材料力学实验报告（最新5篇）

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材料力学实验报告【第一篇】

关键词材料力学实验教学策略

中图分类号：[O341]文献标识码： A 文章编号：

一、材料力学实验教学的必要性

要了解材料力学实验，我们先应该知道什么是材料力学。材料力学是，研究工程材料力学的性能和构件强度、刚度和稳定性计算理论的科学。它的主要任务是为设计各种构件提供必要的理论和计算方法以及实验研究方法。一般来说，要合理地使用材料，就必须要先了解材料所用材料的力学性能，就必须要通过试验才能测得相应科学数据。实验教学是是学生深入了解知识、验证理论的有效途径，是教学课程中的一个重要环节，材料力学实验教学部分更是在整个材料力学教学中具有不能忽视的地位，并随着高校教学改革的进一步深化，日益凸现它的重要性。

二、材料力学实验教学中存在的问题

实验教学虽然是提高教学质量的重要途径之一，但目前还存在着一些缺陷和问题，需要引起高校的重视：

（一）就目前试验教学现状而言，教学方法较不利于培养学生的积极性和主动性。由于教学时间和教学设备等外在因素影响，多数试验教学还处于填鸭式教学。举个例子来说，做金属拉压实验时，通常的教学方式是多名学生围着一台实验设备观看实验教师进行操作，同时实验教师讲解试验内容，这种“走马观花”地试验教学，效果是可想而知的。材料力学目前的实验大多停留在简单的验证性试验，不足以调动学生的积极性。与此同时，试验设备不足也是出现此现象的一个重要原因。由于此种现象，学生失去了宝贵的动手分析问题和解决问题的机会。

（二）在材料力学试验中，学生做实验的材料较为单一。实验教学原本的目的，就是为了让学生认识和了解工程中各种常用材料的力学性能，但目前学生所进行的实验，与工程应用中所需的实验相差太远，那些高温、高压等试验由于设备和实验条件却不能涉及，因此实验教学与试验初衷相悖。

（三）上面提到实验条件问题，但就现有的实验条件而言，未能有效利用并在学生的毕业设计中更好地发挥应该有的作用。学生若能多做实验，多动手实验设计，提高实验设备的利用率，并在毕业设计里体现出来，这样才有利学生能力的提高。同时，教师在进行试验教学时，对实验教学的考核不够完善。一般来说，教师考核学生常常采取实验报告的形式，却忽视了实验的操作内容，达不到对学生全程监控的要求。

（四）实验教学与科研结合地不够密切。目前的实验设备主要为教学所用，实验室虽然也向所有教师和学生开放，但实验设备的利用率问题以及与科研和产业结合的程度较低是一个重要问题，产学研要有效结合是一条漫长的道路。

（五）实验项目需要更新和改革。例如梁的纯弯曲正应力电测法试验，目前仅限于验证性实验，其电路及应变片都是接好的，完全不能发挥学生的动手能力。而实际上，粘贴应变片、焊接应变片引线、设计电桥桥路等完全可以放手让学生自己动手做。

三、有效改进材料力学实验教学的策略

针对上面所提出的存在于材料力学实验教学中的各种问题，作者提出以下一些改进策略和建议：

（一）由于教学方式和内容较不利于培养学生的积极性和主动性，所以学校应加强实验教学内容建设。其一，学校实验教学多为验证性试验，因此我们可以从实验的设计入手。在实验教学中，可以多涉及一些演示性实验、设计性实验和综合性实验等等，从各个方面挖掘学生潜力；其二，作为实验课堂教学，需要妥善保存教学资源，以便学生日后自行学习和研究，如制作实验录像和多媒体课件等等。

（二）提高实验设备的利用率，实现产学研相结合。为了充分发挥实验室的作用，提高实验设备的利用率，就必须要改革原来课程教学的体制，实行实验室开放使用制度。目前对高校来说，缺乏的就是实验经费和实验所需要的条件。由于这些因素，使得实验教学无法上升到研究的层面，无法达到科研进而行程产业的程度。基于此，学校应引进新的实验设备，并且施行实验室开放政策，鼓励教师和学生多进实验室，多开展科学研究。这不仅可以提高实验室设备的使用率，更有利于学校科研水平的提高，实现产学研相结合。

（三）实验考核方式的更新和改革。根据教师考核学生常常采取实验报告的形式，却忽视了实验的操作内容，达不到对学生全程监控的要求这类现象，作者建议要对实验教学的效果进行严格考核。首先学生做实验，最重要就是保证实验结果的准确性，对实验结果负责。对此，作者认为可以规定只有通过实验人员签字认可的方可离开实验室，否则重做实验。此种方法在于引起学生对实验课程的重视和认真的态度。除实验操作性题目外，还可以设置填空题、选择题、简答题等多种形式，多种方式进行实验考核。

（四）强化实验的基本要素。实验的基本要素即：实验者、实验手段、实验对象。实验的主体是实验者，是重要的能动因素。对于材料力学实验教学来说，实验者就是学生，主要突出学生的主体核心作用，目的是使学生通过做实验受到基本的技能训练，培养实事求是、严谨细致的科学作风。此外，为了更好的控制实验教学，需要限制实验人数并对实验课程进行有效设计，鼓励学生可以自拟题目、设计实验，锻炼学生用课程所学知识解决工程实际问题的能力。

参考文献

[1]赵洪军。材料力学实验教学模式的研究与探索[J].辽宁工业大学学报（社会科学版），2010，（8）：P142-143.

[2]李顺才。材料力学实验教学若干思考[J].实验技术与管理，2010，（12）：P168-170.

材料力学实验报告【第二篇】

一、更新实验教学观念，以学生为主体

实验教学观念的转变是实验教学改革的核心，在传统的实验教学中，学生处于被动的地位，导致学生没有学习兴趣和创造欲望，限制了学生能力和素质的培养。实验教学必须让学生处于主体地位，将过去以教师为中心、学生被动参与转变为以教师为主导，学生为主体，师生共同探索的方式，调动学生在实验中的极积性和主观能动性，才能培养出具有创新能力的大学生。

二、改革材料力学实验教学内容及体系

传统材料力学实验的主要内容有低碳钢的拉伸实验、扭转实验、直梁弯曲正应力实验，低碳钢的拉伸实验、扭转实验为力学物理量和性能的测试实验。直梁弯曲正应力实验为应力验证性实验，这些实验对学生加深、巩固理论知识的理解和掌握是有必要的，但实验内容单调，较少涉及工程实际问题，没有展示出现代工程技术的现状和发展趋势，对培养学生创新性思维的能力、解决实际问题的能力作用不大。要培养学生创新思维的能力和解决实际问题的能力，必须改革实验内容并把实验分为基本型实验、综合型实验和设计型实验三个层面。

基本型实验以了解材料的力学性能为知识重点，着重培养学生掌握实验设备、独立完成实验的能力，它是后续实验的基础。基本型实验可保留必要的传统实验项目，但要提高实验的起点，做到在加强实验的思考性、启发性和实用性的同时让学生独立完成实验。比如：作为基本型的拉伸实验不能只限于低碳钢拉伸，要将其扩充为低碳钢、铸铁、铝合金、复合材料等多种与当今工程应用密切有关的典型材料的拉伸，实验时让学生分组亲手完成各自不同材料的拉伸实验。这样，在同样实验设备的情况下，通过提高实验的起点，达到了扩充实验作用的目的。

综合型实验是基础型实验的补充和延续，着重培养学生的综合实验技能、综合应用力学实验技术和有关知识分析和解决问题的能力。综合型实验重点在综合上，这类实验内容可以是本课程各部分的综合，也可以是不同课程内容的综合，但切不可是几个简单实验的叠加，综合型实验也可通过改革传统的实验来做，比如：梁的弯曲正应力实验，过去是一根矩形直梁，它的应力分布材料力学教材已详细介绍，对它的实验现象和实验结果学生是已知的，这样的实验不能培养学生分析问题、解决问题的能力。现把这个实验改为复合梁应力分析实验，就得到了综合型实验。由下述表1验证方法可知直梁弯曲正应力实验只是一个单纯的验证性实验，但在不需要增添设备的情况下将它改为复合梁应力分析实验，就成了综合型实验，在这个实验中综合应用了组合变形、应力与应变分析知识和平衡条件、变形协调方程以及实验技能和结果等，充分体现了综合型实验的综合性，培养了学生把各相关知识融会贯通和综合利用的能力，同时也能培养他们的综合实验技能，这些是培养创新能力，提高综合素质不可缺少的。

设计型实验以工程实际或模拟工程实际为背景，着重培养学生综合的工程分析能力，是提高学生解决工程实际问题能力的重要途径，同时对增强学生的社会适应性也非常重要。在这类实验中，要充分体现设计性，所有实验都应由学生自行设计、自行实施、自行检测、自行分析处理。设计型实验通常选各类支承压杆稳定性分析。压杆在工程实际中应用非常广泛，其稳定性极其重要，大家知道工程结构由于失稳而破坏往往是突发的，并会造成灾难性的后果，因此，通过这样的实例要求学生对工程实际问题要有足够的重视，进而培养学生严谨、规范的实验作风。实验时学生要结合工程实际自拟题目，题目确定后，学生要模拟工程结构自制模型、拟定实验方案，然后进行压杆稳定性侧试及有关的计算研究，整过过程都由学生自行设计独立完成，这就是一个设计型实验。这种高度的自主实验，激发了学生的探索兴趣，当有问题时学生们会主动查阅资料模索解决的办法，锻炼了学生动手、动脑的能力和独立分析问题、解决实际问题的能力，同时也加强和巩固了有关压杆稳定性方面的理论知识，综合素质得到显著的提高。

三、更新实验教学方法、管理体制和运行机制

传统材料力学实验教学基本上采用的是一种封闭的教学思想、陈旧的教学方法、落后的实验手段，实验中学生没有主动权，大家一哄而上、一哄而下，不利于学生创新能力的培养和综合能力的提高，对此，应对传统实验教学方法、实验室的管理体制和运行机制作如下改革。

（一）将现代化教学手段运用到实验教学中

要建立以能力培养为中心的实验教学体系，充分利用多媒体和网络等现代化教学技术手段是必不可少的。对材料力学实验，教师可开发网上“实验教学应用系统”，该系统至少包括师生互动平台和实验指导、实验方案设计、实验预约子系统。各子系统都有其独特的作用。实验指导子系统：将材料力学实验内容做成多媒体课件挂在实验指导子系统中，实验前学生可通过该子系统预先学习到各实验的有关知识，包括实验项目、实验注意事项、实验目的、实验设备（包括它的结构和工作原理）、实验基本方法、常用量具的使用，实验报告要求等，这些内容通过声音、文字、图像、动画、视频等多种形式在屏幕上生动、具体的表现出来以后，能很快吸引学生的注意力，调动学生思维，从而使学生很快地掌握实验的基本原理、操作技能和实验过程中的要点和难点，为实验实际操作作好准备。通过该系统还可以将一些工程项目的材料力学性能和应力分析测试的动画、材料力学的扩充性实验录象和材料力学在工程实际应用的最新信息等等展现给学生，开阔学生的视野，激发学生更大的创造能力和创新精神；实验方案设计子系统：实验方案设计子系统可用来辅助进行实验方案设计，该子系统程序可以仿真、检查、判断实验方案设计是否正确，若实验方案设计有误，子系统会指出错误出在哪，直到设计的实验方案正确为止。此系统学生还可用来反复操作煅练自己的设计思想、创新思维；实验预约子系统：实验方案正确无误后，可通过该子系统预约实验项目和时间。将现代化技术应用到材料力学实验中后突出的特点有：（1）学生可根据自己的学习情况自主地来安排实验内容的学习，改变了传统的实验教学过程中学生所处的被动地位；（2）对实验内容的动态讲解和过程的模拟仿真解决了传统黑板讲解无法讲清的问题，使实验教学变得生动活泼；（3）通过实验方案设计子系统不仅能将学生的创造性思维发挥到极至，还能填补因实验条件、设备限制做不到的扩充性实验，为个性化发展的学生创造了条件。

（二）开放实验室，为学生自主学习提供方便

开放实验室就是给学生提供一个宽松的实验环境，让学生从实验时间、空间、内容和过程都有选择。实验室开放后，学生的自主性、创造性才能得到体现。我们尝试的开放性实验教学过程步骤如下：

第一步：选题。学生根据学校指导性要求确定自己的基本型、综合型、设计型实验项目。

第二步：实验预习。实验项目确定后，要求学生针对实验项目预习实验指导资料，了解实验目的、实验注意事项、实验设备（结构和工作原理）、实验基本方法、常用量具的使用、实验报告要求等。

以上两项涉及的资料校园网“实验教学应用系统”的实验指导子系统都有提供。

第三步：查阅资料。由于综合型实验、设计型实验有很多知识点没有现成结果，学生要完成这些实验就必须自己去查阅相关资料进行分析。

第四步：实验方案设计。经过前面的准备，对设计型实验进行设计。

第五步：检查论证设计方案。设计型实验方案设计好后，必须经过校园网“实验教学应用系统”的实验方案设计子系统检查论证是否正确，正确进入下一环节，如果错误返回到查阅资料步骤，进一步查阅资料找出问题从新设计，直到正确。在这过程中，也可通过网上师生互动平台与教师交流获取帮助。

第六步：预约实验。通过以上各步骤学生已初步具备实际实验的条件，就可将有关实验资料通过校园网“实验教学应用系统”中的实验预约子系统提交并预约实验时间，学校对具体实验的时间只作弹性控制。

第七步：具体实施。按约定的时间进行实验，实验的顺序为基础型综合型设计型，如果实验做完后还有疑问，可在3-5天内随时再做。

第八步：实验报告。实验操作完后，要写出实验报告整过实验才算完成。

实践证明，这种具有时间、空间、内容和过程都开放的实验，能全面提升学生独立思考的能力、解决问题的能力以及创新精神和综合素质。

（三）建立材料力学实验考核制度

由于传统的材料力学实验课附属于其理论课，实验没有单独设考，只在理论课考核时，有极少实验内容，导致学生不重视实验学习。为了激发学生参与实验的积极性，建立一个既与理论教学相匹配，又有利于培养创新型人才的实验体系，应对材料力学实验进行单独考核，办法如下：

1.材料力学课程的总评成绩由课程实验考核成绩和课程理论期末考核成绩两部分组成，实验考核成绩占总评成绩的30%，期末理论考核成绩占总评成绩的70%。为进一步体现对于实际动手能力和创新能力的强调，可以要求实验不及格者无期末理论考试资格，但应允许补考。缺实验或实验报告者实验成绩为不及格。

2.实验成绩由平时成绩和书面考试成绩构成。平时成绩占20%，其中15%主要是对学生参加实验的态度、作业质量、实验报告质量及实际操作的掌握程度进行评价；5%用于对实验创意质量进行评价。书面考试成绩占10%，书面考试可预先设定一些思考题，考试就在思考题的范围。思考题应包括基本题、综合题和提高题，这些题没有现成的答案，有的答案在平时实验的体会中，有的答案在平时实验的操作中，有的在教材和有关资料的综合分析中，学生拿到这些题后，就会去查阅资料、相互讨论，这样，一方面加强和巩固了实验的基本知识、基本技能，另一方面又提高了学生理论与实践结合的能力、综合分析问题和解决问题的能力及协作能力。

材料力学实验报告【第三篇】

关键词：材料力学；材料力学实验；创新实验

我是新疆大学的一名力学教师，在多年材料力学的教学中，我深刻地体验到，材料力学实验是材料力学课程重要的、不可缺少的组成部分，是实践性教学和启发性教学的重要环节，“而材料力学在工程技术人才培养中的重要性是不可动摇的”1。

在2010年年底，一次难得的机缘，我带领学生去南京的东南大学，参加了由中国力学学会教育工作委员会、教育部高等学校力学教学指导委员会、力学基础课程教学指导分委员会、高等学校部级实验教学示范中心工作委员会及力学学科组共同举办的“首届全国大学生基础力学实验竞赛”决赛，观摩了内地一流大学材料力学实验教学的规模与教学范式。那时我便感到，从诸多方面，我们新疆对材料力学实验的重视程度及财力、人力的投入和内地一流大学存在着明显的差距。同时，我也清楚地认识到，作为一名力学教师，自己付出的还远远不够。

2011年5月，我申报了一项“新疆大学本科生科研实践训练项目”，　项目名称为：《材料力学组合变形电测实验研究》，主要创新任务是在已经开设的材料力学基本实验（其中，“机测项目3个，为基本力学性能实验，即拉伸、压缩和扭转；电测实验项目1～3个，为材料弹性模量测定、梁纯弯曲下的正应力测定”2和等强度梁电测实验等。）的基础上，带领感兴趣的三名大三学生开展两项实验，即：1.弯曲和扭转组合变形实验，2.偏心拉伸实验。然而，在理论上看起来较为经典的实验，具体做起来却花费了我们很多的精力。但与此同时，大家却对材料力学留下了深刻的印象，并对其产生了浓厚的兴趣。

此后，我和同学们决定每周利用课余时间在力学实验室聚会一到两次，按照我们的计划完成所申报的创新性实验。首先，我们在一起将基本的拉、压、弯、扭实验重新再做一遍，包括了解和熟悉机器的基本操作和性能。在做的过程中尽量地让学生自己动手完成，认真完成实验报告。由于我们的设备是新买的几台液压式万能材料试验机和电子万能材料试验机，整个操作全是靠电脑控制，因此，编程和调试机器也成为同学们必备的功课。同学们感觉到，以前上材料力学课做过的实验就如同走马观花一样，主要是老师带着做，只是当作一项任务完成实验而已。而现在，则需要自己动手了。在实验中同学们感到，每一个细节及其先后都有其必然的道理和含义，这样，大家既开动了脑筋，又增强了动手能力。由于对于所做实验的目的和意义是站在强度理论的角度去理解的，这就使同学们有意识地注意实验结果的对比，使他们加深了理论知识的巩固与深化。

随着暑假的来临，我给同学们布置了假期回去后要复习的知识点和章节，包括：组合变形、强度理论、截面的几何性质（尤其是惯性矩和惯性积的转轴公式）和电测理论，这些任务是为开学后继续做我们的创新实验做准备的。开学后，我们小组总结了所要完成实验的知识点，继续完成接下的内容。实验室有一台旧的弯扭组合试验器，由于材料力学课程的压缩等原因，许多年已经没有使用了。这次把它用于实验中，先通过电测法得出了弹性模量和波松比，同学们自己小心翼翼地贴应变片和应变花，测出的结果和理论值相差最大为8%，“虽然超过了实际工程的容许误差5%”，　3但8%的误差中“还包括了实验装置本身、人为操作、以及应变片粘贴位置等方面的误差，”3基本可以满足实际工程精度的要求。贴应变片所用的各种材料都是同学们自己上街买的，这使我也体会到了集体的力量！

最后要完成的偏心拉伸实验就有些复杂了，这也是一般学校很少做的实验。实验的难度正是当初‘首届全国大学生基础力学实验竞赛’决赛时的实验题，我早在暑假时就已经将题目让同学们带回家思考了。试样是我参加完比赛带回来的，始终完好无损。为了制订实验方案，我们讨论了几个星期。其中，涉及到了许多知识点，包括：圣维南原理、形心主惯性矩、用积分法求惯性积、半桥法测多点应变、平面弯曲的概念、应变花测主应变及主应力等。同学们感觉到大赛的艰难和压力，但也增强了自信心，对于用材料力学解决实际问题，有了进一步的认识和体会。

完成好实验报告册，然后，将实验的内容以PPT的形式简练地反映出来则是考验同学们的耐心和细心的工作。为了准备较多的素材，我们在做实验的过程中拍了一些相应的照片，将所比较的理论值与实验值尽量地用表格的形式表现出来，减少文字、图表和公式，尽力将所表达的内容清晰地展示出来。

同学们一致反映，通过近一年的创新实验，大家收获很大。“以材料拉伸压缩试验为例，课上只是对典型的塑性材料低碳钢和脆性材料铸铁做测试，一般只提供标准试件，能够测试出低碳钢弹性模量E、屈服强度σs、抗拉强度σb、延伸率δ和断后伸缩率ψ以及铸铁的抗拉压强度即可，测试要求比较简单，学生只是被动接受，很难有兴趣”4。以前看似书本上的大段文字，现在已经活灵活现地变成了生动的知识和经验，并且，大家也提高了解决实际问题的能力。我们小组也体会到了团队精神：只有充分发挥各自的优点互补别人的不足，才能有和谐和力量。我们小组有汉族男生、女生，还有一名维吾尔族男生，作为指导老师，我是只说不做，只是提出问题，尽量少地回答问题，只有对最后较为正确的方法和结论给予肯定。同学们各自分工，完成自己力所能及的工作，有的在现场计算，有的贴应变片，有的测量数据，大家配合得很默契。有的同学说，除了做实验以外，还学到了许多做人的道理，对自己将来的发展和规划有了更为明确的目标和方向。

我觉得，我们的创新性实验才迈出了第一步，我们和内地名牌大学的差距还很大，无论是在规模上还是水平上，还有与内地一流大学的交流机会等方面都较为落后，不是短短的几年所能赶上的。但是，只要我们尽自己的力量，在人力、物力上多投入，一定会缩小之前的差距。材料力学创新实验不仅增强了我的信心，也为同学们更好地学习材料力学课程起到了很好的示范作用。

参考文献

1《“电测应力实验”的实验教学改革与实践》邢世建　牛建丰，改革与探索，；

2《材料力学实验教学模式改革的探讨》赵　冰　张　岩，中国现代教育装备，第27卷第3期2010年3月；

3《薄壁圆筒弯扭组合实验中弯曲切应力的测量》李钟浩

吴凌壹　欧海文，中国科教创新导刊，2010年8月。

4《创新材料力学实验的几点想法》商玉梅，价值工程，2011年27期；

材料力学实验报告【第四篇】

关键词：材料力学实验；教学改革；工程素质

中图分类号：文献标识码：A文章编号：1671―1580（2015）06―0077―02

为提高材料力学实验的教学效果，培养学生工程素质和创新能力，国内很多高校从多个方面对材料力学实验教学进行了改革和探索，主要包括以下几个方面：（1）加大经费投入，完善实验室硬件建设。（2）增加综合、提高型实验，提高学生思考能力和创新意识。（3）改革实验教学方法，采用多种手段进行实验教学，开放实验室。（4）改革实验成绩评定方法，如采用笔试和实际操作相结合等方式综合评定学生的实验成绩。上述改革方案主要对实验室硬件、软件、教学方式、考核方法等方面进行了改革，在一定程度上提高了实验教学效果和人才培养质量。但由于不同学校在硬件、软件、师资力量、培养对象方面都不尽相同，特别是对于大部分独立学院，实验设备和师资力量都相对缺乏，因此需要因地制宜，考虑多种因素，结合人才培养目标，找到适合自身发展的改革方向。

本文以江苏科技大学苏州理工学院为例，从学院现状出发，在现有实验设备和师资力量的基础上，以提高学生工程素质和创新实践能力为目标，从教学手段和考核方式两方面开展材料力学实验的教学改革，取得了一定成效。

一、改革的基本思路与方法

在实验教学手段方面，打破传统以教师讲授和演示为主的模式，摆脱学生在实验课上对教师的过分依赖。转变思路，采取以学生为主，教师为辅的实验教学模式，让学生由被动接受转变为主动探究，提高学生做实验的积极性，培养学生独立工作与思考的能力。做实验之前，教师提前布置任务，要求学生对实验内容进行预习，熟知实验原理、方法、步骤，并完成预习报告。做实验时，教师只对实验过程中需要注意的问题做简单介绍，如安全问题、大型仪器操作注意事项等，实验过程则交给学生独立完成。要顺利完成实验，学生需要在实验课前对实验内容进行详细了解，对实验用到的理论知识能够较好地理解并掌握，同时对实验设备的性能、操作方法、操作步骤熟记于心。通过实验，学生可以进一步复习和巩固所学的相关理论知识，熟悉一些基本实验仪器的操作，掌握材料力学实验研究的方法。在实验过程中，学生可以充分发挥自己的主观能动性，掌控实验进程，得到更多的动手实践机会。学生的独立工作能力、动手能力和工程素质都能得到培养。

为了提高学生的创新能力，在基本验证型实验的基础上，开设综合、提高型实验供学生选修。这部分实验以开放性实验的形式开设，主要面向少数优秀学生。与基本实验相比，综合、提高型实验对学生的理论知识、动手能力和创新思维都提出了更高的要求。实验前，教师首先对必要的理论知识进行培训，然后提出实验要求，学生根据实验设备和要求自行拟定实验方案。对于综合、提高型实验，实验方案往往不只一个，需要学生利用所学知识，确定合理的方案。实验结束后，需要学生进行数据处理与分析，撰写实验报告，并对实验过程中存在的问题进行讨论。通过开放性实验，学生的综合能力进一步得到了提高，创新实践能力也得到了锻炼。

在实验成绩评定方面，改变以往以实验报告作为实验成绩评定的唯一依据，采取多种评判手段，调动学生做实验的积极性，提高教学效果。在实验过程中，教师重点考察学生实验的操作过程，对学生实验操作是否规范、实验步骤是否正确、实验结果是否有效进行评判和考核，该成绩作为实验总评成绩的一部分。要取得好的成绩，学生需在实验前做好充分的准备工作，实验时要有积极主动的心态，把所有精力都集中在实验上。这样可以有效调动学生做实验的积极性，保证实验完成的质量，提高实验的教学效果。学生完成实验后，除了按要求完成实验报告，还要对实验过程进行小结，对实验中存在的问题以及实验完成后的收获和心得进行讨论，这部分内容作为实验总评成绩的另一部分。在实验过程中，或多或少都会遇到一些问题，甚至会出现实验失败，结果无效。在遇到问题时，如何寻找合适的方法解决问题；实验失败时，如何补救或者吸取经验教训，这是对学生实践能力的又一考验，也是培养学生工程素质一个重要方面。通过实验小结，学生可以进一步加深对实验的理解和感受，理清思路，提高认识。

二、改革的实践与成效

根据实验室现有设备，我院共开设了四个材料力学基础实验：

实验一：低碳钢和铸铁的拉伸实验，采取分组实验的方法，每组4～5人。由于实验涉及到使用大型设备电子万能试验机，因此实验前教师首先对试验机的操作规程以及需要注意的问题做了简单讲解。整个实验由学生独立完成，教师只负责监督与评判。为使学生详细了解实验步骤和方法，我们编写了与现有实验设备完全配套的实验指导书，学生只要按照实验指导书中的步骤进行操作，便可顺利完成实验。从实验结果来看，大部分学生都能按照要求完成实验，但也有部分学生预习工作没有到位，对实验要求不是很明确。在实验过程中也出现了一些问题，如学生操作失误导致试验机无法启动、试件安装不到位等，甚至有的学生因为直接把试件拉断而没有记录任何数据。这时，教师需进行必要的指导，指出存在的问题，让学生自己思考，寻找解决的方法。通过这样一个过程，既锻炼了学生独立思考、解决问题的能力，又培养了学生的工程素质。

实验二：低碳钢和铸铁的扭转实验，由于实验设备数量有限，主要以教师演示为主。

实验三：纯弯曲实验，采用电测法，要求学生2人一组进行实验。实验前教师主要对电测法原理进行讲解，实验过程仍然由学生独立完成，主要考察学生对电阻应变仪的操作以及实验数据的记录与处理。实验过程中也暴露出一些问题，如有的学生测量前没有对应变仪初始读数进行清零，有的学生读数时遗漏了应变的正负号，有的学生对应变仪的功能不熟悉，不会切换测点等。教师在监督检查时，需指出存在的问题，要求学生进行改正。如果问题较多或者错误比较严重，则需重新进行实验。

实验四：弯扭组合实验，同样采用电测法，2人一组进行实验。经过上个实验的训练，学生对应变仪的操作已比较熟悉，学生动手的积极性较高，实验过程一般比较顺利。

实验完成后，学生完成实验报告，并写出实验小结，对实验过程中遇到的问题以及实验完成后的心得进行讨论。由于实验小结的得分会计入实验总评成绩，因此大多数学生都能认真对待。在实验小结中，很多学生都表示通过实验增长了知识，锻炼了自己的动手能力。有些学生对实验过程中所犯的错误和存在的问题进行了分析，一些学生还提出了比较好的建议。总之，通过小结，学生进一步加深了对实验的理解和认识。

在基本实验的基础上，我院开设了叠合梁的纯弯曲实验作为开放选修实验，供少数优秀学生选修。叠合梁由铝和钢两种不同的材料粘结而成，需要学生测定纯弯曲时梁横截面上的正应力分布，并推导理论计算公式。与基本实验相比，该实验的完成有一定难度，在指导老师的帮助下，学生顺利完成了实验。通过实验增强了学生的综合实践能力和创新能力。

[参考文献]

[1]温利红，高金良，沈晓梅。材料力学实验教学的改革与创新[J].嘉兴学院学报，2006（06）.

[2]刘萍华。20年来我国材料力学实验课程教学改革文献综述[J].力学与实践，2009（06）.

[3]孙家国，谷艳玲。基于工程素质培养材料力学实验教学改革的探索[J].宜春学院学报，2013（03）.

[4]欧阳思洁，钱灿荣。材料力学实验教学改革实践与思考[J].实验科学与技术，2012（04）.

材料力学实验报告【第五篇】

关键词CDIO教育理念；材料力学；教学改革；课程考核体系

0引言

材料力学是土木工程专业的技术基础课，是研究各类工程结构中普遍存在的受力和变形现象的学科，着重培养学生的逻辑思维、分析能力和解决实际问题能力。一直以来，我国大学中所讲授的力学课程内容大多由前苏联引进的内容，内容陈旧、枯燥、抽象、重理论轻实践。教学方法多采用灌输式教学，造成课堂气氛死板，有时甚至枯燥无味，大大降低了学生的学习热情。这些问题不但加剧了学生的学习惰性，也影响到其它课程的学习状况。针对以上问题，如何为实际工程提供合格的力学人才；如何在材料力学教学中充分调动学生的主动性和积极性；在目前有限的课时下，如何对旧有材料力学课程体系进行合并、筛选等工作已经成为教学改革工作不可回避的事实。CDIO工程教育理念提倡在实践中学习，在学习中实践，这为该问题的解决提供了一种思路。

1CDIO工程教育模式

CDIO模式以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO模式强调与社会大环境相协调的综合的创新能力，同时更关注工程实践，加强培养学生的实践能力，因此CDIO工程教育模式是提高大学生的创新和动手能力、推进产学研结合、加强实践教学环节以及加强学生参与交流与合作能力的有效途径。

2基于CDIO模式的材料力学教学大纲设计

CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。材料力学课程既包括专业知识学习，又强调应用能力的提升，根据这一教学目标设计的教学大纲如表1所示。

3改革方案设计

教学内容的改革

对于传统教学中的基本概念、原理和方法，我们在教学中应该重视，可为了拓宽学生的视野和运用力学知识建模的能力，我们又应该对教学内容优化。随着科学技术的发展，新的理论、新的学科、新的计算工具和计算方法、新的试验方法不断涌现，在教学内容中适当增加这方面的介绍和练习，可以拓宽和增强学生系统解决实际工程的能力。此外，学生普遍对繁琐的理论推导缺乏热情，因此有必要在教学中加入实习环节或模型演示环节，实现教学与实践的结合，从而提高学生对力学课程的兴趣。

教学方法和教学手段的改革

如何调动学生的主动思考，如何加强学生独立解决问题的能力，如何实现“在实践中学习，在学习中实践”？显然单纯的课堂教学很难实现这些目的。首先，材料力学应把课堂教学与案例教学或现场教学结合起来，并配合一定形式的课堂讨论。这样学生就能比较生动地、直观地去学习基本理论，并且可以明确学习的目的性。例如：弯曲问题可以在施工现场结合梁的配筋布设讲解；组合变形可以在实验室用模具演示教学等等。另一方面，CDIO教育理念重视个人能力及技能的同时，强调团队协作与交流，因此可以在教学过程中开展分组专项研讨。专项研讨任务以小组为单位，每组3~5人，让学生到施工现场进行调研，结合工程实际确定材料力学研讨主题，然后针对工程实际问题建立力学模型，通过小组探讨解决工程问题，从而锻炼学生收集信息、主动获取新的知识、解决问题和创新的能力。再一方面，还可以在教学过程中开展自主实验设计，推动学生自主学习能力。在教学手段上也应结合新技术、新方法的发展，在传统的板书基础上，融入PPT、Flas、仿真数值模拟等教学手段。一方面加强学生对传统力学知识的理解，另一方面，新的教学手段可以丰富教学内容，贴近工程实践，拓宽学生的视野。例如：PPT相对于板书，可以发挥信息量大的优点，让学生在有限时间内完成更多的课上练习；Flas可以在课堂上展现一些实验现象或者工程实际现象，这有助于学生对抽象力学概念的理解等等。

4课程评价体系改革

课程的考核评价体系和考核方法主导着学生的学习动力和方向，其改革必须匹配材料力学课程的CDIO教学大纲，起到引导学生有意识开展专业能力锻炼的目的。材料力学课程成绩包括三部分：书面理论考试、汇报答辩、实验报告，权重为、、。书面理论考试主要以基本概念、基本理论、基本技能为主。汇报答辩要求学生对小组研讨专项做成PPT，图文并茂的在讲台上向老师和同学做报告，并回答老师和同学对改组项目提出的问题，考核重点在：调研的充分性、CDIO综合能力的展现性、技术和理论的结合度、团队的协作能力等方面。实验报告要体现自主实验设计的选题调研、方案设计、实物开发和交流评比等环节。

5结束语

基于CDIO的材料力学教学模式着手改革课程体系和教学模式、创新教学方法和教学手段、调整教学考核体系，从而调动学生的主动思考动力、培养学生的团队协作和交流能力、加强学生独立解决问题的能力，让学生“在实践中学习，在学习中实践”。

参考文献

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