启发式教学方法在《材料力学》教学中应用

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1、启发式教学方法在《材料力学》教学中应用　　【摘要】文章针对《材料力学》课程的特点和教学过程中的实际情况，将启发式教学方法运用到《材料力学》课程的各个方面，引领学生主动思考，使学生学习由被动学习变为主动学习，学习效果得到很好的提升；该教学方法在对学生激发学习兴趣、提高创新精神、提高解决问题能力等方面取得了良好的教学效果。【关键词】启发式材料力学教学方法【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1006-9682（2012）12-0099-02《材料力学》课程是机械类及其相近专业普遍开设的一门重要的专业技术基础课，它是后续专业技术

2、基础课和专业课的一块基石，如果该课程学不好，就会直接影响机械设计等课程的学习，但本课程理论性较强，知识点相对分散，学生学习起来较为枯燥，所以不配合一定的教学方法很难取得理想的教学效果。经过几年的探索，利用启发式教学运用到材料力学的教学中，可大大提高学生的学习兴趣，提高其学习积极性，教学效果得到明显改善。一、抓住绪论课，紧紧吸引学生眼球。11《材料力学》课程与现实生活密切相关，通过大量图片给学生介绍材料力学的发展史，展示材料力学在人类文明发展过程中所做出的重要贡献；就近取材，以建材中的空心砖为例，让学生回忆多年前没有这种砖，为什么现在有

3、了这种砖，这种砖的好处是什么？带着这些疑问引起学生的好奇，再告诉学生学习完本课程就可以进行揭秘；再看看几年前的一些豆腐渣工程，究其根本原因，是因为他们不懂材料力学，只单纯的从经济上来考虑问题，所以才出现了各种悲剧；而我们材料力学的任务就是解决经济性与安全性的矛盾，学会了材料力学就可以有效的利用材料，设计出既经济又安全的构件。怎样才能设计出既经济又安全的构件呢？学生带着种种疑问和好奇开始了本课程的学习，是启发式教学的第一步。二、抛砖引玉，做好预习。11《材料力学》课程本身知识点较多，课时越来越少，所以每节课的信息量很大，如果学生不做好预

4、习工作，在课堂上接受起来就有一定的难度，所以怎样利用启发式教学使学生主动预习，教师就要多动脑筋。如在讲解梁弯曲这部分内容时，讲解完强度校核部分，在对矩形梁进行强度校核时，就要对学生进行启发，问学生脆性材料拉压强度不同，如果也设计成这种截面是否合理？这时学生就会思考，给出答案，继而继续启发，如果想合理的利用材料我们应如何设计截面尺寸？另外再思考一下，支座的布置对我们的强度有何影响？想一下大型桥梁的桥墩是如何布置的？这样布置的原因是什么？想知道原因请预习下一节课的提高梁弯曲强度的措施。这种抛砖引玉的方法在教学实施过程中教学效果较好，学生带

5、着问题都会主动预习，提前找出答案，给下节课的学习铺平道路，扫除障碍。通过启发引导，学生的学习积极性提高了，由原来的被动学习变为主动学习，学习效果大大提高了。三、课堂教学中巧用启发方式11《材料力学》课程中的各章节自成体系，公式较多，大量的理论计算使学生学习起来往往感到枯燥无味，如何吸引住学生的眼球，让其思路跟随教师思考，我们也做了一定的探索，经过一段时间的教学积累，发现让学生主动思考，形成良好的课堂互动，可紧紧抓住学生的眼球，提升学习效果。如以梁弯曲时应力分布为例，根据分析梁弯曲时横截面应力分布是不均匀的，然后对学生进行启发，怎样布置

6、才能合理的利用材料？让学生自行思考，然后给出一个错误方案，问学生是否可行，这时学生经过思考，都能给出正确方案，再回过头来回答在绪论时给大家提出的空心砖问题，这时学生会恍然大悟；同样的方法运用到圆周扭转时的强度计算，进行理论讲授完毕后，告诉学生同等材料承担相同的载荷，做一根实心轴的材料可以做三根空心轴，相信还是不信？这时学生往往会有分歧，此时将例题题目在幻灯片中打开，让学生自己解决，找出答案后都会表现出吃惊且惊喜的表情。这样学生的思维始终处于一种比较活跃的状态，能够紧跟教师的启发，一步步达到学习的目的，达到启发式教学的目的。另外为了增强

7、课程的趣味性，将计算机辅助手段引入到课堂中来，利用有限元分析软件ANSYS对结构进行力学分析，通过该软件，给学生以动态演示，让变形的过程以动画的形式展现出来，该软件也可以颜色来表示应力大小，一目了然，提升学生的兴奋点，活跃了课堂气氛，然后再将计算机技术结果与理论计算结果相比，将看不见摸不着的计算数据以图形的形式展现在学生面前，让他们感到不再那么枯燥，而是很有趣。学生对计算机辅助手段也会感到好奇，从而激发了学生学习计算机应用软件的热情，为后续计算机辅助手段的学习打下一个良好的基础。四、实验环节融入启发式教学11材料力学中的实验环节也是该

8、课程中重要的一部分，如何利用好实验环节引领学生做进一步的深入思考，而不是简单的验证式实验，也是该课程教师需要思考的问题之一。为了学生在实验中能够充分发挥创新精神，进行独立思考，实验室准备了多种材料的试样，学生可以自行设计