馬萬(wàn)征，李忠芳，馬月芹，李孝良

(1.安徽科技學(xué)院 資源與環(huán)境學(xué)院，安徽 鳳陽(yáng) 233100；2.安徽科技學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，安徽 鳳陽(yáng) 233100；3.冠縣實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)，山東 冠縣 252500)

《材料力學(xué)》是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)和環(huán)境科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程對(duì)機(jī)械類(lèi)學(xué)生從事機(jī)械設(shè)計(jì)方面的工作具有非常重要的作用。工程力學(xué)的一部分內(nèi)容為材料力學(xué)，環(huán)境科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生進(jìn)行環(huán)境工程設(shè)計(jì)綜合實(shí)習(xí)需要用到許多工程力學(xué)方面的知識(shí)，即包含一部分材料力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，該課程為環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)生以后就業(yè)從事環(huán)保設(shè)備的研發(fā)及設(shè)計(jì)提供極其重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。材料力學(xué)的主要任務(wù)是研究構(gòu)件在外載荷作用下的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性問(wèn)題，在培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識(shí)、工程認(rèn)知和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面具有非常重要的作用[1]。

1992年我國(guó)啟動(dòng)“工程教育認(rèn)證”專(zhuān)業(yè)評(píng)估[2]，工程教育認(rèn)證是專(zhuān)業(yè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)對(duì)高等教育機(jī)構(gòu)開(kāi)設(shè)的工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)門(mén)性認(rèn)證，由專(zhuān)門(mén)的職業(yè)或行業(yè)協(xié)會(huì)、專(zhuān)業(yè)學(xué)會(huì)同該領(lǐng)域的專(zhuān)家和相關(guān)行業(yè)一起進(jìn)行，旨在為相關(guān)工程人才進(jìn)入工業(yè)界從業(yè)提供預(yù)備教育質(zhì)量保證[3]。材料力學(xué)的特點(diǎn)是理論性、邏輯性強(qiáng)，機(jī)械類(lèi)學(xué)生在學(xué)習(xí)的材料力學(xué)的時(shí)候由于有先期課程做基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)效果相對(duì)較好，但是非機(jī)類(lèi)如環(huán)境科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)工程力學(xué)中材料力學(xué)部分由于缺乏先期課程的學(xué)習(xí)，加上材料力學(xué)公式多，內(nèi)容比較抽象，學(xué)生容易出現(xiàn)學(xué)習(xí)興趣不足，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。

新工科以新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)為背景，以科技創(chuàng)新為核心，在新興領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用中形成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)機(jī)制[4]。當(dāng)前就業(yè)形勢(shì)下，機(jī)械類(lèi)和非機(jī)類(lèi)學(xué)生的培養(yǎng)要適應(yīng)新工科的要求，新行業(yè)的需求，能在工作崗位上解決實(shí)際工程問(wèn)題。因此，材料力學(xué)的教學(xué)過(guò)程中應(yīng)以新工科要求為核心，培養(yǎng)實(shí)踐能力，創(chuàng)新能力強(qiáng)的現(xiàn)代大學(xué)生。

基于工程教育認(rèn)證和新工科背景下 我校材料力學(xué)及相關(guān)課程教學(xué)急需改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，傳統(tǒng)教學(xué)模式教學(xué)效果不理想，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足，培養(yǎng)的學(xué)生創(chuàng)新性、工程實(shí)踐能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足當(dāng)前工科告訴發(fā)展的步伐。因此，本文基于工程教育認(rèn)證為契機(jī)，以新工科高速發(fā)展為動(dòng)力，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、工程能力為目標(biāo)，探索材料力學(xué)新的教學(xué)模式。

1 突破教材束縛，改變教育理念

傳統(tǒng)的材料力學(xué)以老師主講，學(xué)生主聽(tīng)，填鴨式教學(xué)，這種教學(xué)模式培養(yǎng)的學(xué)生不能適應(yīng)當(dāng)前就業(yè)要求。因此，授課教師必須轉(zhuǎn)變思想，創(chuàng)新教學(xué)理念。以“學(xué)生為中心”的工程認(rèn)證理念，修訂人才培養(yǎng)目標(biāo)及材料力學(xué)教學(xué)大綱，采用多種教學(xué)方法，提高教學(xué)效果。教學(xué)內(nèi)容必須符合機(jī)械類(lèi)、非機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，合理調(diào)整授課學(xué)時(shí)。針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)制定不同教學(xué)大綱，增強(qiáng)授課內(nèi)容的工程性、創(chuàng)新性。我校材料力學(xué)目前的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包含4個(gè)：拉伸與壓縮實(shí)驗(yàn)、扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)、梁彎曲正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)、等強(qiáng)度梁彎曲試驗(yàn)。演示性實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不理想，學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)深度不夠，因此，可以增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，以實(shí)際案例為教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生參與到現(xiàn)實(shí)工程實(shí)際設(shè)計(jì)中，在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中開(kāi)展理論、實(shí)驗(yàn)知識(shí)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的工程能力、創(chuàng)新能力。

2 構(gòu)建符合“工程教育認(rèn)證”+“新工科”要求的教學(xué)內(nèi)容體系

機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)和非機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生從事機(jī)械設(shè)計(jì)工作以后，很少采用材料力學(xué)所學(xué)的解題方法來(lái)解決工程實(shí)際問(wèn)題，大部分是采用一些大型軟件來(lái)對(duì)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，進(jìn)而進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此，材料力學(xué)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，既要注重傳統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)，又要增加力學(xué)軟件教學(xué)內(nèi)容。這種教學(xué)排放量的90%均來(lái)自燃煤，這些煙塵的排放已經(jīng)成為我國(guó)生態(tài) 環(huán)境惡化的重要原因。

材料力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化調(diào)整過(guò)程中，應(yīng)該緊密結(jié)合學(xué)生的專(zhuān)業(yè)背景。對(duì)不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，如機(jī)械設(shè)計(jì)、車(chē)輛工程、環(huán)境科學(xué)與工程等專(zhuān)業(yè)學(xué)生，制定不同的教學(xué)內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)，不能所有專(zhuān)業(yè)采用一個(gè)教學(xué)內(nèi)容。如環(huán)境科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生應(yīng)該結(jié)合污水處理構(gòu)筑物、大氣污染控制構(gòu)筑物、固體廢棄物處理裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在材料力學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，增加這些構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)分析，受力分析，以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)效果。

3 創(chuàng)新教學(xué)方法，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力

材料力學(xué)是機(jī)械類(lèi)、非機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程，為后續(xù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)及就業(yè)后解決實(shí)際工程問(wèn)題打下良好基礎(chǔ)。在教師教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該加強(qiáng)理論與實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。工程教育認(rèn)證和新工科背景下材料力學(xué)的教學(xué)方法亟需進(jìn)行改革。

(1)在教學(xué)過(guò)程中，可以對(duì)理論問(wèn)題采用計(jì)算機(jī)仿真軟件進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)實(shí)際問(wèn)題采用仿真軟件進(jìn)行受力分析，進(jìn)而進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這種教學(xué)方法相比板書(shū)、多媒體教學(xué)大大增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

(2)課堂教學(xué)過(guò)程中，可以采用啟發(fā)性教學(xué)方法。把現(xiàn)實(shí)中力學(xué)問(wèn)題引入到課堂教學(xué)，通過(guò)實(shí)際力學(xué)問(wèn)題分析、講解某一力學(xué)理論。把枯燥的力學(xué)理論問(wèn)題講解的更加生動(dòng)，即傳授力學(xué)知識(shí)，又活躍課堂氣氛，增加了師生之間的教學(xué)互動(dòng)。在材料力學(xué)教學(xué)過(guò)程中，采用啟發(fā)性教學(xué)，對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、工程能力、創(chuàng)新能力具有至關(guān)重要的作用。

(3)材料力學(xué)考核方式的改革。目前材料力學(xué)的考核分為兩部分：實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末試卷成績(jī)。其中實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不容易確定，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定方式不合理。期末考試成績(jī)多考核基本理論、公式的使用。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中對(duì)材料力學(xué)知識(shí)體系沒(méi)有一個(gè)系統(tǒng)的的掌握，只要掌握某些重點(diǎn)理論、公式等，期末考試基本就沒(méi)有問(wèn)題。導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)理論、公式的死記硬背，沒(méi)有把材料力學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化。工程教育認(rèn)證和新工科背景下的材料力學(xué)考核方式在基本理論考核的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該增加對(duì)具有工程背景的相關(guān)題目。在解決工程問(wèn)題的過(guò)程中，即考察了基本理論、基本公式的應(yīng)用，又增強(qiáng)了學(xué)生的工程背景。

4 結(jié)合工程實(shí)踐，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)

現(xiàn)在很多課程的實(shí)踐教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單調(diào)，與工程實(shí)際問(wèn)題脫節(jié)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的積極性不高。材料力學(xué)課程也不例外，很多學(xué)校的材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)還是重復(fù)上世紀(jì)的幾個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，不能跟上新工科發(fā)展的步伐，培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生也與當(dāng)今社會(huì)的需要相脫離，造成畢業(yè)即失業(yè)現(xiàn)象。因此，首先要優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建以強(qiáng)化學(xué)生工程能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力及自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)為目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系[5]。可以把實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分為多個(gè)層次：演示性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)等。

5 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合我校建設(shè)高水平、應(yīng)用型大學(xué)的目標(biāo)，我校開(kāi)設(shè)力學(xué)課程的主要有機(jī)械學(xué)院、建筑學(xué)院，資源與環(huán)境學(xué)院，材料力學(xué)的教學(xué)應(yīng)進(jìn)行全面改革，適應(yīng)工程教育認(rèn)證及新工科背景下學(xué)生就業(yè)的要求。通過(guò)材料力學(xué)教學(xué)改革，形成教與考一體，教與學(xué)一體，理論與工程實(shí)踐一體的多維教學(xué)新模式[6]。相對(duì)于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，經(jīng)過(guò)教學(xué)改革學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)向自主學(xué)習(xí)、單向?qū)W習(xí)向多項(xiàng)互動(dòng)式學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到了很大的提高，許多學(xué)生利用材料力學(xué)的知識(shí)獲得了國(guó)家級(jí)、省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃等項(xiàng)目的資助，參加了周培源大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽，獲得了優(yōu)異的成績(jī)。但是，工程教育認(rèn)證要求專(zhuān)業(yè)認(rèn)證具有持續(xù)改進(jìn)措施，材料力學(xué)教學(xué)改革一樣，與時(shí)俱進(jìn)，持續(xù)進(jìn)行教學(xué)改革，以提高教學(xué)效果，培養(yǎng)出符合工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和新工科就業(yè)要求的現(xiàn)代大學(xué)生。