《工程力学》(理)课程标准

课时数:64

开设学期:第七学期                

先修课程:高等数学

开课单位:山东交通学院

一、课程性质

(一)课程定位:本课程是本专业理科专业的专业基础课,它包括静力学、材料力学的有关内容。

本课程的任务是使学生理解或掌握质点、刚体的受力分析、运动分析和平衡规律以及变形体在受力后的强度、刚度和稳定性的问题。学生学完本课程后应达到以下要求:

1.掌握工程力学基本概念,基本原理与解决实际问题的基本方法;

2.掌握平面一般力系的平衡条件和平衡方程的应用;

3.学会各种杆件的内力分析、计算及内力图的绘制;

4.应用所学理论对各种杆件进行应力及强度计算;

5.了解变形理论,并能兼顾变形破坏及刚度计算;

6.掌握各种应力状态及强度理论,并能进行适当计算。

7.理解静载荷与动载荷的区别,对构件的实际影响。

(二)设计思路:本课程依据物流工程专业所需工程力学方面的知识和技能而设置,课程的教学内容的选择与组织紧密结合物流工程专业所必须的知识和能力要求。

二、课程目标

1.知识目标:

通过学习,使学生掌握组成机械的各种构件的受力、变形、内部应力、工件强度、破坏等力学的基本知识。

2.能力目标:

具备生产和设计一线技术人员所必需的力学基础知识和基本技能;学习运用力学方法分析物流设备中的基本力学问题。

3.素质目标:

培养学生的力学素养,为学习后续专业课程和继续深造提供必要的理论基础;同时,注意培养学生科学的思维和工作方法。

三、教学要求及建议

(一)教学基本要求

本课程教学基本要求关于程度层次由高到低的用语为:知识概念、理论方面--掌握,理解,了解;方法计算,能力要求--掌握、会用、知道。

了解:指学习后能初步把握概念、原理、方法等的含义。

理解:指学习后能比较全面把握概念、原理、方法等的基本内容,并能说明和分析相关内容及问题的区别和联系。

掌握:指学习后能全面,深入地把握概念、原理、方法等的基本内容,并能牢记这些概念、原理和方法。

(二)教学建议

1、提倡启发式教学,运用现代教育技术和手段,大力推广计算机辅助分析软件与训练型教学软件。提倡小组工作式,展开学学生互教互帮活动。

2、与工程实例相结合的专题课程,使学生进一步掌握力学原理和方法,提高其分析问题和解决问题的能力。建议选择典型例题或就学生易错易混淆的问题组织探讨和讲评。

(三)教学选用

1.赵爱梅、王亚飞、陈光,《工程力学》,山东大学出版社,2005年8月第一版。

2.张秉荣,张剑青,《工程力学》,机械工业出版社,1997年第一版。

3.《理论力学》焦群英  农业出版社  2003年

4.《材料力学》张良成  农业出版社  2003年

四、考核要求

本课程为考试课。课程综合成绩包括期末理论考试成绩和日常考核成绩两种形式,其中期末理论考试成绩占课程综合成绩的70%,日常考核成绩占课程综合成绩的30%。

(一)期末理论考试

本课程期末理论考试在课程结束后进行,采取闭卷、笔试的形式,时间100分钟。有填空、选择、判断、简答分析和计算五种题型,满分为100分,按实际成绩的70%记入本课程综合成绩。

(二)日常考核

日常形式包括专题制作应用能力、期中测验、日常表现考核三种,满分为100分,其分值比例分别为:40%、40%、20%。

1. 专题制作应用能力:占课程日常考核成绩的40%,满分40分。此考核过程为小组考核。。每一项目得分={小组评价(满分20分)+教师评价(满分20分)}/2。

2. 期中测验:学期中进行一次测验,满分40分。

3. 日常表现:占课程日常考核成绩的20%,满分20分。

1)到课率考核 :占日常表现50% ,满分10分。(每次上课有学习委员和老师共同考勤,凡有迟到者每次扣1分,直至扣完。无故旷课者每次扣3分,累计3次该课程日常考核成绩为0分)

2)课堂表现:占日常表现50% ,满分10分。(上课睡觉、玩手机、MP3、不参与项目小组学习各扣一分,直至扣完)。

五、课程整体设计

序号

项目名称

工作任务

知识点

训练或工作项目

教学重点

教学情境

与教学设计

建议学时

力学基本知识

静力学基本知识

1. 静力学基本公理

掌握常用的几个静力学基本公理;

静力学基本公理

案例教学

小组学习

讲授、课件

2

约束、约束反力

约束、约束反力

掌握约束类型及各约束力的分析和应用。

约束类型及各约束力的分析

案例教学

小组学习

讲授、课件

小组讨论

2

物体受力分析及受力图的绘制

掌握平衡的概念,并能运用所学力学基本知识

1. 平衡的概念

2. 力学基本知识

3. 受力分析

掌握平衡的概念,并能运用所学力学基本知识

平衡状态、受力分析

案例教学

小组学习

讲授、课件

2

绘制力系受力图

受力图的绘制

受力图的绘制

受力图的绘制

案例教学

小组学习

讲授、课件

小组讨论

4

平面力系

平面任意力系的简化

平面任意力系的简化;

了解平面任意力系的简化;

平面任意力系的简化;

案例教学

小组学习

讲授、课件

小组讨论

2

主矢与主矩

主矢与主矩

了解主矢与主矩

主矢与主矩

案例教学

小组学习

讲授、课件

小组讨论

4

平衡方程及其应用

1. 平面任意力系平衡方程及其应用;

2. 均布载荷及载荷集度;

3. 静定与超静定问题;

4. 物体系平衡。

掌握平面任意力系平衡方程及其应用;理解均布载荷及载荷集度;了解静定与超静定问题;掌握物体系平衡。

1.平面任意力系平衡方程及其应用;

2.均布载荷及载荷集度;

3.静定与超静定问题;

4.物体系平衡。

案例教学

小组学习

讲授、课件

小组讨论

10

空间力系

空间力系平衡问题,重心的概念、重心位置坐标公式

空间力系平衡问题,重心的概念、重心位置坐标公式

空间力系平衡问题

空间力系平衡问题

案例教学

小组学习

讲授、课件

小组讨论

2

摩擦概论

滑动摩擦定律;考虑摩擦的平衡问题

滑动摩擦定律;考虑摩擦的平衡问题

滑动摩擦定律;考虑摩擦的平衡问题

考虑摩擦的平衡问题

案例教学

小组学习

讲授、课件

小组讨论

4

轴向拉伸与压缩

杆件转化及变形类型;截面法及轴力图;正应力;

材料力学基本概念,杆件转化及变形类型;轴向拉伸与压缩概念;内力法、截面法及轴力图;正应力、斜截面上的应力;

内力法、截面法及轴力图;正应力、斜截面上的应力;

轴向拉伸与压缩概念;内力法、截面法及轴力图;正应力、斜截面上的应力;

案例教学

小组学习

讲授、课件

小组讨论

4

金属材料拉压时的基本力学性能;强度指标,塑性指标;材料的两种典型失效形式;

1. 线应变、泊松比;胡克定律;

2. 金属材料拉压时的基本力学性能;强度指标,塑性指标;材料的两种典型失效形式;

线应变、泊松比;胡克定律;金属材料拉压时的基本力学性能;强度指标,塑性指标;材料的两种典型失效形式;

1. 线应变、泊松比;胡克定律;

2. 金属材料拉压时的基本力学性能;强度指标,塑性指标;材料的两种典型失效形式;

案例教学

小组学习

讲授、课件

小组讨论

2

拉压杆的变形计算及强度计算;拉压超静定问题。

1. 拉压杆的变形计算及强度计算;

2. 拉压超静定问题。

拉压杆的变形计算及强度计算;拉压超静定问题。

拉压杆的变形计算及强度计算

案例教学

小组学习

讲授、课件

小组讨论

4

剪切与挤压的实用计算

1.剪切概念;剪切面;剪应力互等运律;

2.挤压概念,

1.剪切概念;剪切面;剪应力互等运律;

2.挤压概念, 

1.剪切概念;剪切面;剪应力互等运律;

2.挤压概念, 

剪切面;剪应力互等运律;挤压面 

案例教学

小组学习

讲授、课件

小组讨论

2

剪切和挤压的实用计算

剪切和挤压的实用计算

剪切和挤压的实用计算

剪切和挤压的实用计算

案例教学

小组学习

讲授、课件

小组讨论

4

圆轴扭转实用计算

扭转概念;圆轴扭转时横截面上的内力--扭矩,扭矩图;

扭转概念;圆轴扭转时横截面上的内力--扭矩,扭矩图;

扭转概念;圆轴扭转时横截面上的内力--扭矩,扭矩图;

扭转概念;圆轴扭转时横截面上的内力--扭矩,扭矩图;

案例教学

小组学习

讲授、课件

小组讨论

4

圆轴扭转时横截面上的剪应力及强度计算,圆轴扭转时的变形--扭转角及刚度计算。

1. 圆轴扭转时横截面上的剪应力及强度计算;

2. 圆轴扭转时的变形--扭转角及刚度计算。

圆轴扭转时横截面上的剪应力及强度计算,圆轴扭转时的变形--扭转角及刚度计算。

圆轴扭转时横截面上的剪应力及强度计算

案例教学

小组学习

讲授、课件

小组讨论

2

弯曲内力及强度计算

梁的概念;剪力和弯矩;弯矩、剪力和载荷集度间的关系;

1.梁的概念、种类、平面弯曲的概念;

2.梁弯曲时横截面上的内力--剪力和弯矩及剪力图,弯矩图;3.弯矩、剪力和载荷集度间的关系;

梁弯曲时横截面上的内力--剪力和弯矩及剪力图,弯矩图; 

梁弯曲时横截面上的内力--剪力和弯矩及剪力图,弯矩图;

案例教学

小组学习

讲授、课件

小组讨论

4

梁的强度条件及强度计算;提高梁弯曲强度的措施。

梁的强度条件及强度计算;提高梁弯曲强度的措施。

1. 梁的强度条件及强度计算;

2. 提高梁弯曲强度的措施。

梁的强度条件及强度计算;提高梁弯曲强度的措施。

梁的强度条件及强度计算;提高梁弯曲强度的措施。

案例教学

小组学习

讲授、课件

小组讨论

4

弯曲变形

梁的强度计算,叠加法求梁的变形方法。

1. 梁的强度计算,

2. 叠加法求梁的变形方法。

梁的强度计算,叠加法求梁的变形方法。

梁的强度计算,叠加法求梁的变形方法。

案例教学

小组学习

讲授、课件

小组讨论

4