材料力學(xué)實驗教學(xué)改革與研究

青島恒星科技學(xué)院 李月振

實驗教學(xué)是材料力學(xué)課程教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)，但隨著時代的不斷發(fā)展，現(xiàn)行教學(xué)方法、手段、模式等已不能滿足本科實驗教學(xué)需要，學(xué)生的主觀能動性得不到發(fā)揮，不利于學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力和探索精神的培養(yǎng)，文中根據(jù)當(dāng)前材料力學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題進行了分析，并提出了相應(yīng)的解決對策，旨在進一步完善實驗教學(xué)，從而促進學(xué)生整體實力的提升。

1 實驗教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 教學(xué)設(shè)備臺套數(shù)量少，自動化程度低

我校材料力學(xué)實驗室擁有60 噸萬能試驗機一臺，電子試驗機兩臺,扭轉(zhuǎn)試驗機一臺，僅有的設(shè)備已不能滿足教學(xué)需要；現(xiàn)有設(shè)備中有兩臺試驗機的鉗口還是采用手動夾緊的方式，做實驗時夾力小，實驗過程中試件會出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象，夾力大了，又會出現(xiàn)鉗口抱死的現(xiàn)象，導(dǎo)致試件無法拆卸，給實驗過程造成了諸多不便，久而久之，擱置不用。

1.2 教學(xué)方式單一，教學(xué)效果不明顯

目前老師依然采用演示方法授課，學(xué)生課前沒有預(yù)習(xí)，課堂上老師直接為大家講解實驗內(nèi)容，然后按照實驗步驟依次操作演示，整個過程老師講的很認真，忙的不亦樂乎，只有少部分學(xué)生能在老師的引導(dǎo)下仔細觀察實驗現(xiàn)象，大部分學(xué)生都在開小差，整個授課過程無法讓學(xué)生產(chǎn)生興趣，教學(xué)效果不明顯。

1.3 現(xiàn)代化資源沒用充分利用

在實驗教學(xué)過程中，實驗內(nèi)容和實驗步驟等老師可直接講解，但實驗試件在各個階段形狀變化的情況只能通過在黑板上畫圖給學(xué)生講解，從整個教學(xué)過程來看沒有利用任何的現(xiàn)代化教輔工具，例如：PPT 課件、教學(xué)視頻、掛圖等。對于老師來說雖然實驗內(nèi)容講解沒有問題，但是對于學(xué)生來說，試件變化過程的觀察和理解并不直觀。

1.4 考核方式過于簡單形式化

實驗成績分為報告成績和實驗過程成績兩部分。教師在授課過程中，很多時候無暇顧及學(xué)生的課堂表現(xiàn)，演示結(jié)束之后，通常會有1～2 名學(xué)生有機會在老師的指導(dǎo)下親自體驗一下實驗過程，得出實驗結(jié)論，其他同學(xué)為了完成實驗報告只能相互抄襲，結(jié)果大多數(shù)學(xué)生數(shù)據(jù)雷同，過程考核難以落實，無法對每個學(xué)生做到客觀、公正的評價。這樣一來，實驗成績只能根據(jù)實驗結(jié)果確定，實驗考核變得毫無意義。

2 實驗教學(xué)改革采取的措施

2.1 適當(dāng)增加實驗設(shè)備臺套數(shù)，提高設(shè)備自動化程度

根據(jù)本科辦學(xué)要求，基礎(chǔ)實驗室實驗設(shè)備需滿足1～2 人/套，專業(yè)實驗室實驗設(shè)備至多3～4 人每套。因此為了滿足教學(xué)需要，實驗過程中應(yīng)滿足現(xiàn)有3 臺設(shè)備正常使用的需求，在適當(dāng)增加教學(xué)設(shè)備的基礎(chǔ)上，也可適當(dāng)考慮設(shè)備先進性，力學(xué)試驗機盡量采用液壓控制鉗口或者電動控制鉗口，在條件允許的情況下也可以自己改造，以方便教學(xué)，節(jié)約時間。

2.2 減少小組人數(shù)，改變教學(xué)主體

根據(jù)本科教學(xué)要求和設(shè)備臺套數(shù)合理安排，每小組3～4 人即可；在小組學(xué)生數(shù)量減少的同時不僅可以減輕教師課堂管控帶來的負擔(dān)，還能讓老師指導(dǎo)更多的學(xué)生進行體驗實驗，以此不僅能增強學(xué)生實驗過程的自信，更能增強學(xué)生動手能力，最終達到讓學(xué)生在看中記，在記中練，在練中學(xué)，在學(xué)中理解和掌握的教學(xué)目的。

2.3 充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段

以往的演示法教學(xué)不僅老師比較累，學(xué)生也對實驗過程掌握不深，如果實驗室配有實驗操作步驟和試件在彈性→屈服→強力→頸縮四個階段變化狀態(tài)的掛箱或掛圖，那么學(xué)生在實驗前就會對整個實驗過程有個潛在的認識；另外也可將試件受力變化過程制作成flsh 動畫，在課前以動態(tài)的形式展現(xiàn)在學(xué)生面前，動畫演示既形象又逼真，這樣學(xué)生在實驗開始前就會對實驗現(xiàn)象產(chǎn)生興趣，對實驗步驟有了大體的了解，無疑對老師的授課過程起到了極大的幫助。

2.4 細化考核，重在過程

實驗成績是對學(xué)生整個實驗環(huán)節(jié)的綜合評價，應(yīng)反映出學(xué)生在實驗過程中的操作能力和解決問題的能力。減少小組實驗人數(shù)，兩人一組配合做實驗，這樣老師不僅可以監(jiān)督學(xué)生實驗過程是否規(guī)范，還可以根據(jù)學(xué)生在實驗過程中的表現(xiàn)，做過程考核。同時小組實驗可讓所有的學(xué)生全部參與到實驗過程當(dāng)中來，小組之間相互監(jiān)督，需通過實驗得出結(jié)論，有效減少了相互抄襲實驗數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。

3 結(jié)語

通過實驗設(shè)備、教學(xué)方法、手段、考核過程的改革，不僅能改善目前的教學(xué)質(zhì)量、豐富教學(xué)內(nèi)容、還能加快實驗室的軟硬件的建設(shè)、提高教學(xué)的信息化，提高學(xué)生的設(shè)計和創(chuàng)新能力，但是要達到培養(yǎng)出應(yīng)用型人才的目的，從各個方面看還有不小的差距。總而言之，我國在材料力學(xué)實驗教學(xué)方面的改革和研究之路，任重道遠。