现行的机械强度课程体系的教育模式大多数属于传输型模式，这种模式与该课程体系理论性、实践性以及极为丰富的内涵的特性不相符。为了解决这一矛盾，拟对现行机械强度课程体系的授课模式进行改革，换之以研究型教学方法。从教学内容的编排、教学的模式以及软硬件条件上进行改革，以激发在职硕士学生学习的热情，实现被动式授课到主动学习的转变。该项目如果成功实施，不仅能够摸索出一套培养具有创新研究精神和坚实的机械强度知识的在职硕士，而且该模式还能运用于其他相关课程体系，对于我国在职硕士教学模式提供实例。

从课程内容体系、教学方法、考核方法、实践教学环节以及教学工具五个方面进行改革。

具体改革方案如下:

1、课程内容体系优化

对现行机械强度课程体系的教学模式进行改革，以《有限元法及其应用》为结合点，将《弹塑性力学}}((结构疲劳与断裂力学》《振动模态分析》和《结构优化设计》结合为一个整体。对课程的内容体系进行优化，去除枝节部分，留下核心内容，保证足够的时间让在职硕士学生进行自我探索和研究。

在教学内容上强调“少、精、宽、新”，重点介绍一般原理和理论。《弹塑性力学)}((结构疲劳与断裂力学))((振动模态分析》和《结构优化设计》增加与《有限元法及其应用》相衔接的内容。《有限元法及其应用》侧重从微分方程数值解法出发，采用加权余量法和变分原理建立线弹性、材料非线性、动力学等问题有限元基本方程，还应增加应用软件进行结构优化以及疲劳裂纹萌生与演化计算部分内容。

2、教学方法改革

在课程内容体系优化的基础上，对教学方法进行改革，摒弃传统的“传输型”授课方式，采用启发式教学。重点讲述每门课程的核心理论，通过大作业让在职硕士学生去实践学过的知识，探索应用知识的方法m充分发挥在职硕士学生的主观能动性和创造性，最终达到研究型教学的目的。

在课堂教学环节，采用启发式教学方式引发在职硕士学生对所学知识的思考。在完成大作业的过程中，在职硕士学生通过自编程序对所学知识巩固和强化，最终使得在职硕士学生真正理解所学知识，达到融会贯通。

在专题研究环节，在职硕士学生根据兴趣选择具体研究课题。基于教师提供的教学软件实现有限元计算的前处理和后处理，让在职硕士学生根据选择的课题类型编写《弹塑性力学))((结构疲劳与断裂力学))((振动模态分析》和《结构优化设计》的内核计算程序，让在职硕士学生采用自己的方法解决实际问题，提高在职硕士学生的成就感和积极性。在解决问题的过程中发现新的问题，加深对知识的理解。

在实验环节，通过材料力学性能试验让在职硕士学生体会弹塑性的特征，通过对优化结构件的加工和试验来验证优化设计结果的正确性，以此让在职硕士学生体会理论与实际之间的差异，使其在今后的学习和工作中考虑更加全面。

3、考核方法改革

传统的考核方式一般有两类，一类采用笔试的方式，对在职硕士学生理论知识的掌握程度进行考核;另一类采用上机方式，考核在职硕士学生对商用软件的掌握程度。这两种方式均不能适应创新性研究型教学的考核。原因在于，受到考试时间限制，闭卷考试很难考核在职硕士学生全面的学习情况，并且编程能力和上机实践均未涉及。而采用商用软件只能考核在职硕士学生对软件自身的掌握程度，很难考察在职硕士学生是否对知识融会贯通。本文涉及的课程体系知识繁多，且具有理论和实践双重特性，因此需要发展更为合理的考核方式。因此本文研究新课程内容体系下的考核方法，不设置集中的考试，而是将考核融人到平时的学习中。并且成绩也以知识的掌握程度和创新性来综合评定。

在考核阶段，教师根据在职硕士学生完成课题的情况对在职硕士学生进行打分。采用的评价体系不仅要考核课程的知识点的掌握，还要考核在职硕士学生是否具有对这门课自我再学习的能力，考核在职硕士学生能否将所学到的知识应用于工程实际以及应用过程中的创新能力。在具体考核方法上，采用过程阶段评价方法。从文献检索能力、综述归纳能力、小组讨论表现、项目完成过程中的表现、研究报告的质量、实际应用的创新点、论文答辩、团队协作精神等多方面、多环节进行评价。

4、实践教学环节改革

目前强度课程的实践环节主要是商用软件的教学。这种教学大量时间浪费在“建模”“加载”和“计算”环节，只能涉及软件菜单的使用和设置。但软件版本更新以后，需要重新学习新功能和新菜单，浪费大量时间。更为重要的是，以商用软件作为实践教学的工具，无法涉及核心内容，不利于在职硕士学生对机械强度知识的融会贯通和二次创新。本文设计一种新的实践教学工具，做好前后处理程序和核心计算程序的接口，弱化“建模”“加载”和“计算”等与机械强度核心知识关系不大的内容，而强化程序设计环节，让在职硕士学生在编写核心程序的过程中掌握理论知识。

除此以外，还要加强实验教学环节，通过材料力学性能试验让在职硕士学生体会弹塑性的特征，通过对优化结构件的加工和试验来验证优化设计结果的正确性。以此让在职硕士学生体会理论与实际之间的差异，使其在今后的学习和工作中考虑更加全面。

开展实验教学环节硬件建设，依托南京航空航天大学航空发动机结构强度实验室，建立包括拉伸试验机、数控加工机床、应力变形测试仪、激光测振仪等实验设备，具备开展材料非线性本构行为测试、材料疲劳寿命实验、裂纹扩展实验、结构优化模拟件加工、结构应力应变测试实验能力，为在职硕士在《弹塑性力学》《结构疲劳与断裂力学》《振动模态分析》《结构优化设计》与《有限元法及其应用》课程专题研究的实验需求方面提供硬件支撑。

5、教学软件建设

为了满足新课程体系课堂教学、实践教学和考核的要求，需要建立一套新的教学软件。该软件具有图形化的前处理和后处理功能，并且能够与自编计算内核程序相兼容，将在职硕士学生从无关而复杂的前后处理编程中解脱出来，而重点学习和探索机械强度分析的核心内容。可基于ANSYS软件开发有限元前处理教学软件，应用APDL语言做好有限元前后处理程序和核心计算程序的接口，实现图形化建模，节点和单元信息可格式化输出文本文件。基于Matlab软件开发后处理软件，可以读取节点、单元信息，计算结果如位移、应力、应变等信息，实现云图的输出。