基于Midas的土木工程专业材料力学教学改革研究

章芳芳 （武汉城市学院，湖北 武汉 430083）

1 引言

当前，国家致力于新工科建设，为建成工程教育强国推出了一系列重大战略，对高校工科人才培养提出了更高要求，应在人才培养全过程中始终融入新工科理念。新工科建设形势下，材料力学作为传统工科专业土木工程的专业基础课，教学改革刻不容缓。

材料力学是土木工程专业的必修课，在专业课程体系中占有举足轻重的地位。因理论课程中公式原理繁多较抽象，学习难度较高；实验课程学时有限且实验内容较单一；学生层次有差异，采用传统教学方式的教学效果差强人意，导致理论基础不扎实、工程实际应用能力不强、综合创新能力不足等，不符合新工科背景下新工科人才培养的需求。因此，探索和完善材料力学教学方法势在必行。

数值仿真技术已成为目前发展较为成熟的力学计算方法，以计算机为媒介，可将实际工程结构抽象化建模，通过数值计算得到结构受力和变形，计算结果可以云图和表格多样化形式呈现。显然，数字仿真技术应用于工程教学中，可有效改善教学效果。以有限元法等原理为基础开发的数值仿真软件很多，包括Ansys、Midas、Abaqus、Adnia 等。目前，已有不少学者对数值仿真软件应用于材料力学课程进行了研究和实践，例如：王国明、陈远远、卢玉林等进行了Ansys在材料力学教学中的应用研究；邓小林等研究了Abaqus在材料力学中的具体应用；邱春等在材料力学改革中采用了Adnia。Midas有限元数值仿真软件在材料力学中的应用研究尚少。……