工程力学课程标准

PAGEPAGE11×新疆冶金职业技术学院机电设备维修与管理专业课程标准专业：机电设备维修与管理课程：工程力学机械工程系编制二〇一四年十二月工程力学课程标准课程名称：工程力学课程代码：课程性质：职业能力必修课计划学时：64学分：4适用专业：机电设备维修与管理机电一体化技术1．前言1.1课程定位工程力学主要研究物体机械运动和杆件弹性变形的一般规律。它不仅是工科专业重要的技术基础课，而且是能够直接用于工程实际的技术学科。工程力学课程是我院机电一体化技术专业和机电设备维修与管理专业的专业技术基础课，是学习专业课程的必备基础。本课程在培养高级工程技术人才的全局中，具有增强学生对机械技术工作的适应能力和全面提高学生科学文化素质的作用。我院主要培养应用型的人才，“工程力学”是核心课程，它在培养学生设计能力与创新能力的同时，还肩负着先导课程的综合运用，为后续课程建立专业概念、形成工程设计思维方法与能力等重任，为机械设计基础、金属工艺学等后续专业课程的学习和解决工程实际问题提供基本理论和方法。因此“工程力学“课程起着承上启下和体现专业特色的重要作用。通过本课程的学习，可以开发学生的智力，培养学生敏锐的观察能力、丰富的想象能力和科学的思维能力。1.2设计思路应用性人才培养的基础是扎实的基本理论和综合运用所学知识的能力。把实际实验操作和工程力学虚拟实验融为一体；把课堂实验和课外全天候实验融为一体；让学生们接触各种设备，了解其功能、原理和构造，使学生在力学课程的学习阶段，就设法引导他们接触工程实际中的力学问题，即接触实际材料、基本受力形式、受力结构(模型)的力学行为，并深入地思考和分析，从中积累一些重要的感性和理性知识储备。同时尽力给学生以主动权，以调动学生的学习积极性。2、课程目标2.1总体目标通过高职阶段工程力学课程的学习，学生应具有一定的受力分析能力、绘制物体受力图的能力、研究物体平衡问题的能力、绘图能力、计算能力、书写能力、设计工程中各种构件的能力等。通过对本课程的学习，使学生学会运用力学的思维方式去观察、分析现实社会，去解决日常生活中和其他学科学习中的问题，增强应用力学的意识；体会力学与自然及人类社会的密切联系，了解力学在机械设计和制造技术中的应用价值，增进对力学的理解和学好力学的信心；具有初步的创新精神和实践能力，在情感态度和一般能力方面都能得到充分发展。2.2具体目标2.2.1能力目标（1）会熟练画出单个物体（包括考虑摩擦在内的物体系统临界平衡问题）的受力图，并能用平面力系的平衡方程求解出所有约束的约束力。（2）能熟练操作材料的拉伸和压缩实验，掌握材料在拉伸和压缩时的力学性质。（3）会熟练计算基本变形杆件的强度、刚度和稳定性。2.2.2知识目标（1）静力学公理、力和力偶的概念与技术，力的平移定理、力的投影、受力图的画法、静力平衡方程的应用。摩擦角与自锁概念在工程中的应用。（2）低碳钢拉伸的全过程，四个阶段与三个特性点、弹性指标，强度指标，塑性指标材料，低碳钢与灰铸铁的在拉伸与压缩是的力学性质以及破坏特征。（3）基本变形杆件强度与刚度校核；组合变形杆件的强度校核；压杆的稳定性校核。2.2.3素质目标培养学生认真严肃的学习和做事态度，使学生初步具有一定的创新能力和学会科学的思维方法，为学生今后的职业生涯和为人处世打下扎实的基础。3．课程内容与要求序号工作任务课程内容教学要求参考学时1物体的受力分析模块静力学的基本概念和公理理解静力学基本概念和公理。6约束和约束反力掌握常见约束反力的画法。受力图会熟练画出物体及简单物体系的受力图.2基本力系模块汇交力系合成与平衡的解析法理解力在直角坐标轴上4的投影和合力投影定理。力矩力偶理解力矩的概念和合力矩定理。理解力偶的概念、性质、力偶系的合成与平衡。3一般力系模块力的平移定理理解力的平移定理。10平面任意力系的简化理解平面任意力系的简化及简化结果。平面任意力系的平衡方程掌握平面任意力系的平衡方程及应用。物体系统的平衡掌握简单物体系统平衡问题的解法。空间任意力系平衡问题的平面解法了解空间任意力系平衡问题的平面解法摩擦与自锁掌握滑动摩擦力的计算。理解摩擦角及自锁的概念。4杆件变形的基本知识模块构件的承载能力理解构件的承载能力2变形固体的基本假设掌握变形固体的基本假设杆件变形的基本形式了解四类基本变形形式5轴向拉伸与压缩的概念模块轴向拉伸与压缩的概念理解轴向拉伸与压缩的概念10轴向拉伸与压缩时的内力掌握截面法、轴力与轴力图轴向拉伸与压缩时的应力掌握横截面和斜截面上的应力计算拉压杆的变形与虎克定律掌握虎克定律材料在拉压时的力学性能理解低碳钢和铸铁的力学性能拉伸和压缩实验了解实验设备与操作过程掌握低碳钢和铸铁的力学性能指标测定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6剪切与挤压模块剪切和挤压的概念与实用计算理解剪切和挤压的概念2掌握剪切和挤压的实用计算7圆轴扭转模块圆轴扭转的概念理解圆轴扭转的概念6扭矩和扭矩图掌握扭矩和扭矩图圆轴扭转时横截面上的应力和变形掌握圆轴扭转时横截面上的应力和变形圆轴扭转时的强度计算和刚度计算掌握强度条件和刚度条件及其应用8直梁弯曲模块平面弯曲的概念理解平面弯曲的概念10梁的内力计算掌握剪力和弯矩的计算剪力图和弯矩图掌握弯矩、剪力与载荷集度间的关系弯矩、剪力与载荷集度间的微分关系熟练绘制剪力图和弯矩图弯曲正应力计算掌握梁弯曲时横截面正应力分布与计算弯曲切应力简介了解横截面切应力计算方法梁的强度计算掌握梁的强度条件及其应用梁的变形了解挠度和转角的计算提高梁强度和刚度的措施理解提高梁强度和刚度的措施9组合变形模块拉压与弯曲组合变形理解组合变形研究思路2掌握拉压与弯曲组合变形计算弯扭组合变形掌握弯扭组合变形计算10压杆稳定模块压杆稳定的概念了解压杆稳定的概念4细长压杆的临界力了解细长压杆的临界力计算压杆的临界应力了解压杆的临界应力概念压杆的稳定性校核了解压杆的稳定性条件提高压杆稳定性的措施了解提高压杆的稳定性措施11刚体的基本运动模块刚体的平动和定轴转动掌握刚体的平动和定轴转动计算4定轴传动系统传动比的计算掌握定轴传动系统传动比的计算12动载荷及构件的疲劳强度模块动载荷概念了解动载荷概念4交变应力与疲劳失效理解交变应力与疲劳失效4．实施建议4.1教材选用和编写建议该课程教材为适应高职教育的要求，建议选用教育部高职高专规划教材《工程力学》（穆能伶主编，机械工业出版社，2004年1月第1版第4次印刷），《工程力学实验指导书》（谢锡莲主编）。提供以下参考资料：1.《工程力学》杜建根主编

2002年

机械工业出版社

高职高专规划教材2.《工程力学》杨玉贵主编

2002年

机械工业出版社

21世纪高职高专系列教材3.《工程力学实验指导书》谢锡莲主编

1990年

西北工业大学出版社出版5.《工程力学》王启利副主编，西安电子科技大学出版社这些扩充性资料拓宽了学生的知识面，在教学上产生了良好的效果。4.2教学建议1、实行灵活多样的教学方法。在教学过程中，讲述和看录像相结合，讲述和投影片相结合以及启发式、讨论式等多种教学方法，激发学生的学习兴趣，提高了教学效果。2、多媒体教学方法的使用,丰富了讲述的方法。使用Flash、3Dmax制作的课件，使复杂枯燥的理论内容，变得活龙活现，栩栩如生。电脑、投影、多媒体教学的充分使用，加大了课堂教学的信息量,沟通了教师和学生的交流，使得资源共享，效率大大的提高，并有效的调动学生学习的积极性，学生的自学能力得到提高。3、理论联系实际。充分利用实习工厂、陈列室的功能，打破常规，采用了讲述和实物相结合，进行开放式的教学，让同学们带着实际问题学习，建立力学模型，培养了学生的自学能力，反过来，学生通过学习,进一步掌握解决具体问题的方法与手段，促进了教学。4、加强实验环节。实验所使用的教材与教科书有机结合，虚拟实验网随时可开通，弥补了教学环节中的不足之处，并且采用动态教学方法，实验演示和动手相结合，在培养学生分析问题、解决问题的能力方面成效显著。5、通过教师讲授，辅导答疑，作业巩固，实验教学，多媒体教学、自学参考资料等多种形式传授知识的同时，更加强调了知识、能力和素质的协调发展。6、通过定期的横向和纵向学术交流和业务学习，使得课程内容统一，重点难点突出规范。4.3教学考核评价建议：建议学生期末总成绩由平时成绩和考试卷面成绩两部分组成，平时成绩由教师按学生上课表现和作业完成情况打分，占期末总成绩的30%，卷面考试为120分钟开卷形式。考试题包括基本概念、简答、计算题等，要求每次考试必须从试题库抽出题量、难易程度相当的两份试题，由教务科在考试之前任意确定其中的一份作为考试用题，另一套作为补考用题，卷面考试占期末总成绩的70%。4.4