《材料力学》CAI课件的设计思路及特点.pdfVIP

第24卷第3期 理工高教研究 V01．24No．3 Journalof Education June2005 2005年6月 TechnoIogyCoIIege 《材料力学》 CAI课件的设计思路及特点 武汉理工大学张小玉 黎明发 吴代华 摘要： 针对《材料力学》传统教学中存在的问题，采用先进的多媒体cAI课件制作手段研制了《材料力学》多媒体 CAI课件。文中介绍了《材料力学》多媒体CAI课件的设计思路及特点。并对下一步的研制工作提出展望。 《材料力学》是从基础理论过渡到工程专业的技术基础 通过四个环节“引人工程背景”、“建立力学模型”、“强度，刚 课，它密切结合工程实际运用，对培养学生的工程概念和解决 度，稳定性分析”、“工程应用”实现。 工程实际问题具有重要意义，其研究对象大多数是由工程问 1．引入工程背景。目前我国的大学生一般都是直接来自 题抽象出来的，但因传统教学手段难以将工程结构搬上黑板， 中学，缺少工程实践的感性认识，往往不善于将课程内容与工 多数情况只能空口讲述，从而导致很多学生不会将工程实际 程、生产实际联系起来，因而有的学生虽能解出课本中一定难 问题抽象和简化为力学模型。《材料力学》传统的教学中有很 度的题目，但碰到实际问题却束手无策。我们在课件中列举大 多手画的模型，因其“静”的特点，不够形象直观，对从没接触 量的工程事例，如被称为“不沉之船”的“泰坦尼克号”仅在3 过实际结构的学生，正确理解其受力、变形及运动规律有困 小时内就被海水吞没，原因之一是当时的工程师只考虑到要 难。随着教学的改革，《材料力学》学时数越来越少，但教学内 增加钢的强度，而没有想到要增加其韧性，从而导致灾难性的 容却有增无减，教师很难有足够的时间在黑板上面面俱到，并 脆性断裂；原因之二是铆钉断裂导致船壳解体，最终使“泰坦 且《材料力学》内容偏多、偏深，灵活性太差，学生感到学得呆 尼克号”葬身大西洋海底。引入这些典型事例可以收到很好的 板、枯燥，很难与老师在教与学的过程中互动。因此，相当程度 教学效果：(1)由于事例的典型性，学生对变形的形式及引起 上影响学生的学习兴趣和积极性，最终必然影响材料力学教 的原因印象十分深刻，且经久不忘。(2)学生感到很新鲜，学习 学质量。 兴趣很大，一开始就能充分集中注意力。(3)由于事故后果的 为了克服《材料力学》在传统教学中产生的弊端，我们尝 严重性，学生对课程学习的重要性会更明确，从而增强学习的 AssistedIn— 试研制了《材料力学》计算机辅助教学(Computer 责任感。 struction简称CAI)多媒体课件。本课件的研制旨在应用多媒 体教学系统，通过文字、图形、图像、声音和动画，将《材料力 2．建立力学模型。《材料力学》研究的是“力”与各种“变 学》中的概念、原理和方法形象和直观地表现出来，以达到优 形”及“破坏”之间的关系。运用学生的生活常识能使抽象问题 化教学效果和寓教于乐的目的，从而提高学生分析问题和解 具体化，复杂问题简单化。引导学生建立力学模型可以从两个 决问题的能力。