材料力学教学研究工作问题的探讨
摘要：高技能人才队伍的培养，是涉及方方面面的一项系统工程，而作为技工学校的每一位教师，所从事教学研究工作，则是该系统工程中的重要组成部分。所谓教学研究，包含着研究教和学两个方面的问题，前者主要指传授知识和培养能力，而后者，则可指学生的主动学习和被动学习了。这几方面，有许多值得我们探讨的问题，在材料力学课程的教学研究中，也得到了充分的体现。
关键词：材料力学 教学研究 问题探讨 能力
推动技工教育教学改革，加强技工学校教学研究，努力提高教育教学质量，办出技校教育特色，是技工学校自身发展完善的需要。然而，教学研究一直是技工学校教学工作的一项薄弱环节，深入探讨教学研究工作是当前技工学校要认真思考的问题，材料力学教学研究的探讨也不例外。
一、知识传授和能力培养
知识的传授和思维方法的训练在教学过程中均是非常重要的，但后者较前者更重要，抓住后者，对学生能力的培养有着积极的促进作用。许多知识均可体现在书本之中，但学生在课堂上所需接受的并非仅仅是书本知识本身，更为重要的应该是教师对该知识的认识和理解过程，所以，教师在课堂上所要解决的问题，应放在讲透对该知识的认识和理解过程上、并引导学生去积极思考。
第一，引导学生充分认识材料力学课程的特点，利用电化教学手段，使学生能从总体上对该课程的内容有明确的认识，是学好本课程的重要步骤。
材料对人类文明产生过重大影响，历史划分为旧石器，新石器，青铜，铁器，和合成材料时代及即将发展成的智能材料时代。
材料的力学行为是工程材料研究的重要方面。直至50～60年代，力学是科学技术发展的主导学科，汽车、火车、飞机、火箭、卫星，力学家功居首位，伽利略、牛顿、卡门、铁摩辛柯、钱学森、钱伟长、钱令希、周培源这些众人熟知的科学家都为力学家。
信息时代，材料是科学技术发展的物质基础，材料力学是一门不可缺少的技术基础课。它是固体力学的一个基础分支。它是以试验为基础、并利用有关力学知识和数学方法建立起来的理论，是理论和实践密切相结合的科学。主要研究杆件的应力、变形以及材料的宏观力学性能的学科。材料力学是工程设计的基础之一，即结构构件或机器零件的强度、刚度和稳定性分析的基础。在工程设计中，要求构件或零件在给定外力作用下，具有足够的强度、刚度和稳定性。
材料力学任务：（1）构件设计基本要求
（2）任务：研究构件（主要是杆件）在外载荷作用下受力、变形和破坏的规律，为合理地设计构件提供有关强度、刚度和稳定性计算的基本理论和方法。同时，要考虑零构件制造的经济性和工艺性，尽可能地减小结构重量、降低成本，较好地解决经济性和安全性这样一对矛盾。零构件的强度、刚度和稳定性计算均与所用材料的机械性能有关，而材料机械性能是通过试验测定的，由试验还可了解材料变形的基本规律及零构件的变形情况，
必须强调技工学校材料力学主要讲述构件在外力作用下产生的四种基本变形形式，通过对四种基本变形进行受力分析，内力分析、变形情况分析及应力分析，从而得出强度条件，并将强度条件应用于工程实际。解决构件的强度校核、截面尺寸的设计和许可载荷的确定等三个方面的实际问题。
第二，在课堂教学的初期，引导学生着重理解在各个章节的教学环节中需反复用到的研究方法并将其讲透，可大大提高后续课程内容的教学效果。例如，在讲解杆件的轴向拉伸或压缩的概念时，引导学生着重从以下几个步骤去理解和掌握：（1）轴向拉、压力学模型；（2）轴向拉（压）变形时的构件特征；（3）构件的受力特点；（4）构件的变形特点；通过这种循序渐进的研究方法最后使学生掌握轴向拉、压的概念，为后面学习扭转变形和弯曲变形的概念打下良好的基础，所以教师在教学中要给予高度重视，每一概念都要讲清讲透。又如，在分析等直杆轴向拉伸与压缩时的横截面应力计算公式时，引导学生着重理解以下内容：首先，通过试验从几何上观察杆件受到轴向力后外表面的变形规律，并利用抽象思维方法，根据平面截面假设推断杆件横截面的变形规律；其次，由胡克定律所建立的应力--应变关系将内力与变形联系起来，然后，利用静力平衡条件推导出最后结论，强调该研究方法对后续内容学习的重要性，可激发同学们在学习过程中对研究方法本身进行研究的积极性，从而，讲授杆件的扭转和弯曲变形时再次用到类似的分析方法时，其效率可大大提高。
第三，在教学过程中，应将培养学生的自学能力、研究能力、实际工作能力贯穿于始终，引导学生理解书中每一结论的推导过程，有助于大家对所导出的结论在实际应用时的各种限制条件的认识。例如，在研究轴向拉、压杆的内力计算时，应用截面法可求出轴向拉、压杆的内力--轴力，授课时应强调：截面法是材料力学中求内力的普遍方法，后续几种变形中均会用到，因而它是重点，同时又是一个难点。讲述时首先要讲清求内力的“截、取、代、平”四个步骤。
学生在学习过程中的解题能力，并非等同于他们今后在工作中解决实际问题的能力，书本知识中，往往忽视了教学模型和力学模型的建模方法的讨论和归纳，而且，一些理论分析结论在使用中需注意的问题，也常常成为运用所学知识的障碍，这些，若能在课堂教学中多说几句，则有利于学生将书本知识和工作实际紧密结合起来。
二、教学也是从事一种特殊的研究
教学研究是一种特殊的研究，要求教师全身心地投入，即要研究教学内容，又要研究教学对象：学生。
前者，要求教师认真备课、吃透教材、钻研讲课艺术，并不断地将最新的有关科研成果反映在教学中；然而，目前，我们面向21世纪技工教育的人才培养目标、素质结构、专业设置、课程体系、教学模式的认识，尚不明确，特别是微观操作层次的研究成果缺乏，或虽有少量研究成果，但其水平极低。为此，技工学校必须在坚持以教学为中心的前提下，贯彻以教学带科研，以科研促教学的思想，将教学研究纳入正常的科研活动之中，使其成为科研课题立项和成果管理的重要工作内容，为提高技工教育教学质量服务。为此，担任材料力学课程的教师也难逃此任，然而，目前由于材料力学课程的特点，技工学校材料力学教师普遍出现人才断档现象，为此，要求不仅要有计划地进行教学研究，以便提高教学质量，贮备高质量的后续人才，而且必须以“合作攻关”、“以老带新”等教学研究活动形式，不断推出新秀，防止材力教师断档，保证材力课程教学质量。
后者，则需教师在对学生坚持严格要求的同时，想方设法调动学生的学习积极性，将学生的被动学习转变为主动学习。因为，主动学习和被动学习的效果，二者之间的差异是非常大的。在材料力学课程教学中，该课程具有很能强的概括性、抽象性和实践性，再加上生源素质低下和课时安排紧凑，学生厌学严重，使得材力教学效果不理想。笔者通过多年的材力教学工作，采用赏识教育并取得了一定的成绩，在教学过程中，注意观察和了解每个学生，掌握他们的性格特征，充分挖掘其优点和长处，帮助他们扬长避短，使师生情、教与学得到升华：学生从厌学--想学--自己学--学会--会学--还想学--自信--成功。这一切均表明，学生中存在着极大的内在潜力，在设法调动他们的学习积极性，变被动学习为主动学习方面，有许多工作值得我们去干。
设法提高课堂教学质量，激发学生和教师共同去思考，引导学生和教师密切配合，共同度过每一节课，使学生觉得，听任一堂课均有所收获，让每一堂课对学生均有一种潜在的吸引力，可为使学生变被动学习为主动学习打下良好的基础。
目前，许多学生已认识到，计算机应用能力的提高，对今后参与社会竞争影响甚大，所以，他们在学习期间，这方面知识的学习积极性特别高，充分利用现有的条件，开展第二课堂教学，将材料力学知识的学习和计算机应用结合起来，可调动大家的学习积极性，尤其是在帮助大家系统地复习材料力学的基本概念方面，可取得较好的成果。
从各种不同的渠道收集同学们对教学效果的反馈信息，并对其及时加以归纳总结后采取相应的改进措施，是提高课堂教学质量的途径之一，同学们根据自己所学的专业，对所学的各门功课重视程度有所不同，这是十分自然的事情。例如，每年的成人高考日期即将来临之时，各门其它功课课程的教学多少均会受到一些影响：会出现部分学生缺课、课后抄袭作业、听课时注意力不集中等现象，此时，为保证教学质量，适当放慢一些教学进度，格外注意课堂教学的讲课艺术，提高对同学们的听课吸引力，课后的习题多以概念题、文字计算题为主，尽可能避免费时的数字运算题，这样可减少考试对本课程的冲击，答疑和批改作业也是收集反馈信息的好途径，利用课前课后和答疑时间与学生交谈的机会，保持良好的师生关系，对了解学生对教学效果的反映也是十分有利的，虽然班级人数多，批改作业工作量较大，但考虑到，能从中提取所需要的信息，则也带来了一定的乐趣。每次期中、期末考试或课堂练习等，均为我们了解学生的学习情况提供了大量的信息，教学主管部门为掌握面上的教学情况，对考试成绩进行的一些统计分析，教师本人是直接从中得到信息的最大受益者，善于总结和分析统计结果，有利于今后教学质量的提高。例如，分析下表列出的05级三个班的考试情况：
表中的统计数据提醒我们，今后的教学过程中，需加强工程计算能力的训练，大家对这方面的训练重视的还不够。
四、抓好考试改革环节，是检查教学质量的重要手段
坚持把课程学完后进行的考试看成是检查教学效果的有效手段之一，教师对考试所采取的态度将直接影响到学生的学习积极性与主动性。因此,考试是检查课程计划和教学效果所必不可少的。考试过程也是学习过程。一方面，引导学生把重点放在考前对所学知识的系统复习、归纳和总结上，使大家对所学的材料力学知识有一个全面性的了解，尤其是对材料力学的研究方法进行总结；另一方面，教师可通过考前答疑，了解大家对所学知识的掌握情况，对卷面进行全面分析，了解教学中的薄弱环节，以便在今后的教学过程中进行改进。一次成功的考试不但能够全面评价教师的工作效果以及学生的学习效率，而且能够成为激发学生再学习的动力。当然，考试也可以把学生引向死读书的死胡同，因此必须抓好考试改革的环节。考试改革我以为主要是以下两个方面的改革：第一，考试内容：一个完善的考试题目应当是既有效，又可靠的。所谓有效是指考试题目按照教学大纲要求，全面地测试学生在本教材范围内所掌握的知识、技能和能力的水平；所谓可靠是指试题应具有普遍性、稳定性和创造性，能真正考出学生的水平。目前大多数老师采用在一张试卷中，标准化客观命题和主观命题同时并存的做法，我认为是合适的。因为客观性命题覆盖面大，形式多样，可以考查学生对知识的理解和记忆能力。而主观性命题可以考查学生的分析、综合、运算和评价能力。值得注意是的，考题应该是随机抽取的，务必纠正考题年复一年雷同或根据考题给学生以暗示的错误现象。为此，应用试题库命题是至关重要的。第二，考试的方法：考试的方法有口试、笔试、开卷、闭卷等。对于材料力学课程来说，除实验课考试中可包含口试方法以外，我认为应以闭卷笔试为宜。为了客观地评价本课程的教学质量，近年来，我们成立命题小组(不包括任课教师)，试题由命题小组从试题库中按事先设计的方案随机抽取，同一专业同一年级各班进行统一命题，统一评分，流水作业批卷。
五、结束语
当前，随着经济升温、技工短缺，以培养“蓝领”为已任的技工学校日益受到社会关注。在争取外部环境改善的同时，我们技工学校的管理者也必需注意内强素质。教学研究工作是技工学校教学工作的一个重要组成部分，也是当前教学中的一个薄弱环节。教学研究工作效果如何，对于提高技工学校教学质量，培养合格的高技能人才关系重大。
总之，多年来的教学实践表明，教学是一种特殊的研究工作，存在着许多问题值得我们去研究、去探讨。
参考文献：
（1）张定华.工程力学.高等教育出版社,2000.8
（2）纪武瑜.工程力学.中国劳动社会保障出版社,2001.6
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