材料力学论文范例

一、培养学生学习兴趣，提高学生学习主观能动性

相比材料力学课程的枯燥而言，理论力学可以说是土木工程专业力学系统相对简单的课程，是入门课程，而且它和大学以前学过的物理、数学结合得较紧密，学生学习起来会感到轻松一些。而材料力学则将学生带入一个全新的世界，这个世界如果能让学生感到精彩，他们就会学得不亦乐乎;若这个世界让学生觉得乏味，他们就会自暴自弃。因此如何培养学生的学习兴趣，使他们主动去学习就显得非常重要。一般土木工程专业的学生在大一已学过土木工程概论，但在教学过程中发现，许多学生仍对土木工程专业的内涵比较模糊，对材料力学在土木工程力学“家族”中的地位也不甚明了。因此，在教学过程中对绪论这部分内容必须给予重视。然而一些教师不注重绪论的讲解，仅作一些简单的介绍，甚至一笔带过直入正题;学生则更是不重视。笔者认为这种态度是不正确的，将严重影响该课程的后续学习。笔者在绪论部分的教学中，除了介绍课程的基本信息、目的要求、主要内容外，还特别向学生介绍了课程知识的应用前景和学习方法。应用前景包括该课程与后续结构力学、混凝土、钢结构等课程的关系，该课程知识在建筑结构、混凝土设计等专业课程，以及土木工程二级学科中的应用情况等。学习方法包括如弄清基本概念———思考、观察、读书、实验，注重知识获取过程———公式推导，认真完成作业———理解、体会、举一反三等。最后向学生推荐一些经典书籍和学习网站，供其课外阅读所用。

二、优化课程，推进教学内容与教学方法的改革

当今时代的发展，要求高层次工程技术人员必须具备坚实的力学理论基础。材料力学是力学理论体系的重要环节，在帮助学生明确工程概念、解决实际问题方面，发挥着夯实基础和启蒙引导的作用。随着高等教育的改革和发展，教育体制和课程设置以及学时分配都发生了重大变化，教学中往往出现教学课时不断被压缩、教学方法单调陈旧、实验课程不受重视、实践教学机会较少等问题。要解决这些问题，教学改革显得刻不容缓。

(一)整合教学内容，力求主次分明

材料力学课程内容涉及范围较广，有固体力学、材料学、电磁学等诸多学科，因此，教学内容必须主次分明，要抓住课程主线和重点，同时也要紧密联系土木工程专业，做到有的放矢，使学生在有限的时间里学到最需要的知识。传统材料力学教材的内容体系一般为“拉压→扭转→弯曲→组合变形”，其规律是由简到繁、由易到难，这种教学次序较为经典，但也存在教学起点低、内容重复多、课时量大等缺点。因此在教学过程中，首先应立足于土木的房建结构，对其各个部位进行受力分析，引导学生将这些构件简化为力学模型，然后再思考这些模型的共性，对其应力、应变情况进行集中分析比较。比如框架结构的柱，除了受压以外，还受什么作用?设计柱的时候，长细比对其有什么影响?柱的截面形状到底选哪一种才好?又比如阳台和雨棚，除了弯曲之外，还受什么作用?如何去改善它们的受力状态?在教学过程中遵循归纳—演绎的模式，始终抓住“外力—内力—应力—变形”的主线，以“内力图—应力状态—强度理论”为具体内容，强化知识的贯通与渗透，引导学生从本质上理解各种基本变形的内在联系。在具体的教学内容上，重点学习拉压、扭转、弯曲和组合变形，而对超静定、压杆稳定等问题可作适当的简化。还可结合教师的科研成果，对相关知识进行适当拓展和延伸。

(二)教学方法与手段多样化，力求教学模式的创新

一、改革实验内容，注重创新实践能力培养

1.综合性实验（弯扭组合实验、等强度梁实验、压杆稳定实验等）

此类实验可以强化学员对理论知识的理解和应用，并了解、掌握电测法实验的工作原理及各种电桥的组桥方式和使用方法。借助于多媒体实验教学手段，使实验内容结合工程实际，让学员更生动具体的了解电测应力的测试方法和手段，加深学员对力学实验的正确认识。

2.创新设计性实验（桁架应力综合分析实验、叠梁实验、复合梁实验等）

以现场工程实际情况为背景，模拟现场实际问题，让学员展开探索、开动脑筋。学员可以根据自己的学习兴趣和能力设计不同深度的实验，并亲自动手完成各种实验。例如，根据学校操场主席台的桁架结构，做出相应的桁架模型。学员可以根据现场实际情况，模拟、设计现场各种工况。先进行理论计算，再进行ANSYS的仿真计算，最后进行试验测试并采集数据，把理论数据、仿真数据和试验数据进行对比，发现并分析数据出现异同的原因，结合所学知识开动脑筋解决问题。学员在实验过程中可以锻炼发现问题和解决问题的能力，掌握了电阻应变片的粘贴技术和测试原理以及更多地了解了电桥电路在实际工程中的应用。

二、改进实验教学手段和方法，加强自主能力培养

加强实验教学方法研究，采用多样化实验教学手段和方法。实验教学方法应体现三个方面的转移：

摘要:在对材料力学课程进行一流课程建设的过程中，通过分析力学课程的传统考核方式，提出材料力学课程的考核改革思路，充分利用在线课程测评，采用基础理论测验、课题研究、撰写论文、组织参加省和国家的力学竞赛、教学过程中师生讨论式教学评定等多种形式结合的考核办法，全方位考核学生的学习效果、创新能力和实践水平，对调动教师的积极性、挖掘学生学习潜能起到了极大的促进作用。

关键词:材料力学；课程；考试；考核；改革

材料力学是高等院校土木、机械、力学、航天航空、材料等多个专业重要的技术基础课，是学习后续相关专业课的基础，许多工程问题也可以直接采用该课程的理论解决，故被认为是连接基础课和专业课的桥梁，在工科专业的教学计划中占有非常重要的地位。在一流课程建设过程中，在“互联网+”背景下，新的教学理念和教学方法不断涌现，“以学生为中心”的材料力学课堂发生了深刻变革，材料力学课程的考核也由简单的课堂学习成效评价逐步改革发展为多种考核评价手段结合的全方位考核评价体系[1]。

1材料力学课程的传统考核办法分析

在很多高校，学生的课程总成绩一般是由平时成绩和期末考试成绩构成。平时成绩通常占总成绩的30%左右，具体评定方式由任课教师决定；期末考试成绩占总成绩的70%左右，一般为期末考试的卷面成绩。这种考核方法在总体上考核了学生的学习效果，一定程度上反映了学生学习的主动性和积极性，但对于理论严密、逻辑性强、工程应用广的材料力学课程来说，该考核方法存在诸多问题。

1.1课程过程考核评定的不确定性。教师一般采用平时作业和课堂考勤作为课程过程考核的评定依据，但这种过程考核方式并不能全面反映学生平时的学习效果。教师依据有标准答案的课后练习和可以由他人代替考勤的课堂考勤得到的过程成绩，其科学性是存疑的。而且每位教师在过程成绩评定中很难形成合理的量化标准，同一专业不同班级的过程成绩随机性较强，甚至还存在为了提高课程及格率，个别教师给出的平时成绩偏高的现象[2]。

1.2课程考核对象的均一性。对所有学生采取统一的课程过程考核和期末考试试卷，表面上看有利于保证考试的公平性和公正性，教师也能很好地掌握评定标准。但这忽视了当代大学生个性多样化的特点，对于同一门课程，不同专业、不同学生有不同的学习特点。有的学生习惯在教师的带领下逐步学习，稳打稳扎；有的学生对工程应用非常感兴趣，经常去实验室；有的学生思维跳跃，喜欢自学，不太注重课堂学习；还有的学生善于攻克难题，志在竞赛。教师应在公平公开的原则下，充分考虑学生的不同个性，对不同的学生群体采用有针对性的考核方式，以充分挖掘学生的潜能，激发学生学习的热情，培养学生的创新意识和创新能力。

摘要

为使基础力学课程更适于应用型人才培养的教学模式，基于当前高校基础力学教学的实际情况，结合教学经验和体会，分析总结基础力学教学中存在的问题，阐述在基础力学课程教学中实施工程教育的可行性，提出工程教育背景下基础力学课程的改革措施。

关键词

基础力学；工程教育；教学改革

1前言

基础力学课程是高校各工科专业的专业基础课，是研究工程中普遍存在的各类结构和构件的受力、运动和变形等现象的学科，一般包括理论力学、材料力学、工程力学和结构力学等。该课程可以培养学生逻辑思维能力以及利用所学理论知识解决实际问题的能力。由于历史原因，我国高校所讲授基础力学课程的内容大多由苏联引进，虽然近年来根据我国实际做了较大改进，但还有部分教材内容比较陈旧抽象、重理论轻实践，部分教师的教学方法还采用落后的灌输式教学，不注重与工程实践相结合，使得课堂气氛沉闷甚至枯燥无味，降低了学生的学习积极性，进而影响后续专业课程的学习。如何克服基础力学教学环节中与工程教育培养目标不相符的内容，如何体现工程教育的思想，如何树立工程认知的思维，如何培养工程实践的能力，是整个工程教育培养计划中亟待解决的问题。本文根据当前高校基础力学教学的实际情况，通过问卷调查的手段，结合自身教学经验和体会，分析总结基础力学教学中存在的几个问题，进而阐述在基础力学课程教学中实施工程教育的可行性，提出工程教育背景下基础力学课程进行改革的有效措施。

2现行基础力学教学中存在的问题

[摘要]理工科专业课程涉及知识范围广，多学科交叉，研究对象复杂抽象，难以找到适宜的课堂组织形式来提高教学效果。目标问题导向式教学可以促使教师教学模式和学生学习方式的变革，切实有效地提升学生自主学习能力，发现问题、解决问题的能力。以岩石力学课程为例，对目标问题导向式在线课堂的教学设计进行了有益的探索，并在实际教学中取得了较好的效果，论文研究认识可以为理工科专业课程的在线教学实践提供一定的参考。

[关键词]目标问题导向式；在线教学；教学设计；岩石力学

1引言

目标问题导向式教学是一种互动式、合作式的新型教学方法，该方法围绕学校办学目标、专业人才培养目标、课程教学目标，以保障“教”与“学”的质量为根本落脚点，以教学目标设计、教学内容设计、教学流程设计、课堂问题设计为抓手，通过多类型课程教学问题的设计开展教学活动，从而提升学生的自主学习能力，培养学生发现问题、解决问题的能力。在该教学模式的基础上，结合线上教学，将互联网与目标问题导向式教学深度融合，极大地延展了教学空间维度，活化教学资源、丰富教学手段，课堂形式更为生动、灵活，从而引导学生从被动学习转变为主动探索，从根本上改变目前高校学生“上课玩手机，考试背习题”的现状[1]。本文基于石油工程专业《岩石力学》课程内容，从教学设计出发，结合线上教学特性，对互联网背景下目标问题导向式教学模式的教学设计思路进行了分享，希望能为理工科专业课程的目标问题导向式教学实践提供一定的参考。

2目标问题导向式教学理论

2.1目标问题导向式教学基本思路。目标问题导向式教学模式的基本思路为：围绕学校人才培养目标、专业人才培养目标和课程教学目标，结合课程内容，以目标原则为指引、系统原则为准绳，综合原则为基础，个性原则为抓手，设计出基本问题、重点问题、难点问题、实践问题和扩展问题这五类教学目标问题。围绕这些目标问题，通过引导学生自学、研讨交流、课堂讲授、答疑解惑等形式组织课堂教学，从而培养学生自主学习能力、分析问题能力、团队协作能力、实践应用能力和创新思维能力[2]。目标问题导向式教学基本思路如图1所示。

2.2目标问题设置原则。基于目标问题导向式教学基本思路，可以发现该模式的核心在于围绕目标的问题的设置，恰当的问题设置可促进学生学习的主动性。因此，在进行目标问题设置时，教师需把握以下原则：基本问题，学生一看就会、一听就懂，该类问题可要求学生自学；重点问题，因重点强调，要求学生完全掌握；难点问题，需提高问题设计的技巧性，引发学生兴趣，力争引导学生突破难点；实践问题，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力；扩展问题，力争引导学生脱离单纯学知识的阶段，达到会学习的层次。

一、工程力学专业课程设计改革现状

力学系列课程现行的教学方法大多是通过各种手段将这些课程的知识传授给学生，最后通过考前复习和考试对其归纳提高。在此过程中，学生多数处于被动、应付状态，难以摆脱从理论到理论，理论脱离实际模式的束缚。学生理论联系实际、独立分析问题、解决实际问题的能力差，这与培养2l世纪人才模式很不适应，力学系列课程的教学改革已是当务之急。目前国内外许多大学的力学相关课程设置了课程设计实践环节，课程设计的数量有所增加。如中南大学的结构力学课程设计，吉林大学的材料力学课程设计，湖南大学的振动力学课程设计，美国的斯坦福大学在理论力学增设了实践环节等，都取得了较好的效果。在增加课程设计数量的同时，一些高校更较重视课程设计内容的改革，如南京航空航天大学的有限元课程设计是针对实际的索拉桥进行分析，在提高学生理论联系实际、独立分析问题与解决实际问题的能力方面作了有益的探索。我校工程力学专业所设课程主要有CAD/CAM软件应用、．net程序设计、理论力学、材料力学、流体力学、振动力学、机械设计基础、结构力学、弹性力学、有限元和工程分析软件及应用等课程，其逻辑性和系统性对于培养学生的分析问题的能力非常有利，但在力学学习过程中，教师和学生会经常遇到一些没有见过的实际问题或力学模型，工程意识和分析、解决实际问题能力较弱的人，往往思前想后不得其解，以至于束手无策;反之，工程意识和分析、解决实际问题能力较强的人则往往能自如应对一切难题。为了培养和提高学生的工程意识和分析解决问题的能力，2006年开始，我校力学专业开设了课程设计实践教学环节，如“有限元软件应用课程设计”和“工程力学课程设计”，2011年又增设了“结构优化设计”和“CAM/FEM软件应用课程设计”。但总的来讲，力学专业的课程设计综合性较差，特色不明显，课程设计题目的难度、涉及的知识面、能力的培养均有待改进。

二、工程力学专业课程设计改革中存在的问题

目前我校课程设计改革中存在的问题主要表现在以下几个方面:一是课程设计题目和任务书拟定方面，均由指导教师事先确定分派给学生，由于指导教师所掌握的工程资料有限，课程设计的内容和范围局限性较大，题目类型较少，研究方向也较集中，学生并不能根据自身的特点和兴趣爱好，去选择他们感兴趣的题目进行设计，而是一味进行强迫式学习，完成所谓的设计任务。学生目前经过课程设计后并不能应对就业后工作过程中复杂多样的技术难题。二是课程设计研究内容与工程实际问题有偏差。课程设计都是承接基础理论与工程实际的重要环节，学生非常希望将自己所学的理论应用于实际，在实际中检验自己的知识，但由于学生体会不到理论与实际的联系，课程设计并不能充分调动学生学习主动性和创造性。三是课程设计时间在安排上与课堂教学存在一定的时间间隔。在课程设计过程中，对于理论知识不够扎实的部分学生来说，会有一种惧怕且无从下手的感觉，很难投入足够的精力和时间认真完成课程设计。而课程设计形式基本上是以小组为单位，小组成员围绕一个核心题目完成不同方面的设计任务。由于学生的理论基础和解决实际问题的能力存在差异，“能者多劳”的现象就会出现。如果指导教师指导不到位，检查力度稍低，就很容易出现个别学生不做或少做设计内容，甚至还出现抄袭他人成果的现象。由此可见，工程力学专业课程设计改革的空间较大。

三、工程力学专业课程设计改进的思路与方法

一方面，课程设计应选取具有一定的工程或社会实际背景，体现应用性、先进性、综合性的题目，可以使学生对工程实际问题的复杂性有一个初步认识，检验学生对该课程理论基础知识的理解和掌握程度，培养学生通过综合运用该课程和相关课程的基本理论知识来分析和解决工程实际问题的能力。另一方面，能使学生树立起正确的设计思想，养成实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风和严谨、谦虚的科学学风，更能使学生在自主性、探索性、创造性和合作性方面得到培养。

1.指导教师应该重视课程设计题目和内容的选择。

第一篇：小学数学教师课堂教学设计研究

摘要：

新课程改革能有效提高教学质量，课堂设计对课堂教学有十分重要的意义。本文主要探索小学数学课堂教学现状，发现小学数学教学中存在的问题，以进一步提出相应的解决措施。

关键词：

小学数学；课堂教学；设计能力

经过大量实践结果表明新课程下小学数学教师在进行课堂教学设计时普遍存在一些不足。

1.小学数学课堂教学设计中出现的问题

摘要：大学物理课程是材料专业的基础课，它的教学改革具有重要的意义。文章从改革课件、增加与材料专业相关内容、教学方法改革等方面做了初步的探讨和尝试，从而增强学生兴趣，增大了课程的内容含量。

关键词：大学物理；基础课；教学改革

物理学是材料学发展的基础，材料的发展离不开物理，材料科学中遇到的难题不断吸引物理学家去解答，新材料、新工艺和各种微观结构性能的研究又涉及到物理学的各个领域，材料学最新的研究方向更是从偏重化学实验转向偏重物理分析。大学物理是材料类学生的一门重要的基础课程，也是大一新生走进大学校园最先接触到的课程之一，这门课程旨在培养学生对物理原理的理解，为学生进一步学习材料专业的相关理论知识打下良好的基础。与此同时，大学物理还能培养物理特色的思维方式，对学生处理其他问题也具有指导作用：即透过现象看本质、抓主要矛盾、做合理假设、建数学模型，从而真正做到举重若轻、事半功倍。大学物理是世界范围内理工科高等院校普遍开设的基础课程。美国哈佛大学[1]的物理教学模式主要包括，第一，案例教学；第二，互动讨论法教学；第三，教研结合教学；第四，教师独立教学。麻省理工学院提出了以研究为主的大学物理教学模式[2]，在教学过程中，教师只是起到指导作用，学生是教学活动的主体，从而更好的培养和造就科技人才。北卡罗来纳州立大学采用以学生为中心的教学法[3]，学生们在小组里互相合作，进行活动，而教师负责通过讨论，对学生进行指导。伊利诺伊大学香槟分校的大学物理教学中，整个教学过程都是以学生为主体[4]，强调学生的参与，教师在授课过程中，大量提问，学生积极踊跃参与讨论。德国克劳斯塔尔工业大学也注重教学和科研的统一[5]。这种教学与科研密切结合的体制，对提高大学物理教学质量大有裨益。这些世界一流名校的经验对于国内的普通高校未必适用，我们只需加以借鉴，并不一定要完全照搬。目前国内尤其是地方院校，大学物理的教学情况是：学时少，现代化教育手段运用不足。更严峻的是，扩招给地方院校带来巨大的压力，师资力量无法满足需要，而生源质量又大幅下降，因此对大学物理教学的影响压力很大。我们在聊城大学材料科学与工程学院多年的大学物理的教学过程中发现，很多学生认为大学物理内容过于深奥抽象，难以学以致用。还有一部分学生觉得大学物理的内容与自己的专业课程联系不大，没有多少实际用途，以致于学学物理的兴趣不佳，主动性差，甚至有厌学情绪。上课不认真，玩手机，学习其他课程甚至逃课，课后抄袭作业甚至不写作业，考试时作弊等现象比比皆是。很多学生不为学会知识，只为应付考试及格。目前材料专业的大学物理教学基本上是沿袭物理专业的教学模式进行的，这样的模式不适用于材料专业建设和学生主动性培养的要求，主要表现在：1.材料学的发展日新月异，然而我们所用的大学物理教材内容依然是沿用多年前的教材体系，教材里只有极少的现代科技发展的简介，对学生缺乏足够的吸引力。2.大学物理教学内容对学生的专业、学科没有区分，与专业结合不够紧密，教师只注重物理知识的讲授，忽视物理学与材料专业之间的紧密联系及物理知识在实际中的应用，因此无法激发学生的学习热诚。3.大学物理课堂内容多以教师讲述为主，课堂上演示性、设计性实验较少，以致于很多抽象的原理学生理解不了，同时，课堂和课后师生间互动较少，教学质量大大降低。当前，各学校各专业都在积极的探索适合本专业学生的大学物理教学模式，以解决当前阻碍大学物理教学改革的瓶颈。本文根据聊城大学材料学院的实际情况，以提高材料专业大学物理课程教学质量、培养学生科研精神、增强学生分析问题解决问题的能力为出发点，依据大学物理教学的目标与要求，结合材料专业特色，注重物理知识与材料知识的联系，体现物理知识是材料专业研究工具的特点，开展对材料专业大学物理教学模式改革的探讨，最终调动学生的学习热诚，使学生懂得学习物理的重要性并能用物理知识解决专业问题，使物理知识与材料专业知识相辅相成、互相促进。本文的改革方案如图1所示：

一、积极探索，改革教学软件

利用专业软件工具包制作一套适合材料专业学生的大学物理电子教程。大学物理课堂上，加入材料、物理、生物、计算机、天文学的前沿科技，弥补传统教材体系落后于时代、应用性不强的缺点。让学生能够了解到社会的发展和科技前沿的最新动态，将学生代入一个生动、形象、具体的环境，活跃课堂气氛，开阔学生视野，增加学生的求知欲望。

二、将物理学史贯穿融入到物理课的教学中去

讲课过程中，融入与课本相关的物理方面的名人轶事和物理学史。通过讲述科学家的趣事和成长成才经历，让学生体会到大学物理的方法论是如何演绎的，让学生感悟物理学家是如何考虑科学问题，如何解决问题的，了解物理学大师科学创造的思路，使学生从中获得启发、感悟和熏陶。让学生自己体会做学问的三个境界：昨夜西风凋碧树，独上高楼，望断天涯路；衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴；众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。掌握了这三个境界，学生便很自然的掌握了科学的逻辑思维方法。