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教学大纲

2015-2016学年第一学期 王维 工程力学教学大纲 -化学工艺2014

发布单位: 更新时间:2015/10/15 22:58:32 访问量:

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《工程力学》课程教学大纲

 

一、课程与任课教师基本信息

课程名称:工程力学

课程类别:必修课 □  选修课

总学时/周学时/学分:48/4/3.0

其中实验(实训、讨论等)学时:6

授课时间:周二、四 1-2

授课地点:7B-412

开课单位:机械学院

适用专业班级:2014化学工艺12

任课(/助课)教师姓名:王 维

职称:副研究员

联系电话:13545082547

Email:13545082547@139.com

答疑时间、地点与方式:课前、课后,教室,交流

 

二、课程简介

工程力学是面向工科专业开设的专业基础课程。本课程作为化学工艺的专业基础任选课,是后继专业课程的基础。课程的教学目的和任务是使学生对以杆件为主的构件之平衡、强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础知识和初步的计算能力,从而使学生能对简单工程问题进行定性分析,为广泛的工程技术领域中的直接应用打下必要基础,以及提升学生综合素质。

 

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: 对工程力学中的基本概念有明确的认识;对于平面力系作用下的杆件与简单杆系,能绘制其受力图,并能用平衡方程分析其受力。了解空间力系的简单结果与平衡方程的作用;掌握用截面法求杆件在简单载荷作用下的内力及内力图的绘制;对直杆在基本变形时的应力分布有明确的概念,并能作简单的强度计算;会进行圆轴和对称截面梁在简单载荷作用下的刚度校核;理解用静力、几何和物理三方面的条件求解超静定问题,会计算简单的一次超静定问题;对应力状态理论和强度理论有初步认识;了解典型工程材料在常温、静载下的拉、压力学性能、破坏现象以及常用的测试方法。

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:工程力学属专业基础课,是工科类专业的必修课。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。工程力学与各类工程技术有着密切的联系,因此处理力学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、普通物理学;

后续课程:机械基础、有关学科基础课等。

五、教材选用与参考书

1、选用教材: 吴永东主编,《工程力学》上海交通大学出版社

2、推荐参考书:单辉祖,谢传锋合编,《工程力学》高等教育出版社

北京科技大学  东北大学等校编,《工程力学》(静力学、材料力学),高等教育出版社;

刘鸿文主编,《材料力学》,高等教育出版社;

郝桐生主编,《理论力学》,高等教育出版社;

冯立富主编,《工程力学》,西安交通大学;

范钦珊主编,《工程力学》(静力学和材料力学)高等教育出版社。

六、课程进度表

1    理论教学进程表

教学主题

要点与重点

要求

学时

1

绪论、静力学基本概念

基本概念,约束,受力分析

掌握刚体的概念;力的概念;平衡的概念;熟悉约束、约束的基本类型、约束反力;正确画出受力图。

4

2

汇交力系

合成,平蘅

熟练掌握平面汇交力系的简化几何法和解析法;熟练掌握平面汇交力系的平衡条件几何形式与解析形式。

4

3

一般力系

力偶系的合成,平蘅

平面任意力系简化

明确力对点之矩;力偶与力偶矩、力偶的性质;合力矩定理;熟练掌握力偶系的简化与平衡条件。

熟练掌握刚体上力线的平移;平面力系向作用面内任一点的简化;力系的主矢和主矩;平面力系的合力;平面力系的平衡条件、平衡方程的各种形式;

4

4

空间力系

平面任意力系平衡

力对轴之矩,空间力系平蘅条件

刚体系统的平衡问题;外力和内力;静不定问题的概念;考虑有摩擦时物体的平衡问题。

明确力对轴之矩;空间力系的简化;主矢和主矩;掌握空间力系的平衡条件。

4

5

拉伸与压缩

材料力学基本概念,轴向拉压,轴力

拉压应力,强度条件,材料机械性质

掌握轴向拉伸和压缩的概念;截面法、轴力和轴力图的概念;能正确画出轴力图。

熟悉直杆横截面上的应力;拉伸和压缩时的强度计算;安全系数、许用应力、强度条件。了解材料在拉伸时的机械性质;应力应变曲线及应力特征值;冷作硬化与时效现象;强度指标与塑性指标;材料压缩时的机械性质;应力集中的概念;

4

6

拉压变形

变形,简单静不定

熟悉轴向拉伸和压缩时的变形;纵向变形、虎克定律、正应变、弹性模量;抗拉(压)刚度;横向变形、泊松比;熟练掌握拉伸和压缩时简单静不定问题。

4

7

构件连接与扭转

剪切和挤压

扭转时内力,应力,变形

熟悉剪切的概念和实用计算;挤压的概念和实用计算。

熟悉扭矩和扭矩图;等直圆轴扭转时的应力和变形;剪应力互等定理;纯剪切;剪应变、剪切虎克定律、剪切弹性模量;抗扭截面模量、抗扭刚度。熟练利用圆轴扭转时的强度条件和刚度条件进行计算。

4

8

弯曲内力

弯曲内力图

 

能通过弯曲变形实例,绘制梁的计算简图;能熟练利用剪力、弯矩方程或微分关系绘制剪力图和弯矩图;

 

4

9

弯曲应力与变形

弯曲正应力,强度条件;积分法和叠加法求弯曲变形

明确纯弯曲时梁横截面上的正应力分析;抗弯刚度;熟练掌握梁的正应力强度计算;了解提高梁弯曲强度的措施

理解梁弯曲变形的挠曲线近微分方程;能用叠加法求梁的位移。

4

10

应力分析

应力分析概念,平面应力,广义虎克定律

熟悉主应力和主平面;广义虎克定律。

4

11

课程复习

机动

明确基本概念、必要的基础知识和初步的计算能力

2

2    实验教学进程表

周次

实验项目名称

要点与重点

掌握程度

实验类型

实验要求

学时

1112

拉压实验、扭转实验、弯曲正应力实验

测定材料的强度极限、弹性模量等力学参数

初步掌握工程力学理论的验证方法、实验分析的基本概念和方法

综合性实验

必做

6

注:实验类型:演示/验证性、综合性、设计性。

设计性实验:指给定实验目的要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。

综合性实验:指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验。

实验要求:必做、选做。

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。

培养学生的空间想象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,需要适时启用立体几何知识、形象知识库及已学过的知识点。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、对学生学习的总体要求

1、学习本课程的方法、策略及教育资源的利用。

具有广泛的工程应用基础是本课程的特点。作为专业基础课程,必要的抽象简化虽然降低了课程的难度,但带来了费解的可能性。随着教学的推进,需要避免因费解而引起的教学脱节传导至部分学生。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。此外,非常重要的是,应善于观察生活中的物体,扩充自己的形象知识库。

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;可登录众多的工程力学精品课程网站,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、学生必须阅读与选读的课外教学材料

为保证教学质量,建议学生借阅其他版本的《工程力学》教材及习题集,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1:1.5左右。具体地,平均每周课内4学时,课外约为6学时。

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

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:课内视情况定;课外安排在周四下午,非集中进行。

作业安排:原则上,每次课均布置作业,且要求下次上课时按活页提交。

单元测试:视情况定,随堂进行。

期末考试:教、考分离,密封评卷。

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

评价标准及要求

权重

到堂情况

迟到、早退、旷课

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%

期末考试方式

开卷     闭卷   课程论文    实操

  

十、院(系)教学委员会审查意见

 

 

 

我院(系)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)教学委员会主任签名:田君      日期:     2015    9    1

 

 

 

 

 

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