试论基于地方本科高校应用型人才培养的材料力学教学改革

　　地方本科高校培养应用型人才，是近年来国家人才培养战略调整的重要举措，也是地方本科高校服务区域经济社会发展的有效手段和途径。当前应用型本科高校处于转型发展的关键时期，为了培养宽口径、厚基础、强能力、高素质的为地方经济服务的实用型、应用型人才，教师要从根本上转变教学观念，更新教学方法。材料力学课程是高校各工科专业重要的专业基础课，是一门与生产实际联系较为紧密的课程，在应用型人才培养背景下，教学内容、方式等也都需要进行必要的调整和改进。
　　一、应用型人才培养对材料力学课程的要求
　　新建应用型本科院校的培养目标决定其人才培养必须改变本科教育的传统模式，必须到业界的实际环境中去感受、去认识、去理解、去实训。应用型人才的培养对材料力学课程提出了不同的要求。
　　(一)材料力学课程内容要与工程实践相结合
　　培养应用型人才应注重培养学生的实践能力，所以在材料力学授课内容上应更贴近工程实际，所讲例题、模型、理论等要和实际的工程背景密切结合。
　　(二)材料力学课程在教学过程中应侧重于培养学生的能力
　　应用型人才的培养应更注重培养学生解决问题、分析问题的能力而非一般的知识传授，因此在讲课过程中应把培养学生解决、分析问题的能力以及将来工作后的再学习能力作为重点。
　　(三)材料力学课程在教学过程中要注重培养学生的工程素质
　　应用型人才的培养要求学生在掌握理论知识的同时，更要锻炼动手操作能力，使学生的工程素质能真正得到提高。
　　二、目前材料力学课程在教学中存在的问题
　　面对应用型人才培养对课程的要求，现阶段材料力学课程在授课过程中主要存在以下问题。
　　(一)材料力学课程体系与应用能力培养割裂
　　材料力学课程体系和教学一直受传统专业的影响，通常都是将其直接作为一门纯理论课程开展教学活动，过分注重传授知识，轻视工程实训及综合素质与能力的培养，这些都制约了学生工程能力的培养及提升。
　　(二)教师队伍缺乏系统的工程实践锻炼，教学与工程实际不能紧密结合
　　目前地方院校中尽管具有博士学位的教师比例不断提高，但多数是刚刚走出校门的青年教师，没有经历过系统的工程实训锻炼，教学过程中常常以理论讲解为重点，实践环节缺失，形成知识传递从书本到书本，导致学生在学习过程中难以将理论与工程实际相结合。学生在完成材料力学课程的学习后，纵使掌握了理论却不知如何在工程实践中应用，如何用理论解决实际问题，从而导致失去学习的兴趣。
　　(三)授课方法单一
　　目前的材料力学讲课方式，主要采用灌输式教学，学生与老师之间互动环节缺乏，学生的接受能力及讲课效果如何，教师了解较少，再者，评价学生学习成绩时比较重视卷面考试，忽略学生的实践应用能力。
　　三、基于应用型人才培养观念下的材料力学教学改革的建议
　　针对应用型人才培养对材料力学课程提出的新要求，分析在材料力学讲课过程中所出现的各种问题，多方面考虑本课程在教改时应注意的因素，提出下面几点建议。
　　(一)课程教改的前提是教学观念的转变
　　教师的教学观念会直接影响讲课内容、授课效果及学生的学习成效。教师应按照应用型人才培养的观念，在教学的同时不断总结教学经验及存在的问题，实现教学方法的改进及创新，有针对性地培养人才，把以前将知识传递给学生的观念，转变为传授学生技能、培养学生的工程素养。教师在讲课时力求言简意赅，重点突出，尽量减少理论的推导，加强思路及分析方法的介绍;侧重于学生学习方法的培养以及创新能力的培养，使学生的创新意识及工程素养在潜移默化中得到培养和提高;力求使学生在学习理论知识和锻炼实践创新能力方面获得双丰收。
　　另外，针对材料力学课程特点，鼓励教师走出课堂，多到工厂、企业中去。建立教师定期轮换到企业锻炼的制度，以便了解、掌握最新的工程信息，使得自己在教学中能及时更新教学案例。特别对于新教师，通过参加企业的生产劳动，参与企业的技术研发等可使自身的实践能力和科研水平得到提高，知识面得到拓宽，使得自己在讲课过程中也能做到言之有物，内容丰富，贴合实际。再者，高校在引进人才方面，不仅要注重教师学习经历也应注重工程经历，高薪引进理论扎实、工程素养高的工程技术人才充实到教师队伍中。
　　(二)课程教改的基础是教学内容的更新
　　工程背景介绍和重大工程事故分析能够增强学生的感性认识，进而加深对材料力学基本内容的理解。为了使材料力学的教学内容更加贴合工程实际，所讲内容不能照本宣科，应及时更新和适当增加更具有工程背景的材料。材料力学讲授的内容主要包括四种基本变形、组合变形、应力应变分析、强度理论、压杆稳定、能量方法等几大方面，在讲述每部分内容时，要有意识地和常见的工程实际相联系，在讲清楚如何应用理论去解决实际问题的同时，利用多媒体多放映一些相关的动画和图片，使学生对材料的变形和破坏有直观的认识和了解。对近期发生的工程事故进行事故分析，比如多发的脚手架坍塌事故，从理论上分析发生的可能原因，如何加以避免等等。通过工程实例的讲解，使学生形成相关的工程概念和工程应用意识，以获得良好的教学效果。
　　先进复合材料是新材料研究的重点和方向，为使学生能了解到学科前沿，拓宽知识面，以适应科技发展趋势，在讲课过程中可适当增加这部分的教学内容，来激发学生的求知欲望和学习兴趣。
　　(三)课程教改的关键是教学手段的改革
　　传统的教学方法在现阶段已不再适合应用型人才的培养，教学手段的改革是课程教改的关键。目前理论学时一再缩减，细致入微、面面俱到的教学方式占用学时过多，学生也会感到枯燥，产生倦怠心理。因此，就要在系统把握教材的基础上，删减教学内容，有针对性地精讲重点内容，让学生扎实掌握一些重要的理论与解题方法，并结合工程实训来深化对理论知识的理解和巩固，以达到正确应用理论的目的。同时，教师要多和学生交流，深入了解学生的实际能力和水平，根据学生的接受能力来采取合适的讲解方式，做到有的放矢。把课堂效率及学生学习的效果放在首位，把分析问题与解决问题的方法作为重点讲解内容，从而使学生运用知识的能力与处理问题的能力得到培养与锻炼，学生的实践应用能力也得到加强。例如：对于组合变形这一部分，要着重讲解分析方法，即分析清楚构件在外载荷作用下有哪些基本变形叠加，各变形对应着怎样的公式，应力分布如何，当学生清楚这些后，剩下的就变成已经学过的知识，就容易理解了，对于结果的计算，就不必再赘述。这种重点突出针对性强的教学方法既节约了时间，也使学生容易理解和掌握。
　　现代科技的引入，使传统教学方法和手段发生了巨大变化，也为材料力学的教学改革提供了广阔的发展空间。对于现实中的工程问题，在教学过程中，可采用图表、图形、动画、数值仿真等多种形式，进行力学建模，使教学更加形象直观;或通过网络来获取更加充足的相关的信息资源，使教学内容丰富，教学重点突出，从而激发学生的学习兴趣，使学生的想象能力及自主探究水平得到提高。例如：通过动画模拟来演示压杆稳定的动态失稳过程，让学生观察形象逼真的坍塌过程，使学生感受到学习乐趣的同时也能进一步深化对理论知识的理解与掌握。
　　另外，还可充分利用互联网，进行分布式、分段式教学的尝试，即学生根据自身的实际能力和水平，对本课程的学习时间自行安排。学习本课程遇到的问题通过互联网提交，由任课教师进行监控和跟踪，对于学习水平不同的学生区别对待，并布置不同的习题，教师应及时对其评价，以便掌握不同层次的学生学习本课程的情况，实现真正的差异化教学。
　　(四)课程教改的重点是实验教学的加强
　　为适应未来的工作需要，满足不断变化的就业需求，应用型人才就要具备良好的实验操作能力，在实验中展现出娴熟的动手操作技巧，因此，材料力学的实验教学应作为重点来加强。通过实验教学使学生的动手操作能力得到培养和锻炼，并使实践能力逐步得到提高。例如在进行拉压扭转、冲击等一系列的实验中，从试样的选材及制作再到具体做实验，都可在老师的指导下由学生自己完成，使学生能够从中得到锻炼并掌握更多的技能，进一步培养学生的创新能力及参与实践的能力。还可创建现实与虚拟相结合的教学实验室，逐渐培养学生的参与实践及创造能力。在实验课的教学过程中，教师要改变以前的全盘托出、大包大揽的教学方法，采用启发、引导的方式，培养学生的学习热情，使学生由被动学习变为主动学习，积极参与、主动思考，从而提高实验课的教学效果。
　　再者，教师在进行科研工作时，也可将科研课题渗透到教学工作中去，并将科研中得到的知识和经验有针对性地融汇到课堂教学上，从而使讲课内容不断丰富、不断创新，也使学生能了解到学科前沿的知识，并掌握更多的新技术，在产、学、研一体化过程中，真正锻炼学生的实践能力与知识运用能力，从而激发学生的学习热情与创造能力，灵活掌握与应用所学知识，提高学习效果。
　　四、结论
　　应用型人才培养不仅要求材料力学课程的内容要和工程实际相结合，而且要求教学的过程更应注重培养学生的工程素养和工程实践能力。目前，材料力学课程体系与内容和工程实际结合不够紧密，实践环节比较缺乏，传统的教学模式已不再适用于应用型人才培养的要求。应根据学生的学习特点，改变现有的教学观念，不断摸索出材料力学的教学方法与创新思路，积极采取各种有效措施来全面提高师资队伍的综合素质，提高材料力学的教学质量和总体水平，达到应用型人才的培养目标。