独立学院材料力学课程教学探索

【摘要】从独立学院应用型本科人才培养目标出发，考虑到独立学院学生自身特点，对土木工程专业的材料力学课程教学改革进行初步探索。结合已有的教学经验，提出组织基于问题式的课程教学、培养学生自主学习能力、营造良好的学习氛围、改善成绩评价方法等教学设想，寻找出适合独立学院材料力学教学方法，来培养出具有工程素养的应用型人才。

【关键词】独立学院 材料力学 教学改革

【基金项目】湖南省普通高等学校教学改革研究项目（湘教通[2013]223号）。

【中图分类号】G64【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）10-0240-02

独立学院由普通本科高校与社会力量合作创办的本科学历教育高等学校，它是我国高等教育改革与发展的一个重大举措，也是我国高等教育的重要补充。独立学院体现了高等教育和大众化阶段的需求，同时也适应了民办高等教育健康发展的需求。自2008年教育部关于《独立学院设置与管理办法》出台以来，独立学院便迅速发展，形成一定规模。湖南工程学院应用技术学院作为独立学院，其培养目标就是适应社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，具有一定创新精神实践和能力的高素质应用型人才。我校土木工程专业作为特色专业，为社会培养出与市场对接的应用型专业人才。

材料力学作为重要的专业技术基础课程，对独立学院土木工程专业学生而言，材料力学是其用于解决工程实际问题中的必要工具，也是学习后续众多专业课程的重要基石。

一、材料力学课程教学内容体系

（一）课程设置。材料力学是一门专业基础课，先修高等数学、大学物理、理论力学等课程，一般在第三学期开设。它包括杆件受轴向拉伸与压缩、剪切、扭转、弯曲等基本变形的强度与刚度、强度理论与组合变形、压杆稳定等内容。该课程具有较强的理论性与实践性，是土木专业学生完成结构力学、钢结构设计等后续课程学习提供分析和计算的必修课程。

（二）课程体系。材料力学课程教学内容较多，每一章节都会出现新概念与计算公式。在学习完基本变形下的强度与刚度计算后，再引入构件组合变形下的内力计算、应力状态分析及强度计算。但是材料力学整个内容体系完整而有条理，脉络分明。教师应首先对本学科的知识结构和重点内容掌握透彻，对整个内容归纳总结，形成知识结构图。

二、教学现状分析

（一）学生群体。独立学院学生是较为特殊的群体，学习上大多数学生与母体学校相比文化基础相对较差，没有良好的学习习惯，专业基本知识储备还有待进一步提高。在心态上，很多学生是在相对优越的家庭环境下成长的，他们整体在学习和生活上的适应能力及自理和自我调控能力比较欠缺，自觉性差。在课堂表现上大多数学生在课前不预习、 课后不复习，上课注意力不集中，学习效果较差。且部分学生迟到、旷课，作业抄袭，因此其考试不及格率，补考与重修率都较高。

同时这些学生动手能力强，思维活跃开阔，见识较广，对社会认识相对较为深入，内在潜力大。多才多艺，有着表现自己和展示个人能力的欲望。大部分学生怀有要求进步的强烈愿望和不甘于人下的人生目标。但在“自主学习”的大学氛围里，容易放松学习，他们需要教师的时刻提醒以及严格要求和管理。

（二）教师群体。独立学院的学生学习基础较差，接受新知识能力较弱，但大多数独立学院授课教师及课程体系、采用教材和教法与母体学校基本相同。我们看到的现状是，教师采用满堂灌式的教学方法，教学手段、内容进度与母体学校完全一致，有的教师只满足于完成课堂教学，上课不点名，课堂纪律不约束，对课堂上睡觉、玩手机的学生不闻不问。因此面对独立学院和母体学校基础不尽相同的学生，我们采用相同的教学教育方法，则学生听得表情木然，提不出问题，教师的激励得不到响应，上课激情骤减，教学效果不理想。同时大多教师只注重传授知识，对教学和科研以外的工作不重视，平时很少与学生交流讨论。

三、课程教学设想

为培养出符合独立学院人才培养要求的合格人才，这给材料力学课程教学提出思考：我们该怎样在有限学时内圆满完成教学任务，怎样有效调动学生学习的积极性和主动性，怎样采取有效教学手段来切实提高教学质量和教学效率，怎样利用已有条件让学生扎实掌握课程基本理论知识并将理论应用到工程实际中去。结合多年来个人的力学课程教学经验和他人教学成果，对独立学院土木专业材料力学课程教学改革提出以下几点设想。

（一）讲好绪论与基本概念 。一个良好的开端是成功的一半。在绪论中，阐述材料力学的任务、发展概况、可变形固体性质、四种基本变形以及强度、刚度、稳定性等概念。根据不同专业，比如对于土木专业，可以以大型桥梁，大型建筑物的压杆为例，通过视频，图片等方式介绍强度、刚度和稳定性的概念，初步了解材料力学在工程中的实际应用，使学生第一次接触材料力学就能产生浓厚的学习与探究的兴趣，对后序章节内容便能轻松接受并解决。

（二）组织基于问题式的课程教学。材料力学需要讲授的内容较多，每章节都有新的概念与公式推导，比较抽象。材料力学是理论与实验并重的学科，教学中会辅之以实践性教学环节。而如今教学学时数压缩至56学时，为在规定教学时间内完成教学任务，教师往往采用满堂灌方法，教学方法单一且枯燥，教学资源不能充分利用，内容虽然是讲完了，但重点不突出，工程实例不能动手解决。

按照“实用有效”的原则，理论分析或公式推导的内容则可以少讲或弱化，而加强对理论的实际应用，如各种强度条件与强度理论在工程实际中的应用。基于问题式的教学在弯曲变形中的具体体现，可从房屋的房梁的力学模型出发，受到什么外力，产生怎样的基本变形，从而对梁的内力计算，应力计算，变形计算一一引出，并得到梁的强度与刚度条件，完成梁弯曲变形的教学内容。

（三）培养学生自主学习能力。现代教育提倡的是“授人以渔”，而不是“授人以鱼”。在教学中教师应时常鼓励学生勇于质疑，乐于思考。教师在教学中要给学生留有思索、探寻和自我解决的余地，要善于把教学内容与学生已有知识、经验间的矛盾作为突破口，启发学生去探究“为什么”，使学生脑子开动起来，让学生勤于思考，从而更加积极自主地投入到学习中。

以5-6人为一组，组织学生成立学习小组，互帮互助，以集体的力量影响个人。每一章讲完后，让他们及时复习，进行归纳小结。并将工程实例或生活小常识等具体问题让学生结合已学的材料力学知识去解释去思考，做成小报告形式。例如，为充分发挥材料潜力，拉伸与压缩性能相同的建筑钢等塑性材料制成的梁受弯曲为主的变形，工字形、正方形、矩形、圆形和环形等截面，哪些更为合理；同样是矩形截面，为什么竖放比横放合理；厂房建筑中常用鱼腹梁、阳台梁为什么采用变截面？而对受压杆件考虑其稳定性问题时，方形为什么比矩形截面合理？这些小思考让学生在自主学习中发现材料力学的乐趣，进一步提高学生对材料力学知识的掌握程度。

当然不同的章节可能学习方法不同，教师进行及时指导。比如基本变形构件的内力、应力和变形的计算，以多做题为主来熟练掌握应力和变形的计算公式。对于梁弯曲的位移计算，书中已列出简单载荷作用下梁的挠度和转角计算，有表可查，因而积分法这种复杂的计算可以少讲、少做。

（四）营造良好的学习氛围。良好的教学与学习氛围对教学活动的开展非常重要。在平时教学中，作为主讲教师要做到上课不迟到，不无故请假，为人师表，以身作则。公平对待每一名学生，尊重他们，不冷嘲热讽。对学习认真，表现良好的学生要多表扬和鼓励，而对于学习表现不佳的学生，应主动与其交流，帮助他建立正确的学习观和人生观。在教学中要遵循“学生是教育教学活动的主体”原则，以学生为中心，平时多关心他们，真正走进他们的内心。他们会因老师的言传身教而主动学习好材料力学课程。

独立学院学生在学习中缺乏自控力，他们需要教师来严格要求与严格管理。在课堂上，教师可以采用点名、随机提问多提要求，多让学生自己解决问题，掌握已学知识，逐步培养出学习该课程的兴趣。同时课余要加强师生间的沟通，以学生为主体，教师为主导，通过校级材料力学精品课程网站这样的网络平台实现师生间的资源共享与信息互动。

（五）改进成绩评价方法。在材料力学课程成绩评价上，宜采用整学期全过程考核方式。每一种基本变形或一个完整内容结束后进行小考，学生平时要上交学习与思考小结，结合平时作业情况、出勤率及课堂回答问题情况，评定学生的平时成绩；根据学生在材料力学实验前的预习报告、实验中的动手能力与实验后的报告撰写情况，评定学生的实验成绩；期末考试试题则重点考查基本概念及学生应用力学知识的能力。将平时成绩、期末考试成绩以及实验成绩一起来综合评定学生成绩。从而使考试真正成为进一步深化课程学习的重要教学环节，有助于学生把更多的精力放在所学知识的掌握和运用上，培养学生分析问题与解决问题的能力。

四、结语

常言道：教学有法，但无定法，贵在得法。独立学院土木工程专业教学方法有别于母体学校，在材料力学课程教学中，教师应以学生为主体，注意培养学生的创造性思维能力和自主学习能力，营造良好的学习氛围，激发他们的学习兴趣，培养出以理论、实践和能力相结合的具有工程素养的应用型人才。

参考文献：

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作者简介：

康颖安（1972-），女，湖南涟源人，博士，副教授，研究方向：材料破坏理论与力学设计、力学教学。