《工程力学1、2》教学大纲

《工程力学1》教学大纲课程编号：13180201英文名称：EngineeringMechanics(1)学分：2.5学时：总学时40学时，其中理论40学时先修课程：高等数学、大学物理课程类别：专业基础课授课对象：机械电子工程专业学生教学单位：机械与电气工程学院修读学期：第3学期一、课程描述和目标《工程力学1》是研究物体机械运动一般规律的科学。通过本课程，让学生学习物体受力分析方法和力系简化与平衡、质点和刚体的运动规律、物体的运动和受力的关系。能初步运用上述规律对机械设计制造中的实际问题进行分析计算，并为后续《材料力学》学习提供必要的基础知识。课程目标1：学习静力学、运动学和动力学的基本专业理论和规律，具有对机械零部件进行受力分析和力系简化计算的初步能力。课程目标2：掌握质点和刚体的运动规律，能正确列出各类运动的动力学微分方程，掌握物体运动和受力关系，能正确选择并综合运用动力学普遍定理求解机构的力学问题。具备运用理论力学专业知识分析解决机械工程问题的初步能力。课程目标3：初步具备课程相关的工程概念，提高数字计算能力、文字和图像表达能力；培养严谨求真的工作作风、良好的团队能力和认真履行岗位职责等工程综合素养。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重指标点1-2.具有从事机电工程工作所需的工程力学、材料科学、流体力学、电工电子学等工程基础知识，能用于解决复杂机电工程问题。课程目标10.4课程目标20.6指标点2-2.能够运用数学、自然科学、工程科学的基本原理和方法，建立复杂机电工程问题的模型，并进行问题的表达。课程目标20.8课程目标30.2指标点9-2.能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。课程目标31三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学方式对应课程目标1静力学公理和物体的受力分析认知课程研究对象、主要内容；认知静力学公理、刚体和约束力；理解受力分析和受力图。3讲授式启发式练习式课程目标22平面汇交力系与平面力偶系认知汇交力系、力偶系合成和平衡的几何法、解析法；理解平衡方程。4讲授式练习式课程目标13平面任意力系理解力线平移定理、平面任意力系简化；应用任意力系的平衡方程。认知静不定问题。4讲授式讨论式练习式课程目标1课程目标24动力学基础认知矢量法、直角坐标法、自然坐标法描述点的运动学；认知刚体平动、定轴转动；理解定轴转动刚体各点速度和加速度。4讲授式启发式课程目标15点的合成运动理解点的合成运动中相对运动、绝对运动和牵连运动的轨迹、速度、加速度；应用点的速度合成定理；理解牵连运动平移时加速度合成定理。4讲授式练习式课程目标1课程目标36刚体的平面运动认知平面运动分解；应用基点法、瞬心法、速度投影定理求平面运动各点速度；理解基点法求点的加速度。5讲授式练习式课程目标1课程目标37质点动力学基本方程认知动力学基本定律、质点运动微分方程；理解质点动力学两类问题2讲授式练习式课程目标1课程目标38动量定理认知动量和冲量、质心运动定理；理解动量定理、质心运动守恒定理。4讲授式练习式课程目标1课程目标39动量矩定理理解转动惯量、动量矩和动量矩定理；认知刚体平面运动微分方程4讲授式练习式课程目标2课程目标310动能定理理解力的功、质点和质点系和刚体的动能；应用动能定理。6讲授式练习式课程目标2课程目标3合计40四、课程教学方法采用集中讲授、讨论、练习等教学方式。五、学业评价和课程考核1.课程成绩构成与要求课程考核注重形成性和终结性评价相结合，考核内容主要由平时作业、实验报告、期末考核组成，均按百分制计分，其中期末考核成绩占60%、平时作业成绩占30%、课堂表现成绩占10%。2.课程目标达成考核与评价序号考核方式课程目标1（分值）课程目标2（分值）课程目标3（分值）合计1平时作业101010302课堂表现55103期末考试20251560课程目标对应分值354025100（二）考核与评价标准1.平时成绩考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分作业按时完成，90%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握到位。能够利用理论知识识别、分析工程力学领域相关专业问题。按时完成，70%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握较到位。能够较好利用理论知识识别、分析工程力学领域相关专业问题。延时完成，60%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握基本到位。利用理论知识对工程力学领域相关专业问题有一定的识别、分析。不交和补交，50%以下的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握有偏差。不能利用理论知识对工程力学领域相关专业问题进行识别、分析。2.期末试卷考核与评价标准根据课程目标及教学内容，设计期末考核试题，综合检验学生对课程相关知识的掌握、综合应用及解决复杂问题的能力，根据考试题目设计相应评分标准。六、教材与参考书（一）推荐教材1．《理论力学》，盛冬发、刘军主编，北京大学出版社，2013年9月版；2．《理论力学（I）》，哈工大理论力学教研室主编，高等教育出版社，2009年7月版。（二）参考资料1．《理论力学思考题集》，程靳主编，高等教育出版社，2004年11月版；2．《理论力学解题指导及习题集》，王铎、程靳主编，高等教育出版社，2005年7月版。《工程力学2》教学大纲课程编号：13180203英文名称：EngineeringMechanics(2)学分：3学时：总学时48学时，其中理论48学时先修课程：工程力学1课程类别：专业基础课授课对象：机械电子工程专业学生教学单位：机械与电气工程学院修读学期：第4学期一、课程描述和目标《工程力学2》是一门满足强度、刚度和稳定性条件下，为设计经济安全构件提供理论基础和计算方法的技术基础学科。通过本课程，学习拉伸（压缩）、扭转、弯曲的内力和强度刚度条件；应力状态分析和强度理论；组合变形；压杆稳定性校核。学生具备工程构件强度、刚度稳定性的概念及计算能力，并初步运用上述理论知识对机械设计制造中的实际问题进行分析计算，为后续力学课程和机构设计提供必要的基础知识。课程目标1：掌握专业知识包括：拉伸（压缩）与剪切；扭转、弯曲的内力计算、强度、刚度条件；应力状态分析和强度理论；组合变形；压杆的稳定性校核。课程目标2：掌握专业能力包括：具有将一般杆状结构构件简化为力学简图的初步能力；能熟练运用强度、刚度、稳定性条件对杆件进行校核能力；具有初步的杆件设计的能力。课程目标3：提高综合工程素养能力包括：严谨求真的工作作风、良好的团队合作能力和认真履行岗位职责。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重指标点1-2.具有从事机电工程工作所需的工程力学、材料科学、流体力学、电工电子学等工程基础知识，能用于解决复杂机电工程问题。课程目标10.4课程目标20.6指标点2-2.能够运用数学、自然科学、工程科学的基本原理和方法，建立复杂机电工程问题的模型，并进行问题的表达。课程目标20.7课程目标30.3指标点2-3.能够综合运用数学、自然科学、工程科学的基本原理和方法，并结合文献研究，对复杂机电工程问题进行分析，以获得有效结论。课程目标20.7课程目标30.3三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学方式对应课程目标1绪论认知构件的强度、刚度稳定性；理解内力、应力、杆件变形基本形式。3讲授式启发式练习式课程目标22拉伸、压缩与剪切认知材料拉（压）的力学性能、剪切挤压实用计算、拉压超静定问题；理解横截面上内力、应力计算、强度条件、胡克定律。8讲授式练习式课程目标13扭转理解传动轴的外力偶矩、扭矩及扭矩图的计算画法。认知纯剪切、剪应变。应用圆轴扭转的应力计算及强度条件，扭转时的变形计算及刚度条件。4讲授式讨论式练习式课程目标1课程目标24弯曲内力认知受弯杆件简化；理解梁的内力、剪力方程和弯矩方程、弯矩剪力和分布荷载集度间的微分关系。应用绘制剪力图和弯矩图。6讲授式练习式课程目标15弯曲应力认知横截面上正应力、剪应力分布、提高梁弯曲强度的措施；理解弯曲正应力、弯曲切应力计算及强度条件。4讲授式练习式课程目标1课程目标36弯曲变形认知梁的挠曲线近似微分方程；积分法、叠加法计算梁的位移。理解梁的刚度校核、提高梁弯曲刚度的措施。4讲授式练习式课程目标1课程目标37应力和应变分析、强度理论认知应力状态、主应力、主平面、单元体、强度理论；理解平面应力状态的分析方法——解析法和图解法；应用四个基本强度理论。6讲授式练习式课程目标1课程目标38组合变形认知组合变形的基本分析方法；理解双对称弯曲的组合变形、拉伸（压缩）与弯曲的组合变形的强度计算、应用圆轴弯扭组合变形强度计算。4讲授式练习式课程目标1课程目标39压杆稳定认知柔度、不同杆端约束对临界力的影响、不同类型压杆临界力的计算、提高压杆承载能力的措施；理解细长压杆临界力的欧拉公式；应用压杆的稳定性校核。6讲授式练习式课程目标2课程目标310平面图形的几何性质认知平面图形的几何性质；理解组合图形的形心和惯性矩。2讲授式练习式课程目标2课程目标3合计48四、课程教学方法采用集中讲授、讨论、练习等教学方式。五、学业评价和课程考核1.课程成绩构成与要求课程考核注重形成性和终结性评价相结合，考核内容主要由平时作业、课堂表现、期末考核组成，均按百分制计分，其中期末考核成绩占60%、平时作业成绩占30%、课堂表现成绩占10%。2.课程目标达成考核与评价序号考核方式课程目标1（分值）课程目标2（分值）课程目标3（分值）课程目标4（分值）课程目标5（分值）合计1平时作业101010302课堂表现55103期末考试20251560课程目标对应分值354025100（二）考核与评价标准1.平时成绩考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分作业按时完成，90%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握到位。能够利用理论知识识别、分析工程力学领域相关专业问题。按时完成，70%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握较到位。能够较好利用理论知识识别、分析工程力学领域相关专业问题。延时完成，60%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握基本到位。利用理论知识对工程力学领域相关专业问题有一定的识别、分析。不交和补交，50%以下的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握有偏差。不能利用理论知识对工程力学领域相关专业问题进行识别、分析。2.期末试卷考核与评价标准根据课程目标及教