摘要:材料力学以高等数学、普通物理等基础课程为基础,同时,它也是相关工科专业后续课程的基础。因此,材料力学是工科多个专业课程的“桥梁”。本文针对材料力学这门课程建立详细的课程标准,意在为各同类应用型高校提供这门课程教学工作的规划指导参考。
关键词:材料力学;基础课程;课程标准
引言
在国内,几乎所有的工科院校都单独开设《材料力学》这门课,有些理科专业也在尝试开设少学时材料力学,目的是让学生对结构计算有一个初步的认识。《材料力学》课程总学时64学时,适用于四年制土木工程、水利工程、机械工程等专业。课程性质为土木、水利、机械类专业的一门重要专业基础课,是固体力学的一个分支。本课程与《高等数学》、《大学物理》、《理论力学》、《结构力学》、《水力学》、《土力学》、《弹性力学》、《钢筋混凝土设计原理》等基础课程有着密切的联系,通过本课程的学习,使学生掌握基本的专业知识,并为其它专业课的学习奠定基础。本文从课程教学设计、课程目标、内容标准以及实施要求这四个方面简要说明应用型高校《材料力学》的课程标准。
1 课程教学设计
应用性本科高校以培养面向生产、建设、管理、服务等一线的应用型人才为主要任务,要求学生要具有较强的综合能力和解决实际问题的能力。《材料力学》课程的教学内容与教学组织紧紧围绕应用型技术人才培养目标进行选择与实施,教学内容以“必需、够用、前瞻”为度,突出理论分析能力的培养。在教学过程中,倡导探究性学习,引导学生主动参与教学过程,积极探究、勤于实践,逐步锻炼学生分析和解决工程实际问题的能力,培养学生沟通交流与团队协作的能力,突出创新精神、实践能力和职业道德的培养。
材料力学课程设计应突出以学生为中心,紧紧围绕应用型工程技术人才培养目标,准确把握本门课程在专业课程体系中的定位和作用,以能力为本位,强调打牢基本知识和基本理论基础,打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,探索新的、更为科学的教学模式。在授课过程中,选取了工程上实用和传统的内容,难易程度适当,并且有丰富的工程实例,力求做到由易到难,由浅入深,循序渐进,并突出重点和难点,精选例题、思考题和习题,有利于启发式和互动教学,以培养学生分析、解决实际问题及创新思维的能力。
2 课程目标
通过本课程的课堂讲授、学生自学、习题、课堂讨论、答疑等教学环节,掌握杆件在拉压、扭转和弯曲等基本变形下的内力、应力、变形和强度、刚度计算和超静定问题;掌握应力状态、强度理论、组合变形、连接件、压杆稳定的强度计算;了解动荷载及交变应力内容。同时,使学生在学完本课程后,能结合工程中的实际问题,运用材料力学的基本理论和计算方法,独立地计算工程中的梁、板、柱以及机械设备中的典型零部件,以达到综合运用材料力学的知识解决工程实际问题之目的。这样,既从整体上掌握了基本理论,又提高了分析问题、解决问题的能力;既把以前所学的知识综合运用,又为后续课程打下基础,并初步掌握工程中的设计思想和设计方法,对实际工作能力有所提高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
学生在学习该门课程后应该具备下列能力:
(1)使学生的材料力学知识系统化、完整化;
(2)在系统全面复习的基础上,运用材料力学知识解决工程中的实际问题;
(3)能把以前所学的各门课程(高等数学、大学物理、理论力学等)相关知识有机联系起来,以达到综合运用的目的;
(4)初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法;
(5)为后续课程的教学打下基础。
3 内容标准
纵向体系是国内大多数材料力学教科书中的体系,即每一种基本变形都从内力开始讲到变形等全部内容,然后依次讲下一种基本变形。所有基本变形都讲完后,再讲应力应变的变换和强度理论,组合变形和专题部分。有关测量材料性质的实验,应力应变状态,广义胡克定律这三块视需要在各部分之间或内部穿插。平面图形的几何性质放在附录中,能量法、压杆稳定和动载荷作为专题单独成章放在最后。横向体系,即每讲材料力学的一个问题,就涉及到所有的变形形式。
纵向体系的好处是由浅入深,从易到难(变形形式越来越复杂),符合学生的认知规律,但把几种基本变形割裂开来,不利于训练学生的横向思维,即举一反三、触类旁通的能力,要等基本上把所有的基本变形都学完了才知道他们之间的联系。而且前面的内容太容易,越往后学越难。横向体系的优缺点则刚好和纵向体系相反,但目前无论是中、外教材中,完全横向体系的几乎没有,原因就是不符合认知规律,学生学起来困难。因此,在教学内容安排上建议采用纵横体系相结合的方式进行。
4 实施要求
(1)师资方面要求力学及力学相关专业硕士及以上毕业;
(2)使用教材采用国家规划教材;
(3)主要教学参考文献:可参考黄孟生或钱济成等主编的《材料力学》书籍以及期刊《力学学报》、《工程力学》、《应用力学学报》等;
(4)课程教学由教研室主任总负责,任课老师负责具体的组织与实施。基本流程包括:①成立课程组,②教学准备,③课程教学,④辅导答疑,⑤课程考核,⑥总结反馈。建议理论课每周安排2次课,即4学时;
(5)对学生学习的评价既要覆盖教学全过程,实行多角度和发展性评价相结合来评价学生成绩。既要考察学生对材料力学理论知识的理解与掌握程度,又要兼顾学生的日常表现、参与程度、学习能力和进步程度。课程考核采用百分制,即课程考核总成绩=平时成绩+期末成绩,平时成绩占30%,期末成绩占70%,平时成绩主要依据学生课堂的出勤情况、遵守课程纪律情况、课堂表现、课堂回答问题情况以及习题完成情况进行评定;期末成绩采用期末闭卷考试方式进行。
5 结语
本文简要介绍了基于本校及周边兄弟院校《材料力学》教学情况建立的应用型高校《材料力学》课程建设标准,意在为更多同类院校本课程的课程标准建设提供一定的参考。
参考文献:
[1] 黄孟生.材料力学[M].南京:河海大学出版社,2001.
[2] 钱济成主编.材料力学[M].南京:河海大学出版社,1993.
[3] 孙训方,方孝淑,关来泰.材料力学[M].北京:高等教育出版社,2002.
基金项目:皖江工学院2017年度校级质量工程《材料力学》课程标准研究(zl201737)
作者简介:李杰如(1984-),女,江苏泗阳人,硕士,主要从事工程材料的力学行为与特性研究
论文作者:李杰如,王笛,鲁芬婷
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签:材料力学论文; 课程论文; 力学论文; 学生论文; 工程论文; 能力论文; 应力论文; 《基层建设》2019年第7期论文;