材料力学性能是面向材料类专业本科生的一门专业核心基础课程，主要讲授材料在力、能量、环境、时间的单独或复合作用下力学行为响应规律、物理本质、评定方法及工程应用[1]。该课程核心内容与生产实际联系紧密，所涉及的众多抗力及失效指标均依赖实验检测，因此实验教学环节在课程教学体系中占有十分重要的地位。目前，材料力学性能实验课程主要包含拉伸、压缩、扭转、冲击与疲劳等实验内容[2]，要求学生通过实验直观理解材料在不同服役条件下的变形与断裂失效等过程。然而，在实际的实验教学中，材料变形过程的应变测量多借助接触式引伸计或电阻应变片，其虽具有操作简单、适应性强等优点，但均不能实现宏/微观尺度全场应变分布的精确表征[3]。因此无法原位直观呈现材料服役过程的组织演变、应变集中、断裂失效等行为，难以在有限的课时内实现相关知识点的集成化关联，不利于学生形成完整的理论知识体系[4]。此外，原有的教学测试手段极大地削弱了实验教学与新兴前沿技术和学术研究热点的联系，不利于学生主动学习意识和创新实践能力的培养。

　　1 DIC技术及其应用于材料力学性能实验教学的优越性

　　2 基于宏观DIC技术的常温静载荷单轴拉伸实验教学探索

　　3 基于微观DIC技术的原位变形微观应变配分检测实验教学探索

　　4 结语

　　本文将宏观和微观DIC技术引入低碳钢拉伸实验，对材料力学性能课程实验教学进行了创新性改革与实践。通过对宏观的常温静载荷单轴拉伸和原位变形微观应变配分测试两个典型实验的教学内容及流程进行优化设计，丰富了实验课程教学内容，同时增强了实验教学与前沿技术和研究热点的联系。先进DIC技术与实验教学的有机结合，实现了塑性变形、应变集中、断裂失效等材料力学行为的多尺度可视化教学，大幅提升了学生的学习兴趣，加深其对屈服、吕德斯变形、颈缩应变集中、剪切断裂、微观应变配分等知识点的理解，培养了学生的科学素养和创新实践能力。

　　参考文献

　　[1] 何维均,陈泽军.有限元模拟技术在材料力学性能课程教学中的应用[J].中国现代教育装备,2022(1):96-98.

　　[2] 张玉苹,刘小涛,李冬冬.科教融合的材料力学性能实验教学方法探索与研究[J].中国现代教育装备,2022(19):3-5.

　　[3] 何巍,张宸,方棋洪,等.基于数字图像相关方法的材料力学实验教学探索[J].力学与实践,2022,44(3):687-692.

　　[4] 王吉会,刘家臣,郑俊萍,等.“材料力学性能”课程的教学改革与实践[J].高等工程教育研究,2005(S1):79-81.

　　[5] TASAN C C, HOEFNAGELS J P M, DIEHL M, et al. Strain localization and damage in dual phase steels investigated by coupled in-situ deformation experiments and crystal plasticity simulations[J]. International Journal of Plasticity, 2014(63):198-210.

　　[6] TASAN C C, DIEHL M, YAN D, et al. Integrated experimental–simulation analysis of stress and strain partitioning in multiphase alloys[J]. Acta Materialia, 2014(81):386-400.

　　[7] TAN X, PONGE D, LU W, et al. Carbon and strain partitioning in a quenched and partitioned steel containing ferrite[J]. Acta Materialia, 2019(165):561-576.

　　[8] TAN X, PONGE D, LU W, et al. Joint investigation of strain partitioning and chemical partitioning in ferrite-containing TRIP-assisted steels[J]. Acta Materialia, 2020(186):374-388.

谭小东1, 2 逯文君2 宋波1 郭宁1 郭胜锋1

1.西南大学材料与能源学院　2.南方科技大学机械与能源工程系