浅析材料力学教学的改革与发展

摘 要:材料力学教学在现代的教学中占得比例是越来越大,由于材料力学的理论性强,在以前的传统理论教学中,利用有限的设备,做几个验证性的实验,学生动手的机会很少,不能充分体现材料力学要求的理论学习与实验技能相结合的特点,所以本文浅谈一下材料力学教学的改革与发展。

关键词:材料力学 教育 改革 发展

一、材料力学教育的改革

1.增加适应教学的实验设备:由于材料力学具有公式多、符号多、概念多的特点,理论性也很强,只有让学生在实验的辅助下,才能更好地学习和理解。由于以前的教育体制下,各个学校对实验设备的投资也很有限,导致试验设施都很落后,有的只能知道实验的方式和方法,但是不能够让学生自己动手,来通过实验的过程,认知材料力学的各种理论,有的实验设备干脆一点都不能用。所以,在未来的教育体制中,必须加大各个学校对实验设备的投入,而且要有专人来维护。只有这样才能保证学生在学习的过程中能够让理论和实践相结合,能够更好地来学习。

2.灵活的教学方式:在材料力学中的每一种基本变形都必须要利用试验现象找到变形特征和基本的假设来推导应力公式,但是现有的教学内容都很普遍地偏重理论分析,减少了对试验方法、手段、规范等的实践,感性的认识很不强,学生明显地感觉到推导的过程是很枯燥无味的,很难以接受得出来的各种结论,所以只好来生搬硬套,非常影响学生本人创新能力的正常发挥。没引入反映现代科技结果的新材料、新概念、新理论和新方法,以致使学生的知识结构不能够迅速地适应现代建设的需要。计算方法还停留在手算的基础之上,不能与现代的计算方法、计算软件接轨,难以处理实践中的比较复杂的计算问题,影响了教学在实际应用中的深度。

二、材料力学的发展

多增加学生的实践经验:不仅要让学生在一些传统的材料力学试验上做试验,比如学生自己动手做材料的拉伸试验、弯曲试验、压缩试验、剪切试验、剥离试验、撕裂试验、扭转试验、冲击试验、压杆失稳试验等基本的变形试验,让学生很好地体会基本的变性特征,综合分析一下各种变形之间的差异,让学生在实际中对理论上的东西有一个很感性的认识。另外还要增加一些在特定条件下,材料的综合性变化,比如热变形试验、热融指数试、流变试验等一些复杂性的试验。更好地对材料力学的各种形态有一个很广泛的认识和认知。这样能通过灵活多样的教学内容让学生能够抓住主要的学习方向,又能够在举一反三的学习中很深刻地理解和消化基本的概念,又能够结合实际,多多的增长实践经验和突破常规的约束,培养学生的席位的流畅性、变通性和独立思考,在创新思维中,进行着创新性的学习。

材料力学本身是有着一套系统完整的内容体系,很不容易让教师本人在长期的教学实践过程中不自觉地变成了一个很机械的教学方式,不能给予学生很多的思维空间,在未来材料力学的发展中必须利用计算机对抽象的理论和复杂计算进行数值模拟和仿真,避免了很枯燥乏味的教学方式。可以让理论联系实际地对经典的基本内容进行着深入的讲解,在保持了原来教学方式的完整,也节约了授课的实践,让剩余的教学实践多用来及时地引进现代化的科学技术来补充和完善内容,让古板的材料力学教育也充满了新的时代气息。比如,在结合材料的力学性质的一节中,课本上讨论的最多的是金属材料,但是在实际的应用中,随着人们的认识能力的提高和检测手段的现代化,材料的应用科学已经很迅速地发展了,金属材料本身也发展了,而随着使用要求的不断提高和加工工艺的不断成熟,金属材料的本身性能已经很大程度的得到了提高,而现在的工业发展中也越来越多地利用新型的材料来代替金属材料,因为金属材料本身的缺点很明显。

所以我们应该结合实际的情况,多通过给学生介绍一些新型的材料,介绍新型材料独特的性质,这样不仅能够加深对经典材料力学性质的认识,也能够用发展的眼光看待新型材料和新型的工艺。这种创新的教学理念对培养材料科学技术的发展、对讲点材料力学理论提出了一个新的课题。

三、总结

在材料力学教学的改革和发展方面,我们要保证与时俱进,理论结合实际,这也是我们改革和发展的一个最基本的理论。

参考文献:

1.魏增菊,张清枝.《材料力学》精品课程建设与实践[N].新乡学院学报.自然科学版,2009(4)

2.毕国旗.少学时材料力学材料改革设想[J].科技信息,2009(23)

作者单位:江西景德镇陶瓷学院