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《有限元分析》课程教学大纲

发布单位: 更新时间:2014/08/11 22:52:35 访问量:

一、课程与任课教师基本信息

课程名称:有限元分析

课程类别:必修课□选修课

学时/学分:32/2

其中实验(实训、讨论等)学时:6

授课时间:周三12

授课地点:7B-315

任课教师姓名:孟宪铸

职称:副教授

所属院(系):3308维多利亚线路检测中心     适用专业班级:2011机械设计本12

联系电话:22862461

Email:mengxz08@163.com

答疑时间、地点与方式:课前、课后,教室,交流

二、课程简介

本本课程是机械设计制造及其自动化专业的学科选修课。它的教学目的和任务是使学生掌握有限元法基本原理,为进一步应用有限元法解决复杂的工程问题打下基础。

三、课程目标

结合专业培养目标,提出本课程要达到的目标。这些目标包括:

1、知识与技能目标

了解有限元法的特点及利用有限元分析结构的基本步骤;理解杆、梁、板单元刚度矩阵的推导方法;理解常用非节点载荷的处理方法;学会将一般的工程问题归结为有限元力学模型的方法,并能上机计算。

2、过程与方法目标

保留了传统教学手段“粉笔+黑板+模型”的合理内核,同时积极开发、利用多媒体资源,形成全方位的立体化的教学手段,从而达到“减压增趣、“提智扩能的教学目标。

3、情感、态度与价值观发展目标

有限元分析属学科选修课。根据21世纪教育教学改革“宽口径、厚基础、高素质、强能力”的原则,学生应有较好的素质结构、较全面的知识结构。有限元分析理论性强,与各类工程技术有着密切的联系,因此处理工程问题的能力是学习该课程学生的必备素质。学生应重视本课程在素质培养中的作用,本着对自己、对社会高度负责的态度搞好课程学习。体现在学习中,具体要做到:明确学习目标,端正学习态度,培养学习兴趣,认真完成每个学习环节。同时,积极落实人才培养计划,使自己成为出色的、受社会所欢迎的工程技术人才。

四、与前后课程的联系

前导课程:高等数学、线性代数、材料力学、弹性力学。

后续课程:有关专业课。

五、教材选用与参考书

1、选用教材:王元汉 李丽娟 李银平 编著,《有限元法基础与程序设计》,华南理工大学出版社。:

2、参考书:杨荣柏 主编,《机械结构分析的有限元法》,华中科技大学出版社。

张桐生 张富德 编著,《简明有限元法及其应用》,地震出版社,

六、课程进度表

教学主题

要点与重点

要求

学时

1

绪论

有限元的基本概念、

发展状况

 

了解有限元的基本概念、发展状况和基本步骤( 结构离散化、单元分析、 整体分析)

 

2

2

空间桁架有限元法

原理和实例

熟悉直刚法的原理和解题的基本步骤,能用手算分析、计算简单的桁架问题。

7

4

刚架的有限元法

原理和实例

熟悉平面梁的原理和解题的基本步骤,能用手算分析、计算简单的平面梁问题。

7

6

平面问题的有限元法

三角形常应变单元

 

明确有限元法的实质,熟悉平面问题三角形常应变单元的原理和解题的基本步骤,能用手算分析、计算简单的连续弹性体问题。

 

6

8

高阶单元

原理和思路

了解四结点矩形单元、六结点三角形单元、四结点四边形等参数单元、八结点四边形等参数单元等的原理和思路。

4

9

上机

 

 

6

七、教学方法

教师是教学活动的主导者,教学方法是决定施教效果的主要因素。

培养学生的能力是本课程的核心任务,但这种能力的形成是艰苦的,绝非一蹴而就。为达教学目的,适度强化、逐渐推进的教学方式是必需的。在授课过程中,需要适时启用已学过的知识点。为增强授课效果,有时还辅以手势等示意方式。分析、启发是良好的教学方法,将伴随整个教学过程。

教学手段是教学方法的重要补充,是保证施教效果的重要因素。根据本课程特点,采用多媒体与板书结合。多媒体的作用在于提高授课效率,并使形体视频化、动态化;教案、资料以及实现课下互动等。

八、对学生的学习要求

1、学习本课程的方法、策略及教育资源的利用。

费解、不易学是本课程的特点,随着教学的推进,会逐渐传导至部分学生,且历来如此。原因来自多方面,如学习内容、态度、方法等,其中态度、方法是关键因素。

态度决定一切。正确的学习态度应是勤字当头,善于思考,知难而上。考虑到课程内容的前后关联性,从学习一开始就要弄清每个知识点,不留学习死角。反之,懈怠与知识链断裂是导致学习滑坡、失败的主要诱因。就学习方法而言,及时的预习、复习、做题是至关重要的。

巧用教育资源也有助于提高学习效果。可从图书馆借阅有关的辅学材料,扩展学习内容;可登录众多的精品课程网站,浏览感兴趣的素材;可参观生产实习中心,培育工程意识。

实践表明,这些措施对于化解学习难度、顺利掌握本课程知识有着重要的意义。

2、学生必须阅读的论著,建议学生阅读的论著。

    为保证教学质量,建议学生借阅其他版本的教材以供参考。

3、学生完成本课程每周须耗费的时间。

根据教学规律测算,掌握本课程内容,学生在课内外应花费的时间比大致为1:1.51:2 。具体地,每周课内2学时,课外约为34学时。

4、学生的上课、讨论、答疑、提交作业(论文)单元测试、期末考试的等方面的要求。

    上课要求:专心听讲,简单做笔记。教案可下载,板图可用手机拍下。

答疑讨论:视情况定;非集中进行。

作业安排:原则上,每章均布置作业,且要求下次上课时提交。

单元测试:视情况定,随堂进行。

期末考试:开卷考试。

5、学生参与教学评价要求。

    在课程结束前1-2周内,学校将组织学生参加网上评教活动。评教是每位学生的责任和义务,学生应积极参与,认真回答调查问卷,客观公正地评价本课程及任课教师的教学效果。评教对促进教学工作、提高教学质量有着重要的意义。

九、成绩评定方法及标准

考核内容

观测点

权重

到堂情况

迟到、早退、旷课、课堂纪律

5%

课堂讨论

态度、效果

2%

完成作业

次数,质量,是否按时,是否抄袭

12%

实验(实训)

态度、效果

6%

单元测试

(按正误情况定)

5%

期末考核

(按评分标准定)

70%

考试方式

开卷     闭卷   课程论文    实操

 

 

十、院(系、部)教学委员会审查意见

 

 

我院(系、部)教学委员会已对本课程教学大纲进行了审查,同意执行。

 

 

院(系、部)教学委员会主任签名: 孙 振 忠          日期: 2014  2 21