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摘 要： 要：本文分析了目前材料力學性能課程教學方法和教學內容的不足，針對理論及實驗教學內容的優化、教學方法的改革等方面提出了相應的對策，為培養學生的創新思維和實踐能力搭建了良好的平臺。 關鍵詞：創新思維;實踐能力;教學改革;材料力學性能 近年來，相關企
要：本文分析了目前“材料力學性能”課程教學方法和教學內容的不足，針對理論及實驗教學內容的優化、教學方法的改革等方面提出了相應的對策，為培養學生的創新思維和實踐能力搭建了良好的平臺。
關鍵詞：創新思維;實踐能力;教學改革;材料力學性能
近年來，相關企業為實現產業轉型，對人才的需求逐步轉向具有綜合實踐能力的創新型人才。因此，提高本科生的實踐能力，培養其創新思維勢在必行 [1,2]。“材料力學性能”是材料學科各專業的一門重要的基礎課。該課程從各種構件或機件的失效現象出發，探究其失效機理，提出表征失效抗力的力學性能指標，使學生了解各力學性能指標的測試方法、物理意義及它們之間的聯系，分析內在因素和外在條件對其影響，為日后從事相關工程技術工作或科學研究打下堅實的基礎。本文在分析以往該課程教學內容及教學方法不足的基礎上，提出了優化教學內容、改革教學方法等措施。
一 傳統教學過程中存在的問題
首先，目前開設“材料力學性能”課程的高校主要選用西安交通大學 [3]、哈爾濱工業大學 [4]、武漢理工大學 [5]、合肥工業大學 [6] 等單位編寫的教材。盡管各教材經過多次改版、修訂，增加了聚合物、陶瓷及復合材料的力學性能部分，使得課程內容更加完善，但其研究對象仍以傳統金屬材料為主。當今，隨著材料科學日新月異的發展，在傳統材料基礎上，甚至突破傳統材料的設計理念，開發出了許多有著廣泛應用前景的新材料。由于其特殊的結構或制備工藝，這些新材料呈現出獨特的力學性能。作為講授材料力學性能的課程，僅僅局限于傳統材料的力學性能顯然是不夠的。因此，為適應材料科學的發展，在教學過程中有針對性地增加新材料相關知識是當務之急。
其次，本課程相關理論的建立是以實驗為基礎的，所以在教學過程中實驗教學應得到足夠重視。實驗課上，學生通過參與方案設計、設備操作及報告撰寫等工作，既能鍛煉動手能力，又能加深對所學知識的理解。然而，實驗教學內容往往是經典實驗，如“金屬光滑試樣靜拉伸實驗”、“系列沖擊實驗”等。盡管這些實驗能加深學生對所學知識的理解，但它們僅僅是理論的驗證，缺乏探索性，不利于調動學生學習的積極性，不利于學生創新思維的培養。此外，受課程總學時的限制，實驗課程學時嚴重不足 , 因此學生的實踐機會大打折扣。綜上，優化實驗教學內容是本課程教學改革的另一重要內容。
再次，隨著科技的發展，多媒體漸漸被廣大教師應用到理論教學中。對于“材料力學性能”這門操作性非常強的課程，在理論授課過程中，通過多媒體課件，可以將實驗設備的原理及操作、試樣的制備、實驗現象的觀察、實驗結果的分析等大量信息通過圖片、動畫、視頻等形式直觀地展現給學生，豐富教學內容的同時，在一定程度上提高了教學效果。然而，這種單一的以灌輸為主的“填鴨”式教學，只能使學生被動地接受知識，不能有效地調動其學習的積極性，不利于其創新思維的培養。故而，改變傳統的教學方式是本課程教學改革的又一重要任務。
二 優化理論教學內容，培養學生創新思維
隨著材料科學的迅猛發展，越來越多的新材料不斷涌現，而新材料往往具有獨特的力學性能。因此，在講解傳統材料力學性能的基礎上，增加新材料的力學性能相關知識尤為重要。目前，本課程的授課老師大部分都是教學科研并重型教師，而這些教師對本人的研究領域了如指掌，因此可以把自己的科研工作適時地引入到理論授課中來。這樣不但能擴大學生的知識面、開闊學生的眼界、使其了解科技前沿，還能增加學生對課程的學習興趣，培養其主動探索未知領域的能力。最終，對培養學生的創新思維起到事半功倍的效果。
此外，在“材料科學與工程”一級學科下，不同專業的學生知識結構存在一定差異。因此，前沿知識的引入，要注意結合專業特點。這樣，才能讓學生在有限的學時內，汲取到與本專業有密切關系的知識。例如，針對焊接技術與工程專業的學生，可以將新焊接材料、新焊接工藝的力學性能檢測通過案例的方式引入進來;針對金屬材料工程專業的學生，可以引入新型金屬材料的力學性能;對于腐蝕與防護專業的學生，增加表面工程領域的新材料、新技術相關內容。
三 優化實驗教學內容，提升學生實踐能力
為提高學生的綜合素質，筆者所在江蘇科技大學提供了很好的實踐平臺，例如本科創新計劃、開放選修實驗等。每學年初，學校都會組織本科生進行創新計劃項目的申報，鼓勵學生組建創新團隊，參與指導老師的科研課題。創新計劃項目實施過程中，以學生為課題的負責人和實施主體，開展資料檢索、實驗方案制定、試樣加工及性能測試，最后通過科技論文撰寫或專利申請等方式進行項目結題。在項目開展過程中，指導老師只需提出研究的目標，引導學生進行創新。開放選修實驗通過教師申報，學生自主參加的方式，使學生參與指導教師的科研項目。在這些實驗課程和項目中，絕大多數會涉及到材料力學性能相關的內容。通過該類實驗課程的開設和項目的開展，不但能使學生更加熟悉科學研究工作的環節、提高其從事科研的能力，還能顯著提升其實踐能力和創新能力。
四 開展探討式教學
在發揮教師課堂主導作用的同時，使學生主動參與教學過程，即開展探討式教學，不但能調動學生的積極性、營造活躍的課堂氛圍，而且能培養了學生的創新思維。探討式教學所涉及內容，可以是老師講課過程中給出的案例，也可以是上述學生參與過的實驗課程和創新項目等。目前，開放選修實驗和本科創新計劃項目都是在小范圍內開展，如開放選修實驗一般不超過 6 人，本科創新計劃項目一般不超過 8 人。因此，每個學生參與的課題往往不同。探討式教學可以彌補該不足。在討論課上，挑選學生對自己所參與課題進行簡單闡述，將本課程相關內容制作成課件進行講解，之后大家討論。在互相學習之余，可以加深對本門課程實際應用的理解，更重要的是可以從中啟迪學生的創新意識。
五 結語
在“材料力學性能”課程教學改革過程中，我們深刻地意識到，為培養學生的創新思維，提升其實踐能力，必須將理論教學及實驗教學內容優化、教學方法改革貫穿于整個教學過程，不斷探索、總結，方能使教學改革順利實施，培養出具備綜合實踐能力和創新能力的高素質人才。
參考文獻
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