我国复合材料力学研究与教学的先驱

我国复合材料力学研究与教学的先驱（精选5篇）

1.材料力学双语课研究型教学的探索 篇一

【摘 要】双语课和研究型教学是培养具有解决工程实际问题能力和综合素质，用世界通用语言进行技术交流和项目合作的高素质人才的重要教学模式；结合材料力学双语课研究型教学的实践过程，对工科类的专业技术课程运用双语研究型教学进行探索。

【关键词】材料力学 双语课 研究型教学

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2014）07C-0137-02

随着经济全球化的不断发展，信息技术的飞速发展，我国涉外土木工程项目的增多，使得开展针对土木工程专业本科学生的双语教学势在必行。同时，材料力学属于工程类专业的技术基础课，除了学习基础知识外，重在培养学生建立工程实际概念，解决实际问题的能力。研究型教学是发展现代素质教育，促使学生全面发展的重要举措。因此，研究型教学在土木工程专业的教学中也得到了运用和研究，是适应时代发展的必经之路。

本文以培养具备解决实际工程问题能力的双语土木工程专业的本科生为目标，结合延安大学双语示范课程材料力学的教学实践活动，初步探索了双语教学和研究型教学在本科教学中应用的必要性和可行性。

一、双语课与研究型教学

（一）双语课

双语教学作为一种新型的教学模式，在培养具有国际竞争力的高层次、复合型、创新型入才的过程中发挥着非常重要的作用。双语教学是指能在学校里使用第二语言或外语进行学科的教学。我国现在一般所提的双语教学，大多是不同程度地使用英语进行课程教学。

我国2007年开始在211学校建立100门双语教学示范课程，2008年度双语教学示范课程建设项目面向所有普通本科院校申报。2009年教育部计划建设150门双语教学示范课程，进一步增大了双语示范课程建设力度。现代高素质专业人才不仅要具备必须的专业知识，还要具备高水平的专业外语交际与应用能力。同时，实施双语教育也是为了满足学生未来发展的需要——学生将来为了科研工作、获取信息、在合资企业谋求职业都必须具有双语能力，必须是双语人才。这是国家和社会发展的必然。

（二）研究型教学

研究型教学是遵循当代教育发展的一般规律，与创新素质教育相适应的一种教学模式。研究型教学是指教师以课程内容和学生的学识积累为基础，引导学生创造性地运用知识和能力，自主地发现问题、研究问题和解决问题，在研讨中积累知识、培养能力和锻炼思维的新型教学模式。

研究型教学相别于传统教学中以传授知识为目的，老师占有主体性的教学模式，是在教学过程中以培养学生解决问题的科学思维方式和解决工程实际问题的能力为目的，通过老师的引导、促进和指导，使学生主动地去学习知识，在学习的过程中既学习基本知识也使综合能力和素质得以提高。教师应该培养学生的综合素质和能力。在研究型教学中教师的作用在于能够带领学生分析当前存在的各种问题，培养学生调查分析的能力；能够带领学生分析探索解决问题的可行性；教师应该知道具备怎样的素质和能力能够解决这些问题，从而培养学生的这些素质和能力。在高校，教师的作用不是给学生提供标准答案，而是带领学生思考和分析问题，培养学生科学的思维方式和解决工程实际问题的能力。

教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中指出：“积极推动研究性教学，提高大学生的创新能力。”明确提出了在高校开展本科研究型教学的设想。从国家实施“211”大学建设项目始，清华、北大等重点大学借鉴国外先进的教学理念，对研究型教学进行了有益的探索和实践，在普通高校和地方性高校中也开展了本科研究型教学的初步尝试和探索。

（三）双语课与研究型教学的关系

双语课以汉语和英语两种语言开展材料力学专业技术课程的教学，旨在拓宽学生视野和思维，培养具有国际眼光，能用英语进行专业技术交流的本科毕业生，其核心仍然是培养具有专业技术知识和能力的毕业生，英语只是语言工具和载体。研究型教学的目的在于改善传统教学注重知识教授和考核的教学模式，更注重在专业技术知识掌握的基础上，培养学生科学的思维方式和解决实际工程问题的素质和能力。双语教学和研究型教学都是为培养适应经济发展国际化和土木工程建设实用性人才服务的，二者的目标一致，都是高素质人才培养的重要手段。双语教学和研究型教学在土木工程专业人才培养中具有相辅相成，相得益彰的关系。用英语讲授的双语课能够开阔学生视野，培养学生用英语表达和交流专业技术知识的能力，而研究型教学能够培养学生解决实际问题的综合能力。二者的有效结合，将发挥各自优势，达到使学生具备用英语获取知识、发现并解决问题能力的目的。因此，双语教学和研究型教学的关系好比一架马车的两个车轮，都为培养现代技术人才服务。

二、材料力学双语课研究型教学的必要性

（一）高等教育的国际化

随着我国加入WTO，在经济与技术方面有越来越多的对外交流与合作，土木工程涉外工程和项目的逐步增多，是土木工程专业开展双语教学的必要性所在。另一方面，高等教育的国际化也促使地方高校的国际交流与合作越来越多。以延安大学为例，每年有不同专业的学生参与1+2项目，参加国际交换生活动。具有良好专业素养和掌握至少一种外语，能进行国际间文化与技术合作和交流且有创新能力的学生是我们当前培养的目标。

（二）传统教学的局限性

传统教学模式是教师向学生单向性传授知识为主的教学模式。在教学过程中，教师是主角，起着专家和权威人物的作用，注重书本知识的传授，向学生传递成熟知识和经典理论为主，缺乏师生互动和学生主动探究问题的过程。课堂教学的方式以“填鸭式”和“引导式”为主，学生成了装载知识的容器，在课堂上是信息的被动接受者，学习的过程以记忆知识为主。这种传统教学模式模糊了教学的主体，难以激发学生的求知欲，学生被动接受抽象的理论知识，很难掌握解决工程实际问题所需的方法和能力。

（三）现代素质教育的要求

土木工程专业的学生开展双语课研究型教学是21世纪素质教育发展的要求。随着经济和技术的发展，对大学毕业生的要求远不是能记住书本知识就可以。经济的全球化和技术的日新月异，一方面要求学生能直接用英语获取信息并能进行跨国项目的交流和合作；另一方面，学生必须具备面对实际工程能发现问题、综合运用技术和知识解决问题的能力。

三、材料力学双语课研究型教学的实践

（一）注重培养学生解决问题的科学思维方式

材料力学是工程力学的重要组成部分，学习的目的不仅仅是掌握力学概念和计算方法，还在于培养解决工程实际问题的思路和方法。在教学过程中，对每一类典型的杆件，都先结合“柱子”“梁”等学生看得见的工程实际构件，引导学生思考如果不安全的危害。接着讲解“校核安全、设计构件截面、求外荷载”三类实际工程问题，然后讲解为了解决问题，必须掌握的力学概念、计算方法和步骤。再激发学生共同思考，得出重要结论。注重培养学生形成“针对工程实际构件提出问题，为了解决问题需要的方法，最后得到哪些重要结论”的科学思维方式。这样一种科学思维方式的培养有利于促进学生形成综合的解决工程实际问题的能力，是工程适用性人才培养的必须。

（二）灵活组织课堂授课语言

材料力学是一门专业学位课，也是双语教学示范课。在讲课过程中，针对不同的内容，灵活组织授课语言。在讲解基本概念，或是学生容易掌握的内容时，采用英语和汉语一半对一半的讲授方式，注意激发学生学习英语的兴趣和掌握基本专业英语和口语表述。在讲解比较难的力学推导和解题步骤时，只用中文讲述，并辅以详细的粉笔+黑板的板述，强调学生掌握重要的计算方法。在教授组合变形等不易板书的图形时，运用多媒体课件，辅以一定的双语讲解，创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境，为教学的顺利实施和良好效果提供有利的保障。

（三）重视教师素质的提升

在教师自身素质方面，一方面坚持教学水平与科研水平兼备，强调“教、学、研”的统一。鼓励教师在开展教学的同时，积极申报各级各类科研和教改课题，在开展科研课题的同时，不断提高教学水平，将最新的科研前沿问题用浅显易懂的语言给学生做介绍，鼓励学生参与科研创新项目。我们在开展延安新区工程为背景的国家科技部科研项目的同时，指导学生申报了国家大学生创新项目。取得了教、学相长，研、教相辅的效果。另一方面，重视英语水平的不断提高，从每一个单词的准确发音到世界名校公开课的认真学习，注重课堂讲授口语的流畅生动和专业术语的准确无误。

（四）重视现代化教学方法的运用

采用传统板书、多媒体课件、动画展示和英文视频资料等多种形式相结合的教学方法。在材料力学双语教学开展过程中，一直强调粉笔+黑板的传统板书方式。在讲解复杂的力学推导时，这种方式能让学生紧跟教师的思路，给学生自己思考和动手的时间，便于学生理解和深入掌握。在讲解较难的专业术语和英语表述时，也在黑板上详细标出音标、音节等，促进学生的记忆和学习。在传统板书之外，借助我校完善的多媒体设施，恰当地利用PPT课件、动画 、英文视频资料等多媒体手段，用逼真、形象、色彩丰富的效果演示原理、过程等，有利于调动学生学习的积极性和主动性，激发学生的创造性思维和对本课程的兴趣。

双语教学和研究型教学是在全球化经济形势下，高等教育“面向世界、面向未来、面向现代化”的必然选择，也是土木工程专业培养具有解决工程实际问题能力和综合素质，用世界通用语言进行技术交流和项目合作高素质人才的必由之路。尽管不同层次、不同地域高校具有不同的开展双语课研究型教学的特点和待提高的地方，但都在进行有益的探索和实践。在未来的教学过程中，笔者将继续进行实践和探索。

【参考文献】

[1]韦宝平.创新教育视角下的研究型教学[J].江苏高教，2003（4）

【基金项目】延安大学材料力学双语教学示范课程

【作者简介】扈胜霞（1974- ），女，延安大学建筑工程学院讲师，博士，研究方向：土木工程专业教学。

2.我国妇女运动的先驱向警予 篇二

向警予，1895年生于湖南湘西溆浦县商会会长之家，原名向俊贤，笔名振宇，土家族。她排行第九，自幼聪明好学，受其兄长向仙钺（曾留学日本的进步青年）的影响，大胆追求新知识。

1911年，辛亥革命推翻了清王朝的统治，向警予由湘西到长沙，先后在湖南省立第一女子师范学校、周南女校读书，并改名向警予。

1919年，“五四”运动爆发。为了探索救国之路，向警予和蔡和森、蔡畅等9人，从长沙出发，登上了赴法国的渡轮，开始了勤工俭学之路，也开始了对救国真理的探寻。在法国，向警予接触并接受马克思主义，从此，她便成为一个坚定的马克思主义者。

1921年底，向警予回国，不久便加入中国共产党，成为我国最早的女共产党员之一。1922年7月，在党的二大上，她当选为第一位女中央委员，并担任党中央第一任妇女部长。在她的领导下，中国最早的无产阶级妇女运动轰轰烈烈地展开了。

为号召广大妇女团结起来，为解放自身而斗争，向警予先后发表了《中国最近妇女运动》、《今后中国妇女之国民革命运动》等一系列论述我国妇女解放运动的文章，用马克思主义理论阐述中国妇女问题。此外，她还为党中央妇女部起草了许多重要指导性文件，较系统地阐述了关于妇女解放的思想和理论，在妇女解放运动史上做出了不可磨灭的贡献。

向警予是一个坚强而富有正义感的革命志士，被誉为“我国妇女运动的先驱”。她参与领导了1924年上海14家丝厂一万多名女工的联合大罢工、南洋烟草公司工人罢工以及1925年的“五卅”大罢工。由她创建的“中国妇女解放协会”在当时拥有会员十几万人，为我党培养了大批妇女干部，并使之成为反帝反封建斗争的又一支生力军。

由于斗争的需要，受湖北省委派遣，向警予担任了党的秘密刊物《长江》的主编。白天，她的身份是小学教师；晚上，她在小楼昏暗的灯光下，奋笔疾书，经常忙碌到深夜。《长江》的很多文章都是她亲自撰写的，她写的社论、时评，简短精炼，文笔犀利，号召人民群众团结起来，与敌人斗争到底，在当时影响极大，有力地指导了武汉地下党的工作和工人运动。

1928年3月20日，由于叛徒的告密，向警予被法国巡捕房逮捕。4月12日，法巡捕房又将其引渡给武汉卫戍司令部，她被关进军法处监狱。

在监狱里，向警予以高尚的革命乐观主义精神继续跟敌人斗争，并向狱友进行革命宣传，组织大家开展绝食斗争。在法庭上，她同敌人展开了针锋相对的斗争，反动派绞尽脑汁、用尽了各种手段，也没能从她口中获取半点机密。她那掷地有声的语言至今还闪烁着金子一样的光芒：“革命者不会在你们的屠刀下求生。等着吧，你们的末日，就在明天！”

1928年5月1日，一个全世界无产者的节日，向警予被反动派押上刑场。在去刑场的路上，向警予高唱《国际歌》并一路高喊：“我是中国共产党党员向警予，为解放工农劳动大众，革命奋斗，流血牺牲！”敌人慌忙向她嘴里塞石头，并用皮带勒住她的双颊。这一悲壮情景，使聚集在路边的许多群众落泪。年仅33岁的向警予壮烈牺牲了，但她的勇气和精神激励着和她同时代的战友们，也激励着我们新时代的青年。

1939年，在延安纪念“三八”节大会上，毛泽东发出号召：“要学习大革命时代牺牲了的模范妇女领袖、女共产党员向警予，她为妇女解放、为劳动大众解放、为共产主义事业奋斗了一生。”同年7月，周恩来在庆祝延安女子大学成立大会上指出：向警予是我党第一个女中央委员、第一任妇女部长，英勇牺牲了，我们不要忘记她。

柳亚子也曾赋赞向警予：

雄词慷慨湘江向，情话缠绵浙水扬，

3.材料力学课程教学方法的实践 篇三

【关键词】教学方法 教学手段 实践能力 创新能力

【中图分类号】G64【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）10-0218-01

一、概述

《材料力学》是许多工科专业的专业基础课，我校的土木工程、道路桥梁与渡河工程、机械设计与制造、材料成型等专业均开设这门课程。它主要培养学生具备对简单杆件在外载荷下的强度、刚度和稳定性问题进行分析和设计的能力。对于土木工程专业而言，它还是一门承上启下的课程：《高等数学》和《理论力学》是它的先修课，而它又是《结构力学》、《钢结构设计》、《混凝土结构设计》、《弹性力学》和《组合结构设计原理》等课程的先修课。因此掌握好该门课程的基本概念和知识十分重要。但是该课程内容多、概念多并且相对抽象，同时还缺少足够的实践动手机会，因此一些学生反映该课程理论抽象、内容乏味，甚至少部分学生产生畏学现象[1]。所以，需要进行多方面的教学改革，以期达到预定的学习效果。近年来，在实际教学中进行了一些教学方法的改革和实践，取得了一定效果。

二、激发学习兴趣

好奇心和兴趣对于学生学习效果有决定性的作用，培养学生的实际工程应用能力和创新能力需要培养学生对科学的兴趣[2]。因此在实际教学过程中需要不断激发学生的好奇心和兴趣。主要采取的措施是适当引入前沿知识和身边的力学知识和案例。如在绪论课中介绍近年来我国和其他国家的典型的建筑物和道路桥梁等。同时从其他专业相关的国际权威期刊上检索相关文献，通过多媒体介绍其他相关专业中材料力学知识的一些应用，如展示Journal of Biomechanics杂志上检索到的膝关节置换术中需要解决的生物材料力学性能测试的问题；展示Journal of Biomechanics和Journal of Mechanical Science and Technology中检索到的关于鞋子设计中的材料选择和鞋底外形设计的问题；展示International Journal of Mechanical Engineering检索到的齿轮齿形设计和优化的材料强度问题；展示Ocean Engineering中关于海洋石油钻井平台的强度和刚度设计问题；展示Engineering Failure Analysis中关于大型矿用自卸车车轴断裂的分析。同时，结合时事介绍材料力学所研究的一些问题，如天宫二号发射时，介绍卫星发射塔及周边建筑物在面临强动载和高温时所面临的强度和刚度问题，介绍空间站在太空中所面临的恶劣环境及遭受空间碎片超高速撞击时的强度问题。这些内容的适当增加一方面可极大激发同学的好奇心和学习兴趣；另一方面也能拓展同学的眼界，这些知识也将告诉学生将来读研究生时也可选择其他相关专业。

三、合理使用传统板书和多媒体授课

过去的课堂教学手段主要是板书，这种授课方式对《材料力学》这种概念多和理论公式推导多的课程比较有效。其优点是学生和教师共同思考同一个问题，学生能紧紧跟随教师的思路和节奏[3]，教师边板书、边讲解、边推导、边启发和边提问，而学生则眼、耳、口和脑并用，这样可形成多维印象和刺激，就有利于学生掌握相关知识。但传统的板书也面临一些挑战：（1）展示复杂的变形形式时耗时较多，如实心圆柱在扭转载荷作用下的变形以及任意位置切应变的计算和推导需要画出较复杂的图形。（2）该课程的工程实践性较强，板书时无法有效传递实际工程的相关信息。而这两个缺点恰恰可以通过多媒体教学进行弥补。这种教学方式的展现能力强，信息传递量大，可以创造生动和逼真的教学氛围，激发学习兴趣。因此，涉及复杂图形特别是变形图的绘制以及变形过程的展示时可以借助多媒体技术进行授课，同时需要结合工程背景时也可通过多媒体展示。

四、有效利用虚拟仿真技术

《材料力学》是一门与工程实践密切联系的学科，因此安排有试验课程。但为使学生达到预期的学习效果，试验课通常安排在理论课讲授相关内容之后进行。但这样带来的一个问题是理论课堂上部分学生对相关知识理解不到位。比如讲授低碳钢在单向拉伸载荷下的力学性能时需要讲解径缩并计算应变值，应变值通过引伸计测得的伸长量除以原始标距段长度得到。但这种单向拉伸试验应变值的计算是建立在均匀变形的基础上的，而径缩后材料的变形在标距段内已不再均匀，因此径缩后按原公式计算得到的值理论上已不能再叫作应变。仅凭讲课和图片展示有时不足以让学生理解透彻，这时可以利用有限元计算提前完成单向拉伸试验的仿真，并展示其变形过程及变形过程中应变的分布，这样就能直观地讲解径缩，并清晰地展示径缩前后应变的分布情况。

另外，部分变形形式较复杂和抽象，部分学生无法深刻理解和掌握。如扭转载荷作用下实心圆柱的切应变分布，部分同学不能理解切应变随半径的线性变化。这时可以建立实习圆柱扭转的三维有限元模型，施加扭角，然后在后处理时显示标距段内3/4横截面的应变分布，这样便可以清楚展示应变的分布情况，易于学生深刻理解和掌握该知识点。

五、引入科技竞赛活动

《材料力学》是一门理论课程，但它来源于工程又服务于工程，在培养学生逐步建立工程概念和逐渐形成解决实际工程问题能力方面有着十分重要的作用。但对于一般和新建本科院校而言，通常缺少充足的实践锻炼机会和试验设备。近年来，科技竞赛活动渐多，如省级结构建模大赛、中南地区结构建模大赛等。在这些竞赛活动中需要设计和制作出屋盖、塔式建筑、桥梁、输电塔、广告牌支撑结构等。通过这些竞赛，学生需要确定具体的分析对象，通过检索文献资料和力学分析确定初步结构形式，完成制作，进行加载和多轮优化等，这对于巩固理论知识，培养实践能力和创新意识具有重要意义。为让更多同学参与这种活动，在学校层面设计了“挑战杯”竞赛活动，并将这种竞赛活动纳入《材料力学》课堂教学，在成绩评定中计入该项成绩。

六、结语

《材料力学》是一门重要的专业基础课，又能直接服务工程实际，但内容相对多且枯燥。因此在教学过程中，要注重激发学生的学习兴趣；合理使用传统板书和多媒体技术进行授课；在相关知识的讲授时可以采用虚拟仿真技术增加直观性，以便于学生理解和掌握；同时，还要重视科技竞赛活动对于巩固理论知识、培养学生实践能力和创新意识方面的作用。

参考文献：

[1]刘静，汪中厚， 张丽芳. 材料力学教学中应用研讨课教学方法的探讨[J]. 科技视界， 2016（24）：76，149.

[2]权赫， 春方光. 材料力学课程中培养学生创新思维方法探讨[J].山西建筑， 2016，42（13）：235-236.

[3]黄超，刘德华，武建华，余茜.提高材料力学课堂教学质量体会[J].高等建筑教育，2011，20（5）：88-91.

作者简介：

4.我国复合材料力学研究与教学的先驱 篇四

关键词：岩石力学；教学内容；培养方向；教学大纲

岩石力学这门课程是工科院校学生必修的一门专业性较强的课程，虽然各个专业的教学大纲和培养方向差异较大，但在选择的教材通常是经典的教材——获得国家级优秀教学成果奖的几本教材，所以在教学过程中，好多内容不适合本专业学生的培养方向，不符合本专业的教学大纲，并且有的教材涵盖的内容繁多，因课时有限有些章节内容没有时间讲解。还有些章节内容不适合本科教学，导致教师授课、学生用书不方便。因此，必须对其内容进行改革。

一、目前的教学内容存在的几个问题

1.统一教材难度大

许多院校行业背景不同，同一学校、不同专业培养方向存在较大差异，统一教材和教学内容的要求难度较大。工科院校的行业背景差异非常大，其专业设置和学生未来就业的行业迥然不同，所以教材的选择应该是多样化的。有些院校为了规范教学秩序，要求只要开设岩石力学课程，就要统一教材，统一考试命题，统一批改试卷。这样的做法看似非常规范，教学也有秩序，但我们在日常的教学实践过程中容易出现一些问题，针对性不够强，也就难以激发学生的学习兴趣。

2.缺乏教材与讲义

岩石力学是一门新兴学科，仅仅60余年的历史，好多理论至今还在不断发展，因此寻找一本好的、适合自己学校、专业的教材较为困难。

3.教学内容难以统一

不同专业支撑岩石力学的课程体系不同，导致教学内容难以统一，学生学习难度差异较大。良好的课程体系的建立，可以为后续的相关课程打下良好的基础，若体系衔接性不好，或根本没有前期基础课程的设置，会为后续的课程教学和学习带来困难。

我校采矿专业的学生在选修岩石力学之前，已经修完了工程力学、弹性力学等课程，这为岩石力学课程的学习打下了良好的基础。而安全专业对工程力学的要求与采矿专业有很大区别，弹性力学这门课程根本没有开设，因此学生在学习岩石力学的时候，因为没有弹性力学基础，理解就出现了困难。短期内学生是难以快速消化和吸收的，只能靠强化记忆。这不仅加大了学习难度，同时也给教师讲课带来了困难。因此，强化教学改革，不仅仅涉及本课程的教学改革，同时也是学科体系的一个改革。

二、教学改革的收获

在这几年的教学改革中，我们尝试对教学的内容改革。通过对其内容的删减、调整和补充，取得了较好的效果，以下是我们教学改革的几个收获。

1.严格根据教学大纲和培养方向进行编排、删减，激发学生兴趣

教学大纲是引导教学的纲领性文件，是相关专业多年形成的教学体系的成果转化。而培养方向主要是由本专业依据学校发展的行业背景，以及现有教学资源，如师资组成、实验条件等决定的。

岩石力学的内容较多，涉及岩石和岩体的力学性质、地应力与其测量、岩石的本构关系、工程应用、岩石的力学的研究方法、岩石力学的研究新进展等教学内容。因此需要对教学内容和所需课时数进行优化，以最合理的课时数完成所需要讲授的内容。另外，还要保证学生得以消化和吸收，以真正取得良好的学习效果。

2.尝试编写教材

有一本好的教材对于学生來说非常重要，目前有关岩石力学课程的教材非常多，内容基本上都大同小异。关于矿山方向的教材编写得较好些，但是关于建筑工程领域的较少，而岩石力学内容与深基坑、边坡、隧道等内容形成一定交叉，看上去是这些内容的重复，但是从岩石力学角度分析工程现象，基本理论是相同的，只是施工技术和工艺流程有着较大的区别。

三、结论

根据具体专业，对现有的岩石力学教材内容进行编排、删减、调整和补充，在教学实践中不仅可以激发学生学习兴趣，同时可以引导学生认识专业的特色。近几年的教学改革收到良好的效果，计划未来几年，尽快编著、形成自己专业的教材或讲义。

参考文献：

鲍先凯，张春梅，刘欣宇.岩石力学教学改革的探索与实践[J].课程·教材·改革，2014（14）：107.

基金项目：西南科技大学2014年教育教学改革与研究项目（14

5.我国复合材料力学研究与教学的先驱 篇五

关键词： 材料力学 考试改革 应用能力培养

随着科学技术的飞速发展，人才竞争日趋激烈，教学改革正在各高校如火如荼地开展。高校教学改革主要包括教学思想、教学内容、教学方法和教学手段等方面的内容，虽然取得了一定的成果，却未能尽如人意。究其原因，主要是目前高校考试形式的改革相对滞后，多数学校仍然以传统的闭卷考试为主。卷面成绩作为评价学生的学习效果的主要依据显然缺乏科学性、合理性。科学合理、鼓励创新、充满活力的考试制度，能够有效提高高校学生掌握知识、用于实践的能力。

笔者多年从事高校基础力学课程教学和课程建设工作，结合多年教学实践，提出了基于应用能力培养的材料力学课程考试模式，即采用多元化的考试形式，在注重基本概念、基本理论的同时通过多种方式加强对学生综合能力的考评，引导学生向应用型、创新型方向发展。

1.材料力学考试改革的目标

材料力学是机械设计制造及自动化（简称机制专业）等工科专业一门非常重要的技术基础课程，既可直接用于实际工程的计算，又是机械设计、模具设计与制造等后续课程的重要基础。作为专业基础课，材料力学力学具有理论严密、系统完整、逻辑性强等特点，要求学生具有较强的运用基本概念和基本理论，分析、解决实际问题的能力。因此，材料力学对于学生知识、能力和素质的培养，对增强学生的创新意识、实践能力具有重要的意义。然而当前的材料力学课程考试制度还不能完全适应素质教育的要求，存在一些问题和弊端。

1.1考试形式比较单一

目前，考试形式比较单一，基本以期末闭卷考试为主，题型多为填空、选择、判断、计算等，难以体现课程的特点，只能简单地考核学生的记忆知识和简单推理的基本技能，无法考核学生运用知识的能力和创新能力。

1.2考试内容偏重知识

课程考试的内容大多根据指定的教材或所讲授的内容出题，考试内容多是以知识考核为主，内容上偏重于基本概念、基本理论的考查，更多的是考查学生对理论知识的记忆。另外，由于受到考试时间的限制，无法出一些综合性、复杂性的题目，缺乏考核学生综合运用知识的能力和创新能力，抑制了学生的创造性和个性，不利于培养创新素质。

1.3重理论轻实践

工科课程中的概念、定理和公式等非常多，机制专业学生毕业后一般都是机械制造企业就业，作为工程技术人员从事机械设计、工艺分析、质量管理、设备管理等工作。这就要求学生具有较强的实践能力，不能仅仅机械地背诵这些知识，而是要学会在实际中运用这些知识。现在多数课程考试仍为卷面形式的理论考试，并没有考核学生的实际操作能力，这对于应用型人才的培养没有起到积极的作用。

要想培养学生的创新与应用能力，考核方式就应有所改变。在考试内容上，尽量减少客观性试题，增加分析、理解和应用性等方面的考题。考核方式要多样化，闭卷与开卷相结合，笔试与口试相结合。改革计分方法，把课堂讨论、综合型大作业，口试结果、实验等按一定比例计入总成绩，这样才能提高学生学习的积极性，有利于应用型人才的培养。

2.考核改革的实施方案

材料力学主要研究工程结构中构件的承载能力问题。根据教学内容，材料力学教学内容分成基本变形、组合变形和强度理论三大模块，教学目标主要有：（1）掌握材料的变形及破坏规律，了解材料力学性能及主要性能指标；（2）掌握四种基本变形和组合变形的内力、应力及强度计算；（3）熟悉强度理论及使用范围并能解决工程实际问题。

笔者根据材料力学课程的能力要求，建立的材料力学考试模式由基础理论考核和综合能力考核及实验技能考核三部分组成，三部分的考核成绩组成该课程的总评成绩。

2.1基础理论考核

基础理论考核占总成绩的60%，基础理论考核主要侧重于基本概念、基本理论的理解，内力图的绘制，以及构件的强度、刚度计算。基础理论考核包括笔试和口试两种形式：基本变形和组合变形以笔试为主，每部分进行一次考试，实时跟踪学生对基本理论知识的掌握程度，适时调整上课内容和进度，形成自觉主动勤奋进取的良好学风。

口试平台主要是由教师将材料力学的基本概念、基本理论和适合的题目编制成口试题库，包括不同分值的题目。重要的是学生在给出答案后还进一步解释原因，即不仅要知其然还要知其所以然。需要说明的是，为了保证口试效果，学生分批进行口试，而且口试时间安排在答疑时间进行。通过口试测试内容的设置，将知识掌握与能力培养有机结合。口试平台对培养学生的独立思考能力、语言表达能力等具有重要的作用，同时也能加强教师与学生之间的沟通。表一是基础理论考核形式及所占成绩比例。

2.2课程综合能力考核

课程综合考核占总成绩的20%。课程综合能力考核是此次考试改革的重点，考核采取全开放的形式，重在考核学生利用所学知识解决实际工程问题的能力。

课程综合能力考核以小组为单位进行，培养学生的团队合作精神，每组3～4人。每组自选或老师指定工程或生活中的实际问题进行分析研究，包括进行力学建模、受力分析、强度计算，最后提交书面报告。时间安排在教学最后两周进行。

课程综合考核最后组织学生答辩，根据学生答辩情况，书面报告评定成绩。

2.3实验技能考核

实践教学是高校工科专业应用型人才培养目标的重要环节，它对提高学生的综合素质，培养学生的创新意识和创新能力，具有特殊的作用。实践环节的考核结果也是课程总成绩的重要组成部分，占总成绩的20%。

将实验内容实行模块化整合，分为基础性实验、设计性实验和综合性实验。根据不同专业适当选择实验教学内容。

实验技能考核实行口试与笔试相结合、理论概念与实际操作相结合的综合性考试方法。

3.考试改革实施效果

在注重应用能力考试方法的引导下，学生认识到了材料力学这门课的重要性，解决了很多生活中、工程中的实际问题，大大提高了学习兴趣。

课程综合能力考核是此次考试改革的重点，学生对开放性的考核表现十分积极，调动了学习的自觉性和主动性。综合题目内容包括弯曲刚度设计、弯扭组合变形、拉压组合变形等部分，这些题目计算量均较大。学生能够利用所学知识，经过小组同学的研究配合，均圆满完成任务。例如“钢板轧辊直径计算”，学生的知识面已深入到专业知识领域，学生需要参阅参考书，了解设计方法，实现了从被动学习到积极自学的转变，学会了将工程中的实际问题抽象为一个力学模型，利用弯曲刚度条件设计直径。令人欣慰的是两组同学分别采用了叠加法和积分法，解决实际问题的能力明显提高。

4.结语

考试能反映教学效果，能为教学管理者提供教学质量检测和评估的依据。因此，考核模式的改革应放在优先考虑的地位，只有评价体系改变，其他方面的改革才能深入开展。

考试方法的改革有很多细节需要注意，也有很多困难要面对。这就要求教师在思想上时刻明确应用型人才的培养目标，投入更多的精力和时间探索、总结更加适合课程特点的考试方法。改革不能只是形式，更是一项长期的、科学的工作。考试方法的改革应该融入每一位教师的教学观念中，考试制度的改革不能浅尝辄止，一定要不断地深入进行下去。

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