第１０卷第４期　２０１２年８月　实验科学与技术　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ＶｏＬ　ｌ０　Ｎｏ．４　Ａｕｇ．２０１２　

材料力学实验课程建设与教学改革研究　

赵国臣，徐文娟，杨德生，程玲，胡　丹　

（黑龙江科技学院　工程训练与基础实验中心，哈尔滨１５００２７）　

摘要：材料力学实验是理工科高校采矿、机械、土建、力学、材料等相关专业的一门重要的基础或专业基础实验课程。以　课程建设为契机，黑龙江科技学院对材料力学实验课程进行了一系列的教学改革。丈中从实验项目分类设置、分层次教　学、网络教学平台建设、素质教育、开展对外服务等方面进行了系统的探讨。实践证明这些做法有助于实验教学质量的提　高，为学生专业课程的学习打下了良好的基础。　关键词：课程建设；教学改革；基础实验；网络平台　中图分类号：Ｇ６４２．４　ｉ　０３　文献标志码：Ａ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—４５５０．２０１２．０４．０３８　

Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　Ｒｅｆｏｒｍ　ｏｆ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　Ｃｏｕｒｓｅ　

ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ　

ＺＨＡＯ　Ｇｕｏ—ｃｈｅｎ，ＸＵ　Ｗｅｎ－ｊｕａｎ，ＹＡＮＧ　Ｄｅ—ｓｈｅｎｇ，ＣＨＥＮＧ　Ｌｉｎｇ，ＨＵ　Ｄａｎ　

（Ｃｅｎｔｅｒ　ｆｏｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔｒａｉｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｂａｓｉｃ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ　１５００２７，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｍｅｃｈａｎｉｃｓ　ｏｆ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｓｃｉｅｎｃｅ　ｉｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｂａｓｉｓ　ｆｏｒ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ＣＯＵｌｅｅｓ　ｏｒ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ｂａｓｉｓ　ｆｏｒ　ｅｎｇｉｎｅｅｒ－　ｉｎｇ　ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉａｌｔｙ　ｏｆ　ｍｉｎｉｎｇ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ，ｃｉｖｉｌ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ，ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａ１．Ｏｎｅ　ｇｒａｓｐｅｄ　ｔｈｅ　ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ　ｏｆ　ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ａｎｄ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ａ　ｓｅｒｉｅｓ　ｏｆ　ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ　ｒｅｆｏｒｍ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｍａｎｙ　ａｓｐｅｃｔｓ　ｏｆ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｉｔｅｍｓ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｐｉｌｏｔ　ｐｒｏｊｅｃｔｓ　ｓｅｔ　ｕｐ，ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｌｅｖｅｌｓ　ｏｆ　ｔｅａｃｈｉｎｇ，ｏｎｌｉｎｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｐｌａｔｆｏｒｍ，ｑｕａｌ—　ｉｔｙ　ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，ｅｎｇａｇｅ　ｉｎ　ｆｏｒｅｉｇｎ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ａｓｐｅｃｔｓ．Ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｈａｓ　ｐｒｏｖｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅｓｅ　ｐｒａｃｔｉｃｅｓ　ａｒｅ　ｕｓｅｆｕｌ　ｆｏｒｕｓ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｔｅａｃｈｉｎｇ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ｃｏｕｒｓｅｓ　ｏｆ　ｓｔｕｄｙ　ｈａｓ　ｌａｉｄ　ａ　ｇｏｏｄ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｕｒｓｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｒｅｆｏｒｍ；ｂａｓｅｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ；ｎｅｔｗｏｒｋ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　

为了落实教育部有关教学质量、教学改革和建　设精品课程的文件精神…，结合学院内涵建设的需　

要，分别于２００３年和２００８年启动了两轮的精品课　

程建设工作。材料力学实验作为理工科高校采矿、　机械、土建、力学、材料等相关专业的一门重要的　基础或专业基础实验课程，也进行了一系列的教学　

改革，并取得了一定的成绩。在２０１０年４月，材料　力学实验成功申报黑龙江科技学院校级精品课程。　

１　实验项目分类设置　

力学实验室早在１９９０年，就开始对材料力学　实验教学进行了一系列的改革，其内容是：创新实　

收稿日期：２０１１—１１—２８　基金项目：黑龙江科技学院教学研究课题：“实验项目分类　与设置的理论与实践研究”（ＪＹ１０—８９）；“基础　实验中心教学网站开发与建设”（ＪＹ１０—９２）；　“实践教学质量管理体系的研究”（ＪＹｌ０—９３）；　黑龙江科技学院教学研究青年项目：基础实验　开放式教学改革的实践研究（ＪＹＩ２—１８４）。　作者简介：赵国臣（１９７８一），男，硕士，讲师，研究方向：　实验力学。　验内容，改进教学方法，并以实验兴趣小组的形式　

积极开展实验教学的第二课堂活动。随着力学实验　教学的进一步改革，从１９９２年开始，材料力学实　

验课独立设课，计划学时３２学时，作为一门考查　课单独评定成绩。实验项目按验证性实验、综合性　实验以及设计性实验进行分类Ｌ２］。随着课程建设　

的深入和教育教学理论的发展，我们发现：这种分　类方法过于笼统，没有从实验的本质上进行界定，　

导致教师在教学过程中，教学目标不明确，对实验　

目的认识不深刻，缺乏对实验项目的内涵和外延的　探究，往往孤立地就实验而讲实验，停留在简单肤　

浅的完成实验教学任务的层次上。由于不同专业、　不同层次学生人才培养方案中，每个实验项目对学　

生知识体系和综合素质建构都具有特定的作用。学　

生层次不同、专业不同、培养目标不同，实验项目　的设置也应不同。因此，根据材料力学实验课程本　

身的特点，各实验项目的本质属性，从认知、应用　和创新三大层次对实验项目的性质进行重新界定，　

分成了验证性、技术性、综合性、设计性以及创新　

性５个类别。认真分析了各实验项目之间的内在联　

系后，根据学生层次和专业人才培养需求，以学生　第ｌＯ卷第４期　赵国臣，等：材料力学实验课程建设与教学改革研究　・ｌ１１・　

能力培养为切人点，以提高服务专业能力为目标，　

对实验项目进行了重新设置，按必做实验和选做实　验，合理确定了各类实验针对不同专业、不同层次　学生设置所占的比例。通过对实验项目进行重新分　

类与设置，构建了多功能、多层次、开放型材料力　学实验教学新体系，同时进行了相应的教学内容、　方法、手段、考核方式等教学改革　ｊ。　

２分层次教学　

２．１分类教学的背景分析　由于高校扩招后，我校二、三本学生并存，三　本学生占５０　左右。加之学生的个性不同，其文　化基础水平和知识结构不同，学生在学习的兴趣、　

主动性、效果等方面存在较大差异，造成了学习需　求和发展方向的多样化，因而统一的教学活动无法　顺利开展。在实验教学中要真正做到面向全体学　

生，全面提高学生的实验技能，需要解决整齐划一　

的教学内容、教学要求、教学方法、考核要求与参　差不齐的学生学习可能性之间的矛盾。必须明确学　生是有差异的，教也要有差异；明确包括学习困难　

学生在内的所有学生都是有充分发展潜能的。实验　教学中，要形成一种促使全体学生都能在各自原有　

基础上得到良好发展的机制。我们在材料力学实验　教学中采取分类的教学方法，着眼使各类学生都能　

在各自原有基础上得到较好的发展，把解决教学要　求和学生学习可能性之间的矛盾作为推动教学过程　

展开的动力。在教学中，针对不同类型层次学生的　实际，从教学指导思想、内容、过程、方法和考核　上都做到有所区别，即充分体现因材施教的原则。　

２．２分类教学的实施　２．２．１　编写新实验教学大纲　学校对实验课程教学大纲有统一的格式要求，　主要由课程简介及基本要求、课程实验目的要求、　

适用专业、主要仪器设备、实验教学方式与基本要　求、考核与报告、实验项目设置与内容、说明等组　成。实验项目按验证性、综合性与设计性３个层　

次，各类学生的实验项目分开设置。另外在选做项　目里留有１个自拟项目实验（３学时），以提供学生　

创新的机会。实验项目设置以表格的形式给出，３２　学时，其中必做项目占２Ｏ学时。另外，学生应在　每学期提供的２１学时选做实验项目中，选择完成　

ｌ２学时。针对不同类别的学生，安排项目的难易　程度及具体要求有所不同。大纲每年可以进行修　

订　２．２．２对学生进行分类　实验前先将学生分为２类：以Ａ代表高层次、　

Ｂ代表低层次。分类的基本要求是尊重学生，上绪　论课时教师讲明Ａ、Ｂ类学生在各个方面的不同要　求，学生按照自己的实际情况选择，一旦选择后中　

途不变更。学生选定后再根据Ａ、Ｂ类学生的人数，　安排指导教师和实验时间。指导思想：针对学生的　

２个类别，确定了２个层次教学目标的指导思想：　对Ｂ类学生采用低起点，小步走，抓反馈，多鼓励；　

对Ａ类学生采用多变化，主动走，促能力。教学方　法不同：对Ａ类学生只稍加指点，强调注意事项，　

学生自己动手完成实验；对Ｂ类学生，教师先交代　实验原理、器材、步骤及注意事项、关键步骤，进　行操作示范，然后才让学生操作。　

２．２．３成绩考核　Ｂ类学生期末考试时，在自己完成的必做实验　

项目中随机抽查一个实验参加期末操作考试。而Ａ　类学生除了在自己完成的必做实验项目中随机抽查　

一个参加操作考试外，还要在一周时间内选择自己　拓展的实验内容完成一篇课程论文，格式与科技论　文格式要求一样。　

２．３分类教学的成效与问题　分类教学最大限度地考虑了学生的个体差异和　内在潜力，充分体现了因材施教的原则，有利于转　

化差生，培养优生，大幅度提高教学质量，提高了　学生实验兴趣和实验学习积极性。但也存在一些需　要解决的问题，比如，对Ａ类学生实验项目内容　

的拓展深度和广度有待加强；教学实施过程中出现　的一些矛盾如实验方案的多样性与仪器设备的局限　

性，层次化教学要求与学生成绩评定的公平性等都　有待认真研究并加以解决。　

３　网络教学平台建设　

黑龙江科技学院基础实验中心于２００７年被省　

教育厅批准为黑龙江省高等学校基础实验教学示范　中心。中心下设《大学物理实验》、《电工与电子技　

术实验》以及《材料力学实验》３门课程。黑龙江科　技学院基础实验网络平台于２００９年下半年开始开　

发，２０１０年２月开始投入使用，开展网络化教学。　平台以课程为重点，每门实验课程都具备独立的学　习区、交流区、考试区、管理区　。我们制作的　

课件黑龙江科技学院基础实验网络平台在“第十届　全国多媒体课件大赛”中荣获高教理科组一等奖的　

好成绩。本网络平台基于省级实验教学示范中心的　・ｌｌ２・　实验科学与技术　２０１２年８月　

角度，内容涵盖全部３门课程。本网络平台设置　［教学文件］、［虚拟实验］、［网络课堂］、［教学　指导］、［学术交流］、［教师队伍］、［课程建设］、　［素质教育］、［拓展资源］和［资源下载］共计　１０个专栏　Ｊ。我们根据需要，专门开发了适合３　

门实验的考试系统，到目前为止有近６　０００人次通　过本网络平台实现了在线考试。基础实验中心每学　

年涉及采矿类、机械类、土建类、电气类、材料类　等近３０个专业，３　０００名学生，学生、教师受益面　

广、覆盖面宽、能够引领我校教育教学改革更深入　开展，具有很强的实用价值。基础实验网络平台的　开发与建设，拓展了学校的基础实验教学空间，提