工程力学考研工程力学教学大纲

1、工程力学考研推荐大学_2016级工程力学教学大纲工程力学课程教学大纲课程基本信息课程代码：课程名称（中/英）：工程力学EngineeringMechanics学分:3总学时：48理论学时：48实践学时：0课程性质：限选开课学期：3适用专业：材料科学与工程先修课程：高等数学,普通物理学开课单位：材料科学与工程学院大纲版本：1.0制定（修订）人：审核人：批准人：制定（修订）时间：审核时间：批准时间：一、课程简介工程力学是一门重要的理论基础课，它是研究物体平衡、运动的一般规律以及构件强度和变形问题，涉及广泛的科学技术学科，是学生必备的理论知识和科学素养。学习本课程的目的，一是掌握力学知识，为学习有关

2、的后续课程打好必要的基础：二是培养学生运用力学的概念和理论，分析解决工程实际问题：三是学习力学方法，培养学生逻辑思维能力，计算表达能力等综合素质。本课程为机械设计基础、机械制造、材料力学性能、金属材料及热处理等后续课程提供必需的力学知识和基本理论：学生通过本课程的学习可以处理简单工程实际力学问题；同时学习工程力学可以有效培养学生逻辑思维能力，促进学生综合素质的全面提高。二、课程目标（一）课程具体目标按照材料科学与工程等专业教学计划的要求，本课程主要讲授静力学、杆件的基本变形与强度计算、弯曲内力与弯曲强度、应力状态与强度理论以及压杆的稳定性等内容。学生学完本课程后，应达到下列要求：1、理解力学的

3、基本概念和基本定律，掌握工程力学的基础知识和基本理论以及处理工程力学问题的基本方法，具备解决简单工程实际力学问题的能力。2、能能正确对力学问题进行力学分析，并应用工程力学的理论对受力复杂的构件进行强度、刚度及稳定性计算。3、能针对一个工程力学的复杂工程问题，制定一个的实验研究方案，并利用工程力学的理论知识分析后进行实验验证。（二）课程目标与毕业要求的关系表1本课程对专业毕业要求及其指标点的支撑课程目标支撑的毕业要求支撑的毕业要求指标点课程目标2毕业要求1,工程知识：掌握数学、自然科学、工程基础和材料科学与工程专业知识，能够运用其理论和方法解决材料科学与材料工程中的复杂工程问题。指标点1-3：能

4、针对材料科学与工程领域的工程问题，建立合适的数学模型或力学模型，并提出恰当的解决方案。（三）课程针对解决复杂工程问题的培养本课程的教学过程应充分体现和落实对学生解决复杂工程问题能力的培养，理解复杂工程问题的内涵，认识复杂工程问题的特征，有针对性培养和提高学生在金属材料及热处理实践活动中解决复杂工程问题的能力。在课程理论知识的授课环行，不但注重学生对材料结构及性能的深入理解，使学生掌握解决工程材料领域复杂工程问题所需的基本理论以及了解相关技术对环境、社会、文化的影响，跟踪行业发展前沿，探讨当前热点问题，激发学生学习兴趣。并通过课后作业锻炼与检验学生解决复杂工程问题的能力。在实践环竹，围绕课程目标

5、安排实验项目，设计实验内容，明确实验要求，指导实验实践，严格实验成果考核，以培养学生解决复杂工程问题的能力。根据课程目标，选择合适的考核方式，考题设置完全覆盖课程支撑的毕业要求指标点，考题设计充分体现对学生解决复杂工程问题的能力的考查，考题的难度和深度应能够体现复杂工程问题的特征。总之，本课程的教学通过在理论讲授、课后作业、课内实验、课程考核等环伺充分贯彻培养学生解决复杂工程问题能力的理念与要求，实现课程目标。三、教学内容及基本要求（一）理论教学第一单元绪论（2学时）1.教学内容（1）工程力学的任务及研究对象；（2）变形固体的基本假设；（3）外力与内力；（4）杆件变形的基本形式2.基本要求（1

6、）了解工程力学的任务和研究对象（2）理解并能运用四个假设进行简化分析：（3）掌握外力与内力的区别与联系；3 .重点与难点重点：变形固体的4点假设。难点：掌握内/外力的区别和联系，并在具体问题分析上熟练应用。4 .毕业要求的指标点本单元各知识点的讲授和学习，可以支撑“毕业要求指标点1-1：掌握数学、自然科学、工程基础和材料科学与工程专业知识，能运用到解材料科学与工程领域工程问题的恰当表述中。“本单元通过“互动、开放式”的课堂形式，采用基于问题的教学方法,使学生内力/外力的定义，熟悉工程力学在现代化工业生产中的意义和作用，辨识复杂工程实践中的工程力学的问题，利用自然科学、工程知识以及材料科学知识提

7、出合理解决方案。激发学习兴趣，提高分析与解决复杂工程问题的能力，从而达到课程目标的要求。第二单元静力学（10学时）1.教学内容（1）静力学的基本概念，约束和约束反力，受力图；（2）力的平移定理，平面任意力系的简化：（3）平面力矩与力偶（4）物体系统的平衡。2.基本要求（1）掌握分离体及物体系受力图的画法：（2）理解平面任意力系的简化及简化结果：（3）掌握平面任意力系的平衡方程及应用，能熟练求解平而一般力系的平衡问题：（4）理解力矩、力偶的概念，掌握合力矩定理、力偶系的合成与平衡：（5）掌握物体系统平衡问题的解法.3.重点与难点重点：（1）平面一般力系的平衡问题。（2）力的平移，力的简化难点：（

8、1）复杂平面结构平衡问题的求解：（2）力、力矩、力偶组合的平衡问题。4.毕业要求的指标点本单元各知识点的讲授和学习，可以支撑“毕业要求指标点1-3：能针对材料科学与工程相关的复杂问题，建立合适的数学模型或力学模型，并利用恰当的边界条件求解。“本单元通过“互动、开放式”的课堂形式，采用基于问题的教学方法，使学生掌握热处理的定义，熟悉金属材料及热处理在现代化工业生产中的意义和作用，辨识复杂工程实践中的金属材料及热处理的问题，利用自然科学、工程知识以及材料科学知识提出合理解决方案。激发学习兴趣，提高分析与解决复杂工程问题的能力，从而达到课程目标的要求。第三单元材料力学（36学时）1.教学内容（1）轴

9、向拉伸与压缩；（2）剪切与扭转；（3）弯曲应力与弯曲变形；（4）应力状态与强度理论；2.基本要求（1）能够进行拉压杆的强度计算，理解许用应力概念，掌握强度条件及其应用;（2）能计算剪切强度与圆轴扭转时横截面上应力和变形；（3）能熟练画出剪力图与弯矩图，并计算梁弯曲时横截而正应力与剪应力；（4）能计算梁弯曲时的挠度和转角：（5）能进行平面应力状态中任意方向上的应力分析。（6） 了解四个强度理论3.重点与难点重点：（1）内力图（轴力图、剪力图、扭矩图、弯矩图）：（2）拉压杆的强度计算，理解许用应力概念，掌握强度条件及其应用：（3）材料在拉压时的力学性能及应力-应变曲线分析：（4）剪切和挤压的实用计

10、算：（5）简单的帕轴作强度和刚度计算；（6）弯曲梁的强度、挠度与转角的计算：难点：（1）准确画出内力图；（2）平面钢架受力分析及画内力图；（3）静不定问题的求解;（4）挠度与转角计算的共挽梁法。4.毕业要求的指标点本单元各知识点的讲授和学习，可以支撑“毕业要求指标点1-3：能够综合运用数学、自然科学和工程科学的基本原理，对材料科学与工程领域复杂工程问题进行研究分析，获得有效结论。”本单元通过“互动、开放式”的课堂形式，采用基于问题的教学方法，使学生掌握热处理的定义，熟悉材料力学在现代化工业生产中的意义和作用，辨识复杂工程实践中的材料力学的问题，利用自然科学、工程知识以及材料科学知识提出合理解决

11、方案。激发学习兴趣，提高分析与解决复杂工程问题的能力，从而达到课程目标的要求。四、教学方式、教学方法及课时安排1.教学方式以课堂讲授为主，穿插主题讨论和专题报告，结合教学内容安排课内实验，加深对理论教学内容的理解和认识，培养工程实践能力。2.教学方法本课程教学，以“学生为主体、教师主导”的教学思想，通过教学“互动、开放”的教学形式，具体以课堂教学为主，结合自学，课后作业和实验教学。采用启发式与问题式的教学方法，基于项目的实际问题，提高学生解决工程材料应用领域复杂工程问题的能力。3.课时安排表2课时安排表序号课程内容学时教学方式1绪论2专题汇报2静力学基础：基本概念，静力学公理，约束与约束反力2

12、讲授3平面汇交力系：几何法，解析法，力矩，力偶2讲授4平而一般力系：一点简化法，平衡方程，静定与静不定。2讲授5空间力系：投影法，力对轴之矩，力对点之矩，应用。2讲授6静力学部分总结，习题课2主题讨论7轴向拉伸和压缩：概念和实例，截面法及应用。2讲授8轴向拉伸和压缩：拉压杆强度计算。2讲授9轴向拉伸和压缩：简单静不定问题求解，材料拉伸实验。2实验指导10剪切：剪切概念，剪切胡克定律，计算应用。2讲授11拉压和剪切习题课2主题讨论12扭转：概念，传动轴的外力偶矩：扭矩及扭矩图薄壁圆筒的扭转2讲授13扭转：等直圆杆在扭转时的应力：强度条件2讲授14扭转：等直圆杆在扭转时的应力：刚度条件，超静定问题

13、分析2讲授14弯曲强度：梁的剪力和弯矩，弯矩方程，剪力图和弯矩图2讲授15弯曲强度：叠加原理作弯矩图2讲授16弯曲强度：平面钢架内力图2讲授17弯曲刚度：平面弯曲梁横截而上的正应力和剪应力，强度条件2主题讨论18弯曲刚度：梁的挠曲线微分方程及其积分，共筑梁法2讲授19弯曲刚度：叠加原理求梁的挠度与转角，梁的刚度校核和弯曲应变能2讲授20习题课2主题讨论21应力状态与应变状态分析-解析法，图解法2讲授22三应力状态分析-应力圆法2讲授23四个强度理论，组合变形分析2讲授24机动，课程复习2主题讨论五、考核方式及成绩评价办法（一）考核方式及具体要求本课程最终成绩由平时成绩、实验成绩、工程复杂问题研

14、究报告和期末考试组合而成，综合考核学生对金属材料及热处理的原理、工艺的掌握程度，培养学生综合分析、归纳和解决问题的能力。各部分所占比例如下：考勤与作业成绩（占20%）：主要考查学生到课率及平时作业中对知识点理解和掌握程度，对知识的应用能力等。期中考试（占20%）：主要考核对本课程讲授内容的掌握程度，学生运用静力学知识解决实际问题的能力。期中考试采用闭卷形式，主要题型为：简答题与计算题。期末考试（占60%）：主要考核对本课程讲授内容的掌握程度，学生运用工程力学知识解决实际问题的能力。期末考试采用闭卷形式，主要题型为：简答题与计算题。课程考核对学生专业核心知识的掌握情况、运用理论知识解决复杂工程问

15、题的能力、分析问题、解决问题的能力。支持课程目标1：掌握力学的基本概念和基本定律，掌握工程力学的基础知识和基本理论以及处理工程力学问题的基本方法，具备解决简单工程实际力学问题的能力：课程目标2：能能正确对静力学问题进行力学分析，并应用工程力学的理论对受力复杂的构件进行强度、刚度及稳定性计算：课程目标3：能针对一个工程力学的复杂工程问题，制定一个的实验研究方案，并利用工程力学理论知识分析后进行实验验证。（二）成绩评定办法及依据（三）表3考核方式及成绩评价办法课程目标考核方式/占比考核内容与方法成绩评定指标与依据目标2：能能正确对静力学问题进行力学分析,并应用工程力学的理论对受力复杂的构件进行强度、刚度及稳定性计算。考勤作业/20%考勤作业