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摘要：为适应就业市场需要，提高学生分析、解决实际工程问题的能力，在“材料力学”教学改革的实践中，将教学内容和执业资格考试、专业特色有机结合起来，综合运用各种教学手段，加强学生的感性认识，激发学生的学习兴趣，并取得了较好的效果。
关键词：材料力学；教学改革；执业资格考试；专业特色
作者简介：黄小林（1968-），男，广西北流人，桂林电子科技大学建筑与交通工程学院，高级工程师；蒋慧（1978-），女，湖南邵阳人，桂林电子科技大学建筑与交通工程学院，讲师。（广西 桂林 541004）
基金项目：本文系桂林电子科技大学教学改革项目（项目编号：JGB201326）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）34-0105-02
《中华人民共和国建筑法》第十四条明确规定：“从事建筑活动的专业技术人员，应当依法取得相应的执业资格证书，并在执业证书许可的范围内从事建筑活动。”由此可见，执业资格制度已成为建筑行业准入制度，高等学校作为人才培养单位，应当在教学中建立学历教育与执业资格制度之间的联系。
材料力学是土木工程专业必修的技术基础课，也是大多数学生毕业后参加各种注册考试必须掌握的课程之一，对学生学好后续专业课程，培养分析、解决实际工程问题的能力具有重要的作用。然而，目前我国的材料力学内容基本沿袭别辽耶夫的材料力学体系，部分内容陈旧，教学方法比较简单，老师满堂灌，学生的思维能力和创造能力得不到培养；考试方法基本采取闭卷考试方式，造成学生临考前死记硬背，与启发学生解决工程实际问题能力的培养目标背道而驰。这种现状既不能满足将来学生参加工作的实际需要，又不能反映现代科学技术的进步和各个学校的专业特色。因此，不少专家、学者从不同的角度探讨过“材料力学”课程的改革问题，[1-7]但迄今为止，鲜有人基于就业市场需要和各学校专业特色等角度来讨论这个问题。因此，如何结合就业需要和各学校的专业特色对材料力学的课程内容、教学方法和教学手段进行探索和研究是十分有益和必要的。
一、结合执业资格考试制度和专业特点、专业特色优化教学内容
材料力学的教学，首先要根据专业培养目标选择相应的教学内容。桂林电子科技大学（以下简称“我校”）土木专业的培养目标是培养具有较好理论基础和实践、创新能力的土木工程技术应用型人才。学生毕业后除了小部分搞学术研究外，大部分要投身到土木工程的设计、施工、管理等实际工作中去，参加全国统一的注册考试取得执业资格将是他们今后绕不开的首要任务。因此，在选择材料力学的课程内容时，结合了注册考试大纲要求的内容，覆盖注册考试所要求的知识点，注意考试内容重工程背景、强调解决实际工程问题能力的特点，为他们将来参加注册考试做好准备。
其次，选择教学内容要和土木工程的专业特点及每个学校的专业特色相适应。现有的材料力学内容大部分是机械、土木专业并重，在现阶段各高校材料力学课程学时大大缩短的情况下不可能面面俱到。因此，在实际教学中，重点讲述了土木工程专业应用得较多的内容，如梁的弯曲、剪切、柱的压缩、稳定等，而对用得较少的纯扭、交变应力作用的问题只做简单介绍。同时，在复合材料、智能材料应用越来越广泛的今天，在讲授广义胡克定律时引入了复合材料和智能材料的内容。另外，考虑到我校土木专业工程结构检测的特色，在有关章节中引入了部分断裂力学的内容，让学生对结构开裂、破坏的理论有一个基本的了解，为结构检测的技能训练打下了一定的理论基础。
由于材料力学是一门和理论力学、材料力学、弹性力学联系比较密切的课程，因此，优化其课程内容应该和其他几门力学课程组成的课程体系一起综合考虑，对相互重叠、交叉的内容可以适当缩减其学时。例如，和理论力学重叠的截面图形几何性质，和结构力学重叠的梁、桁架、刚架的超静定结构问题及和弹性力学交叉的能量法等内容，在制订课程大纲时删去或缩减这些内容，保证了学生在有限的学时内学到更多的新知识。
二、根据就业市场需要，大力培养学生分析、解决实际工程问题的能力
作为培养工程应用型人才的专业，特别是全国高校在大力推行“卓越工程师计划”的背景下，土木专业对学生解决实际工程问题的能力要求越来越高。因此，在讲授课程时，强化了课程内容的工程背景，尽量以实际工程问题为引导展开，如讲授杆件压缩变形、稳定问题时以某建筑物的柱子例，讲授弯曲变形以某房屋梁开裂为例。引导学生观察其变形的特点，推导其内力的计算公式及思考提高结构安全及稳定的措施，增强感性认识。避免从理论到理论尴尬的同时，也激发了学生的学习兴趣，让学生了解学了这门课程后将来会碰到什么问题，能解决什么问题，不再有学完这门课程后脑子里除了几个公式、符号外其他一片空白的缺陷。另外，在讲解例题时，笔者尽量引进工程实际案例，引导学生对具体问题进行抽象建模，培养学生分析、解决工程问题的实际能力。
材料力学作为工程背景较强的专业基础课，实验是课程教学的一个重要环节。但是，过去因为实验设备、实验仪器缺乏等原因，造成验证性实验较多，设计性、综合性实验较少，甚至有一些是老师做、学生看的演示性实验，难以激发学生的学习主动性。近年，随着学校对实验设备的投入，笔者增加了设计性、综合性实验的比重。结合我校电子信息方面的特色，在实践教学大纲中增加了梁、柱变形检测的电子桥路实验，由学生自己设计，自己动手检测，自己设计检测数据的后处理方法。一方面激发了学生的兴趣和创造能力，另一方面使学生对结构的变形有了更深科的认识，促进对基本理论的理解，效果较好。
三、采用多种形式的教学方法、教学手段及考核手段提高教学质量，加强解决工程问题能力的培养
以前材料力学的教学基本是老师用一块黑板、一支粉笔按教材内容满堂灌的讲解，由于材料力学的知识点多而且分散，学生的参与度低，很多知识来不及消化，效果不佳。经过多年的摸索，笔者在教学实践中针对不同内容采用了不同的教学方法，用适当的方式培养学生的学习热情，提高其分析问题、解决问题的能力。 1.采用模块式教学，培养学生的归纳能力和知识渗透能力
目前，我国材料力学的课程教学大多采取“拉伸-剪切-扭转-弯曲”为主线的方式，且每种基本变形都按“内力-应力-变形…”的次序进行研究，各种基本变形又都采用“平面假设-变形几何关系-物理关系-静力平衡条件-应力公式”这一相同的推导过程。这种方法重复的内容较多，从第二种基本变形开始缺乏新意，难以激发学生的学习兴趣，同时也浪费了本就不多的学时。针对这一现状，从培养学生的归纳能力和知识渗透能力出发，采用模块式教学结构，将课程内容分为杆件内力、应力与强度、变形与刚度计算、能量方法与超静定问题、压杆稳定等模块。将各种基本变形的共性问题集中起来讨论，这样可以节省约20%的课时，突出共性，强化概念，又避免按基本变形的小循环重复。
2.采用形象化教学，提高学生的理解能力
材料力学是一门理论性较强、概念抽象的课程，有些概念从字面上不好理解，因此，在教学中利用了现代计算机技术，推广多媒体教学。通过多媒体教学，既节约了老师的板书时间，也因图文并茂、形象生动，增强了学生的感性认识。例如，在讲解构件的破坏过程、物体平衡分类等内容时，做出了flash动画，激发了学生的学习兴趣，加深了对这部分内容的理解。另外，图片大都来自实际工程案例，增强学生对工程结构的感性认识。当然，多媒体不能完全替代传统的教学手段，在讲解例题时，还是用传统的板书模式，便于在讲解过程中启发学生的思路，让学生有思考的时间。
3.引入专题介绍，提高学生分析、解决实际工程问题的能力
为了提高学生应用所学到的理论知识分析、解决实际工程问题的综合能力，在教学过程中适当引入了专题介绍。比如在讲解梁弯曲变形时，在当地建筑物中找了一个弯曲变形较大的梁作为案例，让学生通过案例学会将一个实际工程问题简化为一个力学模型，然后再引导学生由力学模型转化成数学模型，根据数学模型学生运用所学的理论知识去解决问题，最后引导学生讨论结果是否合理，理论或模型和实际情况的差别地方在哪里。这种方式很受学生欢迎，讨论的积极性很高，让学生在讨论中增进了对工程实际问题的了解，开拓了思路，分析问题、解决问题的综合能力得到了一定程度的提高。
4.改革考核方法，重点考核学生分析、解决实际问题的综合能力
过去考试的方法基本为清一色的闭卷考试，试题中死记硬背的东西多，造成学生靠考前突击而通过。而且试题理论性知识过多，后来结合执业资格考试注重工程实际应用的特点，从执业资格考试题集中抽取了部分题目。一方面考核了学生解决实际工程问题的能力，另一方面也让学生提前适应注册考试制度，为将来参加注册考试做准备。另外，平时的专题讨论、实验也为总评成绩的一部分，这样的综合考核加强了学生综合素质的培养。
四、教学效果
通过对材料力学课程在教学内容、教学方法、教学手段和考核方法上的不断探索和改革，加强了学生的感性认识，激发了学生学习的主动性。在试题难度不变的前提下，课程合格率由59.5%提高到了80.3%，有不少学生主动和老师探讨，写出了有一定水平的工程案例分析报告。同时，通过适应专业特色而增设的设计性和综合性实验，学生的工程构件检测技能得到了较大的提高，取得了较好的效果。
参考文献：
[1]张扬，李四平，赵社戌.“材料力学”课程教学改革实践[J].中国电力教育，2012，（28）：59-60.
[2]王放，陈志谦.《材料力学》课程教学改革与实践[J].西南师范大学学报（自然科学版），2011，36（2）：206-209.
[4]王银芝.材料力学课堂教学改革的实践探索[J].中国建设教育，2010，1（1-2）：76-78.
[5]孙立红，刘宝良.培养工程能力，深化材料力学教学改革[J].东北农业大学学报（社会科学版），2011，9（5）：128-130.
（责任编辑：王意琴）
关键词：材料力学；教学改革；执业资格考试；专业特色
作者简介：黄小林（1968-），男，广西北流人，桂林电子科技大学建筑与交通工程学院，高级工程师；蒋慧（1978-），女，湖南邵阳人，桂林电子科技大学建筑与交通工程学院，讲师。（广西 桂林 541004）
基金项目：本文系桂林电子科技大学教学改革项目（项目编号：JGB201326）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）34-0105-02
《中华人民共和国建筑法》第十四条明确规定：“从事建筑活动的专业技术人员，应当依法取得相应的执业资格证书，并在执业证书许可的范围内从事建筑活动。”由此可见，执业资格制度已成为建筑行业准入制度，高等学校作为人才培养单位，应当在教学中建立学历教育与执业资格制度之间的联系。
材料力学是土木工程专业必修的技术基础课，也是大多数学生毕业后参加各种注册考试必须掌握的课程之一，对学生学好后续专业课程，培养分析、解决实际工程问题的能力具有重要的作用。然而，目前我国的材料力学内容基本沿袭别辽耶夫的材料力学体系，部分内容陈旧，教学方法比较简单，老师满堂灌，学生的思维能力和创造能力得不到培养；考试方法基本采取闭卷考试方式，造成学生临考前死记硬背，与启发学生解决工程实际问题能力的培养目标背道而驰。这种现状既不能满足将来学生参加工作的实际需要，又不能反映现代科学技术的进步和各个学校的专业特色。因此，不少专家、学者从不同的角度探讨过“材料力学”课程的改革问题，[1-7]但迄今为止，鲜有人基于就业市场需要和各学校专业特色等角度来讨论这个问题。因此，如何结合就业需要和各学校的专业特色对材料力学的课程内容、教学方法和教学手段进行探索和研究是十分有益和必要的。
一、结合执业资格考试制度和专业特点、专业特色优化教学内容
材料力学的教学，首先要根据专业培养目标选择相应的教学内容。桂林电子科技大学（以下简称“我校”）土木专业的培养目标是培养具有较好理论基础和实践、创新能力的土木工程技术应用型人才。学生毕业后除了小部分搞学术研究外，大部分要投身到土木工程的设计、施工、管理等实际工作中去，参加全国统一的注册考试取得执业资格将是他们今后绕不开的首要任务。因此，在选择材料力学的课程内容时，结合了注册考试大纲要求的内容，覆盖注册考试所要求的知识点，注意考试内容重工程背景、强调解决实际工程问题能力的特点，为他们将来参加注册考试做好准备。
其次，选择教学内容要和土木工程的专业特点及每个学校的专业特色相适应。现有的材料力学内容大部分是机械、土木专业并重，在现阶段各高校材料力学课程学时大大缩短的情况下不可能面面俱到。因此，在实际教学中，重点讲述了土木工程专业应用得较多的内容，如梁的弯曲、剪切、柱的压缩、稳定等，而对用得较少的纯扭、交变应力作用的问题只做简单介绍。同时，在复合材料、智能材料应用越来越广泛的今天，在讲授广义胡克定律时引入了复合材料和智能材料的内容。另外，考虑到我校土木专业工程结构检测的特色，在有关章节中引入了部分断裂力学的内容，让学生对结构开裂、破坏的理论有一个基本的了解，为结构检测的技能训练打下了一定的理论基础。
由于材料力学是一门和理论力学、材料力学、弹性力学联系比较密切的课程，因此，优化其课程内容应该和其他几门力学课程组成的课程体系一起综合考虑，对相互重叠、交叉的内容可以适当缩减其学时。例如，和理论力学重叠的截面图形几何性质，和结构力学重叠的梁、桁架、刚架的超静定结构问题及和弹性力学交叉的能量法等内容，在制订课程大纲时删去或缩减这些内容，保证了学生在有限的学时内学到更多的新知识。
二、根据就业市场需要，大力培养学生分析、解决实际工程问题的能力
作为培养工程应用型人才的专业，特别是全国高校在大力推行“卓越工程师计划”的背景下，土木专业对学生解决实际工程问题的能力要求越来越高。因此，在讲授课程时，强化了课程内容的工程背景，尽量以实际工程问题为引导展开，如讲授杆件压缩变形、稳定问题时以某建筑物的柱子例，讲授弯曲变形以某房屋梁开裂为例。引导学生观察其变形的特点，推导其内力的计算公式及思考提高结构安全及稳定的措施，增强感性认识。避免从理论到理论尴尬的同时，也激发了学生的学习兴趣，让学生了解学了这门课程后将来会碰到什么问题，能解决什么问题，不再有学完这门课程后脑子里除了几个公式、符号外其他一片空白的缺陷。另外，在讲解例题时，笔者尽量引进工程实际案例，引导学生对具体问题进行抽象建模，培养学生分析、解决工程问题的实际能力。
材料力学作为工程背景较强的专业基础课，实验是课程教学的一个重要环节。但是，过去因为实验设备、实验仪器缺乏等原因，造成验证性实验较多，设计性、综合性实验较少，甚至有一些是老师做、学生看的演示性实验，难以激发学生的学习主动性。近年，随着学校对实验设备的投入，笔者增加了设计性、综合性实验的比重。结合我校电子信息方面的特色，在实践教学大纲中增加了梁、柱变形检测的电子桥路实验，由学生自己设计，自己动手检测，自己设计检测数据的后处理方法。一方面激发了学生的兴趣和创造能力，另一方面使学生对结构的变形有了更深科的认识，促进对基本理论的理解，效果较好。
三、采用多种形式的教学方法、教学手段及考核手段提高教学质量，加强解决工程问题能力的培养
以前材料力学的教学基本是老师用一块黑板、一支粉笔按教材内容满堂灌的讲解，由于材料力学的知识点多而且分散，学生的参与度低，很多知识来不及消化，效果不佳。经过多年的摸索，笔者在教学实践中针对不同内容采用了不同的教学方法，用适当的方式培养学生的学习热情，提高其分析问题、解决问题的能力。 1.采用模块式教学，培养学生的归纳能力和知识渗透能力
目前，我国材料力学的课程教学大多采取“拉伸-剪切-扭转-弯曲”为主线的方式，且每种基本变形都按“内力-应力-变形…”的次序进行研究，各种基本变形又都采用“平面假设-变形几何关系-物理关系-静力平衡条件-应力公式”这一相同的推导过程。这种方法重复的内容较多，从第二种基本变形开始缺乏新意，难以激发学生的学习兴趣，同时也浪费了本就不多的学时。针对这一现状，从培养学生的归纳能力和知识渗透能力出发，采用模块式教学结构，将课程内容分为杆件内力、应力与强度、变形与刚度计算、能量方法与超静定问题、压杆稳定等模块。将各种基本变形的共性问题集中起来讨论，这样可以节省约20%的课时，突出共性，强化概念，又避免按基本变形的小循环重复。
2.采用形象化教学，提高学生的理解能力
材料力学是一门理论性较强、概念抽象的课程，有些概念从字面上不好理解，因此，在教学中利用了现代计算机技术，推广多媒体教学。通过多媒体教学，既节约了老师的板书时间，也因图文并茂、形象生动，增强了学生的感性认识。例如，在讲解构件的破坏过程、物体平衡分类等内容时，做出了flash动画，激发了学生的学习兴趣，加深了对这部分内容的理解。另外，图片大都来自实际工程案例，增强学生对工程结构的感性认识。当然，多媒体不能完全替代传统的教学手段，在讲解例题时，还是用传统的板书模式，便于在讲解过程中启发学生的思路，让学生有思考的时间。
3.引入专题介绍，提高学生分析、解决实际工程问题的能力
为了提高学生应用所学到的理论知识分析、解决实际工程问题的综合能力，在教学过程中适当引入了专题介绍。比如在讲解梁弯曲变形时，在当地建筑物中找了一个弯曲变形较大的梁作为案例，让学生通过案例学会将一个实际工程问题简化为一个力学模型，然后再引导学生由力学模型转化成数学模型，根据数学模型学生运用所学的理论知识去解决问题，最后引导学生讨论结果是否合理，理论或模型和实际情况的差别地方在哪里。这种方式很受学生欢迎，讨论的积极性很高，让学生在讨论中增进了对工程实际问题的了解，开拓了思路，分析问题、解决问题的综合能力得到了一定程度的提高。
4.改革考核方法，重点考核学生分析、解决实际问题的综合能力
过去考试的方法基本为清一色的闭卷考试，试题中死记硬背的东西多，造成学生靠考前突击而通过。而且试题理论性知识过多，后来结合执业资格考试注重工程实际应用的特点，从执业资格考试题集中抽取了部分题目。一方面考核了学生解决实际工程问题的能力，另一方面也让学生提前适应注册考试制度，为将来参加注册考试做准备。另外，平时的专题讨论、实验也为总评成绩的一部分，这样的综合考核加强了学生综合素质的培养。
四、教学效果
通过对材料力学课程在教学内容、教学方法、教学手段和考核方法上的不断探索和改革，加强了学生的感性认识，激发了学生学习的主动性。在试题难度不变的前提下，课程合格率由59.5%提高到了80.3%，有不少学生主动和老师探讨，写出了有一定水平的工程案例分析报告。同时，通过适应专业特色而增设的设计性和综合性实验，学生的工程构件检测技能得到了较大的提高，取得了较好的效果。
参考文献：
[1]张扬，李四平，赵社戌.“材料力学”课程教学改革实践[J].中国电力教育，2012，（28）：59-60.
[2]王放，陈志谦.《材料力学》课程教学改革与实践[J].西南师范大学学报（自然科学版），2011，36（2）：206-209.
[4]王银芝.材料力学课堂教学改革的实践探索[J].中国建设教育，2010，1（1-2）：76-78.
[5]孙立红，刘宝良.培养工程能力，深化材料力学教学改革[J].东北农业大学学报（社会科学版），2011，9（5）：128-130.
（责任编辑：王意琴）