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材料力学论文范文1
近几年，我借助地理材料，通过设问引导学生从材料中去获取有效信息，增长新的知识。实践证明，这种 题型可引导学生跳出死记硬背的狭小天地，利于培养学生能力。
常见的地理材料分析有以下几类。
(1)运用地理材料，考查学生对新知识的理解能力。如“热岛效应”，一般教学中未讲，但学生掌握了一定 的地理技能后，便可以独立分析，拓宽知识。可这样设题：
材料1：在一些发达的工业区和大城市，由于人口集中，大量消耗能源，除对大气造成污染外，还要释放大 量“废热”进入大气。这种人为释放的热，使城市的年平均气温比郊区可高出0.5～3℃，或者更高一些。在人 口密度大，工业发达的城市尤为明显。如1979年12月13日20时，上海市中心的气温为8.5℃，近郊为4℃，远郊 仅为3℃。这样，城市在温度的空间分布上，犹如一个温暖的岛屿，称为“热岛效应”或“火炉效应”。在这种 热岛效应的影响下，城市上空的雾、云增加，城市上空的风、降水也发生异常。（摘自《新华文摘》1993年8期 ）
阅读以上材料回答：
①产生“热岛效应”的根本原因是什么？（城市工业发达，人口集中。）
②根据材料内容，在下列方框中绘出城市和郊区之间的大气环流，并回答：为何热岛效应会导致城市上空 多云？（图略。城市上空气温高，空气中又多尘埃，上升气流使水汽凝结，故常多云。）
（附图 {图}）
(2)运用材料设问，考查学生对材料中蕴含的地理知识的理解能力。如：
材料2：索菲亚·安蒂波斯技术开发区，位于法国“蓝色海岸”之滨，在这里设立的950家公司共有来自50 个国家的职员1.5万多人，每年向该地区的经济注入28亿美元。开发区建立至今已发生明显变化，当初索菲亚开 发区专门吸引大的公司参与，且以美国公司为主，主要开发信息技术，为扩大经济增长，开发区积极开拓新的 项目。目前共有202家信息和通信技术公司、49家卫生设备公司、18家能源公司、64家研究和教育机构和617家 服务性公司。
法国硅谷的经验表明，一个科技开发区需要有一个大学作基础。尼斯大学是法国最新的大学，迄今只有29 年的历史，但是今天已发展成设有许多尖端科目，并拥有2.4万名学生的学校。
索菲亚开发区有法国第二大机场和通向意大利的高速公路。去年春天在这里庆祝该开发区建立25周年，“ 索菲亚”已成为法国滨海地区的一大景观。（选自《地理文摘》1995年第4期）
阅读以上材料回答：
①开发区内外籍职员比例较大，反映了法国什么国情？（法国人口增长缓慢，劳动力不足，资源得不到充 分开发，须引进外籍工人。）
②该开发区实现经济增长的措施是什么？（引进外资；开拓新项目）
③该开发区在位置分布上反映的要求是(A、D)
A、环境洁净优美 B、接近消费市场
C、当地劳动力资源丰富 D、接近高等教育区
④该开发区工业部门特点是(B、D)
A、以“劳动密集型”工业为主
B、以“知识密集型”工业为主
C、具有“临海型”布局特点
D、具有“临空型”布局特点
(3)运用地理材料，考查学生对所学地理知识的运用能力。如：
材料3：被誉为“江南明珠”的太湖，即将被藻类所占据。目前太湖的藻类比十年前增长了5倍，部分监测 点的藻类数量已超过每升1亿个，整个湖面已有2/3的面积达到中富至富营养化过渡状态。如不加治理，太湖将 面临因全部富营养化而窒息死亡。
目前，太湖沿岸每年农业中化肥使用量达200～300万吨，农药5～8万吨，其中约有50%的化肥和农药随雨水 流入湖泊河道，仅农业和生活污水足以使太湖水中含氮量超过三类水指标。太湖沿岸工业区多，每年有近10亿 吨未经处理的工业污水排入江河，使每个中小城市周围的地面水都受到严重污染，形成黑水带，并随河网扩散 而影响太湖。此外，太湖还以博大的胸怀容纳着养鱼、水运和旅游业带来的污染。人们在呼唤：救救太湖！（ 摘自《地理教学》1994年第5期）
阅读上述材料回答。
①文中提到太湖可能窒息衰亡的依据是什么？（水中富营养化现象）
②为什么说太湖可能窒息衰亡？（水中营养元素增加，引起藻类过度生长，促使浮游生物的过度繁殖，这 样大量积累了有机物质。随着有机物分解和藻类生长，水中氧气被大量消耗，使太湖出现缺氧状态而窒息衰亡 ）
③文中所列太湖营养元素的积累来自哪些污染方式？（农业和生活污水；工业污水和养鱼、水运、旅游业 污染）
④太湖水体汛染给沿岸居民带来哪些不利影响？（使居民饮用水质变坏，危害人体健康。若有有害金属元 素污染物，通过食物进入人体，会导致“公害病”发生。另外，给养鱼、旅游带来不利影响，影响居民经济收 入。）
(4)通过2～3段相关地理材料的考查，培养学生综合比较、分析的能力。如：
材料4：在一般情况下，天然降水都是偏酸性的。这是因为大气中的CO[,2]溶于雨水，部分形成碳酸的缘故 。所谓酸雨，指的是PH值小于5.6的酸性降水，其形成原因是：人为排放的SO[,2]进入大气后，造成局部地区大 气中SO[,2]富集，在水汽凝结过程中溶于水形成亚硫酸、硫酸，然后随雨降落形成酸雨。（摘自人民教育出版 社《地理》下册教学参考书）
材料5：调查表明，我国酸雨地理分布的总趋势是由北向南逐渐增加，长江以南已形成相当范围的酸雨带， 而且明显地分为三个酸雨片区：西南酸雨区（包括重庆和贵阳周围地区）、华东酸雨区（包括上海、苏杭地区 ）、中南酸雨区（包括长沙、广州、南宁地区）……当前，酸雨比较集中且危害较重的是四川省。（摘自郝志 功主编《当代环境问题导论》）
材料6：据1993年环境临测结果表明，重庆的酸雨频率为80%，全年酸雨PH值平均为4.38，最低为2.8。在这 里不仅雨水受到酸化，雾水，露水和雪水也受到严重污染，特别是1994年以来重庆连续4次出现酸性“黑雨”现 象，尤其是1994年元月上旬的一场“黑雨”，PH值为3.92，与家用食醋相当！（摘自《地理大观园》1993年总 第50期）
阅读以上材料回答：
①“酸雨”与自然界的酸性降水在成因上的根本区别是什么？（前者是人为原因造成，后者是自然原因所 致）
②根据酸雨形成原因分析，我国酸雨地理分布的总趋势为什么呈现由北向南逐渐增加的现象？（一是北方 地势平坦、开阔，冬季风强，不利于SO[,2]等酸性气体富集，二是北方降水频率较南方小，空气干燥使酸雨出 现机会少，而南方相反。）
③根据酸雨形成原因分析，四川省（特别是重庆地区）为什么酸雨频率高？（四川省大部位于盆地中，盆 地内工业大量排放硫氧化合物、氮氧化合物等大气污染物，加之盆地湿度大，静风频率高，大气扩散条件差， 利于酸性气体污染富集，在多雨、多雾的盆地内容易形成酸雨。）
材料分析题类型多样，也可与图形结合起来分析，仅举4例，借以抛砖引玉。在设计材料分析题时应注意两 点：
材料力学论文范文2
收稿日期：2013-09-23
基金项目：北京交通大学土建学院2010年教学改革项目“材料力学课程双语教学研究与建设”
作者简介：梁小燕（1973-），女，北京交通大学土木建筑工程学院副教授，博士，主要从事新型材料和结构力学行为分析的研究，（E-mail）。
摘要：随着教育国际化的发展，双语教学越来越受到各高校的重视。文章介绍了北京交通大学材料力学课程本科双语教学实践的情况，对该课程双语教学目标、教学体系、教学过程、教学方法及教学效果进行了总结和评述。通过双语教学，学生能深入了解国外大学同类专业材料力学的知识体系和内容，培养英语思维，提高正确使用、阅读英文原版专业技术书籍和参考文献的能力。
关键词：材料力学；双语教学；教学方法；效果评价
中图分类号：G642.0；TB301 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2014）01-0091-03
随着教育国际化的发展，亟需培养具备国际合作和交流能力的专业技术人才，因此，双语教学越来越受到各高校的重视和支持。教育部制定了多项资助国内外大学生互访的交流项目，国内外诸多高校之间也建立了互派学生学习的机制[1]。作为一种新的教学模式，双语教学还有待进一步实践和探索，还需要更多理论研究和教学实践。笔者近年在北京交通大学材料力学课程进行了双语教学的实践探索，课程组在双语教学过程中不断总结和改进教学方法，取得了良好的教学效果。
一、材料力学课程双语教学目标和教学体系
材料力学是固体力学的一个分支，该门课是工科院校土木工程、机电工程、能源动力工程等学科的专业基础课。材料力学课程基础性强，与实际工程联系紧密。该课程要求学生既要深入理解基本概念、定律、方程、方法等，又要注重工程应用。双语教学的要旨在于借鉴国外大学先进的教育理念和思想，开阔教师和学生的视野，把握材料力学的英文逻辑结构和阐述方法，培养学生融合中、英文思维方式的能力，使学生初步具备阅读英文学术文献的能力[2]。专业基础课程双语教学主要以英语为知识载体和交流工具，其核心仍然是课程专业知识而非英语本身。双语教学是手段，材料力学专业知识的学习及其应用是目标。双语教学的首要目的是使学生掌握一定的专业知识，了解专业知识的英语描述、表达方法和思维方式，其次才是适当提高学生英语交流能力。
二、材料力学课程双语教学过程
（一）双语教学的前期准备
教师在双语课程教学中起着核心作用。为提高教师的双语授课能力和水平，要求双语授课教师要有相关的出国经历或受过专门双语教学的培训，具备良好的双语授课的外语能力，并能熟练掌握一本原版教材的内容。笔者作为材料力学双语课程的骨干主讲教师，曾赴美国的哥伦比亚大学进行长时间的访问研究，观摩了该校工程与力学学院材料力学课程的本科教学。该课程面向土木类专业大学二年级的学生，学时数为48学时，授课教师很注重公式推导、原理论证以及基本理论背景知识的阐述，同时也很重视培养学生解决问题、查阅资料及撰写报告的能力。借鉴英语国家的课程教学理念及教学方法，从授课教师这一双语教学的核心着手，提高双语授课教师的综合素质，为双语教学的顺利进行提供可靠保障。
对双语教学的教材，北京交通大学选择了国内外公认的材料力学课程优秀教材，即美国高校广泛使用的《Mechanics of Materials》，由Hibbler R. C. 编著，是多次再版的优秀原版教材。对选定的英文原版教材，笔者进行了认真的阅读和研究，做到熟练掌握其内容和思路。在讲授每章内容时有针对性地提供重要知识点的部分英文参考资料，同时推荐两本中文教材作为学生学习的主要参考书。选择教材时应注意中英文教材课程体系的统一性，而中英文教材内容难易程度上的差别则鼓励学生通过自主学习，取长补短来解决。
（二）双语教学的实施
双语教学并不是简单地将中文翻译为英文来讲解，实践中可将两种语言搭配起来使用，教学方式将更加灵活，对学生也更有吸引力[3]。目前国内双语教学形式主要有：英文电子教案与英文讲解配合少量中文解释；英文电子教案与中文讲解配合少量英文解释；英文附少量中文的电子教案与英文讲解；等等[4]。笔者根据学生的特点，选择了英文电子教案，基本理论、公式推导用中文讲解，原理论证、算例演算用英文讲解。为便于学生理解，复杂的基本理论及公式的逻辑关系用中文详细讲述，之后再给出科技术语的英文描述。同时，为营造浓厚的课堂英文教学氛围，算例演算采用英文简单句式来讲述，授课过程中的提问、讨论等环节尽量使用英语。教学过程中密切结合学生的反馈信息，对学生不理解的难点和重点内容，多使用中文来讲解。
三、提高双语课程教学效果的方法
为了提高双语课程的教学效果，笔者在教学过程中尝试采用以下几种教学方法，加深学生对知识点的学习和对英文思维方式的理解，提高学生在材料力学知识学习中应用英文的能力；同时也拓宽他们的学术视野，为其今后从事力学及相关专业的研究打下坚实的基础。
（一）对比教学法
教材是知识的主要载体，其章节结构体现了著作者知识体系的思路。力学课程内容繁杂，中英文力学教材在侧重点、知识的难易程度方面不尽相同，即使主要的知识点相同，其论述思路也有所不同。为了让学生明确学校材料力学课程教学大纲的内容，同时也了解欧美大学力学课程的思路和特点，授课教师应在讲课中适当并适时地对中、英文教材的知识体系予以说明。同时，也建议学生将中、英文教材的内容对照起来学习，便于理解英文教材的思路和内容，提高学习效果。
（二）调研学习法
对教材中的重要知识点，教师应尽可能地多搜集一些中、英文素材，包括背景资料和工程应用资料，向学生介绍其在国内外的应用情况。也鼓励学生对自己感兴趣的内容进行调查研究，激发学生在重要知识点上的好奇心和求知欲望，提高其学习的自主性。如个别学生搜集了生活中发生的基本变形及组合变形构件的资料，并进行了不同工况下变形形式的对比分析，这对他们理解相关知识十分有利。对学习中积极互动的学生在平时成绩的考核方面予以肯定；对用英文撰写学习报告的学生则给予更多的奖励。
（三）写作训练法
英文写作是学生的弱项，双语课程教学有助于提高其英文写作能力。对于重要知识点，应要求学生精读原版教材，熟悉英文教材阐述力学知识的思路、语言和方法，向学生适当介绍欧美学者撰写的有关研究论文，鼓励学生查找和利用相关英文文献，撰写针对有关知识点的研究性小论文。笔者所在学校部分对力学有浓厚兴趣的学生进行了大胆尝试，撰写了研究性小论文，得到了很好的锻炼。这种方式大大提高了学生将英语与专业知识相结合的能力，有助于开阔学生的视野，培养其创新思维。
（四）激励思考法
参加材料力学课程双语教学的学生是大学二年级学生，具备一定的英语基础，应鼓励他们与教师用英文交流，在作业、报告和考试中使用英文；教学中，教师也应激发其在专业知识学习中主动使用英文和了解英文思维方式的积极性。引导学生从中、外教材的对比中提出新的问题或新的观点。
这些教学措施增强了学生英文思维的能力，提高了学生的学习兴趣，开阔了学生的视野和创新思维，也为学生的进一步深造提供了良好的训练机会。
四、双语教学效果评价
双语课程的考核以学生对知识点的理解与应用为主，辅以使用英文的能力。考核采用百分制，主要包括期末考试、课堂表现和作业部分、实验部分等三方面的内容，分别占总成绩的70%、20%和10%。双语教学的试卷为纯英文试题，考察的知识点及深度和中文教学班级尽量保持一致。学生与教师的英文互动、英文完成作业、提交课程的英文学习报告等，均由授课教师根据其表现及完成情况适当予以加分，以鼓励学生自觉、积极地参与双语教学过程。
以北京交通大学2011级机电学院材料力学课程双语教学班的43名学生为例，他们的成绩符合正常的分布规律。与未参与双语教学的学生相比，前者的优秀率和不及格率均低于后者，两者的良好率、考试通过率和最高分则比较接近；双语教学班92%以上的学生通过了考试，18%的成绩达到优秀。平均成绩有一定差别，相差3～6分。这说明参加双语教学学生的学习积极性略好于其他班级学生。可见，在保证课程教学内容和教学质量的前提下，双语教学同样可以取得良好的教学效果。
学期末对材料力学双语教学过程进行了考评，考评共有10个评价标准，包括教学态度、教学法、授课效果、辅导答疑、实验、作业等方面的内容，双语教学评教综合得分为98.56分，居全校评教的前20%。这一结果说明学生对双语教学是肯定的，对授课教师的教学效果是认可的，材料力学课程双语教学实践是成功的。
五、结语
材料力学课程是土木工程、机电工程等专业重要的专业基础课之一。笔者近年在北京交通大学机电工程专业进行了材料力学双语教学的实践。教学中借鉴了其他课程双语教学的经验，在保证课程教学内容和教学质量的前提下，材料力学课程双语教学取得良好的教学效果。通过双语教学，学生深入了解了国外大学同类专业材料力学的知识体系和内容，亲身体验了英语教学过程，培养了英语思维习惯，掌握了课程专业内容的英语表达，提高学生正确使用、阅读英文原版专业技术书籍和参考文献资料的能力。同时，双语教学拓宽了学生的知识面，提高了学生的英语应用水平和获取国外新知识的实际能力，这是大学基础英语学习和专业英语学习难以达到的。当然，双语教学方法以及其他配套教学环节还有许多不足之处，需要在以后的教学实践中不断探索和完善。
参考文献：
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[4] 周亚丽. 高等学校本科双语教学模式的探讨[J]. 科技信息， 2009 （22）401-402.
Practice and exploration of bilingual teaching in mechanics of materials
LIANG Xiaoyan， ZHU Ying， MAO Jun
（School of Civil Engineering， Beijing Jiaotong University， Beijing 100044， P. R. China）
材料力学论文范文3
提高学生创新、独立思考与工程实践能力。实践证明，重点加强力学基础教学对土木工程专业毕业论文质量提升有明显成效。
关键词： 土木工程；毕业设计；力学教学；理论知识；工程实践
中图分类号：TU-4；G642477 文献标志码：A 文章编号：1005-2909(2012)04-0126-03
土木工程专业毕业设计是培养计划中最后且最主要的综合性实践教学环节，也是人才培养目标的重要阶段之一。要求学生将大学此前所学的专业知识融会贯通，并应用于实际工程，培养学生综合应用所学基础理论和专业知识，以及独立分析和解决实际工程问题的能力［1］。然而，土木工程毕业课题大部分涉及力学分析和计算，但从指导学生毕业设计中可以看出，学生普遍不能很好应用力学知识去分析、解决问题。为此，加强力学基础教学改革和实践，确保学生毕业设计论文质量是高等院校面临的一个重要课题。
一、土木工程专业毕业设计存在的问题
目前，土木工程专业本科毕业设计课题主要来源于工程建设类和研究项目的实际课题，但这两类课题都涉及力学知识，若缺乏较强的力学分析和计算基础则难以完成高水平的毕业论文。当前土木工程本科专业毕业设计存在的主要问题如下。
（一）缺乏解决实际工程问题的能力
房屋建筑结构方案设计方向论文内容主要包括结构选型、结构布置、建立模型、拟定计算简图、内力分析、内力组合、截面设计、构造处理等。显然，合理的建筑结构设计是以力学分析和计算为基础，然而在指导学生毕业设计的过程中笔者发现，学生严重缺乏利用所学的理论力学、材料力学，尤其是结构力学相关知识分析和解决工程实践问题的能力。已踏入工作岗位的学生反映，虽然已学习了理论力学、材料力学和结构力学，且在期末考试中也取得了较好的成绩，但进入毕业设计阶段仍无从下手。如：毕业设计涉及的力学知识也许不能完全用书本知识解决，但对于简单的力学问题，学生往往感到毫无头绪，只能在教师的指导下做出正确选择。这说明学生还无法将专业基础知识、基础理论知识在头脑
中形成统一体系［2］，学生在本科阶段学到的力学基础知识没有真正起到基础和铺垫的作用。缺乏知识综合应用，尤其是应用力学知识解决实际工程问题的能力是土木工程专业本科毕业设计最突出的问题。表1为笔者所在的土木专业二本学生近年来毕业设计题目。从表中和笔者教学实践调查可以看出，由于学生力学水平较差，因此毕业设计大多数为施工组织设计以及岩土工程方向，而房屋建筑结构方案设计方向的论文偏少，研究型论文的毕业设计基本没有。
（二）结构设计概念模糊，缺少方案论证
土木工程毕业设计的实施过程归根结底是一个结构概念分析的过程。所谓概念设计一般是指不经过具体的数值计算，主要依据整体结构体系与分体系之间的力学关系，根据现象和工程经验得出基本设计原理和思想，从整体的角度确定建筑结构的总体布置以及抗震细部措施的宏观控制，概念设计思想已逐渐被大范围地推广，并在结构的选型、布置、计算参数的确定等方面发挥越来越重要的作用。然而，目前的本科生由于力学基础知识不牢固，工程实践经验不足，加之计算机的大量使用，导致结构设计概念模糊。
从目前笔者所在专业的毕业论文看，论文中普遍缺少方案选择、比较以及方案论证，基本按照既有模式进行计算，有的甚至连计算方法都未弄懂，导致毕业论文中往往在选择结构方案时对受力是否合理缺乏考虑，结构整体把握性差，空间想象力不够，理性分析偏弱。
（三）学生定性分析以及手算能力不足
计算机的普及和高速发展为结构分析提供了多样化的选择，培养学生利用计算机分析结构已成为课程建设和教学的重要内容。为了培养学生利用计算机进行结构分析的能力，东华理工大学土木与环境工程学院在编制结构力学I课程教学大纲时重点增加了6个课时的上机操作，同时在课堂教学中增加了通用工程结构分析软件介绍，如SAP2000，ANSYS等有限元分析软件。然而，负面效应是学生过分依赖计算机分析软件，当遇到必须通过手工计算才能解决的复杂结构时，大部分学生无法应对。另外，当计算出现错误或在使用过程中输入错误参数时，学生无法较快地定性分析内力图是否正确，更不知如何手工校核。
（四）缺乏创新思维和独立分析能力
本科毕业设计目的是重点培养学生的创新思维和独立分析能力。由于本科生知识面偏窄，限制了学生创新思维的发展，学生独立分析与解决问题的能力薄弱，毕业设计时力不从心。通过对本专业2006级毕业生情况调查分析发现，学生对所学的各门课程，特别是对三大力学的综合运用能力不强；对实际工程了解模糊，在将实际工程转化为计算模型时，方法实施不明确，加之对结构构造要求不熟悉，欠缺独立查阅文献的能力，造成了学生过分依赖教师的情况出现。
二、产生原因分析
（一）理论与实际脱节
力学与工程密切相关，是土木工程专业最重要的课程之一。力学概念、原理和公式相对枯燥，教学与实际工程脱节难以吸引学生注意力。例如：材料力学、理论力学、结构力学的教学学时相互分割，以单门课程为中心进行教学，对知识的相互渗透与衔接不够，导致学生学习吃力，一味强调强调计算方法和技巧的训练，忽视了基本理论在实际工程中的应用，导致抛开工程背景一味学习书本知识的现象成为普遍。
材料力学论文范文4
关键词： 中职学校力学课程 学习兴趣 多媒体教学 力学史 互动式教学
1.力学课程的重要性与独特性
中职学校力学课程主要包括理论力学、材料力学与工程力学（由理论力学的静力学部分和材料力学构成）。其中，理论力学是经典力学的基础，是力学类各专业的一门重要基础理论，是培养工科技术人才必修的基础课程，其基本理论可以直接用于解决某些工程问题，也可与其它专门知识结合解决较复杂的工程问题。材料力学是固体力学专业学生必修的专业基础课，也是工科机械、土建、土木工程等专业学生必修的技术基础课，其内容紧密联系工程实际，实用性很强，是学生进入大学校门后最早接触工程领域的课程之一。力学课程，尤其是理论力学，其内容较多，公式推导比较繁琐，计算比较复杂，常常导致学生对此课程产生厌学情绪，以致上课感到“害怕”，最终大量同学考试不及格。
如何将这门课程讲活，引起学生的兴趣，是一个难度很大的问题，也给广大力学教师提出了更高的要求。
2.提高学生的力学学习兴趣
“兴趣是最好的老师”，兴趣也是进行积极思维活动，探索事物真谛的动力源泉。学生的学习兴趣，直接影响到学习的效果。在学习力学之前，多数学生不了解力学的内容，基本没有什么兴趣。因此，教师在讲授绪论时，要采用板书和多媒体相结合的教学，使学生对力学的主题思想、总体内容有一个清楚的了解，从而培养学生对力学学习的兴趣。在教学过程中，要多讲一些工程实例，采用多种教学手段，保持并增加学生的学习兴趣，进而提高学生的学习效益。
（1）采用多媒体与板书相结合的方法
多媒体技术为现代教育提供了便利。利用多媒体技术对文本、声音、图形、图像和动画进行综合处理，能够创造出一个生动逼真的教学环境，为教师教学的顺利实施提供良好的保障；利用多媒体技术可以提高学生的学习兴趣，大量地减轻教师板书的工作量，使教师能腾出更多的时间，采用灵活的教学方法进行教学；在一定程度上突破时间和空间的限制，充实直观内容，丰富感知材料，能够较彻底地分解知识技能信息的复杂度，减少信息在大脑中从形象到抽象，再由抽象到形象的加工转换过程，充分传达教学意图，并可以通过计算机的丰富表现手段突出教学重点。
针对力学课程，建议采用多媒体与板书相结合的方式进行教学。针对重要的公式，用板书进行相应的公式推导，带领学生进行同步思考。即使学生以前相关的内容忘记了，也能进行相应的补充。针对具体概念，相关工程实例，可以采用多媒体的方式进行播放，向学生提供声、像、图、文等综合性刺激信息。这样学生不会感觉太抽象，相反会在大脑中针对具体的力学概念留下深刻的印象。
（2）介绍力学大师的典故
力学史的书籍已经给我们提供了大量的素材，我们只需要在课程讲解过程中适当地将这些素材去。这些例子会让学生认识到这些科学家的伟大，同时也感受到学科交叉的必要性，从而受到人文气息与科学精神的双重熏陶。例如，讲材料的最大剪应力破坏准则时，可以讲述整个历史的来龙去脉：最早对材料的强度破坏问题产生兴趣的是文艺复兴时期的巨人达・芬奇，虽然他对材料的破坏做了一些实验，但是并未提出合理的强度准则。随后，意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家，也是近代实验物理学的开拓者，被誉为“近代科学之父”的伽利略进行了进一步研究。他对于材料进行了弯曲试验，但是得到的破坏准则是错误的。直到1864年，由法国的工程师屈雷斯加（Tresca）提出了“最大剪应力”准则，才与实验结果一致。这个理论也称为“Tresca准则”，也就是材料力学上讲到的第三强度理论。
在讲述破坏准则的发展历史时，也可适当增加一些历史学者的简介，比如达・芬奇。他是世界上最伟大的艺术家之一，他的两幅画《蒙娜利莎》和《最后的晚餐》是人类文化的瑰宝；是世界上最早设计飞机的人。要强调我国学者在强度理论方面做出的大量工作，例如，西安交通大学的俞茂宏教授提出了“双剪切理论”，已经被写进教科书。总之，听了这些力学史料，学生将会被故事所吸引，既增加力学的学习兴趣，又增强民族自豪感。
虽然理论力学偏重于基础，注重于推导公式，但是可以补充史料。例如在讲动量、动能时，可以讲述笛卡尔与莱布尼兹学派之争。顺便简介莱布尼兹：他比牛顿小四岁，是那个时代最博学的人；精通法律、外交、数学、物理、哲学、化学、冶金，曾经设计过计算机；最早区分了动量与动能，认为用“活力”mv2来表征动能更加合适。在讲流体动量的时候，可以聊聊欧拉：欧拉是有史以来四大数学家之一，晚年双目失明。但还是非常刻苦地工作，一共写了1000多篇论文。有人称赞他做计算，“就像鸟在空中飞翔，像鱼在水里游泳，像人的呼吸一样自然”。而与欧拉同时代的拉格朗日则将理论力学的研究推上了高峰。他的《分析力学》一书没有一个图形，全部是公式的推导。鉴于拉格朗日的学术贡献，拿破仑称赞他为“一座耸立的高峰”。
（3）增加课堂的互动性
互动式教学不是单向灌输，而是对话、理解的过程、创新能力形成的过程，在力学教学中，教师应多采用问题导人、案例讨论、自学习题课等方式能有效的实践互动式教学方法，比如讲到材料力学均匀性假设时，可以这样类比：体检抽血5mL化验，化验的结果能代表全身血液的性状。引导学生思考，加深对均匀性假设的理解。讲到泊松比，引导学生思考；材料的泊松比能否取负数?这样会出现什么样的反常现象?然后举例子：碳纳米管类负泊松比材料，在拉伸过程中出现体积膨胀的反常现象。总之，采用互动式教学，可以提高学生认识自然的能力，培养力学的学习兴趣，引导学生创新性思考问题。
材料力学论文范文5
以“理论力学”、“材料力学”、“工程力学”为代表的基础力学课程是工科中机械、土木、车辆等许多专业的重要?R祷?础课，是进一步学习相关课程的前提和基础[1]。力学知识的重要性不仅体现在这些课程的学习中，也在其他专业课程和教学环节（如本科毕业设计）中体现。以“材料力学”为例[2]，经过该课程的学习，学生将树立起受力与变形、破坏与安全等重要观念，加深了对工程现象进行力学抽象与建模，进而开展结构的受力、变形和破坏分析，从而最终解决工程问题的认识，了解了发现问题、分析问题和解决问题的过程与方法，由此培养了创新精神与创造能力。所以基础力学课程对于学生积累知识、培养能力和锻炼思维，对于教师的研究型教学与学生的研究型学习的相互促进，对于高校的知识教育到素质教育的转变都会起到非常重要的作用。
伴随着经济的持续高速发展，工程领域航空、航天、机械、动力、土木、水利等行业对于本科生的要求发生了巨大转变。对于一般的工业企业来说，大量的结构强度计算分析工作都可通过Nastran、Ansys等有限元软件来完成，设计分析也可以借助相关设计手册来进行，似乎所需要的工程师人数相对较少，对其力学知识和相关能力的要求有所降低。但是，我国的产业结构正处于向自主创新的攀升过程中，更需要的不是仅仅能因循守旧、照搬设计规范来完成结构或产品设计的工程人员，而是能够清晰地理解旧有规范背后的科学依据，准确地把握产品的当前需求以及由此带来的技术挑战，在此基础上进行改进，甚至全新设计的技术人才。因此，对于绝大多数具有实力的大中型企业而言，反而是力学基础好，概念清晰，发现问题、分析问题和解决问题的能力强，具有创新能力的本科毕业生更加受欢迎。所以，考虑到工程实际需要的差异性和多层次性，开展基础力学课程的教学改革十分必要[3]。
一、基础力学课程教学的特点与现状
现阶段的基础力学课程教学出现的问题，从大的层面来看，主要表现在以下几个方面。
（一）教学内容多与实际学时少之间的矛盾
近年来，为了拓宽学生的知识结构，扩大专业的就业面，高校不断进行了专业调整与改革，专业课的课时普遍被大幅度压缩。而各力学课程都是一个完整的知识体系，有其自身特点和规律，难以相应地进行大幅度削减。这就提出了如何在被大幅度压缩的学时内，高质量完成相关教学内容的问题。
（二）力学知识体系要求较高与学校生源素质急剧下降之间的矛盾
基础力学课程从基本概念的提出到理论体系的建立，其建模与分析的思路极为严谨，假设与抽象十分合理，具有坚实的现实依据和理论意义；研究方法非常严密，通常需要大量地运用数理方程等相关学科知识。但是，目前各本科院校的连续扩招，学校生源素质急剧下降，学生基础知识差，在实践中认识和提出问题、应用力学知识分析和解决问题的能力明显不足。就“材料力学”而言，公式推导过程比较烦琐，而且必须要以实验课相辅助。学生普遍反映“材料力学”课程较难掌握，容易产生畏惧心理，考核结果也往往令人担忧。
（三）实践环节需要资源较多与高校资源相对紧张之间的矛盾
基础力学课程是理论性和应用性都极强的课程。以“材料力学”为例，它主要分析各种工程结构和材料受力之后的变形情况，需要学生对工程实践有一定的感性认识，能够将理论分析与工程实际联系起来。这就需要让每个学生都能动手实践，开展从材料的各种力学性能测试，到构件的拉、弯、扭、及组合变形，到静动态力学性能分析等等多个相关实验，进行较为充分的相关力学实验的实验设计、试件设计、过程操作、结果分析、数据整理、报告撰写的练习。然而由于力学实验设备普遍相对较贵，占用空间较大，往往都是若干学生以小组为单位，严格按照相关实验过程，完成两三个简单实验。充分达成课程目标所需资源与高校现有资源之间形成了较大反差。
以上矛盾都是目前客观存在的现实，需要院校、教师、学生等管理部门、教、学各方面共同努力，确立教改观念，理顺发展思路，推出合理举措，不断解决问题。
二、基础力学课程教学现存问题分析
具体到基础力学课程的教与学来说，长期以来，基础力学课程的教学模式仍采用传统的模式，关注学科知识的传授。形式上是课堂上教师满堂讲，学生埋头记；课后学生完成作业，教师批阅；最后学生参加考试，完成课程考核。从实际教学情况来看，这种模式不仅其过程中存在许多弊端，而且该模式本身已不能满足社会需求。这样不利于学生对知识的全面掌握，难以衡量学生的真正水平，不能很好地培养和锻炼学生对知识的运用能力和实践动手能力，还容易出现作弊等违纪现象，同时不利于教师教学水平的提高，没有充分发挥各种考核手段的导向和反馈作用。所以传统教学模式必须改变[4-5]。
教学过程主要包括教师与学生，涉及课堂教学、实践、与考核等环节。目前主要存在以下问题。
（一）课堂教学环节
学生通过基础力学课程的学习，熟悉相关知识体系和内容，建立相应基本概念，了解本学科的特点，树立采用定量分析方法解决工程实际问题的观念，培养创新意识。这些都无法脱离课堂教学环节。课堂教学是课程学习的核心环节。目前仍存在以下几个问题。
在教学内容方面，由于学时太少，教师往往拘泥于其系统性，不能给学生留出足够的自由时间和思维空间，忽视了学生的创新能力和想象力的培养。在教学手段方面，普遍大量使用PPT课件，基本都是以教师满堂灌似的讲授为主。尽管表面上较为流畅，但留给学生思考的时间相对不足，会导致教与学之间缺少充分互动。在教学方法方面，由于高校教师，尤其是青年教师承担了大量的教学、科研任务，因此会忽视对教学方法的研究。
（二）实践教学环节
基础力学课程是应用性非常强的课程。它通过对工程实际、生活实际的各物体、构件的分析，得到其运动、变形的知识和观点，并与实际情况相比较，进而加以修正，从而形成普遍规律，用于指导实践。其建立过程、认识过程与应用过程都和实践密不可分。课程学习的最终和最重要的目标就是能熟练自如地运用相关知识，解决实际问题。因此，实践是课程学习不可缺少的重要环节。
目前，基础力学课程实践环节方式较为单一，就大部分院校而言，主要是实验；内容较为贫乏，一般都只是开展几个最为基本的力学实验；过程非常单调，仅是学生分组完成规定的操作流程。这很难激发学生的兴趣，难以吸引学生主动思考和投身实践，基本不能实现创新精神的培养。
（三）课程考核环节
考核环节一般包括课后作业、实验报告、大作业、期中期末考试等，是对教学情况的反馈和总结。它具有方式多样、内容丰富的特点，能对教学起到重要帮助作用。但是，往往实际中都只重视期末考试，采取主要以期末考试来决定课程学习通过与否的做法。
这种传统的考试模式更多的是考查学生对基本知识点的掌握，很难实现对学生创造能力和创新能力的培养和考查。而且，这种模式形式单一，基本以笔试闭卷为主；考试比例相对集中，一般是以课程结束后的一次考试成绩作为课程成绩；考试的时间也比较集中，考试基本安排在学期末进行；考试内容也很少，基本上是讲三学二考一。这样往往造成学生上课不认真听讲，课后不仔细复习，平时不查阅参考资料，一心指望考前突击、死?过关。同时，这也极易引起学生只重视做题，忽视了对本学科的规律与特点的掌握和体会，更无法谈及相关创新精神和创造能力的培养。
三、基础力学课程教学改革的思路与措施
基础力学课程的教学改革必须注重学生创新精神与创造能力的培养，这已成为大家的共识[6]。在教学改革过程中，要贯彻“以学生为主、教师为主导”的教学原则，努力激发学生的兴趣，牢牢地吸引住学生的注意力，促使学生能够认真观察、独立思考、积极动手操作、乐于表达交流、随时质疑提问、联系工程实际，全面参与到教学的各个环节中来[7]。始终注意培养学生在观察工程实际与生活现象、发现和提出问题、运用力学知识抽象和建立理论分析模型、运用相关力学知识解决实际问题这一完整过程中，理解、体会基础力学课程特有的学习方法、思考原则、考虑角度、分析方法等。始终注意力学课程的教学与工程实际的结合。
在课程教学的各环节，以“材料力学”为例，不仅需要引导学生完成知识点的学习、掌握，实现知识的积累，还需要促进学生思考和理解这些知识背后的依据、原理，帮助学生体悟知识的应用过程。需要考虑的方面和可以采取的措施如下。
（一）教学环节
在组织教学内容时，应不拘泥于所授教材，注重课程知识的横向应用，突出“材料力学”研究问题的思路和解决问题的方法；注意结合工程实例和生活事例，侧重现象分析和规律探讨，激发学生的学习热情。以学生为中心，制定教学方案。在课堂教学中要激发学生的好奇心，抓住学生的注意力。尽可能结合时事、结合突发事件、结合新技术的应用，采用青年人更易接受的流行语言和词汇来讲解和体现力学规律。可适当减少习题的讲解，增加工程实例的分析和探讨。通过若干完整的工程实例分析，来展示力学知识的运用，体现本学科的重要性，并澄清本学科的学习特点，帮助学生尽快地适应本学科的学习。在习题的讲解中，注意区分典型例题与非典型例题，厘清处理典型例题的通用方法与处理非典型例题的特殊方法的关系，尽可能地解除学生的畏难情绪，排除学习障碍。
在教学手段上，利用青年人对计算机、手机等新技术应用具有浓厚兴趣的特点，可将多媒体教学与传统教学有机结合，尽可能地将多种元素引入进课堂教学中来，比如CAI课件、动画、电影、CAD、CAE等。
在教学方法上要转变教学观念，将传统教学方法与现代化教学手段和资源结合起来，不断优化教学方法。可通过绪论课与力学史、基础力学教学中的人文因素[8]与力学美等的介绍[9]，以及借鉴小说与评书的论述方式，来引起学生的好奇心。
同时，教师还应不断提升自身的专业素质，坚持开展科研，加深和拓宽对本学科的认识，始终站在学科前沿来引导学生。
（二）实践环节
基础力学是解决复杂工程课题的理论基础，工程应用是基础力学的最终目标，同时也是激发学生学好基础力学课程和产生工程意识的前奏。基础力学的工程应用是提高学生学习兴趣的一个重要渠道。
现有的力学实验大多内容简单，过程死板，结果已经预知，仅仅只是验证性实验，而不具有探索性和创新性，难以引起学生的好奇心与求知欲。且分组完成，相对缺乏思考性和启发性，个人的参与性不强，不利于学生创新意识的培养。
实践环节教学改革十分重要的内容就是要增添实验内容，增强学生的选择性和参与性，如各种材料力学性能的测试、组合变形实验、复合梁实验等。并结合工程问题、结合学生的大作业等，进一步提出实验课题，让学生自主设计实验及相关装置并完成实验，如超静定结构实验、各种界面梁的弯扭实验等。对于新的实验内容，只给定实验要求，由学生自己完成对实验内容的分析、制定实验方案、选择实验仪器和设备、分析和处理实验数据、撰写实验报告。这样有利于加深学生对课堂教学内容的理解，提高学生的实验动手能力、分析问题与解决问题的能力。
（三）考核环节
当前考核环节的主要弊端是以期末考试来决定课程成绩。对考核环节的改革应该是全面重视课后作业、大作业、实验报告、期中期末考试，并逐渐开拓平时测试、工程实例分析、自主实验设计等多种考核方式，合理分配时间和设置相互之间的权重，最终形成课程成绩。
其中，最为常见的考核环节是课后作业的批改。要加强学生对平时作业的重视程度，引导学生独立、积极地完成作业。教师要及时、认真地布置和批改作业，从作业中得到课程教学的信息，并在下一阶段的教学中加以处理；同时将批改情况积极反馈给学生，引导和帮助学生采纳反馈信息，进行复习。
大作业与课程论文作为一种普遍性的探索模式得到了较为广泛的认可，是创新精神和创造能力培养的很好方式。选题可以多种多样，如学习体会、章节总结、一个知识点的深入讨论或一个具体生活或工程实例的解决。选题的范围可以源自生活的方方面面，比如沥青路面的变形、塌陷、开裂，树木大风过后的刮倒、树枝折断，交通信号灯杆的歪斜等学生可能目睹但未进行认真思考的现象，抓住学生的好奇心理，激发他们的探索热情。一般由学生自主选题，以教学大纲为基础，在教师的指导下自由地进行知识拓展，并按科技论文的模式来完成，从而使学生的科研素质得到初步培养。
一般说来，由于当前实验环节都是分组同时进行的相同实验，实验报告也是按照固有格式完成，导致实验报告难以反映实际情况。不妨采取自主实验设计、完成相关实验并最终形成实验报告的方式来考核。这对于学生个人能力的要求较高，需要充分发挥学生的主动性等，也需要教师的积极指导和帮助。
考试可以采取闭卷与开卷相结合、平时测试与期中期末考试相结合、自我测评等多种方式，避免期末考试定成绩的做法。要增加适量的综合性和灵活性的题目，注重全面系统、深入浅出以及知识与应用相结合。开发网上训练与测试系统。
材料力学论文范文6
【关键词】 纺机专业；基础力学；实验教学；存在不足；创新思路
一、引言
基础力学是纺织机械等专业必备的一门技术基础课，基础力学实验教学是基础力学教学体系的一个有机组成部分，是培养学生综合素质的重要教学环节，它在培养学生的设计实验方案能力、动手能力、数据分析能力等方面具有不可替代的作用［1］。随着我国实验教学改革的不断深入，基础力学实验教学的内容与教学方式也应不断更新发展，以便能够更好地培养学生的技能和创新意识与能力，为学生今后从事科学技术领域的研究奠定基础。本文分析目前基础力学实验教学内容与方式方面存在的问题和不足，并结合教学实践提出实验教学改革的创新教学思路。
二、基础力学实验教学现状分析
1、实验教学方法不利于培养学生的主动性、积极性
长期以来基础力学实验从属于基础力学课程，目前的实验教学仍然以验证性实验为主，强调对理论知识的补充说明过程，验证理论知识的正确性，以及和实际情况是否符合，导致学生在做实验的过程中只动手，不动脑，只要按照实验步骤操作，就可得到预期的实验数据，这种实验教学模式，根本不能激发学生对实验课的兴趣，更谈不上给不同兴趣、不同潜力的学生提供学习和研究的机会［2］。
2、综合性、设计性、实用性的操作实验无法开出，实验材料太单一
通过基础力学的学习，本应让学生了解工程中常用材料的力学性能，但目前开出的“金属拉压试验”，只是对低碳钢、铸铁进行常温下拉压性能的验证实验，而对现代工程中大量涌现的新型材料，如复合材料、聚合物等在高温及低温下的力学性能试验，却由于设备及学时等原因无法涉及。
3、实验教学考核体系不完善
由于实验学时少，考核只以出勤和实验报告为准，对实验教学没有单独的操作考试，在理论考试中实验方面的考核内容也较少，这样对学习不够主动的学生起不到监管的作用［3］。
4、实验教学与科研结合不密切
目前实验设备主要用于教学，实验室虽然向所有教师开放，但总的来说设备在科研方面的利用率低。实验室的建设和发展走产学研结合的道路还是任重道远［4］。
三、创新教学思路
对实验教学进行创新教学，首先要明确基础力学实验教学改革的思路，我们坚持以充分调动学生的学习主动性为主线，同时考虑对实验教学组织和管理模式进行改革，力学教学实验中心将“夯实基本技能，强化应用背景，提升综合能力，激发创新精神”作为基础力学实验教学改革的思路。
1、引导学生进入实验状态，激发学生对实验的兴趣
实验教师在实验前，通过多媒体课件向学生讲解实验目的、实验原理、实验步骤以及实验设备的具体操作和注意事项。首先，在讲解的过程中，教师要向学生提出一些问题，让学生带着要解决这些问题的想法去做实验。其次，教师要善于引导学生观察不同的实验现象和实验数据，挖掘出这些实验现象和数据背后隐藏的真理。再次，教师要适当地联系实验在工程实际中的应用，激发学生做实验的兴趣。
2、更新基础力学实验教学模式，探索新的高效直观的教育方法
开发基础力学实验教学多媒体课件，开展计算机辅助教学来促进实验室教学手段的现代化［5］。基础力学实验仿真演示软件针对工程力学、材料力学、建筑力学课程的低碳钢拉伸、铸铁拉伸、低碳钢压缩、铸铁压缩、低碳钢扭转、铸铁扭转实验，在计算机上以动画形式仿真实验过程，直观、形象地显示材料在外力作用下发生拉伸、压缩、扭转变形时的破坏特性和变形规律，绘制材料在拉伸、压缩、扭转变形时的应力――应变关系曲线图，并在图上标注材料的主要力学性能指标，如：屈服极限、强度极限，动态再现了材料发生拉伸、压缩、扭转变形时的实验过程。力学仿真演示软件让学生直观、形象了解材料的力学性能，使学生一方面足不出户就可预习、熟悉相关实验的功能，了解实验流程，另一方面，可以提高实验效率，降低实验成本，增强学生学习的积极性，取得较好的教学效果。
3、实行开放性实验和网上选课系统
给学生充足的时间和空间，突破材料力学实验教学的传统方式，实现全面开放实验室，建立相对独立的实验教学体系，打破班级授课制，开发网上选课系统，让学生自己在网上选课，按分散式教学模式组织实验教学。全面开放实验室，调动学生的主观能动性，使每个学生都有动手操作机器的机会，提高仪器设备的使用率。同时实验室开放能最大限度地利用实验室资源，实验室开放后，学生自己选择实验项目，实验的频率和实验循环的节奏由学生自己调节，这使得实验室的容量大幅度提高，实验用房得到充分的利用。
4、提高设备的利用率，实现产学研结合
为了充分发挥实验室的作用，必须要改革原来仅限于本课程教学使用的封闭型管理的体制，逐步实行实验室的对外开放，为全院的教学和科研服务。目前，一般高等院校的很多青年教师因无经费或缺实验条件做前期的研究工作，出不了论文，因而很难申请到省级或国家级的科研课题。基于此，实验室应向全校教师开放，鼓励教师，特别是理论教学的教师多进实验室，利用现有设备开展科研，这不仅可以提高实验室的仪器使用率，有利于全院教学、科研的开展及水平的提高，也为打破原来封闭的小而全的实验室建设模式，建设开放性实验室做一些有益的尝试。
四、结语
基础力学实验教学改革以培养学生实验能力，提高学生素质为目标，建立多模式的实验考核制度，保证实验教学质量不断提高。为此，学校在加大实验设备投入的同时，应充分利用现代化的教学手段及开放性、创造性的思维方式，对现有的教学方法及考核制度进行改革，全面促进实验教学质量及学生综合能力的提高。
【注 释】
［1］ 郑毅敏，王春秀.工科实验室建设的思考［J］.实验技术与管理，2008.25(1)147.148.
［2］ 冯英先，徐志洪.工程力学实验教学改革的探索［J］.实验室研究与探索，2004.23(6)64.65.
［3］ 徐英.提高实验教学质量培养学生创新意识［J］.实验科学与技术，2010.8(5)76-78.
［4］ 马亚杰，于泓.高校实验教学改革探索与培养学生创新能力探析［J］.黑龙江科技信息，2010(31)248-248.
［5］ 吴本英，马金柱.地方高校材料力学实验教学的实践与探讨.继续教育研究,2008.(2)88-89.
