注重基础、立足工程、强化实践、融入模拟、激励创新——材料力学教学改革探索

材料力学是机械类、土木类和力学类等工科类专业的核心课程,课程秉承“强基础、重实践、融模拟、促创新”的理念;构建“融工程、融前沿、融思政”的教学资源与内容,夯实学生的力学理论知识,培养学生利用力学理论解决实际工程问题的能力,同时帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观和职业观;将抽象的力学概念与三阶递进的课程实践融会贯通,培养学生的动手实践能力、探索精神和创新能力;将数值模拟技术引入课堂,初步培养学生利用数值模拟软件解决力学问题的能力。建立以传授知识为中心,以解决工程问题为导向,以创新实践为特点,以数值模拟软件为工具,以立德树人为根本的课堂。

国家级一流本科专业核心课程建设与实践——以材料力学性能为例

一流课程建设是一流本科专业建设的基础,是人才培养模式的核心要素。以材料力学性能课程为例,介绍了材料专业核心课程理论与知识体系的特点,以及课程对工程教育专业认证标准的体现和支撑作用。阐述了一流课程建设中高阶性、创新性和挑战度的具体体现,详细介绍了一流课程建设的内容、思路和举措,包括课程教学内容重构、教学团队建设和实验教学改革等方面的举措,以及思政元素挖掘和课程思政实施的具体措施。课程建设的经验可为其他一流本科课程建设提供有益参考。

以学生为中心的材料力学课程教学创新改革

作为大多数工科类专业重要的专业基础课程,材料力学旨在培养学生掌握扎实的基础力学知识,具备将基础力学知识与工程问题相结合以解决实际工程问题的能力。当前新一轮科技革命和产业变革蓬勃发展,新时代对掌握坚实力学基础的高素质创新型人才提出了更高的要求,然而,传统课堂吸引力不佳、学生缺乏学习兴趣、分析解决问题的能力不足等问题存在于当下材料力学课堂中。因此,开展材料力学课程教学改革和探索,具有重要意义。在以工程教育认证为目标且基于OBE理念的课程体系改革背景下,以土木工程专业为例,通过对该专业材料力学课程知识模块重组,将实际问题与工程案例引入材料力学的课堂教学,探索材料力学课程教学新模式。多种教学手段相结合,增强学生的学习兴趣,让学生成为学习的中心和主体,实现创新意识和实践能力突出的新型人才培养目的。

基于CiteSpace知识图谱的材料力学课程研究可视化分析

利用知识图谱技术,借助可视化计量分析平台CiteSpace,对中国知网数据库中有关材料力学课程研究的相关文献进行了分析,通过对研究者合作关系、研究机构合作关系以及研究关键词的关联、聚类和演变分析,揭示我国材料力学教学研究现状,展望未来的发展趋势。通过可视化分析,得出结论:材料力学教学研究呈现出部分集中、整体分散的态势,基于互联网技术的虚拟教研室有望打破机构间的合作壁垒;研究热点关键词的演化规律符合时代特征,从早期的教材建设和知识点的讲授,到近期的新工科、课程思政和虚拟仿真;结合人工智能技术的辅助教学方法是未来的发展趋势。

差异化教学在材料力学课程中的应用研究

该文分析工程教育认证下普通高等院校材料力学课程教学中存在的问题,基于差异化教学体系提出与材料力学课程相适应的教学改革方案。建议通过教学目标、过程和考核差异化特点建立材料力学课程差异化教学体系。基于课前、课中和课后,提出相应的差异化教学方法,提出3模块和3层次的差异化仿真实验教学方案,构建差异化课程考核方法。

新工科背景下材料力学教学体系探索与实践——以土木交通大类专业为例

新工科背景下,工科专业的培养目标和方式不断发生变革,高校肩负着培养高素质复合型新工科人才的使命,课程成为教学改革的重要落脚点。材料力学作为工科专业的基础课程,在培养创新型工程技术人才方面具有重要意义,其课程教学改革势在必行。教学团队分析了材料力学课程的教学现状,针对课程强理论性、逻辑性、工程实践性等特征,课程教学中存在的教学内容枯燥、推导过程抽象、评价体系生硬等问题,以OBE(Outcome Based Education)理念为基础,充分利用信息化资源优势,在课程教学内容、讲授方式、考核方式等方面进行了创新探索,提出了“Interest+Understand+Application”的创新教学体系(简称为“IUA”创新教学体系),旨在提升学生学习兴趣、深化学生内容理解、强化学生知识应用。东南大学土木交通大类专业对该教学体系进行了实践,包括引入工程案例、利用校内及在线资源丰富课堂形式、改进课程评价方式等。通过评估学生课堂满意度调查、学生知识掌握能力、学生课外实践成果等,证明了该教学体系改革成效显著。

以工程案例驱动材料力学双语教学的探索与实践

该文针对机械类专业基础课程材料力学的特点,结合教学实践,从教学内容、教学设计、教学实施、思政融入几方面,探讨如何进行材料力学课程教学的改革,特别是通过全过程工程案例驱动材料力学教学的教学设计,使得课程学习目标明确,提高学生的学习兴趣,达到不断提升教学质量的目的,使得学生在掌握构件强度、刚度以及稳定性的计算与分析方法、培养解决工程复杂问题能力的同时,树立辩证与多视角思维的科学发展观,以促进人才培养能力全面提升。

新工科背景下材料力学课程教学改革与实践

材料力学作为一门能解决工程实际问题的独立学科,在机械、航空航天等工科专业的基础课与专业课间起桥梁作用,也是后续力学课程的理论基础。本文通过分析材料力学课程的特点与现状,针对现行教学中存在的问题,提出课程教学方法的改革方案与研究思路,并从课堂理论教学和实验教学两方面进行了探讨。同时讨论了如何加强实验教学和理论教学的有机结合、完善考核制度和课程达成度等,以期达到提高教学质量、培养新工科背景下高素质创新型人才的目的。

材料力学性能实验课程教学改革探索

实验教学环节是材料类专业课程材料力学性能的重要组成部分。该课程以培养高素质应用型人才为核心,以解决实际问题为出发点,基于材料学基础、理论力学、材料力学等课程理论知识,结合实验检测方法,研究材料力学性能本质问题,针对性提出可行性解决方案。该文主要以金属拉伸实验和冲击实验教学为研究对象,针对理论课程与实验课程性质、特点及培养目标,针对实验教学课程结构、课程思政建设和综合型人才培养等问题进行分析与研究。目的是培养学生的科学探索能力、增强工程实践能力、提升政治素养和专业素养,培养素质全面的新时代人才。

材料力学性能课程思政建设与实践

材料力学性能是材料科学与工程学科本科生的主干课和必修课,承担着学生从基础课到专业课顺利过渡的重要任务。该文以材料力学性能课程为例,针对本科专业与理论课程的性质和特点,探讨思政元素的挖掘途径、课程思政建设关键点以及教学体系构建等问题。基于专业教师育人观念转变和课程教学方法创新,通过思政元素的有机融入、教学内容优化、经典案例分析等方式,提高专业课程的生动性和趣味性。增强学生分析问题与解决问题的能力,提升学生的政治素养,坚定学生的政治理念,培养素质全面的复合型人才。

“材料力学”课程思政改革与实践

“材料力学”是高校工科类专业的一门专业基础课程,在本科人才培养体系中具有承前启后的作用。在“材料力学”课程教学过程中,有机融入具有思政元素的工程实例,培养学生的爱国主义精神、社会责任感和职业精神;将科研融入教学,提高学生的创新能力和解决工程实际问题的能力;积极承办学科竞赛,搭建学科竞赛平台,提高学生动手实践能力;将学科竞赛、工程实践、课程思政等融入教学,推动专业升级和优化,提升教师教学研究能力,为工科类专业课实现课程思政提供参考。

基于目标达成的应用型材料力学教学改革研究

材料力学是工科专业一门重要的技术基础课。随着高等学校教育教学改革的不断深化,各高校技术基础课程的学时不断缩减,而当今社会对大学生工程实践能力的要求却逐年提高。材料力学课程的理论性相对较强,课程内容比较抽象,学生前期的知识储备差异性较大,并且在有限的学时内,通过理论课程的学习,同时兼顾社会和行业需求,参照工程教育认证标准,并以学校的定位和人才培养目标为基础,加强工程实践能力的培养,进而达到良好的课程教学效果,难度较大。因此,文章首先对材料力学教学内容进行重构设计,然后从有机融入课程思政元素,采用线上、线下混合式教学,案例、竞赛资源双重融入,以及优化考试考核方式四个方面进行应用型材料力学教学实施。教学成果分析表明,学生学习的积极性和主动性得到明显提升,理论知识的掌握程度和解决复杂工程问题的能力也有了显著进步,达到了良好的育人目标和教学效果。

工程教育认证下普通高等院校土木类《材料力学》教学改革研究

本文分析了工程教育认证下普通高等院校土木类《材料力学》课程教学中存在的问题,提出了工程教育认证下基于OBE的土木类《材料力学》课程教学改革方案。强调建设多元化教学资源库的重要性,建议基于土木工程案例教学、3模块和3层次的仿真实验教学以及构建多元化课程考核方式三个方面改进教学设计。

课程思政视域下“材料力学”隐性教育思考与实践

【目的】加强机械类专业课程思政教育建设。【方法】分析了课程思政视域下专业课程隐性教育的现状,提出了在“材料力学”教学过程中融入科学精神与人文情怀、强化工程意识与职业道德、激发学习兴趣与自主学习能力、培养辩证思维与逻辑思维等隐性教育方法,并通过科技竞赛中的思政融入、课堂讨论中的思政引导、课下解答中的思政渗透及生活常识中的思政关联等具体措施,实现了“教书”与“育人”的有机统一,促进了学生社会主义核心价值观的塑造及综合素质的全面提升。【结果与结论】将思政教育元素有机融入专业课程之中,对于提升教学质量、促进学生全面发展具有不可替代的作用,未来可以继续深化课程思政理念在“材料力学”教学中的应用与实践,不断探索更加有效、更加新颖的隐性教育方式和方法,为培养具有安全意识、科学精神和实践能力的社会主义建设者和接班人贡献更多的智慧和力量。

提高跨校修读材料力学课程教学质量的探讨

“材料力学”作为工程学科的核心课程,对于培养具有扎实理论基础和实践能力的工程技术人才至关重要。随着教育国际化和信息化的发展,跨校修读学分成为提升教育资源利用效率、促进学生全面发展的重要途径。本文旨在提出跨校修读课程的现状与挑战,并探讨如何提高“材料力学”课程在跨校修读学分中的教学质量,以期为高等教育改革提供参考。

基于专思创三融合的课程教学改革研究与实践--以材料力学课程为例

针对新时代高校教育如何将专业课教学与思政教育、创新创业教育有效融合,从而培养具有过硬思想素质的创新型高端人才的问题,本文以《材料力学》课程为例,从教学目标、教学方法、教学内容及教学评价等多方面着手,探索构建专思创三融合的课程教学体系,将传授知识概念、发展思维理念与培养实践能力紧密结合,塑造新时代高素质人才,构建高校教育“三全育人”大格局。

材料力学课程教学改革与实践

本文从教与学要形成互动;应用灵活多样的教学方法;善于梳理教学内容及善于归纳总结;善于挖掘实用教具,激发学生学习兴趣;充分利用网络教学平台,创新教学模式;因材施教,积极开展材料力学研讨课等方面,探讨了如何提高教学质量的方法,以期达到良好的教学效果。

土力学与材料力学知识点融合的教学探索

为使学生能熟练掌握土力学相关理论,并能够提升解决实际的岩土工程问题的相关能力,本文探索了土力学与材料力学相互融合的问题,将材料力学中相关知识点移植或迁移到土力学相关知识点的学习过程中。一方面这降低了土力学学习的难度,又能使学生对材料力学的相关知识点进行巩固;另一方面,在土力学或其他学科的学习过程中,学生能利用已有或已掌握的知识,解决遇到的新问题。通过土力学与材料力学知识点的融合,使学生既复习了材料力学知识点,又掌握了土力学知识点,提高了课程教学质量及学生的应用能力。不同学科融合教学方法也为其他学科教学质量提供了新思路。

结合简支梁桥算例的材料力学教学设计

材料力学课程作为土木工程专业基础课,因其学习阶段设置在专业课程之前,常会导致学生在学习材料力学时普遍不了解其实际的工程应用场景。针对这一问题,可以根据材料力学教学进度,将简支梁桥工程实例渐进式展开,依次计算轴向拉压、扭转、弯曲、组合变形、压杆稳定、超静定问题。通过让学生切身体会材料力学理论知识在工程计算中的应用,充分调动学习力学知识的主动性、积极性,从而达到更好的教学效果。

关于负泊松比的材料力学课程教学拓展与探索

泊松比是材料力学课程教学中的重要力学概念与材料弹性常数之一。本文对现有材料力学课程中泊松比教学内容进行了拓展和补充,引入了负泊松比效应概念,并介绍了常见的负泊松比材料及其力学性能优势。重点基于内凹蜂窝超材料,详细介绍了实现负泊松比效应的超材料力学理论分析及其教学实践;并借鉴虚拟仿真实验概念,应用有限元数值分析方法,对超材料的负泊松比效应进行仿真分析与讨论,直观地展示了超材料的力学变形模式及其负泊松比效应。从而以此为切入点,加深学生对弯曲内力、挠度、应变和泊松比等重点知识的理解与实践运用。