊上發表文章。通過計算機語言、有限元軟件的引入，有學生用Excel編寫了截面的幾何特性的計算程序;有學生反映材料力學求解器等對應力圓的理解很有幫助;有學生用商用有限元軟件建立了橋梁模型，并計算了內力、變形等，還能參與到學院老師的一些科研、生產項目里面。外語的引入課程使得學生認識到外語就是一門工具課，有個學生把外文教材的專有名詞進行了漢英互譯，還整理了外文課后作業。最后是學生成績，對比了兩屆的期中成績，無論是及格率還是題目的正確率都有大幅提高。

四、結語

教師環節是提高學生聽課興趣的重要一環，本文從教師角度出發，通過消除學生恐懼心理，利用好課余時間，引入與材料力學相關的課程，適當激勵等措施，取得一定的教學效果：學生聽課興趣提高，課堂氛圍改善，學生積極主動性提高，提高了動手能力和專業素養，提高了學習成績。

參考文獻：

[1]孫立紅，吳云鵬，劉寶良.深化材料力學教學改革 提升學生專業素養[J].高等教育研究，2008，25（3）：54-55.

[2]張洪霞.“材料力學”教學與考試改革的探討[J].中國電力教育，2009，25（9）：75-76.

[3]盧會芳，賀東青.土木工程專業材料力學教學與后續課程銜接的探討[J].課程教育研究，2013，5（19）：234-234，235.

[4]張寧，殷妍，張磊.提高大學生課堂學習興趣的研究與實踐[J].才智，2011，11（7）：164.

[5]程辰.大學生課堂消極行為調查研究[D].南京師范大學，2013.

[6]寧民霞，鄒彩鳳，閆明.如何提高學生學習《材料力學》的興趣[J].黑龍江科技信息，2009，（7）：239.

[7]閆冰潔.案例教學在材料力學教學中的應用[J].科技情報開發與經濟，2007，12（7）：256-257.

[8]李穎.材料力學教學中的一些生活和工程實例[J].力學與實踐，2005，（27）：79-80.

[9]陳茹儀，孫洪軍.“材料力學”課程教學方法教學手段的研究與改革[J].遼寧工學院學報，2007，9（3）：133-134.

[10]李保德，張季如，馮仲仁.土木工程結構試驗課程的教學改革與實踐[M].北京：中國建筑工業出版社，2006.endprint