材料力學課程模塊化體系的建立和探索

魏婧　鄭文

摘要：文章以培養(yǎng)應用型人才為導向，在地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的背景下，建立材料力學課程的模塊化教學體系。對課程信息、課程內(nèi)容、教學方法、教學過程和教學評價五大部分的內(nèi)容進行合理地模塊劃分，為了滿足各類學生的專業(yè)發(fā)展要求，將子模塊進行重組，制定最優(yōu)化的配套教學體系，全面提升材料力學的教學質(zhì)量。

關鍵詞：模塊化；教學體系；應用型人才；材料力學

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）30-0195-02

0引言

材料力學是高校工科專業(yè)關鍵性的基礎學科，也是工程學科通用的精確科學語言之一，對學生后續(xù)工程類課程的學習及工程意識和實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)發(fā)揮著重要的作用。在各大地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展時期，建立適應應用型人才的培養(yǎng)模式，是院系發(fā)展的趨勢。因而，如何采取合理有效的材料力學教學模式是現(xiàn)階段教師面臨的重大問題。本文在學生學習積極性欠缺、教學內(nèi)容過重且課時偏少、教學方式缺乏新意的背景下，建立材料力學模塊化教學體系，優(yōu)化模塊化教學方法，將該課程教學改革逐步深化。

1模塊化理論概述

模塊化思想最早起源于制造業(yè)，隨后逐步引用發(fā)展到各個領域。模塊化是解決復雜問題的一種方式，在對復雜體系全面理解和剖析的基礎上，將系統(tǒng)分解成若干獨立且相互作用的模塊，簡化原本復雜的問題，一一求解子模塊，最終達到解決復雜問題的目的。

本文基于應用型人才的培養(yǎng)背景下，將模塊化理論引入材料力學的教學實踐中，將材料力學課程進行模塊化劃分，根據(jù)各類學生的教學大綱，將子模塊進行加、減、換、改，因地制宜地制定最合理的教學內(nèi)容，并采用新穎的模塊化教學方法，最大程度地調(diào)動學生的學習興趣，全面提升材料力學的教學質(zhì)量，以滿足各個專業(yè)的發(fā)展要求。

2模塊化教學體系的建立

材料力學課程的模塊化教學體系如圖1所示，主要有5個模塊。

2。1課程信息模塊

①教學信息模塊。介紹材料力學課程的基本信息，如課程學分、學時、教師信息等。

②課程簡介模塊。闡述材料力學課程的背景、研究對象及內(nèi)容、課程特點和課程發(fā)展前景及意義等。

③教學指導模塊。對學生學習材料力學課程進行指導，包括每章節(jié)重難點、學習方法及建議，擬達到的目標等。

2.2課程內(nèi)容模塊

①基本變形模塊。基礎模塊，主要內(nèi)容為桿件在軸向拉伸和壓縮、圓軸扭轉(zhuǎn)、剪切、平面彎曲時的內(nèi)力、應力、強度、剛度、變形的計算。本模塊包括4個實驗，包括低碳鋼和鑄鐵兩種材料的軸向拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)實驗及采用機械式引伸計測定低碳鋼的彈性模量實驗。

②應力狀態(tài)和強度理論模塊。提高模塊，主要內(nèi)容為平面及空間應力狀態(tài)理論、四種常用強度理論及其應用、常見組合變形形式及強度計算、細長中心受壓直桿臨界力的歐拉公式及應用、壓桿的穩(wěn)定計算。

③超靜定結(jié)構(gòu)I模塊。擴展模塊，主要內(nèi)容為拉壓、扭轉(zhuǎn)超靜定結(jié)構(gòu)、簡單超靜定梁的內(nèi)力及變形計算。

提供與課程內(nèi)容模塊配套的電子教案，習題集、實驗講義，參考資料庫。給出各模塊典型例題的計算思路、解題步驟和技巧等內(nèi)容。

2.3教學方法模塊

①指導式模塊。基礎模塊，采用傳統(tǒng)黑板與電子教案、微課、MOOC等新穎教學手段進行課程內(nèi)容的講授。

②交互式模塊。提高模塊，采用“創(chuàng)設問題情景一師生互動”形式，課前課后對問題進行溝通和交流，在課堂中解決的翻轉(zhuǎn)課堂式教學模式講授課程內(nèi)容。

③研究式模塊。擴展模塊，將課堂搬進實驗室、工地現(xiàn)場，將課程內(nèi)容與教師科研研究和工程實例緊密結(jié)合。

2.4教學過程模塊

①單元任務模塊。每個課程內(nèi)容模塊設置若干個子模塊，編制單元任務清單。以單元任務為中心，每位學生都能積極主動地參與整個過程，培養(yǎng)學生分析問題、查閱資料、找出方法、總結(jié)成果的能力。

②階段測試模塊。在每個課程內(nèi)容模塊講授完成后，組織學生進行階段性測試，及時了解學生對知識點的掌握情況，查漏補缺，調(diào)整各模塊課時，讓每位學生對課程內(nèi)容做到最大程度的掌握。

③課外任務模塊。在教師指導及組織下，以小組形式，人人參與完成課外任務模塊。任務單包括：任務名稱、任務目標、任務描述、任務實施、學生體會、教師點評六部分，以組合截面強度分析的課外任務模塊為例具體形式見表1。激發(fā)學生學習的能動性，培養(yǎng)團隊協(xié)作能力，更好地將理論知識應用到工程實例中去。

2.5教學評價模塊

改革傳統(tǒng)的“平時成績30%+期末成績70%”的評價方式，采用“單元任務10%+階段性測試10%+實驗20%+期末考試40%+出勤及課堂表現(xiàn)10%+課外任務10%”的考核標準。

3總結(jié)

本文以培養(yǎng)應用型人才為目的，建立材料力學課程的模塊化教學體系，通過對課程信息、課程內(nèi)容、教學方法、教學過程和教學評價五大部分進行合理的模塊劃分，為了滿足各類學生的專業(yè)發(fā)展要求，將子模塊進行重組，制定最優(yōu)化的教學內(nèi)容，并采用新穎的模塊化教學方法，在教學過程中增加階段測試及課外任務模塊，最大程度地調(diào)動學生的主觀能動性，配合身邊及工程實例將材料力學的知識點融會貫通，全面提升材料力學的教學質(zhì)量，以培養(yǎng)學生獲取新知識的能力、分析解決問題的能力、語言文字表達能力以及團結(jié)協(xié)作和科學創(chuàng)新的思維模式。模塊化教學體系也將應用到其他課程的教學工作中去，只有通過不斷實踐和研究，才能讓模塊化教學體系發(fā)揮更大的作用。endprint