教育论文

为材料力学课程增添一点心意

时间:2012-12-20 来源:无忧教育网 编辑:叶子 点击:

为材料力学课程增添一点心意

    材料力学是一门比较成熟的技术基础课。几十年来,它的基本内容和教学要求没有什么重大的变化。对于这样一门比较“老”的课程,为了提高教学质量,我们做了一些尝试,给它增添了一点新意。

    虽说材料力学课程的内容比较成熟,但从若干教材上反映的某些向题看,它并不是十全十美的。因此,深入钻研教学内容,仍是提高教学质量的一个重要方面。

    我们通过实验研究,精确描绘出灰铸铁的应力应变曲线。从而纠正了60年代以来国内数以十计的材料力学教科书(印数累计以百万计〕在比较灰铸铁拉伸与压缩的应力应变曲线上失真的问题。此外,通过多种材料的力学性能实验研究,也避免了中外若干书上的不当论述,从而改善和丰富了教学内容。

    我们通过计算,描绘出矩形截面杆受扭转时横截面对角线上剪应力分布的精细图形,从而解决了中外材料力学、弹性力学书上该图形的种种失真问题。若仅以笔者的孤陋寡闻而论,除了参考我们的图形者外,国内外有关书籍上的这一图形都是失真的。

    上述由实验或计算所得的两种曲线图形,已逐渐被越来越多的教科书引用。

    随着科学技术的发展,对材料力学某些传统的论述也提出了挑战,或者作了新的补充和修改.例如,设计压杆可以不用传统的方法(试算法)而用一些新方法(包括我校师生提出的方法)、国内近年对灰铸铁压缩破坏原因的新见解及其争论、我国学者提出和专门研究的双剪应力强度理论,等等。

    讲课中适当介绍这些内容,既开扩学员的视野,又给课程增添了新意,学员是十分欢迎的。

    结合讲课内容,适当介绍本学科有关的历史资料,对学员是有启示的,笔者多年来从事力学史研究,发表过一系列文章,编著了《中国古代材料力学史》等书籍。我们在材料力学课中讲的史实主要有两个方面:一是我国古代的成就,二是有值得吸取经验教训的事例。

    笔者研究发现,我国东汉郑玄(公元127-20。年)在英国胡克(R .Hooke)之前约1500年就记载了弹性定律(即胡克定律)。《解放军报》(1988. 6. 15),《中国教育报》(1993. 3.18)、中央人民广播电台(1993. 3. 19),《文汇报》(1993. 3.22),(新华每日电讯》(1993. 3. 28)、中央电视台(1993. 4.1),《光明日报》(1993. 4. 19)……以及当地一些新闻媒介对此作了报导,并得到国内众多学者包括钱临照、钱令希、王件、胡海昌等四位学部委员的充分肯定。有的认为这是力学史研究中的一个重大发现,郑玄的记载已被《力学词典》(中国大百科全书出版社,1990)、刘鸿文主编《材料力学》第三版上册(高等教育出版社,1992)等多种力学著作引用。1989年,中国科学院力学研究所朱兆祥教授在东京大学举行的日本第10回固体冲击工学会议上。介绍了郑玄的记载,“引起了日本学者的极大关心,燕得了长时间的掌声。这是中国人民引为十分荣扭的事。”中国古代在材料力学方面类似的事例是不少的,这里就不一一列举子。由此例可见,结合讲课内容适当地简要介绍类似史实,所需时间极短,而其教育意义是深远的。扮样,力学发展过程有不少成功经验和失败教训的事例,对学员富有启示作用。在拙作《材料力学史没话》中写的,就有这方面的内容,其中一些在历年讲课中已经讲过。通过引入新的教学手段,也给“老”课程增添了新意。

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