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摘要 针对材料力学实验教学的不足之处,提出提高材料力学实验教学质量的新措施。实践证明,新措施有助于实验教学质量的提高和学生工程素质的培养。
关键词 材料力学;实验教学;教学改革
中图分类号 G642.423 文献标识码 A 文章编号 1671-489X(2008)12-0049-01
材料力学实验是材料力学课程组成部分之一,是一门实践性很强的课程。材料力学的结论和理论公式的验证,都有赖于实验手段。做材料力学实验主要是为了掌握常用的力学测试技术,通过各种实验,全面了解材料的机械性能,为学生今后的深造和工程实际应用打下牢固的基础;然而现行的教学模式存在着一些问题。为此,必须加强对学生进行实验设计、实验方法、实验技能的培养、训练,提高学生的动手能力,激发他们的学习兴趣。笔者在平时的教学实践中做了一些探索,以期提高实验教学质量。
1 课前预习
预习是上好每一堂课的前提,实验也不例外。因此,实验前,笔者要求学生阅读教材和实验指导书,明确实验目的、要求、重点、难点,以及容易忽视的问题。在实验中采取提问方式,笔者和学生共同分析、讨论,然后动手操作,完成实验。这种预习方式使学生对实验内容的理解更为深入,对实验操作做到心中有数,从而提高了实验质量。整个过程通过以下几个步骤进行:第一,笔者在理论教学中对实验所涉及的内容予以交代,并适当提出一些问题;第二,学生根据实验任务查阅相关资料,分析讨论,了解实验过程及实验设备的使用;第三,学生到实验室后,让学生进一步明确实验要求,强调实验注意事项。
2 增加综合型实验项目
长期只让学生进行验证性、操作型实验,学生在实验过程中只是被动地记录数据,以至于不善于将理论知识与实践活动有机地结合起来,在面对工程实际问题时不能应对。鉴于此,笔者开设了测定在组合作用下的薄壁圆筒表面上任一点的应力,并与理论值相比较的综合型实验——电测主应力实验,收到较好效果。
3 开放实验室
为了进一步提高学生的实验能力,激发他们的创新能力,实验室全面向学生开放。既在实验时间和仪器设备上开放,还结合课程内容向学生开放。开放实验室主要是全方位地让学生自己进行实验,在整个实验过程中,教师可根据学生的学习程度和实验条件,布置学生所感兴趣的实验内容,让学生根据实验要求自行制定实验方案,并独立完成整个实验。教师最后总结,帮助学生发现问题,并把握处理问题的指导思想和技巧,从而激发和培养他们的探索精神和创新能力。同时提高了仪器设备的使用率。但学生在实验前要先征得教师许可,教师要对实验内容的可行性严格审查,必要时给予一定指导。
4 注重工程素质的培养
材料力学实验教学目的之一是为了开阔学生的工程实践思路,树立工程意识,使学生掌握测试性能的一般设计思想和操作技能,提高分析问题和解决工程实际问题的能力。例如应力测量实验,主要是应用电阻应变测量技术(简称电测法),测量力学实验装置或简化的工程结构的一种以应力、应变测试和分析为内容的实验。电测法是实验应力分析中应用较为广泛的一种行之有效的方法,是解决工程强度问题的重要手段,具有原理简单、精度高、易于操作、实验周期短等优点[1]。因此,这种方法在工程实际测量中得到广泛的应用。
在实验操作中,应注重培养学生严谨求实的科学态度,避免更改和主观臆造实验数据的现象发生。例如在电测弯曲正应力实验中,为了测量横截面上的正应力分布,在梁的中性层、在距中性层正负10 mm处、在梁的上下边缘等5个测点上分别粘贴电阻应变片。在实验时,5个测量点的实测值与理论计算的数值不完全相符,实测的正应力分布规律总不严格呈线性,中性层的正应力不严格为零。有的学生为了凑成线性规律而擅自修改数据。教师应与学生一起分析找出误差的原因,并以施工现场的实测例子,说明工科学生必须具备严谨求实的科学态度,具备工程技术人员起码的基本工程素质。
5 结语
以上措施,经过近2年的实践证明,可以有效激发学生的学习兴趣,提高学生的动手能力,改善材料力学实验教学质量。
参考文献
[1]刘鸿文,材料力学实验[M].北京:高等教育出版社,1999
关键词 材料力学;实验教学;教学改革
中图分类号 G642.423 文献标识码 A 文章编号 1671-489X(2008)12-0049-01
材料力学实验是材料力学课程组成部分之一,是一门实践性很强的课程。材料力学的结论和理论公式的验证,都有赖于实验手段。做材料力学实验主要是为了掌握常用的力学测试技术,通过各种实验,全面了解材料的机械性能,为学生今后的深造和工程实际应用打下牢固的基础;然而现行的教学模式存在着一些问题。为此,必须加强对学生进行实验设计、实验方法、实验技能的培养、训练,提高学生的动手能力,激发他们的学习兴趣。笔者在平时的教学实践中做了一些探索,以期提高实验教学质量。
1 课前预习
预习是上好每一堂课的前提,实验也不例外。因此,实验前,笔者要求学生阅读教材和实验指导书,明确实验目的、要求、重点、难点,以及容易忽视的问题。在实验中采取提问方式,笔者和学生共同分析、讨论,然后动手操作,完成实验。这种预习方式使学生对实验内容的理解更为深入,对实验操作做到心中有数,从而提高了实验质量。整个过程通过以下几个步骤进行:第一,笔者在理论教学中对实验所涉及的内容予以交代,并适当提出一些问题;第二,学生根据实验任务查阅相关资料,分析讨论,了解实验过程及实验设备的使用;第三,学生到实验室后,让学生进一步明确实验要求,强调实验注意事项。
2 增加综合型实验项目
长期只让学生进行验证性、操作型实验,学生在实验过程中只是被动地记录数据,以至于不善于将理论知识与实践活动有机地结合起来,在面对工程实际问题时不能应对。鉴于此,笔者开设了测定在组合作用下的薄壁圆筒表面上任一点的应力,并与理论值相比较的综合型实验——电测主应力实验,收到较好效果。
3 开放实验室
为了进一步提高学生的实验能力,激发他们的创新能力,实验室全面向学生开放。既在实验时间和仪器设备上开放,还结合课程内容向学生开放。开放实验室主要是全方位地让学生自己进行实验,在整个实验过程中,教师可根据学生的学习程度和实验条件,布置学生所感兴趣的实验内容,让学生根据实验要求自行制定实验方案,并独立完成整个实验。教师最后总结,帮助学生发现问题,并把握处理问题的指导思想和技巧,从而激发和培养他们的探索精神和创新能力。同时提高了仪器设备的使用率。但学生在实验前要先征得教师许可,教师要对实验内容的可行性严格审查,必要时给予一定指导。
4 注重工程素质的培养
材料力学实验教学目的之一是为了开阔学生的工程实践思路,树立工程意识,使学生掌握测试性能的一般设计思想和操作技能,提高分析问题和解决工程实际问题的能力。例如应力测量实验,主要是应用电阻应变测量技术(简称电测法),测量力学实验装置或简化的工程结构的一种以应力、应变测试和分析为内容的实验。电测法是实验应力分析中应用较为广泛的一种行之有效的方法,是解决工程强度问题的重要手段,具有原理简单、精度高、易于操作、实验周期短等优点[1]。因此,这种方法在工程实际测量中得到广泛的应用。
在实验操作中,应注重培养学生严谨求实的科学态度,避免更改和主观臆造实验数据的现象发生。例如在电测弯曲正应力实验中,为了测量横截面上的正应力分布,在梁的中性层、在距中性层正负10 mm处、在梁的上下边缘等5个测点上分别粘贴电阻应变片。在实验时,5个测量点的实测值与理论计算的数值不完全相符,实测的正应力分布规律总不严格呈线性,中性层的正应力不严格为零。有的学生为了凑成线性规律而擅自修改数据。教师应与学生一起分析找出误差的原因,并以施工现场的实测例子,说明工科学生必须具备严谨求实的科学态度,具备工程技术人员起码的基本工程素质。
5 结语
以上措施,经过近2年的实践证明,可以有效激发学生的学习兴趣,提高学生的动手能力,改善材料力学实验教学质量。
参考文献
[1]刘鸿文,材料力学实验[M].北京:高等教育出版社,1999