材料力学综合实验的教学改革

王 莹

（洛阳理工学院 土木工程系，河南 洛阳471023）

材料力学实验是针对我校材料类、机械类专业材料力学、工程力学等课程开设的理论性和实践性较强的专业实验，多数学生在理解上存在一定的难度，导致实验效果很不理想。因此，急需解决的主要问题是对实验教学方法和手段进行改进，以调动学生积极性，提高教学质量[1-4]。借鉴他校和他人改革思路[5-8]，从实验个数的设置、实验试件的选取、学生在实验中的地位等三个方面入手，对材料力学实验进行改革，取得了更好的教学效果。

1 教学改革的内容

1.1 实验由原来的三个合并为一个

材料力学实验原来有三个， 涉及到材料的多种力学性能检测方法，其中拉伸和压缩放在一个实验（简称“拉压实验”）中，而扭转和弯曲各为一个实验。 三个实验单独开设，进行时间为相应课程内容讲完之后。 但这样人为地分割之后，割裂了材料的多种力学性能检测方法之间的区别和联系，容易给学生造成一种错觉，使他们认为各种材料力学性能检测方法是彼此独立、互不相干的。 各种材料力学性能检测方法虽然在适用范围和试件等方面有所不同， 但仍可以相互补充，只有将它们紧密地结合在一起， 才可以完成生产中的材料性能检测任务。 所以，将实验由原来的三个合并为一个，统称为材料力学综合实验，且安排在教材内容全部讲完之后进行。

1.2 用多种试件强化实验教学效果

材料力学实验原来开设的时候， 为了保证实验结果的一致性，待测试件多采用的是健全试件，即内部没有缺陷的试件。比如，在进行拉伸实验时用的是取自钢筋的低碳钢试件，在进行压缩实验时用的是取自健全试块的铸铁试件，虽然实验效果也会比较明显，实验结果比较可靠，但存在实验结果脱离生产实际这样一个问题。 对于扭转和弯曲实验，同样也存在这个问题。为了解决这个问题，在实验中采用多种试件来强化实验教学的效果。 比如除了准备健全的标准试件外，还准备一定数量的内部带有缺陷的试件和表面受到腐蚀的试件。这样改革之后， 既加深了学生对材料力学性能检测重要性和相互联系的认识，又拉近了实验教学与生产实际的距离，极大地强化了实验的教学效果。

1.3 学生由被动接受变为主动参与

在原来的几个材料力学实验中，每次实验都是老师要求学生做什么和怎么做，学生只是被动的接受。改为综合实验以后，给出多种或多个试件，并给出使用条件和性能要求，要求学生综合运用多种检测方法，将所需的材料力学性能检测出来。学生由被动接受变为主动参与，留给学生自由发挥的空间很大，这将会使其积极性得以发挥，创新能力得以展现。在整个实验过程中，除设备使用方法由老师讲解以外，其余部分均由学生自己完成， 包括材料使用条件和性能要求的分析、力学性能检测方法的选用、检测操作的完成、检测结果的分析、检测结论的给出。这种实验方案把基本的教学实验与工程实际问题有机的联系在一起，拉近了课堂教学与生产实际之间的距离。

2 教学改革的成效

2.1 促进了学生及时吸收、灵活运用和更新知识

综合实验对每个学生的知识来说都是一个全面的测试。通过专业综合实验的训练，学生不仅可以掌握一定的知识和技能，而且可以掌握一定的学习方法，这促进了学生对知识的及时吸收。 在实验过程中思考分析，发现问题，要解决发现的问题，就要运用学过的知识和技能，这促进了学生对知识的灵活运用。在解决问题的过程中，学生需要学会分析，学会发现，学会学习，这促进了学生对知识的迅速更新。

2.2 培养了学生的独立自主个性和团结协作精神

要完成综合实验，首先需要每位学生独立自主，整个综合实验独立完成，没有给出固定路线，只求获得最佳效果，这就缩短了课堂教学与生产实际的距离。 学生在整个实验训练过程中，要逐渐养成评价和批判的习惯，勇于评价甚至批判自己和别人得出的结果。同时，要完成综合实验，也需要学生之间的团结协作，要通过同学们的相互交流、沟通、启发和帮助，借助于集体的力量，才能顺利的完成整个实验。

2.3 提高了学生分析与解决生产实际问题的能力

综合实验对每个学生的能力来说都是一个全面的锻炼。学生不仅需要选择实验方法，自己动手操作，还要分析实验结果，得到实验结论，必要时还要推翻原定实验方案，从头再来一遍，直至完成实验任务。 这在提高学生分析问题和解决问题能力的同时，也提高了学生的工程意识以及主动适应社会需求的能力，综合素质和创新能力都会得到一定程度的提高。

3 结束语

材料力学综合实验的教学改革取得了一定的成效，现已获得校方和学生的认可，但仍存在一些缺点和不足，今后还要在一些方面加以改进，比如：增加实际工件或试件，进一步缩短课堂教学与生产实际的距离；利用多媒体手段，加强形象化教学；加强实验的开放性力度，等等。

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［7］赵冰,张岩.材料力学实验教学模式改革的探讨[J].中国现代教育装备,2011(3):115-116.

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