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摘要 针对现行材料力学实验教学模式的不足,提出改革材料力学实验教学的几种新模式,以期提高实验教学质量。
关键词 材料力学;实验教学;教学模式
中图分类号:G642.423 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2010)15-0105-02
Brief Discussion on Experimental Teaching Mode of Mechanics of Materials//Li Chuanying
Abstract For the current shortage of experimental teaching model of mechanics of materials, this paper have proposed several new experimental teaching model of mechanics of materials to improve the quality of experimental teaching.
Key words mechanics of materials; experimental teaching; teaching model
Author’s address Guangdong Ocean University, Zhanjiang, Guangdong, China 524025
材料力学是工科专业学生基础理论联系专业知识必备的一门技术基础课。材料力学实验主要是对金属构件的力学性能进行测试和分析。通过实验,学生不仅有了一定的感性认识,还极大地加深对理论知识的理解,从中培养和训练基本实验方法和技能,提高动手能力。然而,现行的教学模式基本上是教师讲解实验内容,学生按步骤做实验,记录数据,计算出结果,再做个简单的分析后提交实验报告。在这种教学模式下,学生自主学习的积极性没有充分调动起来,被动地实验,容易造成学生的思维局限性和心理惰性。本文提出4种材料力学实验教学模式,以期提高实验教学效果。
1 “任务书”型实验
“任务书”型实验,可通过以下几个步骤完成:1)理论课教师事先与相关实验室的人员进行良好的沟通,对实验所涉及的材料力学基础理论知识提前交代,并给学生下达任务书;2)学生根据实验任务书,查阅资料,了解实验仪器和设备的使用方法;3)学生到实验室后,指导教师给学生进一步明确实验要求,再对实验所用仪器和设备的性能及操作方法作简要介绍,使学生对将要使用的设备有初步的感性认识,强调实验注意事项,以保证学生的安全和设备的完好;4)学生按照设计的实验方案选定实验方法,列出实验步骤,经指导教师审核后,独立完成实验。学生根据自己测定的数据写出实验报告,由教师给出实验成绩。
“任务书”型实验,其实验目的和要求是以工程任务书的形式下达给学生,学生通过预习,明确实验原理和实验的方法步骤,最终通过亲自动手操作完成一个又一个实验。学生在“任务书”型实验中,对自主做出的实验结果会有一定的成就感,其自信心得到充分的提升,同时也充分调动和发挥他们自主学习的积极性。
2 “菜单式”实验
“菜单式”实验是将实验内容菜单式地列出,如“实验一:材料的拉伸。实验二:材料的压缩”,学生根据自身情況选择一项或几项进行操作。例如,广东海洋大学的液压式万能试验机WE系列,可充分利用该设备进行拉伸、压缩、测弹性模量E、弯曲、剪切等试验,这就弥补了在“任务书”型实验中,按照学校目前教学大纲,只限制性地用该设备开设前两项试验,没有充分利用“万能”试验机的功能,设备使用率较低的不足。
3 综合性实验
综合性实验是在学生掌握基本实验方法、实验操作技能后再开展的较高水平的实验教学模式。综合性实验注重对学生工程实践能力的培养,由实验教师设计选择一些相关的实验内容(不局限在力学实验,还可涉及工程材料、公差测量等实验),按照学科间的内在关联,科学地组合成与工程实践紧密联系并具有一定难度的实验项目,让学生独立进行实验设计,组织实验方案的实施,完成实验任务。
4 开放性实验
开放性实验包括实验内容的开放和实验室的开放,即对不同年级、不同学科的学生进行长时间的开放,为学生自主训练和研究创造条件,给不同兴趣和潜力的学生提供科研和创新的机会。由于每个学生受自身的智能结构、基础知识程度以及对该门课程的兴趣程度等方面的制约,在实验教学中表现的动手能力各有差异,所以开放性实验可以让学生在实验中寻找乐趣,从而激发他们对该门课程的兴趣,还可以供有些学生进行创新和深入研究。
在保证实验过程中学生安全的前提下,多鼓励学生自己开发设计新实验,指导教师可以按照高层次的学生要求多布置一些课题给学生,以供他们在课下进行探讨和研究。教师要多提倡和鼓励学生自制实验装置,鼓励学生尝试着去改进实验设备。这样一方面可以加深学生对课堂教学的印象,另一方面也培养学生的动手能力,同时还鼓励学生大胆创新、勇于实践的开拓精神。
广东海洋大学从2007年开始实行开放性实验教学,并增设几个演示型实验,如冲击试验、疲劳试验等。学生可以先观看相关录像资料或者PPT演示讲解操作,这样一方面有利于了解更多的实验方法,拓宽知识面,开拓视野,增强解决实际工程问题的能力;另一方面也可以拉近理论教学与工程实验的距离,让学生体会到学以致用。还适当引入高分子材料、复合材料等相关的实验内容,使在有限的实验教学时间内,增加知识的广度和深度,实现教学内容跟上社会发展需求。
5 结语
改革材料力学实验教学模式的目的是为了提高实验教学的质量,可通过各种不同的实验教学模式,培养全面发展的高素质人才。
参考文献
[1]刘鸿文.材料力学实验[M].北京:高等教育出版社,1999
关键词 材料力学;实验教学;教学模式
中图分类号:G642.423 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2010)15-0105-02
Brief Discussion on Experimental Teaching Mode of Mechanics of Materials//Li Chuanying
Abstract For the current shortage of experimental teaching model of mechanics of materials, this paper have proposed several new experimental teaching model of mechanics of materials to improve the quality of experimental teaching.
Key words mechanics of materials; experimental teaching; teaching model
Author’s address Guangdong Ocean University, Zhanjiang, Guangdong, China 524025
材料力学是工科专业学生基础理论联系专业知识必备的一门技术基础课。材料力学实验主要是对金属构件的力学性能进行测试和分析。通过实验,学生不仅有了一定的感性认识,还极大地加深对理论知识的理解,从中培养和训练基本实验方法和技能,提高动手能力。然而,现行的教学模式基本上是教师讲解实验内容,学生按步骤做实验,记录数据,计算出结果,再做个简单的分析后提交实验报告。在这种教学模式下,学生自主学习的积极性没有充分调动起来,被动地实验,容易造成学生的思维局限性和心理惰性。本文提出4种材料力学实验教学模式,以期提高实验教学效果。
1 “任务书”型实验
“任务书”型实验,可通过以下几个步骤完成:1)理论课教师事先与相关实验室的人员进行良好的沟通,对实验所涉及的材料力学基础理论知识提前交代,并给学生下达任务书;2)学生根据实验任务书,查阅资料,了解实验仪器和设备的使用方法;3)学生到实验室后,指导教师给学生进一步明确实验要求,再对实验所用仪器和设备的性能及操作方法作简要介绍,使学生对将要使用的设备有初步的感性认识,强调实验注意事项,以保证学生的安全和设备的完好;4)学生按照设计的实验方案选定实验方法,列出实验步骤,经指导教师审核后,独立完成实验。学生根据自己测定的数据写出实验报告,由教师给出实验成绩。
“任务书”型实验,其实验目的和要求是以工程任务书的形式下达给学生,学生通过预习,明确实验原理和实验的方法步骤,最终通过亲自动手操作完成一个又一个实验。学生在“任务书”型实验中,对自主做出的实验结果会有一定的成就感,其自信心得到充分的提升,同时也充分调动和发挥他们自主学习的积极性。
2 “菜单式”实验
“菜单式”实验是将实验内容菜单式地列出,如“实验一:材料的拉伸。实验二:材料的压缩”,学生根据自身情況选择一项或几项进行操作。例如,广东海洋大学的液压式万能试验机WE系列,可充分利用该设备进行拉伸、压缩、测弹性模量E、弯曲、剪切等试验,这就弥补了在“任务书”型实验中,按照学校目前教学大纲,只限制性地用该设备开设前两项试验,没有充分利用“万能”试验机的功能,设备使用率较低的不足。
3 综合性实验
综合性实验是在学生掌握基本实验方法、实验操作技能后再开展的较高水平的实验教学模式。综合性实验注重对学生工程实践能力的培养,由实验教师设计选择一些相关的实验内容(不局限在力学实验,还可涉及工程材料、公差测量等实验),按照学科间的内在关联,科学地组合成与工程实践紧密联系并具有一定难度的实验项目,让学生独立进行实验设计,组织实验方案的实施,完成实验任务。
4 开放性实验
开放性实验包括实验内容的开放和实验室的开放,即对不同年级、不同学科的学生进行长时间的开放,为学生自主训练和研究创造条件,给不同兴趣和潜力的学生提供科研和创新的机会。由于每个学生受自身的智能结构、基础知识程度以及对该门课程的兴趣程度等方面的制约,在实验教学中表现的动手能力各有差异,所以开放性实验可以让学生在实验中寻找乐趣,从而激发他们对该门课程的兴趣,还可以供有些学生进行创新和深入研究。
在保证实验过程中学生安全的前提下,多鼓励学生自己开发设计新实验,指导教师可以按照高层次的学生要求多布置一些课题给学生,以供他们在课下进行探讨和研究。教师要多提倡和鼓励学生自制实验装置,鼓励学生尝试着去改进实验设备。这样一方面可以加深学生对课堂教学的印象,另一方面也培养学生的动手能力,同时还鼓励学生大胆创新、勇于实践的开拓精神。
广东海洋大学从2007年开始实行开放性实验教学,并增设几个演示型实验,如冲击试验、疲劳试验等。学生可以先观看相关录像资料或者PPT演示讲解操作,这样一方面有利于了解更多的实验方法,拓宽知识面,开拓视野,增强解决实际工程问题的能力;另一方面也可以拉近理论教学与工程实验的距离,让学生体会到学以致用。还适当引入高分子材料、复合材料等相关的实验内容,使在有限的实验教学时间内,增加知识的广度和深度,实现教学内容跟上社会发展需求。
5 结语
改革材料力学实验教学模式的目的是为了提高实验教学的质量,可通过各种不同的实验教学模式,培养全面发展的高素质人才。
参考文献
[1]刘鸿文.材料力学实验[M].北京:高等教育出版社,1999