導(dǎo)語：如何才能寫好一篇材料力學(xué)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

與圖1不同，鐵有三種固態(tài)，分別是α-Fe、γ-Fe和δ-Fe，其中γ-Fe為密排面心立方結(jié)構(gòu)，α-Fe和δ-Fe為體心立方結(jié)構(gòu)。并且，圖2中有三個三相點，分別為氣-液-δ-Fe；氣-γ-Fe-δ-Fe和氣-γ-Fe-α-Fe。通常情況下，F(xiàn)e是磁性的α-Fe，組織類型有鐵素體、珠光體和貝氏體等；通過成分和工藝控制常溫下可得到γ-Fe，如奧氏體不銹鋼304、310等。Fe的p-T相圖的講解，增強學(xué)生識別單組分相圖的能力。課堂上通過工業(yè)生產(chǎn)實例，加深了同學(xué)們對Fe的認(rèn)識；并建立了物理化學(xué)相圖知識與學(xué)生專業(yè)—金屬材料之間的聯(lián)系。解決學(xué)生“材料專業(yè)為什么學(xué)物理化學(xué)？”的困惑。

2兩組分液態(tài)完全互溶系統(tǒng)的相圖

雖然二組分系統(tǒng)的氣—液平衡相圖依據(jù)組分在液態(tài)的互溶情況各有其特點，但液態(tài)完全互溶系統(tǒng)構(gòu)成了這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)[4]。對于這種相圖，我們除了讓學(xué)生掌握相圖中各相區(qū)的組成、相態(tài)和杠桿規(guī)則外，還注重讓學(xué)生學(xué)習(xí)氣相線和液相線的繪制方法和細(xì)節(jié)信息。其繪制過程如圖3所示，先配制不同比例的二組分混合物，再升高溫度測試混合物的熔點，通過描點—連線得到相圖。從而培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗繪制相圖讀取相圖細(xì)節(jié)信息的全面能力。通過學(xué)習(xí)繪制相圖，可使學(xué)生對相圖的全部信息有較深刻的認(rèn)識、理解及較好的運用。為了便于學(xué)生掌握此類相圖及其應(yīng)用，在教學(xué)中我們通過物相點隨溫度的變化的實例，講解其液相與氣相及組成在該過程的演變情況。重點分析了第一個氣泡點產(chǎn)生的壓力、組成及最后一滴混合液消失的壓力、組成，以及其逆過程這一難點。并將相圖理論與工業(yè)精餾裝置聯(lián)系起來，激發(fā)學(xué)生對該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣。

3具有轉(zhuǎn)變溫度的二組分固態(tài)部分互溶、液態(tài)完全互溶的液固平衡相圖

具有轉(zhuǎn)變溫度的二組分固態(tài)部分互溶、液態(tài)完全互溶的液固平衡相圖，是學(xué)生學(xué)習(xí)中最難掌握的內(nèi)容。我們通過講解物相點的降溫過程的物相變化和步冷曲線的繪制，并借助動畫展示具體過程，使該部分內(nèi)容更加形象和生動，便于理解和掌握。同時，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動手能力。

4相圖在金屬材料中的應(yīng)用

4.1在金屬材料設(shè)計中的應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)和科研實踐涉及到的金屬材料通常為多組分的平衡系統(tǒng)，所以其相圖更為復(fù)雜。為了得到材料的擬服役性能，需要對材料進行設(shè)計和加工。相圖在材料設(shè)計中起著至關(guān)重要的作用，例如，在設(shè)計奧氏體不銹鋼時，為了得到單一奧氏體組織，需擴大相圖中奧氏體區(qū)，使其在冷卻過程中不發(fā)生γ-Feα-Fe的轉(zhuǎn)變。根據(jù)相圖，改變系統(tǒng)的組成，增加穩(wěn)定奧氏體元素，如Ni、C等是最常用的方法。當(dāng)然，為了系統(tǒng)的平衡，其他元素也需做相應(yīng)的改變。應(yīng)用相圖時，為了提高設(shè)計組織的準(zhǔn)確性，需要考慮平衡相圖與實際相圖的差別。

4.2在金屬材料加工中的應(yīng)用在金屬材料的熱加工過程中，隨著加工溫度的不同，其物相也發(fā)生相應(yīng)的變化?？赏ㄟ^控制軋制參數(shù)和冷卻過程，改變材料的相變溫度和組織類型，得到高性能的金屬材料。例如，在鋼鐵生產(chǎn)中，熱軋鋼板控制軋制與控制冷卻(TMCP)工藝，通過加大壓下量增加累積位錯，為相變過程提供更多的高能量相變形核點，以得到細(xì)小晶粒組織，提高鋼的強韌性。通過控制冷卻速率，可改變相變后的組織形態(tài)，在650℃以上發(fā)生相變得到珠光體和鐵素體組織，在450~600℃區(qū)間主要得到貝氏體組織的鋼材，在更低溫度下發(fā)生相變得到馬氏體組織，不同的組織賦予材料的不同的性能[5]。4.3在金屬熱處理中的應(yīng)用相圖不僅在金屬材料的設(shè)計和加工中具有指導(dǎo)下作用，而且在材料的熱處理過程中也具有重要的應(yīng)用價值。例如，在金屬材料的退火、淬火和正火中具有重要作用。淬火過程主要是控制冷卻速率，使相變溫度發(fā)生在較低溫度區(qū)，得到低溫轉(zhuǎn)變組織。正火溫度需在γ-Fe相區(qū)，需要根據(jù)相圖和化學(xué)成分判斷其奧氏體化溫度，從而確定正火的加熱溫度。嚴(yán)格的說，確定熱處理的升溫速率和降溫速率也需要參考相應(yīng)的相圖。通過相圖在金屬材料領(lǐng)域的應(yīng)用的介紹，學(xué)生對本專業(yè)和學(xué)習(xí)物理化學(xué)的重要性均有了清晰的認(rèn)識，他們的學(xué)習(xí)積極性也顯著提高。

5結(jié)語

篇2

小學(xué)生思想政治教育工作是用正確的思想觀念、政治觀點、道德規(guī)范，對其施加有目的、有計劃、有組織的影響，幫助孩子們在人生之初扣好第一?？圩?，使他們逐步成長為符合中國特色社會主義建設(shè)需要的有理想、有道德、有知識、有紀(jì)律，具有高尚思想品德的社會有用之才。小學(xué)生的思政教育工作，

要做到

“五個注重”：

一要注重循序漸進。

小學(xué)階段的教育，

在人的一生中起著重要的啟蒙作用。

小學(xué)生的思想既存在單純、可塑性強的特點，又存在注意力難以集中、

心理承受能力較差的弱點。所以，對小學(xué)生進行思想政治教育要注重內(nèi)外部因素相結(jié)合，

把情感態(tài)度和價值觀的要求滲透于日常教學(xué)之中，

逐步提高學(xué)生的品德修養(yǎng)，

培養(yǎng)他們的良好個性和健全人格。

二要注重班風(fēng)建設(shè)。班級是小學(xué)生的主要活動場所，營造一個健康向上的班集體，有利于培養(yǎng)學(xué)生積極進取的思想意識。

要注重因人施教，營造溫馨班級，

充分發(fā)揮學(xué)生各自長處，

為班集體建設(shè)作出應(yīng)有的貢獻。要引導(dǎo)學(xué)生自覺投身于思想政治的學(xué)習(xí)當(dāng)中，促動孩子們在積累個人學(xué)識的同時，積極投身集體活動和社會實踐，培樹自覺主動為大家、為班集體、為社會服務(wù)意識。

三要注重言傳身教。“師者，傳道授業(yè)解惑也?！苯處熢诮虒W(xué)過程中堅持傳播正能量，

做學(xué)生的榜樣，

這是師者的天職，更是教師的畢生追求。教師要增強責(zé)任意識，

以良好的師德影響學(xué)生，要把管理與育人、教書與育人有機結(jié)合，溝通師生之間的感情，使學(xué)生在愉快的情緒體驗中接受教育，以收到“親其師、信其道”的效果。

四要注重正面教育。

教育好下一代任重而道遠(yuǎn)，

需要體現(xiàn)于日常潤物細(xì)無聲的教學(xué)工作之中。

教師要堅持以正面教育為主，

使小學(xué)生堅定愛黨愛國的信念，

樹立強烈的民族自豪感和自信心，

從小培養(yǎng)孩子們開放、創(chuàng)新、競爭意識。

工作中要“偏愛”后進生、嚴(yán)愛優(yōu)等生、博愛中等生，

引導(dǎo)學(xué)生一起成長進步。

五要注重實踐活動。

學(xué)生優(yōu)良品德的培養(yǎng)，離不開廣泛的實踐活動。通過適時組織學(xué)生開展各種課堂內(nèi)外系列實踐教育活動，

為學(xué)生提供充足的“互動機緣”，讓學(xué)生汲取更多的“優(yōu)良養(yǎng)分”。

諸如開展文明服務(wù)、敬老愛幼、助人為樂等活動，可以最大限度地提升學(xué)生的興趣愛好，

激發(fā)學(xué)生的求知欲望，淬煉學(xué)生的品格情操，從而促其不斷自我成長，培養(yǎng)出新一代

“四有”新人。

總之，

單一的方法難以達(dá)到教育的目的，必須相互補充、配合，充分調(diào)動和激發(fā)小學(xué)生的積極性、能動性、主動性和創(chuàng)造性，

篇3

論文關(guān)鍵詞:材料力學(xué)；講授式；啟發(fā)式；教學(xué)質(zhì)量；創(chuàng)新能力 

論文摘要:材料力學(xué)是工科院校的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，起著承上啟下的作用。為達(dá)到提高教學(xué)效果的目的，合理運用多種教學(xué)手段是極為重要的。對于不同的教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)采取不同的教學(xué)手段。本文通過對材料力學(xué)教學(xué)改革的幾點討論和實踐來探討提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)適應(yīng)21世紀(jì)需要的人才。 

 

材料力學(xué)是工科院校的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，起著承上啟下的作用，不論在土木建筑、機械工程還是礦業(yè)工程等專業(yè)領(lǐng)域中都有著重要的應(yīng)用。材料力學(xué)是學(xué)生最早接觸的與工程實際密切聯(lián)系的技術(shù)基礎(chǔ)課之一（一般在大二下學(xué)期開課），其課程內(nèi)容本身對各專業(yè)的后續(xù)課程（包括其他專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課）有直接的影響；此外，這門課程的另外一個目的是培養(yǎng)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)的能力、創(chuàng)造學(xué)習(xí)的能力，這對于學(xué)生今后的學(xué)習(xí)、工作更為重要。隨著教學(xué)改革的不斷深入以及課程學(xué)時逐漸減少這一客觀現(xiàn)實，有必要改進教學(xué)方法，以達(dá)到教學(xué)基本要求。針對材料力學(xué)課程的特點及學(xué)生的情況，我們探索進行了材料力學(xué)的教學(xué)改革的方法和實踐。 

 

一、加強工程意識的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣 

 

我們在課程中刪減了一部分與大學(xué)物理重復(fù)的內(nèi)容，引入復(fù)合材料力學(xué)、彈塑性力學(xué)等近代力學(xué)知識（在以往講授梁的彎曲變形問題時，主要以鋼、鑄鐵為材料的矩形截面梁、工字形截面梁等為例。我們在改革實踐中引入了復(fù)合材料力學(xué)的部分內(nèi)容；在介紹“構(gòu)件的交變應(yīng)力”這一章中引入了“疲勞與斷裂”——斷裂力學(xué)的部分內(nèi)容等一些現(xiàn)代科技成果），通過傳統(tǒng)授課內(nèi)容的修訂，刪減部分陳舊的、與其他課程重復(fù)較多的內(nèi)容，極大地減輕了學(xué)生的負(fù)擔(dān)；增加了一些力學(xué)學(xué)科的現(xiàn)代科技成果介紹（包括各專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中現(xiàn)代力學(xué)的應(yīng)用），調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)課程的興趣與學(xué)習(xí)積極性。 

 

二、采用多樣化教學(xué)手段提高材料力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量 

 

各種教學(xué)手段,既有其優(yōu)越的一面，也有其不可避免的弊端。而發(fā)揮其長處,彌補其不足，實現(xiàn)各種方法的互補性，是選擇教學(xué)手段的依據(jù)。在教學(xué)實踐中我們采用了多種教學(xué)手段，改革傳統(tǒng)的教學(xué)方法，用最適當(dāng)?shù)姆绞绞箤W(xué)生以極大熱情學(xué)好材料力學(xué)知識，提高分析問題、研究問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神及創(chuàng)造能力。提高了材料力學(xué)課程的授課效果及教學(xué)質(zhì)量。  

（一）采用啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，研究問題的興趣 

“壞的教師講授真理，好的教師教學(xué)生發(fā)現(xiàn)真理?！辈捎脝l(fā)式教學(xué)，在講課過程中為學(xué)生創(chuàng)造積極思維的必要條件，教師講課時不必什么都要講，什么都要細(xì)，可以在一些適當(dāng)內(nèi)容上為學(xué)生留下思維空間，由學(xué)生自己得出結(jié)論，甚至是一些重要結(jié)論。如在畫剪力、彎矩圖時，導(dǎo)出彎矩、剪力和分布載荷的微分關(guān)系，這部分內(nèi)容正適合于學(xué)生剛學(xué)過高等代數(shù)的相關(guān)知識，完全可以讓學(xué)生做嘗試性推導(dǎo)，獨立得出結(jié)論。像這種簡單的理論推導(dǎo)交給學(xué)生自己去做，不僅極大地調(diào)動了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，而且使學(xué)生積極思考，并培養(yǎng)了他們研究問題的能力。傳統(tǒng)的材料力學(xué)的習(xí)題講解中注重步驟的規(guī)范，推導(dǎo)的縝密，不易調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。因而我們在講解習(xí)題的過程中，除了給出必要的提示外，盡量讓學(xué)生自己給出解題思路。且注重解題方法的多樣性，比如：在解靜不定問題時，可以采用變形比較法、摩爾積分法及應(yīng)用正則方程法等，讓學(xué)生自己總結(jié)各種方法的優(yōu)劣及各種不同類型題的最適用的解題方法。 

（二）采用形象化教學(xué)方式，提高學(xué)生理解能力 

材料力學(xué)是一門理論性較強、概念較抽象的課程，有一些概念一時還不易理解。所以我們把多媒體計算機系統(tǒng)納入教學(xué)計劃。多媒體可以克服傳統(tǒng)教學(xué)方法 

的許多弊端，以一種全新的面貌向?qū)W生傳輸知識。它把文字、聲音和視頻圖像有機地結(jié)合在一起，動靜結(jié)合，有聲有色，可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)材料力學(xué)的積極性，使學(xué)習(xí)變得更加有趣，可以吸引學(xué)生的注意力和啟發(fā)學(xué)生的想象力。如材力的變形公式都是建立在一定的變形假設(shè)基礎(chǔ)上的，以往講授這部分內(nèi)容時，連寫帶畫，又由表及里的推導(dǎo)，費了很大力氣，浪費了很多課時，學(xué)生還不一定理解，通過多媒體演示，既形象生動、調(diào)動了課堂的學(xué)習(xí)氣氛，又使學(xué)生可以一目了然地看到內(nèi)部的變形情況，很容易就總結(jié)出了變形規(guī)律。 

通過一些小教具演示和實驗，強化學(xué)生基本概念，比如：在介紹截面幾何性質(zhì)對構(gòu)件強度和剛度的影響，我們采用學(xué)生常用的直尺，在相同的載荷下，通過平放與豎放相互比較的方法使學(xué)生直觀地了解到不同截面的幾何性質(zhì)對構(gòu)件強度的影響；在壓桿穩(wěn)定中，選用截面形狀、材料、面積相同，長度不同的軟試件（如塑料管、塑料尺等），讓學(xué)生自己做試驗來體會不同長度壓桿的臨界力的不同等。實踐證明，這樣做不僅可以避免單純語言文字?jǐn)⑹龅娜秉c，還能增加學(xué)生對實際問題的認(rèn)識能力。 

（三）引入專題介紹，提高學(xué)生的實踐認(rèn)識能力 

為了使學(xué)生掌握所學(xué)理論知識在工程實際中的具體應(yīng)用，增強學(xué)生分析、研究、解決問題的能力，在教學(xué)過程中適當(dāng)引入了專題介紹。如彩虹橋倒塌原因分析，上海楊浦大橋橋面結(jié)構(gòu)力學(xué)性能分析，典型工程實例（由于疲勞強度原因引起的破壞現(xiàn)象分析等）專題。此種方式深受學(xué)生的歡迎，學(xué)生學(xué)習(xí)材料力學(xué)的熱情得到了極大地提高，分析、研究問題的能力也得到一定提高。 

（四）分析討論式訓(xùn)練和文獻報告式訓(xùn)練，啟發(fā)學(xué)生思維 

課堂討論是啟發(fā)學(xué)生思維的一種有效形式。在討論過程中，結(jié)合具體的問題進行理論復(fù)習(xí)、方法的應(yīng)用、補充知識、分析結(jié)果。這對學(xué)生思維能力的提高有很大的幫助。在授課過程中，我們在班級中成立了若干個課堂討論學(xué)習(xí)小組，由教師為學(xué)生指定學(xué)習(xí)討論內(nèi)容，學(xué)生在課下準(zhǔn)備出教案，經(jīng)教師指正后在課堂上由學(xué)生主講、教師輔助引導(dǎo)的學(xué)習(xí)方式。例如：在能量方法這一章中，對于前幾節(jié)比較簡單的理論推導(dǎo)；彎曲應(yīng)力中截面幾何性質(zhì)對構(gòu)件強度的影響等方面的內(nèi)容就采用了學(xué)生講解的方式。通過此種方式使學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、學(xué)習(xí)積極性、綜合能力等各方面均得到了大幅度的提高，使學(xué)生學(xué)會了怎樣去思考問題和發(fā)現(xiàn)問題。學(xué)生撰寫的科技報告質(zhì)量也逐次提高。 

為了配合以上改革措施，我們在素質(zhì)考核方面也進行了相應(yīng)的改革，在平時進行階段性測試、資格考試和水平考試相結(jié)合，并參考布置學(xué)生撰寫的科技報告和小論文及在參加力學(xué)創(chuàng)新設(shè)計大賽中取得的成績等來綜合衡量學(xué)生的綜合素質(zhì)、對本門課的掌握情況及給出成績。自實施了以上方法后，學(xué)生們在上課時積極參與討論問題，爭相發(fā)表意見、提出問題，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、學(xué)習(xí)積極性、綜合能力等各方面均得到了大幅度的提高。由此證明了力學(xué)課程初步改革的成效。 

 

篇4

2、主要課程：工程力學(xué)、流體力學(xué)、巖土力學(xué)、地基與基礎(chǔ)、工程地質(zhì)學(xué)、工程水文學(xué)、工程制圖、計算機應(yīng)用、建筑材料、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、工程結(jié)構(gòu)、給水排水工程、施工技術(shù)與管理。

3、主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)：包括工程制圖、認(rèn)識實習(xí)、測量實習(xí)、工程地質(zhì)實習(xí)、專業(yè)實習(xí)或生產(chǎn)實習(xí)、結(jié)構(gòu)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計或畢業(yè)論文等，一般安排40周左右。

4、主要專業(yè)實驗：材料力學(xué)實驗、建筑材料實驗、結(jié)構(gòu)試驗、土質(zhì)試驗等。

篇5

關(guān)鍵詞：團隊合作；材料力學(xué)；創(chuàng)新能力

作者簡介：徐鵬（1969-），男，山西永濟人，中北大學(xué)理學(xué)院副院長，教授。（山西 太原 030051）

基金項目：本文系2011年～2013年山西省高等學(xué)校教學(xué)改革項目“材料力學(xué)教學(xué)中提高學(xué)生力學(xué)建模與創(chuàng)新能力的研究與實踐”的研究成果。

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）06-0017-01

當(dāng)今世界，創(chuàng)新已成為經(jīng)濟社會發(fā)展的主要驅(qū)動力，創(chuàng)新能力成為國家競爭力的核心要素?！督逃筷P(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》（教高[2012]4號）指出：“加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和就業(yè)指導(dǎo)服務(wù)。把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿人才培養(yǎng)全過程?！蓖瑫r，當(dāng)今世界范圍內(nèi)的重大科學(xué)與工程技術(shù)實踐，越來越需要龐大的創(chuàng)新團隊進行多學(xué)科高度協(xié)同合作，所以善于與其他人交流互助、協(xié)調(diào)合作是創(chuàng)新人才的必備品質(zhì)。工科大學(xué)生除了要掌握本專業(yè)的基本理論、方法和知識以外，還應(yīng)具備開拓創(chuàng)新的意識、思維和能力。專業(yè)知識的傳授是教育的主要內(nèi)容之一，而創(chuàng)新意識、思維和能力的開發(fā)、培養(yǎng)則是教育更本質(zhì)、更核心的內(nèi)容。當(dāng)前高等學(xué)校應(yīng)在加強工科大學(xué)生基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，以強化創(chuàng)新能力和合作精神為核心，重構(gòu)課程體系，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，著力推動團隊學(xué)習(xí)方法，加強工科大學(xué)生創(chuàng)新能力訓(xùn)練和創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)。[1-4]本文在山西省高等學(xué)校教學(xué)改革項目支持下，針對機械類和近機械類大學(xué)生開展了材料力學(xué)課程教學(xué)改革，在提高學(xué)生創(chuàng)新能力方面進行了有益的探索。

一、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的整體思路

材料力學(xué)課程是理工科相關(guān)專業(yè)學(xué)生直接面向工程設(shè)計的重要技術(shù)基礎(chǔ)課程，它是結(jié)構(gòu)和強度工程師最主要的專業(yè)基礎(chǔ)課。隨著應(yīng)用型人才、復(fù)合型創(chuàng)新人才的社會需求不斷提高，以及有限元模擬和其他數(shù)值計算商業(yè)軟件的廣泛應(yīng)用，材料力學(xué)教學(xué)在掌握基本概念、方法的基礎(chǔ)上，應(yīng)加強培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用材料力學(xué)知識進行創(chuàng)新的能力。創(chuàng)新能力培養(yǎng)的整體思路主要包括：與傳統(tǒng)課堂授課模式相結(jié)合，通過團隊學(xué)習(xí)方式進行力學(xué)建模訓(xùn)練；依托學(xué)校創(chuàng)新平臺，通過參加全國大學(xué)生力學(xué)競賽和山西省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，加強對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、力學(xué)建模分析訓(xùn)練中對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

區(qū)別于以往材料力學(xué)教學(xué)過程中的“大作業(yè)”，力學(xué)建模分析訓(xùn)練需要以團隊合作完成，且更強調(diào)學(xué)生從工程和生活實際中自主選擇問題并提煉力學(xué)模型，最后提交PPT報告并選出各組代表上臺匯報。整個力學(xué)建模過程中每個學(xué)生都不是旁觀者，必須全力以赴參與，學(xué)生在小組中的作用及其參與程度作為評價學(xué)生學(xué)習(xí)的一個方面，從而能最大程度地調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性。為了培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神，在材料力學(xué)課程開始時把學(xué)生按學(xué)號分成學(xué)習(xí)小組，每個小組需要合作完成力學(xué)建模與分析報告，以《力學(xué)建模與分析報告指導(dǎo)建議書》的形式布置給各組。建議書包括以下主要內(nèi)容：所選取的工程問題描述和解釋（需要提供工程和生活實際的照片或網(wǎng)上的圖片）；簡化得到力學(xué)計算簡圖，包括載荷、約束、結(jié)構(gòu)尺寸以及材料，建立工程問題的力學(xué)模型；具體分析計算，包括強度、剛度等；本組的創(chuàng)新點說明；對本組在建模過程中表現(xiàn)的自我評價；小組成員在報告形成過程中的貢獻等。學(xué)生利用課后時間以小組形式研究討論，并及時與教師交流，教師因勢利導(dǎo)、因材施教，根據(jù)各組選擇問題的特點，發(fā)揚每個學(xué)生的長處，挖掘他們的潛能，使每個學(xué)生都各得其所，從而達(dá)到了創(chuàng)新教育的目的。

學(xué)生選擇的大多是身邊能看到的問題，涉及工程結(jié)構(gòu)和生活器具結(jié)構(gòu)等。例如指甲刀的強度校核、衣架強度與變形分析、普通插銷受力力學(xué)模型分析、門把手力學(xué)分析、單杠模型力學(xué)分析、人字梯結(jié)構(gòu)分析、街道信號燈桿的強度剛度分析、塔吊結(jié)構(gòu)模型及其力學(xué)分析、空調(diào)支架穩(wěn)定性力學(xué)建模、樓房雨棚的強度設(shè)計等等，涉及的領(lǐng)域和覆蓋的材料力學(xué)知識知識都較全面。報告的陳述和評價由學(xué)生來完成，主要從下面幾個方面進行評價：選題的綜合性和難易程度、力學(xué)模型建立是否準(zhǔn)確、分析計算是否正確、PPT制作和講解，最后把各組的評分表交回教師作為總評成績的一部分。

有的組反饋：“本組的創(chuàng)新點：在沒有試驗器材的情況下充分發(fā)揮我組的各個成員的想象力完成了任務(wù)；該例子非常接近生活，是我們大家每天都要碰到的力學(xué)實例”?！巴ㄟ^本次的力學(xué)建模，使我們認(rèn)識到生活中處處皆力學(xué)，更好地利用掌握的力學(xué)知識進行創(chuàng)新活動，最重要的是令我學(xué)會如何去思考一個問題，思維過程是非常重要的，并且學(xué)到了團隊協(xié)作的重要性?！?/p>

三、依托學(xué)校創(chuàng)新平臺的創(chuàng)新實踐

1.山西省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目

為了提高學(xué)生利用力學(xué)及其相關(guān)知識進行創(chuàng)新活動的能力，迫切需要建立培養(yǎng)創(chuàng)新能力的平臺體系，并根據(jù)建構(gòu)主義教育理論和學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)，設(shè)計創(chuàng)新能力培養(yǎng)的綜合體系，讓有興趣、有特長、有熱情的大學(xué)生和教師參與到創(chuàng)新實踐中來，從而培育大學(xué)生科技創(chuàng)新團體，調(diào)動大學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、積極性，形成良好的學(xué)風(fēng)和創(chuàng)新氛圍。我們鼓勵高年級本科生充當(dāng)科研助手，筆者從自己承擔(dān)的科研項目中提煉一部分適合高年級學(xué)生完成的內(nèi)容，和項目組同事組織學(xué)生申報并獲批了山西省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目3項。

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)首先必須有硬件平臺作保證，并且其硬件環(huán)境必須與圍繞創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標(biāo)所構(gòu)建的知識框架相適應(yīng)，山西省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目就提供了一個非常好的創(chuàng)新平臺和機會。這些活動具有實踐性強、探索性強和綜合性強的特點，有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和專業(yè)素質(zhì)。在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，4-5個人組成小組自主進行研究性學(xué)習(xí)，包括發(fā)現(xiàn)問題、設(shè)計實驗方案、組織設(shè)備及材料、實施實驗、考察調(diào)研、進行數(shù)據(jù)分析處理、撰寫總結(jié)報告和科學(xué)論文等。通過項目實施，促進高等學(xué)校積極探索創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的新模式，倡導(dǎo)以學(xué)生為主體的人才培養(yǎng)和研究性學(xué)習(xí)教學(xué)改革，建立以問題和課題為核心的教學(xué)模式，強化實踐教學(xué)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，使學(xué)生得到科學(xué)研究、發(fā)明創(chuàng)造和就業(yè)創(chuàng)業(yè)的初步訓(xùn)練，形成優(yōu)良的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)氛圍和文化，推動高等教育教學(xué)改革，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。

山西省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目對學(xué)生融合其所學(xué)知識，激發(fā)新知識學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維，培養(yǎng)動手能力、創(chuàng)造能力和協(xié)作精神具有明顯的作用，促進了創(chuàng)新素質(zhì)教育。

2.全國大學(xué)生力學(xué)競賽

以力學(xué)競賽為契機，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)力學(xué)的熱情與動力，探索力學(xué)素質(zhì)教育新途徑。在教學(xué)實踐中，我們充分利用校級、國家級力學(xué)競賽活動的時間連貫性特點，通過一系列的競賽輔導(dǎo)方式鼓勵學(xué)生積極參加比賽，在全程參與力學(xué)競賽、享受競賽樂趣的同時激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)力學(xué)的熱情與動力。經(jīng)過校級競賽選拔，組建競賽隊伍進行培訓(xùn)。因為時間有限，為了提高培訓(xùn)效果，將學(xué)生分為若干個小組，每個組由一名老師負(fù)責(zé)答疑。培訓(xùn)分為兩部分，首先是基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)、教材中難點和綜合內(nèi)容的挖掘。因為以前已經(jīng)學(xué)習(xí)過了，這部分比較枯燥，除了完成一些難度較大的題目，還要求組長定期集中起來各組的問題，及時請教指導(dǎo)老師。其次，進行歷屆競賽試題解析，將看似枯燥的力學(xué)基礎(chǔ)理論與具有趣味性生活實例結(jié)合起來，使學(xué)生體驗到力學(xué)的用武之地。通過這種自由討論、交流、補充、修正的方式，極大地激活了學(xué)生的創(chuàng)新思維，在潛移默化中提高了學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)力學(xué)的興趣。

通過創(chuàng)新基礎(chǔ)力學(xué)教育教學(xué)模式，創(chuàng)造了一種課程體系和課程內(nèi)容改革的引導(dǎo)機制，探索出一套切實有效的學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)知識和實踐相結(jié)合的競賽模式，搭建了一個培養(yǎng)高素質(zhì)力學(xué)人才的平臺和載體，轉(zhuǎn)變了教師對材料力學(xué)課程的傳統(tǒng)教育教學(xué)觀念，提升了水平能力，推動了力學(xué)教育教學(xué)改革，較好解決學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的問題。

四、結(jié)束語

在材料力學(xué)教學(xué)中提高學(xué)生的創(chuàng)新能力是社會發(fā)展的要求，也是課程體系、知識結(jié)構(gòu)變化的需要。

通過團隊合作學(xué)習(xí)和合作研究，最大限度地調(diào)動了絕大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)材料力學(xué)的主動性，激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新的動力，促進了材料力學(xué)理論和實踐的結(jié)合，有利于鍛煉學(xué)生的實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新性和實用性人才。

參考文獻：

[1]陳海英.機械類創(chuàng)新人才培養(yǎng)與教學(xué)改革[J].中國電力教育，2009，（7）：82-83.

[2]宋曦，楊靜寧.工科專業(yè)材料力學(xué)教學(xué)創(chuàng)新的探索與實踐[J].力學(xué)與實踐，2010，32（2）：142-143.

篇6

（蚌埠學(xué)院 機械與電子工程系，安徽 蚌埠 233030）

摘 要：結(jié)合應(yīng)用技術(shù)型本科院校的自身特點和辦學(xué)定位，以扎實理論基礎(chǔ)、突出創(chuàng)新意識和強化實踐應(yīng)用為培養(yǎng)目標(biāo)，從理論教學(xué)、實驗教學(xué)和考核方式三方面進行了材料力學(xué)課程教學(xué)改革探索，實踐證明，通過改革取得了較好的教學(xué)效果.

關(guān)鍵詞 ：應(yīng)用技術(shù)型本科；材料力學(xué)；課程改革

中圖分類號：G642文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1673-260X（2015）07-0236-03

從2014年年初教育部2014年工作要點中提出“探索本科層次職業(yè)教育”，到2月26日國務(wù)院常務(wù)會議做出“引導(dǎo)部分普通本科高校向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型”戰(zhàn)略部署，再到3月25日教育部在京召開2014年度職業(yè)教育與繼續(xù)教育工作會議提出“推動地方本科學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展”，再到4月25日在河南省駐馬店市舉辦首屆“產(chǎn)教融合發(fā)展戰(zhàn)略國際論壇”形成關(guān)于建設(shè)應(yīng)用技術(shù)型本科院校的“駐馬店共識”，一系列部署引起了社會各界尤其是教育界對應(yīng)用技術(shù)型本科教育的廣泛熱議.應(yīng)用技術(shù)型高校以培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)類人才為辦學(xué)定位，其培養(yǎng)的學(xué)生動手能力強于研究型大學(xué)培養(yǎng)的學(xué)生，理論基礎(chǔ)和專業(yè)能力又強于高職院校培養(yǎng)的學(xué)生.對學(xué)生的教育不能沿襲傳統(tǒng)本科的教育模式，需要進行一系列地改革.

材料力學(xué)是機械類、土木類等工程類專業(yè)的一門主干課程，是某些專業(yè)碩士研究生入學(xué)考試的一門專業(yè)基礎(chǔ)課.在教學(xué)過程中要綜合運用課程中所學(xué)到的有關(guān)知識與技能，結(jié)合各種實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，進行工程技術(shù)人員所需的基本訓(xùn)練，為學(xué)生進一步學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程和有目的從事工程設(shè)計工作打下基礎(chǔ)，因此材料力學(xué)課程在工程類專業(yè)的教學(xué)計劃中占有重要的地位和作用.

筆者通過近幾年的材料力學(xué)教學(xué)經(jīng)驗，為適應(yīng)應(yīng)用技術(shù)型本科教育，總結(jié)了該課程在理論教學(xué)環(huán)節(jié)、實驗教學(xué)環(huán)節(jié)和考核方式三方面的改革，通過實踐證明，取得了良好的教學(xué)效果.

1 理論教學(xué)環(huán)節(jié)改革措施

1.1 適應(yīng)工程實踐的需求，編寫突出工程應(yīng)用理念的教材

材料力學(xué)與很多領(lǐng)域的工程緊密相關(guān)應(yīng)用廣泛，它的概念、原理及公式看似簡單枯燥，其實際是把工程中的實際問題抽象為理想的力學(xué)模型.首先，教材在內(nèi)容安排上要保證學(xué)生有較厚實的基礎(chǔ)滿足本科教學(xué)的基本要求，使學(xué)生日后具有較強的理論基礎(chǔ)和發(fā)展后勁.其次，教材的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)遵循“知識新、結(jié)構(gòu)新、重應(yīng)用”的方針，突出特色，強化應(yīng)用.圍繞培養(yǎng)目標(biāo)，以工程應(yīng)用為背景，通過理論與工程實際相結(jié)合，構(gòu)建工程應(yīng)用型本科教材.教材在概念的說明和例題的選擇上要有一定比例的實際問題，將知識深入淺出、生動形象、耐人尋味，使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撆c工程實際相對應(yīng)，在以后的工程實際中準(zhǔn)確靈活的應(yīng)用.

1.2 以“技術(shù)需求”作為教學(xué)主線，融入“工程化”的教學(xué)內(nèi)容

以“技術(shù)需求”作為教學(xué)主線，就是使教學(xué)主題具有實際工程針對性，明確應(yīng)用型本科院校教師的教學(xué)目標(biāo)及學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo).“理論聯(lián)系實際”是材料力學(xué)這一專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的一貫宗旨.現(xiàn)代高等教育提倡的理論聯(lián)系實際的目的已不僅限于要利用形象直觀的事物去幫助理解抽象難懂的理論，更要直接明白理論是如何運用到實際中的.在教學(xué)課堂上不同的內(nèi)容中不同程度地融入“工程化”思想，合理、自然、準(zhǔn)確地在理論課教學(xué)中融入“工程化”的教學(xué)內(nèi)容[1]，基本思路如下：（1）理論性強的內(nèi)容，盡可能地用實驗的例子或從實際結(jié)構(gòu)的角度去消化理解.（2）文字描述性的內(nèi)容，最好把它歸納在實際應(yīng)用上.（3）例題的講解要引發(fā)學(xué)生對解決實際問題的思考.（4）把實際工作經(jīng)驗和體會適時地引入到不同的教學(xué)內(nèi)容中.（5）注重對學(xué)生工程意識的培養(yǎng).

1.3 轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，推廣案例式啟發(fā)引導(dǎo)的教學(xué)方法

案例教學(xué)是通過對一個來源于生產(chǎn)生活實際的、蘊含問題的具體教育情境的描述，教師與學(xué)生共同參與，引導(dǎo)學(xué)生對特殊情境進行討論的一種教學(xué)方法[2].課堂的45分鐘時間非常寶貴，要在有限的時間內(nèi)高效地傳授知識就需要充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.案例教學(xué)法則是以案例為出發(fā)點引出學(xué)習(xí)內(nèi)容，采用以學(xué)生討論發(fā)言為主教師啟發(fā)引導(dǎo)為輔的方法.案例給學(xué)生提供了同樣的情景和信息，學(xué)生從不同角度進行思考、分析，通過課堂討論提出不同見解、產(chǎn)生多種解決問題的方案，可以開拓學(xué)生的思路，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性和學(xué)習(xí)積極性，誘發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)真理、提高其分析問題和解決實際問題的能力，是傳統(tǒng)教學(xué)方法的升華.例如通過新聞報道河南沁陽一中在建圖書館因高支模失穩(wěn)造成的倒塌事件引入“壓桿穩(wěn)定”的概念、公式及工程實用性，再以著名的加拿大圣勞倫斯河魁北克大橋壓桿失穩(wěn)為案例，讓學(xué)生構(gòu)件力學(xué)模型，運用公式計算定量地說明失穩(wěn)原因，最后讓學(xué)生討論和總結(jié)哪些構(gòu)件還會出現(xiàn)失穩(wěn).通過案例教學(xué)讓學(xué)生深刻感受到所學(xué)知識的重要性和應(yīng)用性，也從工程實際層面加深對理論知識的理解.

1.4 借助網(wǎng)絡(luò)平臺，創(chuàng)新教學(xué)手段

網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展為現(xiàn)代教育手段提供了更好地平臺.大學(xué)生有迅速掌握新信息、新知識、新技能的能力，大學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也是最廣泛最普遍的群體，我們要充分利用這一特點在教學(xué)工作中進一步轉(zhuǎn)變教育教學(xué)思想、更新教育教學(xué)觀念，充分運用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺.例如慕課（MOOCs，Massive Open Online Courses）即大規(guī)模在線開放課程，借助先進的網(wǎng)絡(luò)平臺匯聚海量名校名師名課，就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代教育理念的融合產(chǎn)物.筆者所在的院校引入了“慕課”，教師和學(xué)生可以從這一網(wǎng)絡(luò)平臺上汲取廣泛的、珍貴的、多樣的專業(yè)知識，更為重要的是為教師和學(xué)生提供了專門交流學(xué)習(xí)的平臺，教師可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺對所授課程班級的學(xué)生網(wǎng)上布置作業(yè)、批改作業(yè)，發(fā)起測驗，上傳教學(xué)資料，推薦學(xué)術(shù)視頻，及時答疑，發(fā)起討論，通知等，大大增加了與學(xué)生交流的機會，改善了授課學(xué)時的局限性，豐富了教學(xué)內(nèi)容，拓展了教學(xué)手段.通過使用發(fā)現(xiàn)采用這種全新的教學(xué)手段，教師和學(xué)生不僅能夠快速適應(yīng)而且有極大的熱情，對教師的教學(xué)水平和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果都得到了一定程度的提升.

2 實驗教學(xué)環(huán)節(jié)改革措施

2.1 加強實驗室建設(shè)，為實驗教學(xué)提供可靠保障

實驗教學(xué)是加強專業(yè)知識教育，增加學(xué)生的感性認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，實驗室的規(guī)劃與建設(shè)對實驗教學(xué)十分重要.一是要加強實驗室的硬件設(shè)備建設(shè).目前我校材料力學(xué)實驗室有2臺微機控制萬能試驗機、2臺微機控制扭轉(zhuǎn)試驗機、10套多功能組合實驗組合裝置、10套程控靜態(tài)應(yīng)變儀，可以滿足同時多組學(xué)生做力學(xué)實驗的能力及材料力學(xué)基本型、綜合型、設(shè)計和研究型實驗的開設(shè).二是要加強實驗室的軟件建設(shè).建立“實驗室管理信息平臺”，提高實驗員業(yè)務(wù)水平，建立實驗室開放式運行機制，打破學(xué)科和專業(yè)壁壘，建立面向多學(xué)科、多專業(yè)的實驗教學(xué)中心，滿足學(xué)生的自主實踐和研究性學(xué)習(xí)，提高實驗室的使用效率和服務(wù)水平.

2.2 加強虛擬實驗室建設(shè)，拓展實驗內(nèi)容

目前許多應(yīng)用型本科院校只開展驗證型實驗、演示型實驗，但這必定會影響應(yīng)用型人才培養(yǎng)的質(zhì)量，已不能滿足新形勢下的教學(xué)要求，而加強虛擬實驗室建設(shè)可以有效地拓展實驗內(nèi)容，提升實驗教學(xué)質(zhì)量.虛擬實驗室是一種基于Web技術(shù)、VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建的開放式網(wǎng)絡(luò)化的虛擬實驗教學(xué)系統(tǒng)，是現(xiàn)有各種教學(xué)實驗室的數(shù)字化和虛擬化.虛擬實驗室由虛擬實驗臺、虛擬器材庫和開放式實驗室管理系統(tǒng)組成.虛擬實驗室為開設(shè)各種虛擬實驗課程提供了全新的教學(xué)環(huán)境.虛擬實驗臺與真實實驗臺類似，可供學(xué)生自己動手配置、連接、調(diào)節(jié)和使用實驗儀器設(shè)備.學(xué)生利用虛擬器材庫中的器材不僅可以進行傳統(tǒng)的基本驗證型實驗還可以自由搭建任意合理的綜合型實驗，案例實驗和設(shè)計研究型實驗.基本型實驗以了解材料的力學(xué)性能為知識重點，著重培養(yǎng)學(xué)生掌握使用操作實驗設(shè)備、獨立完成實驗的能力；綜合型實驗以綜合性理論分析與實驗分析相結(jié)合為知識重點，著重培養(yǎng)學(xué)生完全獨立的實驗分析能力.案例實驗和設(shè)計研究型實驗以工程實際或模擬工程實際為背景，著重培養(yǎng)學(xué)生綜合的工程分析能力[3].以虛擬實驗室為平臺拓展材料力學(xué)實驗內(nèi)容，有利于培養(yǎng)學(xué)生的操作能力、分析診斷能力、設(shè)計能力和創(chuàng)新意識.在虛擬實驗室中，學(xué)生更易獲得相關(guān)的知識，科學(xué)的指導(dǎo)和敏捷的反饋.作為走在時代最前沿的教育工作者，應(yīng)積極地把虛擬化技術(shù)運用到實驗室開發(fā)中，把握時代脈搏，發(fā)揮虛擬實驗室在新時代教學(xué)和科研中的巨大作用.

2.3 改革實驗教學(xué)方式，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性

常規(guī)實驗課教學(xué)模式是教師講解—教師演示—學(xué)生分組實驗，這樣的教學(xué)模式比較單調(diào)，只有小部分主動的學(xué)生認(rèn)真聽講動手操作，大部分學(xué)生只是圍著看并不動手，這樣就不能集中所有學(xué)生的注意力，達(dá)到鍛煉學(xué)生動手實踐的目的.因此筆者在實驗課的教學(xué)方式進行了改革，綜合運用以下幾種方法：（1）首先教師講解實驗原理，然后教師指導(dǎo)學(xué)生進行實驗操作演示，再分組實驗.這種方式使教師能及時發(fā)現(xiàn)并糾正學(xué)生首次操作時易出現(xiàn)的問題，提醒學(xué)生實驗注意事項，且由于學(xué)生操作過程中會出現(xiàn)各種可能性，可以大大提高學(xué)生的興趣.（2）首先學(xué)生講解實驗原理，然后指導(dǎo)教師進行實驗演示的過程中隨機抽取學(xué)生說明實驗的下個步驟.這種方式可以督促學(xué)生課前預(yù)習(xí)實驗原理和步驟，由于隨時可能被提問，教師講解時所有學(xué)生的注意力也會被集中.（3）對于時間較短的實驗（如鑄鐵扭轉(zhuǎn)實驗），在實驗中實行“學(xué)生互相指導(dǎo)”方式，即由前一學(xué)生指導(dǎo)后一學(xué)生進行實驗操作，教師全程監(jiān)控.這種方式可以讓每位學(xué)生都作為“指導(dǎo)老師”，鍛煉所有學(xué)生的語言表達(dá)能力，達(dá)到扎實地掌握實驗步驟的目的.（4）學(xué)生分組實驗時每個同學(xué)都有任務(wù)，進行分工協(xié)作.這種方式使每個學(xué)生都要參與實驗，可以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，協(xié)作能力和集體意識.（5）綜合型和設(shè)計研究型的實驗，要求學(xué)生自己消化實驗原理，熟悉儀器設(shè)備，擬定實驗方案[3]，在開放式實驗室開放期間獨立完成實驗內(nèi)容，撰寫實驗報告.這種方式可以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、鉆研能力，創(chuàng)新能力以及給學(xué)生提供充分研究實驗的平臺.實踐證明，通過以上方法的綜合運用，學(xué)生對待實驗的責(zé)任心增強了，興趣濃厚了，學(xué)習(xí)效果和動手能力得到了顯著提高.

3 考核方式的改革

材料力學(xué)在課程設(shè)置上為必修課，考核方式為考試，以閉卷筆試為主，成績采用百分記分制，該門課程的考核方式一般依據(jù)課終考核成績和平時成績評定，即：總成績=（課終考核成績×百分比）+（平時成績×百分比）.課終考核成績占70%—80%，平時成績占20%—30%.依據(jù)上述理論教學(xué)環(huán)節(jié)和實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的改革方案，筆者對材料力學(xué)的考核進行了以下改革.

3.1 豐富考題，注重主觀題的考核

應(yīng)用型本科生不僅要有扎實的專業(yè)理論基礎(chǔ)知識，還要有一定工程分析能力，因此在期末考卷上不能只有基本的概念、理論和計算類的客觀題，還要有一定比例的設(shè)計類、分析類的主觀題.設(shè)置的主觀題可以沒有固定的標(biāo)準(zhǔn)答案或者有多種答案，注重考查學(xué)生對知識的應(yīng)用能力、分析問題和解決問題的能力及創(chuàng)新能力[4].

3.2 豐富平時成績的考核項目，注重平時學(xué)習(xí)過程

平時成績主要由學(xué)生出勤、課堂表現(xiàn)（包括課堂提問、課堂討論、回答問題、精神面貌等）、平時作業(yè)（包括課后習(xí)題、慕課系統(tǒng)的登陸學(xué)習(xí)情況及教師在系統(tǒng)里布置的作業(yè)、測試完成情況）、階段性測驗（閉卷、開卷或口試）、課程實驗、研究競賽等部分組成.任課教師要認(rèn)真、細(xì)致地總結(jié)每個學(xué)生的平時學(xué)習(xí)過程，嚴(yán)格抓好實施過程中的各個環(huán)節(jié)，保證平時成績的真實、準(zhǔn)確，切實發(fā)揮平時成績考核的引導(dǎo)作用，促進教學(xué)質(zhì)量的提高.

3.3 豐富考核形式，實行多元化的考試方式

改變一考定乾坤和以閉卷筆試成績?yōu)橹鞯目荚嚴(yán)砟?，考試目?biāo)采取多樣化的考試形式，如進行課堂討論、實際案例分析、寫專題論文等，以全面考察學(xué)生對知識的理解和實際應(yīng)用能力，改變過去學(xué)生為考而學(xué)，教師為考而教的局面[5-6].

3.4 注重考試分析，以考促教

考試的反饋信息具有重要的作用，它是評價教學(xué)效果的主要參考依據(jù)，也是教師改善教學(xué)效果的重要條件[4].筆者所在院校采用本校教師自主研發(fā)的試卷評價系統(tǒng)對考試類試卷進行試卷分析.試卷分析指標(biāo)有分?jǐn)?shù)值、最高分、最低分、全距、中位數(shù)、平均分、標(biāo)準(zhǔn)差、難度、區(qū)分度.教師對試卷批閱后，在試卷評價系統(tǒng)中輸入每個學(xué)生每項題型的得分，系統(tǒng)將自動生成每個題型的指標(biāo)值，教師從中可以明了地看出出題的難易程度，學(xué)生對不同題型的掌握程度，學(xué)生的成績分布，進而進行試卷分析、教學(xué)分析及其他存在問題，并提出改進措施和教學(xué)建議.通過考試分析，以考促改，以考促教，有針對性地指導(dǎo)教師進行教學(xué)改革，提高教學(xué)水平、教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果.

4 總結(jié)

新建本科院校向應(yīng)用技術(shù)型本科院校轉(zhuǎn)型是自身發(fā)展的必然選擇.積極開展關(guān)于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的研究，努力探索適合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)方法，為深化材料力學(xué)課程改革，推進大學(xué)教育，提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)的水平和質(zhì)量盡一份力.

參考文獻：

（1）張奎山.“面向工程化”的專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)思路[J].裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報，2003（3）.

（2）祝海林.落實“大工程觀”可從案例教學(xué)抓起[J].江蘇工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2007（1）.

（3）周新偉，王海波，曲貴民.材料力學(xué)實驗教學(xué)改革探索[J].濰坊學(xué)院學(xué)報，2005（4）.

（4）涂葉滿，張慶吉.應(yīng)用型本科院校課程考試改革研究綜述[J].東莞理工學(xué)院學(xué)報，2013（4）.

篇7

關(guān)鍵詞：工程問題；材料力學(xué)；教學(xué)實踐

作者簡介：王錦燕（1973-），女，河南洛陽人，中原工學(xué)院建筑工程學(xué)院，副教授；李冬霞（1956-），女，陜西咸陽人，中原工學(xué)院建筑工程學(xué)院，教授。（河南 鄭州 450007）

基金項目：本文系中原工學(xué)院校級教改項目“工程問題在材料力學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用與實踐”的研究成果。

中圖分類號：G642.0     文獻標(biāo)識碼：A     文章編號：1007-0079（2014）14-0101-02

改革開放以來，我國的高等院校培養(yǎng)了上千萬的工程技術(shù)人才，支撐了我國改革開放以來多年的經(jīng)濟高速增長，合理的工程教育結(jié)構(gòu)和體系迎合了社會對多層次、多種類工程技術(shù)人才的需求，目前我國的高等工程教育規(guī)模位居世界第一。但黨的十七大提出的建設(shè)中國特色創(chuàng)新型國家的目標(biāo)，給中國高等教育改革發(fā)展提出了迫切要求，迫切需要培養(yǎng)一大批能夠適應(yīng)和支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的工程人才、創(chuàng)新型工程人才、具有國際競爭力的工程人才。作為高等院校應(yīng)確立以德為先、能力為重、全面發(fā)展的人才培養(yǎng)觀念，改革工程教育人才培養(yǎng)模式，重視知識與工程問題的密切聯(lián)系，提高學(xué)生的工程意識和工程實踐能力。

為了能讓行業(yè)企業(yè)深度參與高等教育培養(yǎng)過程，強化培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程能力，高校能按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)表征培養(yǎng)工程技術(shù)人才。2010年6月23日，教育部在天津召開“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”啟動會，旨在為社會培養(yǎng)實用人才。何為工程師，工程師是具有從事工程系統(tǒng)設(shè)計、管理、操作和評估能力的人員，其與科學(xué)家最大的區(qū)別就是，科學(xué)家解決“為什么”，而工程師解決“怎么辦”?？茖W(xué)家探索世界發(fā)現(xiàn)法則，而工程師使用法則解決問題，實際上工程問題是工科課程的生命主線。但在實際的材料力學(xué)教學(xué)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生卻很少了解課程知識點包含的工程問題，理論與實際完全脫節(jié)，從而產(chǎn)生學(xué)而無用的認(rèn)識，嚴(yán)重影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性。筆者將把自己多年在教學(xué)過程中如何通過引入工程實例的分析和講解，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加深知識點的理解的心得與體會在此與大家分享，具體從以下幾個方面進行闡述。

一、課程內(nèi)容和課程體系

隨著科學(xué)及信息技術(shù)的發(fā)展，知識更新的周期越來越短，加上社會生存競爭越來越激烈，對人才的能力要求也越來越全面，因此在校學(xué)生學(xué)習(xí)的課程數(shù)目及內(nèi)容與以往相比，呈現(xiàn)不斷上升的趨勢。但學(xué)生在校學(xué)習(xí)的時間有限，因此分配給基礎(chǔ)課的學(xué)時逐年下降，和一些專業(yè)課老師聊天時，他們經(jīng)常感嘆每次都要先給學(xué)生補數(shù)學(xué)或力學(xué)知識才能開始專業(yè)課的講解，否則學(xué)生無法接受。另一方面，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，越來越多有關(guān)工程中的復(fù)雜力學(xué)問題可以通過計算機解決，但同時為了能對計算機計算結(jié)果的正確性和合理性給予判斷，對工程技術(shù)人員的力學(xué)素質(zhì)要求也更高了。材料力學(xué)就是在保證構(gòu)件強度、剛度、穩(wěn)定性的前提下，為設(shè)計既經(jīng)濟又安全的構(gòu)件提供必要的研究方法。[1]這門課涉及了大量的工程問題，針對不同問題選擇正確的研究方法尤其重要。面對學(xué)時內(nèi)容減少，質(zhì)量要求提高的矛盾，必須對材料力學(xué)教學(xué)內(nèi)容和課程體系進行必要的調(diào)整和修改，做到減學(xué)時但不減核心內(nèi)容，通過引入工程問題提高學(xué)生的積極性，加深學(xué)生對知識點的理解。

包括筆者在內(nèi)的基礎(chǔ)力學(xué)課程教師，通過多年在力學(xué)課程內(nèi)容和課程體系的改革取得了很多成果，但需要改革和思考的空間仍很大。作為學(xué)生大學(xué)階段的學(xué)習(xí)不是單純地應(yīng)付考試獲取文憑，作為教師大學(xué)階段的教學(xué)不僅僅是傳授知識，而應(yīng)該全面開發(fā)學(xué)生的認(rèn)知能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。[2]據(jù)此教學(xué)理念，應(yīng)以課程為引導(dǎo)，學(xué)生為中心，強化學(xué)生獲取知識、分析解決實際問題的能力，而不是解題的機器。

在保證主干知識體系基本完整，教學(xué)要求不降低的前提下，對教學(xué)內(nèi)容進行了合理的調(diào)整。要求學(xué)生養(yǎng)成預(yù)習(xí)的好習(xí)慣，了解課程的基本內(nèi)容，提高課堂的接受速度。在教學(xué)過程中，學(xué)生對繁瑣的公式推導(dǎo)感到枯燥無味，也沖淡了對問題的分析思路和方法，因此適當(dāng)壓縮了一些公式的詳細(xì)推導(dǎo)過程，突出公式推導(dǎo)的思路和方法，具體的推導(dǎo)過程學(xué)生可參考教學(xué)資料。同時對部分簡單例題只分析求解思路，省略詳細(xì)的求解過程。但同時加大力學(xué)問題的引入，多舉事例詳細(xì)介紹每個力學(xué)問題產(chǎn)生的工程背景，提出矛盾，分析解決問題的方法，強化力學(xué)知識在工程中的使用條件、范圍及局限性，從而更好地指導(dǎo)今后解決工程問題的能力。實踐表明，此舉提高了學(xué)生的興趣和積極性，課堂的教學(xué)效率、教學(xué)效果也提高了。

二、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法

課堂教學(xué)是一門藝術(shù)，如今的教學(xué)已不能是傳統(tǒng)意義上的填鴨教學(xué)。課堂上加強師生互動，教師應(yīng)充分利用教學(xué)資源及信息技術(shù)，力求生動、形象，使抽象問題形象化，但也要重點突出傳達(dá)給學(xué)生更多的信息和知識。在課堂教學(xué)中既要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)地位，又要充分尊重學(xué)生學(xué)習(xí)過程的主體地位，引導(dǎo)學(xué)生主動積極思考問題。

結(jié)合材料力學(xué)中的工程問題，提出問題分析矛盾，引出解決問題的概念和方法。例如在講解壓桿穩(wěn)定問題時，首先介紹1876年美國橫跨阿什特比拉河上同名橋的斷裂，[3]當(dāng)時列車從21米高處墜入河中，列車因鍋爐失火而燒毀，158名乘客中有92人遇難。但實際上橋梁斜撐桿設(shè)計時根據(jù)強度計算的臨界應(yīng)力是76.9Mpa，而斜撐桿的最大工作壓應(yīng)力41.2Mpa，安全系數(shù)為1.87，結(jié)構(gòu)應(yīng)是安全的，但為什么會發(fā)生事故呢？1907年加拿大圣勞倫斯河在架奎伯克橋時，橋梁倒塌，9000噸鋼材變成一堆廢墟。1922年冬天下大雪，美國華盛頓尼克爾卜克爾劇院倒塌，死98人，傷100余人，這些工程結(jié)構(gòu)的強度都沒有問題，但為什么還會發(fā)生這么嚴(yán)重的安全事故呢？通過介紹這些工程中的實際問題，激發(fā)了學(xué)生的興趣。為了加深學(xué)生對穩(wěn)定性的理解，筆者舉了一個簡單的例子：一長為300mm，橫截面尺寸為 20mm×1mm的鋼板尺，鋼的許用應(yīng)力為196MPa，問若按強度條件計算鋼板尺所能承受的軸向壓力是多少呢？學(xué)生很快得到答案3920N。但通過實驗發(fā)現(xiàn)當(dāng)軸向壓力達(dá)到40N時，鋼板尺就發(fā)生了明顯的彎曲變形，學(xué)生對這一結(jié)果非常吃驚。很自然筆者就引入對于此類細(xì)長受壓桿件的穩(wěn)定性問題，接下來的公式推導(dǎo)也就水到渠成。當(dāng)然公式講解完成，還要反復(fù)強調(diào)公式的使用范圍和條件，這點在材料力學(xué)中反映的尤為重要，對于一個工程問題選錯公式直接威脅結(jié)構(gòu)的安全。當(dāng)然在學(xué)生的習(xí)題作業(yè)中，筆者也經(jīng)常引入一些簡單的工程計算，加深學(xué)生的了解，激發(fā)學(xué)生的興趣。比如在講解組合變形時：一小型混凝土水壩墻，當(dāng)知道水平面高度時，問壩底的最大拉應(yīng)力和壓應(yīng)力是多少，水平面多高時壩底混凝土拉應(yīng)力為零？又如：一個中空的圓柱形磚制煙囪，考慮自重及承受的風(fēng)力，問煙囪應(yīng)建多高才能保證底部不受拉應(yīng)力？這些有著具體工程背景的習(xí)題，學(xué)生尤其感興趣，也真正體會到知識的用處，學(xué)習(xí)不再盲目。講解構(gòu)件內(nèi)力圖時，引入用于教室或倉庫的多跨帳篷，其屋架可簡化為三鉸拱力學(xué)模型，通過受力分析可計算各個鉸鏈的分力，再求解桿件內(nèi)力圖。這些實實在在的工程生活問題使學(xué)生明確了學(xué)習(xí)的方向，有了目標(biāo)，有了動力。

除了傳統(tǒng)模式下的布置課堂作業(yè)外，還根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及進程擬定一定的課外研討題目。這些課題可以是教學(xué)內(nèi)容的拓展或深入，也可以是構(gòu)件應(yīng)力和變形問題的數(shù)值模擬計算，或是一些工程模型的制作，幫助學(xué)生擴展思路，開闊眼界，緊密與工程實際問題聯(lián)系。當(dāng)然在選擇題目時，既要考慮題目本身的工程意義，又要與力學(xué)知識點緊密相關(guān)，難度適當(dāng)，具有一定的趣味性。[4]題目過難影響學(xué)生的積極性，太簡單又意義不大。例如布置學(xué)生制作紙質(zhì)橋梁，學(xué)生積極性非常高，充分結(jié)合課程中彎曲強度知識點，兼顧安全與美觀，集思廣益，動手動腦，個人能力得到提高。

同時要求學(xué)生學(xué)會上網(wǎng)查找相關(guān)知識點的科研方向，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識。雖然這些工作需要占用學(xué)生的課余時間，但俗話說興趣是最好的老師，學(xué)生有了興趣，學(xué)起來自然覺得輕松，也善于思考，達(dá)到事半功倍的效果。

三、教學(xué)質(zhì)量評價

在考查學(xué)生的知識掌握情況時，不僅采用傳統(tǒng)意義上的書面考試了解學(xué)生對基礎(chǔ)知識點的掌握程度，還結(jié)合學(xué)生的作業(yè)、實驗及課外研討活動中的表現(xiàn)，給予更全面、合理、客觀的評價，以此提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。當(dāng)然通過課上一些重大工程事故的介紹，也喚起了學(xué)生的安全意識和責(zé)任意識，培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

當(dāng)然在學(xué)期最后的成績評價中，充分考慮學(xué)生在課外研討和動手制作中的表現(xiàn)，學(xué)生們清楚死讀書，僅僅學(xué)會利用公式解題是無法得到好成績的。對學(xué)生多方面的成績評價，是對學(xué)生綜合運用知識解決問題能力的考查，雖然開始學(xué)生對此頗有怨言，有抵觸情緒，但到后來看到自己通過努力工作問題得到解決時，發(fā)現(xiàn)了學(xué)習(xí)的樂趣，非常自豪很有成就感。例如在具體的成績比例構(gòu)成中，最后的卷面成績只占60%，力學(xué)實驗占10%，力學(xué)科研論文占10%，力學(xué)工程模型制造占20%，著重體現(xiàn)學(xué)生解決實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，體現(xiàn)培養(yǎng)卓越工程師的理念，尤其開闊了學(xué)生的思維，培養(yǎng)了創(chuàng)新意識。當(dāng)看到學(xué)生交上來的作業(yè)和作品時，筆者能感受到他們思維的開放性，能清楚感受到學(xué)生們的確是經(jīng)過思考，付出了努力的。當(dāng)看到他們介紹自己作品時洋溢的那種自信與驕傲，令筆者感到非常欣慰。當(dāng)然不可否認(rèn)，有些同學(xué)的課外作業(yè)很大程度上參考了網(wǎng)絡(luò)，這離筆者的初衷有些差距，這需要在今后的教學(xué)中改進提高，應(yīng)該讓每位同學(xué)都能積極參與，提高知識水平。

四、結(jié)束語

通過以上在教學(xué)內(nèi)容體系和教學(xué)方法的改革與實踐，學(xué)生深入了解了工程問題中包含的材料力學(xué)知識，培養(yǎng)了工程意識，加深了對力學(xué)知識點的理解，學(xué)習(xí)積極性明顯提高。當(dāng)然，良好的教學(xué)效果很大程度上得益于任課教師的主導(dǎo)地位和努力工作，因此應(yīng)清醒地認(rèn)識到提高教師個人業(yè)務(wù)能力的重要性，只有不斷補充豐富自己的專業(yè)知識，不斷總結(jié)經(jīng)驗，不斷改善教學(xué)組織方式，不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，才能逐步提高教學(xué)效果，培養(yǎng)出適應(yīng)社會發(fā)展的工程技術(shù)人才。

參考文獻：

[1]劉鴻文.材料力學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2005.

[2]孫綿濤.高等教育學(xué)概論[M].武漢:華中師范大學(xué)出版社,1991.

篇8

[關(guān)鍵詞] 骨組織工程；支架材料；力學(xué)性能；彈性模量

[中圖分類號] R318.08[文獻標(biāo)識碼] B[文章編號] 1673-7210（2010）11（b）-116-02

支架材料是骨組織工程研究的一個重點。骨支架材料要求除良好的生物相容性、生物降解性、骨傳導(dǎo)性、誘導(dǎo)性外，還需良好的力學(xué)性能[1]。支架材料植入體內(nèi)，需要支架材料與相鄰組織的力學(xué)性能相匹配[2]，因此對各種支架材料的力學(xué)性能需要應(yīng)有足夠的認(rèn)識。盡管對松質(zhì)骨力學(xué)性能的研究很多[3-4]，但很少有對不同支架材料的力學(xué)性能進行對比。本文對生物衍生松質(zhì)骨、多孔聚乙烯、聚乳酸、聚羥基乙酸、磷酸三鈣共聚物的力學(xué)性能作了對比研究。由于生物衍生骨已被廣泛應(yīng)用于骨缺損的臨床治療，研究中選擇了四種不同密度的生物衍生松質(zhì)骨作為樣本。

1 材料與方法

1.1 試樣的制備

參照第四軍醫(yī)大學(xué)等生物衍生松質(zhì)骨（bio-derived cancellous bone, BDCB）的制作過程[5]：選用新鮮成年牛股骨端部，去除所附軟組織、軟骨組織及周邊皮質(zhì)骨量，制成10 mm×5 mm×5 mm的松質(zhì)骨長方體骨塊，長向沿承重方向。用50℃清水反復(fù)沖洗并清除骨髓（可用超聲波清洗），用蒸餾水浸洗12 h，恒溫（37℃）烘干箱烘干；將骨塊放入1∶1氯仿/甲醇溶液中浸泡、脫脂12 h（室溫），取出骨塊用蒸餾水浸洗2 h后烘干；再放入37℃、30%的H2O2溶液中脫蛋白36 h，用蒸餾水于室溫下浸泡透析12 h；取出骨塊干燥后將骨塊再次放入1∶1氯仿/甲醇溶液中浸泡、脫脂12 h（室溫），取出骨塊用蒸餾水浸洗；然后用乙醇浸泡24 h，取出用蒸餾水沖洗、浸泡24 h，再烘干；60Co滅菌消毒，封存保留、待用。松質(zhì)骨支架如圖1。選擇四種表觀密度0.25、0.44、0.56、0.69 g/cm3的BDCB作為樣品。高分子材料-多孔聚乙烯(porous polyethylene，PPE)，聚乙烯經(jīng)過發(fā)泡獲得的多孔、連通的聚乙烯支架，支架為10 mm×5 mm×5 mm的長方體，表觀密度為0.44 g/cm3。復(fù)合材料-聚乳酸、聚羥基乙酸、磷酸三鈣共聚物支架，支架為10 mm×10 mm×9 mm的長方體，表觀密度為0.28 g/cm3（PLGA-TCP，由清華大學(xué)一次成型中心提供見圖1。

1.2 樣品壓縮性能的檢測方法

將樣品縱向立于材料萬能實驗機（Instran）的加載平臺上與加載平臺垂直，上下面與加載平臺平行。施加垂直壓力，橫梁移動速度為1 mm/min，應(yīng)力-應(yīng)變曲線直接給出。正常的生理應(yīng)變范圍為100～3 000 με[6-8]。按正常生理應(yīng)變范圍分別計算彈性模量。

2 結(jié)果

三種支架材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線見圖2a。表觀密度為0.25、0.44 g/cm3的BDCB在3%的應(yīng)變范圍內(nèi)出現(xiàn)屈服。以表觀密度0.44 g/cm3 BDCB的應(yīng)力-應(yīng)變曲線為例，隨著應(yīng)變增加，在很小應(yīng)變范圍內(nèi)應(yīng)力近似線性增加，接著非線性增加，并形成第一個波峰；達(dá)到5 000 με時應(yīng)力達(dá)到極大值2.2 MPa，BDCB有部分骨小梁開始屈服，應(yīng)力又有所下降后繼續(xù)增加，形成持續(xù)時間更長的第二個波峰。應(yīng)變在正常生理應(yīng)變3 000 με范圍內(nèi)應(yīng)力-應(yīng)變曲線見圖2b，三種材料支架的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系從整體上看都近似線性關(guān)系。如果從小應(yīng)力范圍看（0～0.1 MPa），應(yīng)力-應(yīng)變曲線見圖2c，在0～500 με應(yīng)變范圍內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變近似線性關(guān)系。

按不同應(yīng)變范圍分別給出彈性模量見表1。在三種支架材料中，不同密度BDCB支架的彈性模量都高于PLGA-TCP 和 PPE支架，密度同樣是0.44 g/cm3，BDCB的彈性模量約是PPE支架的4倍；密度（0.25～0.28 g/cm3）相似，BDCB的彈性模量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PLGA-TCP。但超過骨正常生理應(yīng)變范圍后應(yīng)變達(dá)到3%時，中等、低密度的BDCB都已發(fā)生了材料屈服，而人工復(fù)合材料沒有發(fā)生。在應(yīng)變范圍內(nèi)（0～3 000 με），同一個樣品多次重復(fù)實驗，三種材料都具有較好的彈性，實驗結(jié)果重復(fù)性好。

表1不同材料（樣品種類和密度）按不同應(yīng)變范圍內(nèi)的彈性模量（MPa）

f 代表樣品發(fā)生了屈服

3 結(jié)論

對比三種支架材料的力學(xué)性能，天然衍生材料-生物衍生松質(zhì)骨的彈性模量高于高分子材料-聚乙烯，也高于復(fù)合材料-聚乳酸、聚羥基乙酸、磷酸三鈣共聚物。在大應(yīng)變條件下人工復(fù)合材料沒有發(fā)生材料屈服，這一點優(yōu)于中、低密度的生物衍生松質(zhì)骨。在支架的力學(xué)性能方面人工合成支架材料與天然材料存在差距，還需改進。另外按不同應(yīng)變范圍檢測支架材料的彈性模量，這種更細(xì)致地研究材料力學(xué)性能方法可為支架材料植入體內(nèi)與相鄰組織的力學(xué)性能更好地匹配做準(zhǔn)備，臨床上合理使用支架材料。

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篇9

關(guān)鍵詞：光應(yīng)力；透射；反射；低成本；本科教學(xué)實驗裝置

中圖分類號：G642.41 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）16-0248-02

在當(dāng)前的大學(xué)教學(xué)中，有部分教師認(rèn)為實驗附屬于理論課，不重視其應(yīng)有的地位，把實驗課視為一門副課，“機械模仿”現(xiàn)象比較普遍，采用完成任務(wù)式的教學(xué)方法，沒有體會到實驗課是能力發(fā)展的一個重要方面。

力學(xué)實驗是基礎(chǔ)力學(xué)類課程的重要組成部分，其工程應(yīng)用性較強。東南大學(xué)在強化基本型實驗的基礎(chǔ)上，將自主研究學(xué)習(xí)型實驗作為培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力的途徑，把研究能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)融合在各個實驗環(huán)節(jié)中，學(xué)生普遍反映收獲很大。光應(yīng)力是一種被各種領(lǐng)域廣泛使用的技術(shù)，用于測量試件表面的應(yīng)變，以便確定靜、動態(tài)測試中零件或結(jié)構(gòu)上的應(yīng)力。調(diào)查表明，由于傳統(tǒng)光彈儀操作復(fù)雜，視場小，對模型要求也比較高，并且價格昂貴，所以不可能讓每個學(xué)生都去操作。多年來，各校都是以演示實驗為主，即以教師操作，學(xué)生看為主，或少部分學(xué)生做，大部分學(xué)生看，這將導(dǎo)致學(xué)生在實驗過程中，完全依賴?yán)蠋煵贾煤玫牟襟E進行操作，不動腦筋、理論和實際脫節(jié)，實驗操作技能差、獨立性差，遇到問題則一籌莫展等情況，很難調(diào)動學(xué)生的實驗興趣及思考問題的積極性，達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰Φ哪康摹Ｒ虼?，如何改進裝置使其符合低成本的同時又能滿足實驗精度要求，成為我們研究的重點。

創(chuàng)新型光應(yīng)力測試實驗裝置，以透射光彈實驗為基礎(chǔ)，吸取傳統(tǒng)光彈儀的核心概念，著眼于本科教學(xué)驗證性實驗和演示性實驗以及在此基礎(chǔ)上的學(xué)生自主改進研究的可行性和可操作性，去除傳統(tǒng)光彈儀用于達(dá)到本科教學(xué)實驗中并不需要的過高的精密性要求而所做的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，由于其成本低、直觀、操作簡單，同時在此裝置的基礎(chǔ)上學(xué)生可自主設(shè)計制作實驗?zāi)Ｐ突蚪Y(jié)構(gòu)，并通過光應(yīng)力測試實驗，立即識別出臨界區(qū)域、明顯的應(yīng)力超強和應(yīng)力不足的區(qū)域、峰值應(yīng)力及環(huán)繞在孔、槽口、內(nèi)圓角周圍的應(yīng)力集中情況。極大地激發(fā)了學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，符合本科教學(xué)實驗裝置的要求。

一、光應(yīng)力測試實驗裝置的創(chuàng)新

傳統(tǒng)光彈儀不僅儀器龐大占地面積大、價格昂貴、攜帶不便，而且必須在暗房中進行試驗，因此極大地制約了教學(xué)實驗在開展，通常是小班化演示實驗為主。由于精密光學(xué)元件的特性，通常不可能讓每個學(xué)生都自主去操作，導(dǎo)致學(xué)生興趣不濃厚，看完以后很快就忘了，更缺少了讓學(xué)生思考這一環(huán)節(jié)。

1.直觀光彈試樣。我們發(fā)明了直觀光彈試樣，已獲實用新型專利授權(quán)，這樣可在電子試驗機上和明亮的教室開展光應(yīng)力教學(xué)實驗。此項發(fā)明，主要技術(shù)特點是在常規(guī)透射試樣表面涂覆偏振膜技術(shù)和涂覆反射膜技術(shù)，彈性體與光彈材料合為一體，適合開展規(guī)定項目的演示實驗和基本型實驗。

2.低成本光應(yīng)力實驗。低成本光應(yīng)力實驗裝置由加載單元、測力單元、LED光源、CCD數(shù)字?jǐn)z像機和試樣組成。為體現(xiàn)廉價和普及的原則，加載單元采用了蝸桿直接加載方式，測力單元采用低成本的電子秤改裝組成。LED光源加偏振鏡（選用攝影器材商用品）提供單色或白色偏振光，CCD數(shù)字?jǐn)z像機加偏振鏡可記錄樣品的圖像。教學(xué)試樣主要采用消除應(yīng)力PC板，可實現(xiàn)1至2人一組。由于PC板加工方便，可由學(xué)生自主設(shè)計試樣。該裝置適用于透射式光應(yīng)力實驗和反射式光應(yīng)力實驗?？砷_展DIY光測實驗和SRTP等教學(xué)實驗。

通過上述技術(shù)創(chuàng)新，我校不僅可開設(shè)常規(guī)光應(yīng)力演示性實驗，還可在電子材料試驗機上及明亮教室里開設(shè)靜載條件下的透射式及反射式光應(yīng)力測試實驗和動載下的光應(yīng)力測試實驗。由于學(xué)生們有自主設(shè)計實驗的熱情，故此項教學(xué)實踐取得了很好的教學(xué)效果。

二、教學(xué)實驗和研究性實驗

我校開設(shè)了應(yīng)力集中光應(yīng)力實驗，直梁三點或四點彎曲實驗，動載（循環(huán)載荷）條件下的光彈教學(xué)實驗等。學(xué)生在透射式光應(yīng)力裝置上完成了直梁損傷與應(yīng)力狀態(tài)實驗，缺口試驗拉伸條件下的光測實驗。學(xué)生在反射式光應(yīng)力裝置上完成了各類模型的實驗研究，其中SRTP兩項，畢業(yè)設(shè)計一項。我們利用上述自制設(shè)備，連續(xù)四屆開設(shè)了研究性實驗教學(xué)活動，學(xué)生在這項教學(xué)活動中不僅僅學(xué)習(xí)了研究方法，還要求學(xué)習(xí)學(xué)術(shù)交流的方法，要求學(xué)生按正式出版科技論文格式要求撰寫研究報告。實踐證明這有利于培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)處理和分析能力，同時能培養(yǎng)學(xué)生撰寫科技論文的能力及科學(xué)表達(dá)能力。學(xué)生已完成的研究性實驗有：光彈效應(yīng)教學(xué)演示試樣的制作方法，勻質(zhì)光彈四點彎曲試樣的等差線檢測的實驗研究，勻質(zhì)光彈三點彎曲試樣的等差線檢測的實驗研究，勻質(zhì)光彈懸臂梁試樣的等差線檢測的實驗研究，含損傷光彈四點彎曲試樣的等差線檢測的實驗研究，含損傷光彈三點彎曲試樣的等差線檢測的實驗研究，含損傷光彈懸臂梁試樣的等差線檢測的實驗研究，補強光彈四點彎曲試樣的等差線檢測的實驗研究，補強光彈三點彎曲試樣的等差線檢測的實驗研究，補強光彈懸臂梁試樣的等差線檢測的實驗研究，應(yīng)力集中現(xiàn)象的光彈實驗研究，預(yù)應(yīng)力光彈實驗研究等。

自制光應(yīng)力測試實驗裝置用于本科教學(xué)實驗，保留其核心部分，去繁就簡，利用有限的低成本資源，制作出了能夠完成材料力學(xué)等基本實驗內(nèi)容并且簡單明了的小型光彈實驗裝置，同時這種裝置由于其簡明、直觀、易懂、易操作的特點，不僅可以克服傳統(tǒng)光彈儀帶給學(xué)生的壓迫感和畏懼心理，還能激發(fā)學(xué)生的新奇感，引發(fā)學(xué)生一探究竟的興趣。更重要的是，由于其成本低廉、制作方便，學(xué)?？梢宰龅阶屗械膶W(xué)生人手一臺，自主研究。通過研究性實驗的教學(xué)實踐，學(xué)生學(xué)會了實驗方案的設(shè)計、試樣的加工、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用、實驗數(shù)據(jù)的處理與表達(dá)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)造性，提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生觀察、動手和動腦的技能，學(xué)習(xí)了撰寫科技論文。

研究性實驗教學(xué)是實驗教學(xué)改革和創(chuàng)新的一種舉措，體現(xiàn)了以人為本的教育思想，有利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，使實驗教學(xué)真正成為學(xué)生學(xué)習(xí)知識、培養(yǎng)能力的基本方法和有效途徑。

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篇10

（一）教育內(nèi)容改革

從土木工程人才培養(yǎng)的實際要求出發(fā)，及時更新教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)體系。在整個課程體系中貫穿橋梁工程設(shè)計與施工，使內(nèi)容完整連貫、重點突出。同時也提高了教學(xué)內(nèi)容的實用性、針對性。在這方面，高校土木工程教科研組織可以以目前橋梁工程建設(shè)基本要求作為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合自身長期積累的教學(xué)經(jīng)驗，確定該課程的教學(xué)體系。

（二）重視實踐教學(xué)

實踐教學(xué)是學(xué)生增強橋梁設(shè)計能力、全面發(fā)展的重要階段。通過課程設(shè)計、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計三個部分進行實踐。所謂實踐教學(xué)，就是讓學(xué)生通過課程設(shè)計、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等形式運用專業(yè)基礎(chǔ)課上所學(xué)知識。使其可以利用專業(yè)知識對橋梁結(jié)構(gòu)進行理論分析，并且能夠解決簡單的實際橋梁設(shè)計問題。實踐教學(xué)主要可以從課程設(shè)計實踐和橋梁模型設(shè)計競賽兩方面展開。

1.課程設(shè)計實踐

橋梁實踐課程是培養(yǎng)橋梁工程專業(yè)人才的重要途徑，它對學(xué)生所學(xué)的知識的感性認(rèn)識、提高實際運用能力與增強創(chuàng)新意識都有重要作用。此外，通過它也可以了解學(xué)科的最前沿知識，更新教材知識。工程實踐作為夯實理論知識、養(yǎng)成工程意識和能力的關(guān)鍵過程，對提高學(xué)生的橋梁結(jié)構(gòu)理論的分析能力和簡單設(shè)計能力有重要作用。課程設(shè)計應(yīng)結(jié)合已經(jīng)學(xué)過的材料力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、結(jié)構(gòu)力學(xué)等書，并且盡量選擇常見的梁形。教師提前準(zhǔn)備任務(wù)書和指導(dǎo)資料，以便學(xué)生提前預(yù)習(xí)，進行全面的橋梁設(shè)計。此外，教師也應(yīng)監(jiān)督輔導(dǎo)設(shè)計過程。

2.橋梁模型設(shè)計競賽

為增強學(xué)生的工程創(chuàng)新能力，提高學(xué)生對課程知識的熟練運用和理解，我們積極組織學(xué)生參加橋梁結(jié)構(gòu)模型設(shè)計競賽。橋梁結(jié)構(gòu)模型設(shè)計與制作需要參賽者對選擇結(jié)構(gòu)、計算、制作工藝等多種知識熟練的掌握和應(yīng)用。結(jié)構(gòu)合理的受力形式對模型承載力的大小有重大影響。學(xué)生需要了解掌握各種橋梁結(jié)構(gòu)形式，并了解其受力特點與傳力途徑，準(zhǔn)確計算其受力情況，以找到最佳的結(jié)構(gòu)。此外，設(shè)計制作過程中選擇適合的材料也十分重要，不同的材料結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的破壞形式也有所不同，這也要求學(xué)生掌握了解各種材料的特性并進行選擇。通過參加橋梁結(jié)構(gòu)模型競賽，參賽學(xué)生在對橋梁結(jié)構(gòu)形式、受力分析、結(jié)構(gòu)整體性和穩(wěn)定性，以及細(xì)部構(gòu)造等各方面都有深刻的認(rèn)識和理解，同時也鞏固了力學(xué)和材料學(xué)等基礎(chǔ)知識，對學(xué)生的課程學(xué)習(xí)具有很好的促進作用。在選擇結(jié)構(gòu)的過程中，學(xué)生不但對橋梁理論有了更深的理解，而且對以前所學(xué)的知識進行了很好的溫習(xí)。除了材料和結(jié)構(gòu)的選擇之外，制作工藝對結(jié)構(gòu)能否達(dá)到預(yù)期的受力設(shè)計也有很大的制約。為了防止由于制作工藝而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)模型的承重受到影響，參賽者必須細(xì)致處理細(xì)小構(gòu)造與節(jié)點，使之與計算結(jié)果吻合。制作工藝既是學(xué)生對結(jié)構(gòu)受力知識掌握情況的考核，也提高了學(xué)生對橋梁構(gòu)造的理解。

（三）課程考核改革

對考核方式的改革要能夠客觀評價學(xué)生的綜合素質(zhì)，加強對實踐操作能力、知識運用能力與創(chuàng)新能力的考核比重。以橋梁工程特點和應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求為標(biāo)準(zhǔn)建立一套符合人才選拔的科學(xué)系統(tǒng)的考核體系。要使考核方式多樣化，考試內(nèi)容更側(cè)重對綜合能力的考察，而不只是局限于只是記憶方面的考核，成績評定更全面，促使學(xué)生積極主動的學(xué)習(xí)。提高作業(yè)、課上表現(xiàn)、論文以及資料閱讀等多個方面在成績中的比重，而不局限于最后的卷面成績。力爭使考核形式向著多樣化、多種形式、多階段的方向發(fā)展。

1.改革考核內(nèi)容

考核方式改革是為了改變傳統(tǒng)考核方式存在的種種弊端。針對傳統(tǒng)考試考核內(nèi)容局限于教材、筆記，以及老師劃定的范圍重點等缺點進行改革?？朔鹘y(tǒng)考核方式偏重知識記憶、缺乏對創(chuàng)新能力與綜合素質(zhì)的考察而導(dǎo)致上課記筆記、課下抄筆記、考核背筆記、考完全忘記的情況出現(xiàn)。改革應(yīng)該以培養(yǎng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求為標(biāo)準(zhǔn)，考核偏重學(xué)生對學(xué)過知識的理解和獨立思考的能力。這主要體現(xiàn)在減少單個知識技能考核，增加對創(chuàng)新應(yīng)用與知識能力體系的考核。

2.改革考核形式

現(xiàn)行的考試在形式上多以閉卷筆試的考核方式為主，內(nèi)容以教材理論知識為主。改革考試形式可以結(jié)合專業(yè)特點，進行開卷、閉卷、開閉卷相結(jié)合、實踐操作、撰寫專題報告、模型制作、答辯以及學(xué)術(shù)論文等多種形式的考核。并且將考核分散在平時測驗、期中期末、課堂課外多階段。改革制度多樣化發(fā)展。鼓勵學(xué)生在課外學(xué)習(xí)，提升作業(yè)、課上表現(xiàn)、論文以及資料閱讀在成績中的比重。最終達(dá)到提高專業(yè)水平、綜合素質(zhì)的目標(biāo)。

二、結(jié)語