簡談材料力學(xué)實驗教學(xué)改革研究論文

　　對于高等教育，實驗教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力方面，有著理論教學(xué)無法替代的獨特作用。實驗教學(xué)可以開拓學(xué)生的思路，激發(fā)學(xué)生的探索精神，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題與解決問題能力。因此在新的形勢下，探索和改革力學(xué)實驗教學(xué)方法以及教學(xué)手段，對于提高實驗教學(xué)效果與人才綜合素質(zhì)至關(guān)重要。

　　隨著高校教育改革的深入開展，實驗教學(xué)的重要性愈發(fā)顯著。為使材料力學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容和手段跟上現(xiàn)代科技發(fā)展的步伐，近幾年來江蘇師范大學(xué)在材料力學(xué)實驗教學(xué)中進(jìn)行實驗教學(xué)內(nèi)容、實驗方法及實驗手段的探索和改革，以培養(yǎng)和提高學(xué)生的實驗?zāi)芰�、動手能力、�?chuàng)新能力與綜合分析能力為目標(biāo)，由基礎(chǔ)實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗和個性化創(chuàng)新實驗組成的實驗教學(xué)新體系，力求全面提升材料力學(xué)實驗教學(xué)效果。

　　1改革實驗教學(xué)方法，提高學(xué)生創(chuàng)新思維能力

　　1.1改革驗證性實驗

　　材料力學(xué)實驗大多是驗證性實驗，不能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。根據(jù)這種情況，我們將單一的驗證改為用不同種方法來驗證，提高學(xué)生的實驗興趣并進(jìn)一步掌握基本知識。例如，在做純彎曲梁的正應(yīng)力實驗時，一般是在單梁上測純彎曲橫截面的正應(yīng)力來驗證純彎曲梁橫截面上點的正應(yīng)力分布規(guī)律。我們采用自由疊合梁的純彎曲實驗。首先讓學(xué)生推導(dǎo)疊合梁的應(yīng)力計算公式;然后粘貼應(yīng)變片，設(shè)計不同的貼片方案來測試疊合梁的應(yīng)力分布，再與理論值比較。這樣不僅可以加深學(xué)生對理論教學(xué)中所學(xué)公式的來源及基本假設(shè)的理解，而且培養(yǎng)了學(xué)生動手、動腦的能力。

　　1.2設(shè)置綜合性、設(shè)計性實驗

　　綜合性、設(shè)計性實驗是學(xué)生根據(jù)自己掌握的課程理論知識和實踐過程的實驗技能，在實驗室現(xiàn)有的設(shè)備條件下，自己設(shè)計規(guī)劃實驗方案、步驟、記錄表格，獨立完成自己的設(shè)計。在純彎曲正應(yīng)力測定實驗中，我們選擇將“純彎曲梁”改造為“不同材料的疊合梁”。將陳舊的單一的驗證理論公式的實驗，改造成綜合性、設(shè)計性實驗。

　　學(xué)生利用純彎曲梁的實驗裝置，設(shè)計出不同種材料的疊合梁與純彎曲梁相比較，自己改變加載方式、位置以及應(yīng)變片方位。同時疊合梁還設(shè)計成自由疊合梁及采用螺栓連接的約束疊合梁兩種。通過實驗，學(xué)生不僅牢記了矩形截面彎曲梁上正應(yīng)力及剪應(yīng)力的分布規(guī)律，還學(xué)會了應(yīng)力狀態(tài)理論和廣義胡克定律疊合梁之間的設(shè)計方案。既熟練掌握了應(yīng)力電測法的基本原理及操作技巧，又牢記了廣義胡克定律在工程構(gòu)件上的實踐應(yīng)用，提高了學(xué)生對材料力學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣。

　　1.3采用案例實驗教學(xué)方法

　　由于材料力學(xué)實驗具有綜合性和實踐性的特點，通過實驗可以讓學(xué)生掌握一門進(jìn)行材料力學(xué)性能測試的重要實驗技術(shù)。因此，實驗教師在講授某些實驗的基本原理及操作時，應(yīng)注意引入一些生活和工程實例。例如，我們平時做的低碳鋼的拉伸驗證性實驗，可以利用工程上的鋼絲繩來做拉伸。不管是低碳鋼還是鋼絲繩這些材料的力學(xué)性能指標(biāo)通常是靠材料力學(xué)實驗得到。這樣將實驗內(nèi)容和工程生產(chǎn)實際有機結(jié)合，提高了實驗課的效果，使學(xué)生認(rèn)識到所有的數(shù)據(jù)都是從實驗室里出來的。實踐證明，在實驗教學(xué)中，采用案例實驗教學(xué)方法可加深學(xué)生對實驗知識的理解和掌握，鍛煉了學(xué)生對實際問題的解決能力，也有利于提高學(xué)生實驗興趣。

　　1.4設(shè)置操作性實驗，提高學(xué)生的動手能力

　　大多數(shù)材料力學(xué)實驗應(yīng)變片都是預(yù)先粘貼好的，為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。我們首先讓學(xué)生提前從網(wǎng)上看實驗教學(xué)課件和視頻課件(在我院的機械基礎(chǔ)省級實驗示范中心網(wǎng)站上有每一個材料力學(xué)實驗的錄像);然后讓學(xué)生利用業(yè)余時間自己動手將試件表面打磨、清洗，粘貼應(yīng)變片，焊接應(yīng)變片引線，設(shè)計電橋橋路等。這樣上課時就很容易動手操作，而且對所做的實驗掌握得很扎實。這種教學(xué)方式更能激發(fā)學(xué)生對實驗的熱情和興趣，更能加深對理論知識的理解。

　　2改革實驗教學(xué)手段及考核機制，提高學(xué)生綜合運用力學(xué)知識的能力

　　2.1廣泛應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)手段、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)實驗教學(xué)信息化管理

　　利用校內(nèi)網(wǎng)，教師把自制的實驗教學(xué)課件和視頻課件放到學(xué)院網(wǎng)站，讓學(xué)生可以提前預(yù)習(xí)更多的實驗資料，包括實驗設(shè)備介紹、實驗試件、實驗步驟及演示過程等。做到實驗前有預(yù)習(xí)、實驗操作有指導(dǎo)、實驗步驟有演示、演示成果有討論，作為供學(xué)生提前學(xué)習(xí)的輔助手段，還能成為教師和學(xué)生交流的學(xué)習(xí)論壇，幫助學(xué)生在實驗預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)得到更多的知識。另外實驗時間的安排及調(diào)整也可以通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系，方便學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)合理安排實驗時間，同時也提高了實驗教師和學(xué)生的工作效率。

　　2.2以學(xué)生為主體，實驗教師為主導(dǎo)

　　傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方式，實驗教師花大量時間講授，學(xué)生只需按部就班地做，這種方式在一定程度上抑制了學(xué)生的創(chuàng)造性，同時不能較好地鍛煉學(xué)生的動手能力，不利于學(xué)生思考。現(xiàn)在的實驗教學(xué)要求學(xué)生在實驗前必須熟悉整個實驗各個環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生自行選擇或構(gòu)建出不同的實驗方案進(jìn)行實驗。實驗過程中，指導(dǎo)教師引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考及總結(jié)，對原始數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行互動式的分析討論，激發(fā)學(xué)生興趣和求知欲。這樣使學(xué)生在實驗中發(fā)揮主觀能動性，由“被動做實驗”變?yōu)椤爸鲃幼鰧嶒灐�，有助于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。

　　2.3加大實驗成績在課程總成績中的比重

　　選擇基本實驗內(nèi)容作為必做實驗項目，同時又充分考慮學(xué)生特長、能力和興趣的差異，根據(jù)基礎(chǔ)力學(xué)課程學(xué)習(xí)的特點，在基本實驗的基礎(chǔ)上實施綜合設(shè)計性、工程實踐性、個性化創(chuàng)新性實驗內(nèi)容。要求材料力學(xué)課程考核，實驗成績占課程總成績的20。

　　2.4改革實驗教材，增加實驗材料

　　根據(jù)實驗教學(xué)改革目標(biāo)，結(jié)合實驗室新購進(jìn)的實驗機及儀器設(shè)備，介紹最新實驗技術(shù)、儀器設(shè)備和國家相關(guān)實驗標(biāo)準(zhǔn)，重新編寫新的實驗教材及實驗報告，教材應(yīng)便于學(xué)生根據(jù)必修及自選性實驗的要求進(jìn)行自學(xué)。

　　原有實驗材料太單一，與工程應(yīng)用中的各種現(xiàn)代材料聯(lián)系不密切，不能激發(fā)學(xué)生的興趣。目前開出的“金屬拉壓實驗”，只是對低碳鋼、灰鑄鐵進(jìn)行常溫下靜載的拉伸和壓縮試驗，而對生產(chǎn)工程實際中不斷出現(xiàn)的新型材料如復(fù)合材料、聚合物等在高低溫動載下的力學(xué)性能實驗卻無法涉及。因此，增加了尼龍材料的拉伸實驗。

　　2.5提高設(shè)備的利用率，實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合

　　為了充分發(fā)揮實驗設(shè)備的作用，通過實驗室的對外開放，為全院教學(xué)和科研服務(wù)，鼓勵全院師生尤其是研究生利用實驗室開展科研，本科生開展科研創(chuàng)新項目研究，這不僅可以提高實驗室的儀器使用率，有利于全院教學(xué)、科研的開展及水平的提高，還可以對一些較為落后的設(shè)備進(jìn)行改造，有利于培養(yǎng)學(xué)生動手、動腦的能力。同時還能開展以力學(xué)實踐為基礎(chǔ)的科技活動，如開展工程實習(xí)地參觀，力學(xué)競賽、觀摩、講座，力學(xué)綜合訓(xùn)練、科研訓(xùn)練等開放式活動，使力學(xué)實驗教學(xué)成果擴(kuò)展到力學(xué)課程體系之外，有效提升力學(xué)實驗對學(xué)生實踐能力技術(shù)素質(zhì)的輻射作用。

　　2.6發(fā)揮實驗在學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中的作用

　　向全院研究生、本科生開放實驗室。為本科生開設(shè)創(chuàng)新設(shè)計課程及畢業(yè)設(shè)計，研究生開展科研提供實驗條件。動員學(xué)生做實驗方面的畢業(yè)設(shè)計，這幾年收效明顯，實驗選題日益增多，依托實驗室，學(xué)生獲得了國家級大學(xué)生創(chuàng)新項目，掌握了試驗設(shè)備的實際操作及使用，發(fā)表了高水平科研論文，獲得了省級優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計榮譽。同時我們可以將這些好的項目轉(zhuǎn)化為教學(xué)實驗，作為提高性的選修實驗提供給學(xué)生，從而使實驗教學(xué)整體水平得到提高。

　　3結(jié)束語

　　實驗教學(xué)方法的靈活使用和教學(xué)手段的先進(jìn)性是一堂好的實驗課的重要標(biāo)志。為提高材料力學(xué)實驗的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出高素質(zhì)、強能力的新型人才，就必須對實驗教學(xué)方法及教學(xué)手段等進(jìn)行改革與創(chuàng)新。這就要把握學(xué)科發(fā)展動態(tài)，更新實驗教學(xué)內(nèi)容，采取靈活多樣的實驗教學(xué)手段，積極采取一些案例式和動手式等實驗教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生實驗興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力，訓(xùn)練學(xué)生從事科學(xué)研究的能力。

【簡談材料力學(xué)實驗教學(xué)改革研究論文】相關(guān)文章：

關(guān)于淺談材料力學(xué)拉伸實驗的教學(xué)改革論文11-13

闡述木塑的材料對材料力學(xué)性能的影響研究論文11-08

初中物理實驗教學(xué)改革論文03-31

簡談基于局域網(wǎng)環(huán)境的飛機工程更改管理研究及應(yīng)用論文12-02

物理實驗教學(xué)改革探析論文11-14

生物學(xué)專業(yè)生物化學(xué)實驗教學(xué)改革的研究論文11-19

教育技術(shù)物理實驗研究論文11-20

從研究方法的角度談博士論文寫作12-11

土木工程專業(yè)材料力學(xué)教學(xué)改革12-11

畢業(yè)論文主體·合作的實驗研究03-27