劉曉洲 吳寅

摘要：材料力學(xué)實驗課是材料力學(xué)課程的重要組成部分，是理論形成和發(fā)展的基礎(chǔ)，也是解決工程實際問題的依據(jù)。隨著我國實驗教學(xué)改革的不斷深入，材料力學(xué)實驗教學(xué)的內(nèi)容與教學(xué)方式也應(yīng)不斷更新發(fā)展，以便能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的技能和創(chuàng)新意識與能力，為學(xué)生今后從事科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的研究奠定基礎(chǔ)。因此，在教與學(xué)的過程中應(yīng)做到理論和實踐必須并重。為了更好的發(fā)揮材料力學(xué)實驗課程的實訓(xùn)作用，并配合正在開展的CDIO教學(xué)模式，必須對傳統(tǒng)實驗課程的教學(xué)模式進行改革，以適應(yīng)新時期大學(xué)生學(xué)習(xí)的要求和目的。

關(guān)鍵詞：材料力學(xué);實踐教學(xué);案例法;教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）41-0185-02

一、前言

目前從材料力學(xué)實驗課程教學(xué)中存在的問題來看，主要是實驗教學(xué)方式和方法缺乏科學(xué)性。而在實驗過程中，有的實驗項目學(xué)生往往不能人人親自操作。另一方面，這種教學(xué)方式，使得學(xué)生產(chǎn)生依賴性，對在實驗過程中出現(xiàn)的其他實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)不記錄分析，更不會總結(jié)和提問。這樣就嚴重束縛了學(xué)生的自主性，阻礙了學(xué)生大膽探索和勇于創(chuàng)新的能力。

二、案例教學(xué)

所謂案例（case）也稱作事例或?qū)嵗?。案例教學(xué)法是一種以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)方法。案例本質(zhì)上就是提出一種決策的兩難情境，沒有特定的解決之道。在教學(xué)中，教師扮演著設(shè)計者和激勵者的角色，鼓勵學(xué)生積極參與討論，而不是像傳統(tǒng)教學(xué)模的傳授教學(xué)法那樣，教師扮演著傳授知識者的角色[1，2]。

創(chuàng)新的成功實踐離不開立足日常創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)。案例教學(xué)法則是實施素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力的一個有效途徑。學(xué)生只有通過有研究價值問題的積累和探索性實踐才能獲得智慧和感悟。而材料力學(xué)實驗的案例教學(xué)法則可以作為材料力學(xué)實驗課程的必要環(huán)節(jié)長期應(yīng)用[3]。通過選用適合學(xué)生特點的案例，展現(xiàn)創(chuàng)新實踐的魅力，讓學(xué)生在實踐中體驗到研究的快樂，激發(fā)出創(chuàng)新的欲望。因此，將案例教學(xué)法應(yīng)用于材料力學(xué)實驗環(huán)節(jié)的教學(xué)中，可激發(fā)學(xué)生的求知欲，提高實驗教學(xué)質(zhì)量[4]。以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力為長遠目標，以培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力、自主學(xué)習(xí)和自我調(diào)控能力，以及批判性思維為目標的材料力學(xué)實驗課程教學(xué)內(nèi)容、方法、手段及教學(xué)評價方法改革。最大限度地發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。同時，要愛護和培養(yǎng)學(xué)生的好奇心、求知欲，幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)，獨立思考，保護學(xué)生的探索精神，為學(xué)生的稟賦和潛能的充分開發(fā)創(chuàng)造一種寬松的環(huán)境[5]。要讓學(xué)生感受、理解知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維，重視培養(yǎng)學(xué)生收集處理信息的能力，獲取新知識的能力，分析問題和解決問題的能力。加強理論與實踐相結(jié)合，將理論教學(xué)與實驗技能的培養(yǎng)等方面進行了充分的整合，對材料力學(xué)整體教學(xué)效果具有深遠意義。

三、研究內(nèi)容

1.分析目前材料力學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容與方式方面存在的問題和不足，結(jié)合學(xué)生的實際特點，采取靈活新穎的教學(xué)方式、方法，使同學(xué)從傳統(tǒng)的材料力學(xué)實驗課程教學(xué)的落后模式中走出來，抓住他們的興趣點，選用實際工程中有針對性且適合的案例，將之分解成不同環(huán)節(jié)，其中任意一個環(huán)節(jié)都是與其他各個環(huán)節(jié)相關(guān)聯(lián)的，而每個環(huán)節(jié)又都是一個獨立的實驗內(nèi)容。這樣大大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生能夠在實驗教學(xué)前更好的預(yù)習(xí)、在教學(xué)過程中能夠?qū)γ宽棇嶒灥牟僮鬟M行更好的復(fù)習(xí)、在實驗教學(xué)過后能夠?qū)Υ舜螌嶒炦M行更好的總結(jié)，從而使材料力學(xué)實驗教學(xué)真正成為其理論教學(xué)部分的有意義的、必要的補充。同時，還應(yīng)用相應(yīng)軟件對目前沒有實驗儀器設(shè)備的實驗項目進行模擬、制作出面向?qū)ο蟮膶嶒災(zāi)M過程。從而能夠讓學(xué)生自己設(shè)計實驗過程，進而使其對課程產(chǎn)生濃厚的興趣，這將極大的豐富材料力學(xué)實驗課程的教學(xué)內(nèi)容。

2.實訓(xùn)教學(xué)資源建設(shè)：材料力學(xué)是一門理論與實踐相結(jié)合的課程。將案例教學(xué)法引入進來，使學(xué)生通過案例和自己動手制作的工程案例模型來初步培養(yǎng)實驗基本技能、加深對實驗原理的理解，為學(xué)生在實驗室親自動手提供初步認識。同時為了加強學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)和克服真實實驗資源不足問題，讓同學(xué)自己制作案例模型，指導(dǎo)學(xué)生進行設(shè)計性、綜合性實驗，突出對學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，開辟教學(xué)、科研相結(jié)合的育人途徑。

3.競賽資源建設(shè)：學(xué)校的性質(zhì)和定位以及辦學(xué)的長遠目標決定了實踐教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新思想中的重要作用和地位，學(xué)科競賽是實踐教學(xué)的重要組成部分之一，也是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新思想的主要手段，其目的是引導(dǎo)高等學(xué)校在教學(xué)中加強對學(xué)生創(chuàng)新能力、動手能力和協(xié)作精神的培養(yǎng)，提高學(xué)生的工程實踐素質(zhì)和綜合能力，吸引、鼓勵廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動，為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。為進一步提高我校的力學(xué)學(xué)科競賽水平，培養(yǎng)學(xué)生參與學(xué)科競賽的興趣的重要途徑之一。

4.拓展資源建設(shè)：為擴展和豐富學(xué)生知識面，還將提供一些力學(xué)常識、相關(guān)典型案例模塊等。

案例教學(xué)法符合材料力學(xué)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)教育教學(xué)改革的指導(dǎo)思想、目標，案例教學(xué)可以最大限度地發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。同時，要愛護和培養(yǎng)學(xué)生的好奇心、求知欲，為學(xué)生的稟賦和潛能的充分開發(fā)創(chuàng)造一種寬松的環(huán)境。要以讓學(xué)生感受、理解知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維，重視培養(yǎng)學(xué)生收集處理信息的能力，獲取新知識的能力，分析問題和解決問題的能力為目的。

四、改革特色

以“案例”為主，克服傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足之處，在理解和掌握理論課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，以不同“案例”提出問題、設(shè)計方案，應(yīng)用實訓(xùn)平臺將實驗理論、實驗操作方法、實驗報告及實驗習(xí)題等一同打包，制成材料力學(xué)實驗的統(tǒng)一教學(xué)模型。

2.將多項實驗項目捆綁在一起形成“案例”，并將之結(jié)合工程力學(xué)數(shù)值計算軟件，從而實現(xiàn)實驗與理論的統(tǒng)一和結(jié)合。模擬各種材料力學(xué)實驗項目，既能使學(xué)生通過實際案例得到實訓(xùn)動手的鍛煉，又能從軟件計算中得到理論的補充和豐富。只有這樣才能夠真正達到讓學(xué)生在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中有所收獲的目的。

五、結(jié)論

案例教學(xué)為學(xué)生提供了一個近乎真實的場景，縮短了教學(xué)與實踐之間的距離。其成功之處在于教學(xué)內(nèi)容針對性強、接近實踐，縮小了學(xué)校培養(yǎng)目標與社會職業(yè)素質(zhì)需求的距離，抓住了職業(yè)素質(zhì)中最本質(zhì)的因素。案例教學(xué)著眼于學(xué)生創(chuàng)造能力和分析問題、解決問題能力的發(fā)展。以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的案例教學(xué)在不斷循環(huán)中完成知識的更新或創(chuàng)新。加強案例教學(xué)的研究，對于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)將具有重要的作用。

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On the Application of Case Teaching in Mechanics of Materials

LIU Xiao-zhou，WU Yin

（Civil and Architectural Engineering College，Dalian University，Dalian，Liaoning 116622，China）

Abstract：Mechanics of materials is one of Civil Engineering course，so theory and practice both are very important. With the development of reformation on experimental teaching of material mechanics，the contents and teaching methods of mechanics experiment should be continuously updated，in order to cultivate studentsa？覾 TM skills，innovation sense and ability，and lay a foundation for students to engage in research on science and technology in the future. In this paper the problems of teaching content and methods on material mechanics experiment have been elaborated and some ideas about the reformation on experiment teaching have also been presented. It is necessary to innovate traditional teaching pattern of experiment to play a better part in mechanics of materials and CDIO teaching pattern. It can adapt to the request and purpose of new undergraduatesa？覾 TM study.

Key words：mechanics of Materials;practice Teaching;case Teaching;teaching Reform