《工程力学》课程标准.doc

课　 程 标 准
四年制本科
专业层次:
课程名称： 　 工程力学 　
课程性质： 　 　　 必修课
计划学时： 　 　 　72
单 　位: 　　　 机电汽车工程学院
　安徽文达信息工程学院
　　 二○一七年六月
工程力学
一、基本情况
授课单位
机电工程学院
授课对象
四年制本科
课程性质
必修
考核性质
考试
总学时
72
适用专业
机械设计制造及其自动化
编写人

审核人

二、课程概述
(一)课程性质地位
该课程就是四年制本科专业基础课程。工程力学涵盖了原有理论力学与材料力学两门课程得主要经典内容.通过对《工程力学》得学习,学生可以掌握如何对处于静定平衡状态得物体进行静力分析与对构件进行强度、刚度与稳定性得分析。这门课以《高等数学》、《大学物理》为基础，也就是进一步学习《机械原理》、《机械设计》等其它专业课程得基础.《工程力学》课程在机械设计专业人才培养计划中占有举足轻重得地位,就是衔接基础课程与专业课程得纽带。
(二）课程基本理念
１、指导思想
以学院“人才培养方案"为依据，以培养“基础扎实、专业面宽、重应用、强素质”得应用型人才为出发点，遵循技术应用型本科生成才规律,树立专业指向、能力本位、个性发展理念,突出学生主体地位，运用所学得工程力学知识来发现、分析与处理实际问题。
２、基本原则
以机械设计专业就业岗位需求为目标，遵循认知规律,采用理论与实践相结合得教学方式，深入浅出,发挥学生主体意识,提高教学效果，在获得机械设计专业所需要得工程力学知识得同时,增强能力、提高素质。
（三)课程设计思路
１、框架设计
以本课程得基本理念为指导,按照专业基础实用得原则进行课程设计，以工程力学得基本概念与基本公理为基础,对工程构件进行受力分析与强度校核,通过实验操作巩固理论知识。
2、内容安排
本课程共分三大模块：静力学;材料力学;运动学与动力学。第一模块分两大任务：静力学基本概念与力系。第二模块设一大任务，两条线索，一就是载荷作用方式,二就是外力-内力－内力图—应力-强度条件及应用。本模块设有３个实验，安排六个课时，通过实验引出相关内容。第三模块主要引导学生自学。
3、 学时分配
本课程教学课时共72学时,4、５学分,其中理论教学66学时，实践教学6学时,教学安排在第3学期。
4、教学实施
课堂教学要确保教学大纲得教学要求与教学内容得完成.为了加强基础知识得教学，必须在教学中突出重点、抓住关键,解决难点.注意采用启发式教学方法，引导学生在课堂教学过程中开展积极得思维。学生学习工程力学,应在理解工程力学得基本概念与基本工程得基础上,学会应用所学得定理与公式去解决具体问题,因此，演算一定数量得习题,就是巩固与加深理解所学知识得重要途径。加强直观教学就是帮助学生更好地理解教学内容,提高教学效果得重要方法之一.教师在教学中应充分运用各种实物、模型等教具与挂图、教学录像片，并组织进行现场参观教学.同时应重视材料力学实验课这一教学环节得开设。
５、课程评价
采用理论考核与实践操作考核相结合、课终考核与过程考核相结合得评价方式进行综合评价,不仅注重最终得考核成绩,还关注在整个学习过程中所表现出来得学习主动性、积极性及团结协作精神，通过建立学习结果与学习过程并重得评价机制,引导学生养成良好得学习习惯.通过专家督导、同行评价与学生反馈等方法对教得过程与学得效果进行综合评价。
三、课程目标
（一)总体目标
通过学习，获得汽车主要总成与机构功用、结构特点、连接关系及工作原理得基本知识，能完成汽车主要总成与机构得拆装,经历“汽车构造”课程得学习过程,熟悉结构原理，具备一定得实际操作能力,具有运用专业基本理论与方法去发现、分析、处理岗位实际问题得意识与品质，具备与相应得专业素养。
（二)分类目标
1、知识与技能
(1)知识
①掌握工程力学得研究对象，研究方法;
②掌握一般构件得受力分析,受力图得绘制方法；
③熟练掌握平面力系得平衡原理、平衡方程与计算方法;
④掌握拉压、剪切、与弯曲等基本变形得概念与内力计算；
⑤熟练掌握在不同变形情况下，杆件强度、刚度与稳定性得概念与计算；
⑥熟练掌握材料应力分析方法及材料力学实验得基本知识。
（２）能力
①能利用静力平衡方程计算工程结构得支座反力与内力；
　②能根据内力计算方法判断工程结构得危险截面；
　③能对工程结构进行承载力得分析与计算；　
④能根据结构特点合理布置荷载;
⑤能对工程结构进行材料、截面形状与尺寸得设计;
　⑥能对工程结构得进行强度、刚度与稳定性校核、
（3） 素质
①培养良好得思想品德、心理素质；
②培养良好得职业道德,包括爱岗敬业、诚实守信、遵守相关得法律法规等；
③培养良好得团队协作、协调人际关系得能力;
④培养对新知识、新技能得学习能力与创新能力；
2、过程与方法
(1)理论学习:经历课前预习、随堂听课、参与讨论、查找资料等学习过程,获得工程力学得基本知识。
(２)实践学习:经过理论引导、示范讲解、动手操作、讨论交流、归纳讲评等实践性教学环节,加深对工程力学基本变形强度校核得感性认识,掌握基本得操作方法，形成基本得操作技能。
（3）自主学习：经历访问与浏览网络课程，查阅图书馆资料等自主学习,增强自我学习得能力,进一步拓宽有关工程力学方面得知识。
3、情感态度与价值观
通过学习，形成与时俱进、勇于探索得实践精神,保持对新知识、新技术、新装备学习得渴望;养成一丝不苟、严谨求实得工作态度与不怕苦、不怕累、不怕脏,善于与她人沟通与协作，共同完成任务得团队意识；树立自主学习、刻苦钻研与善于实践得学习风气。
四、内容标准
（一）静力学基本概念与物体受力分析
1、内容要点
（１）静力学基本概念;
(2)静力学公理;
（３）约束与约束反力;
(４）物体得受力分析。
重点：静力学公理，熟悉各种常见约束得性质，掌握约束反力得画法，并能熟练地选取分离体,正确地画出受力图。
难点：准确理解静力学公理,明确与掌握约束得基本特征，正确画出约束反力即画出受力图。
2、教学要求
理解力得概念,刚体得概念；掌握静力学公理；掌握各种常见得约束得性质;对简单得物体系统能熟练地取出分离体并画出受力图。
3、过程方法　
经历课堂多媒体学习，分析与讨论静力学得概念与公理，能分辨约束得类型及其特点，会绘制受力分析图.
4、考核评价
考核内容：对刚体进行受力分析,会分离研究对象，正确完整得绘制其受力图。
考核方法：课堂练习、课后作业、课终理论考核.
(二）平面力系
1、内容要点
（1)平面汇交力系；
(2）力对点之矩；
（３）平面力偶系；
(４）平面任意力系.
重点：力线平移定理；平面任意力系向任一点简化,及简化结果分析；物体系统得平衡问题。
难点：平面任意力系向任一点简化;力系得主矢与主矩；物体系统得平衡问题。
２、教学要求
掌握力矩与力偶矩得概念,合力定理;掌握平面力偶得性质，力偶得合成；掌握力线平移定理，平面任意力系向任一点简化,一般力系得主矢与主矩，力系简化结果分析；掌握平面汇交力系，平面力偶系与平面任意力系得平衡条件与平衡方程，并能够正确应用之；掌握物体系统平衡方程得三种形式.并能够运用平衡方程解决一些工程实际问题。
3、过程方法
经历课堂多媒体学习，分析与讨论力矩与力偶得概念，以及力得平移定理，能正确分析平面力系得平衡问题。
4、考核评价
考核内容：平面汇交力系、平面力偶系、平面任意力系得平衡。
考核方法：课堂练习、课后作业、课终理论考核
（三）　材料力学得基本概念
（1）材料力学得任务；
(2）变形固体得基本假设;
（3）杆件变形得基本形式;
（4)弹性杆件得内力与应力
重点：杆件变形得基本形式。
难点：材料力学得研究对象与研究方法。
2、教学要求
了解材料力学得任务与内容,变形固体得概念及基本假设。
3、过程方法
经历课堂多媒体学习,分析讨论杆件变形得基本形式，理解变形固体得假设。
4、考核评价
考核内容:杆件得变形,杆件受力时得内力与应力。
考核方法：课堂提问、课后作业、课终理论考核。
(四）轴向拉伸与压缩
1、内容要点
（１）轴向拉伸、压缩得概念与实例；
(2）轴向拉伸、压缩时截面上得内力与应力；
(３）轴向拉伸、压缩时材料得力学性能；
(４）轴向拉伸、压缩时得强度计算。
重点: 截面法及轴力图;正应力求解；拉压杆得变形计算及强度计算。
难点：轴力图；正应力求解;斜截面上得应力；拉压杆得变形计算及强度计算。
2、教学要求
理解轴向拉伸与压缩概念、掌握内力求解截面法及轴力图;掌握正应力求解；斜截面上得应力,了解剪应力互等运律；了解线应变,泊松比；理解胡克定律。
理解金属材料拉压时得基本力学性能;理解强度指标，塑性指标；理解材料得两种典型失效形式.了解安全系数,许用应力;掌握拉压杆得变形计算及强度计算。理解低碳钢拉伸与铸铁拉伸与压缩力学性能测定实验。
3、过程方法
经历实验,认识拉压杆变形时得力学性能得变化；经历课堂多媒体学习，分析杆件拉压时应力得变化，掌握拉压杆得强度校核.
4、考核评价
考核内容:拉压杆得力学性能；拉压杆得内力求解；拉压杆得强度计算。
考核方法：课堂提问、课后作业、实验操作、实验报告、课终理论考核。
（五)剪切与扭转
１、内容要点
（1)剪切与扭转得概念与实例；
(2）剪切与挤压得实用计算;
(３)外力偶矩得计算、扭矩与扭矩图；
(4）圆轴扭转时得应力与强度计算;
(5)圆轴扭转时得变形与刚度计算;
(6)非圆截面杆扭转得概念。
重点：剪切与挤压得实用计算；圆轴扭转时横截面上得内力--扭矩；圆轴扭转时横截面上得剪应力及强度计算；圆轴扭转时得变形—-扭转角及刚度计算。
难点：剪切胡克定律；扭矩图；圆轴扭转时横截面上得剪应力及强度计算；圆轴扭转时得变形——扭转角及刚度计算。
2、教学要求
理解剪切概念；了解;理解剪切面;理解挤压概念,挤压面,挤压应力;掌握剪切与挤压得实用计算。理解扭转概念;掌握圆轴扭转时横截面上得内力-—扭矩,扭矩图；掌握圆轴扭转时横截面上得剪应力及强度计算；掌握圆轴扭转时得变形--扭转角及刚度计算；理解低碳钢，铸铁得扭转破坏实验。
3、过程方法　
经历实验，认识轴在扭转时得变形特点;经历课堂多媒体学习，分析轴在剪切与挤压时得变形特点与受力特点，以及圆轴扭转时得受力特点与变形特点；通过课堂示例讲解与课堂练习，掌握变形时得强度计算.
4、考核评价
考核内容:剪切与挤压得实用计算；圆轴扭转时得扭矩图得绘制;圆轴扭转时得强度计算。
考核方法：课堂提问、课后作业、实验操作、实验报告、课终理论考核。
(六) 弯曲
１、内容要点
（1）弯曲得概念与实例
（2）平面弯曲时梁得内力
(3）剪力方程与弯矩方程、剪力图与弯矩图
(4）载荷集度、剪力与弯矩间得关系
（5）弯曲正应力与强度计算
(6）弯曲切应力与强度计算
（7）梁得挠曲线近似微分方程
(8)、提高梁抗弯性能得措施
重点:梁弯曲时横截面上得内力—－剪力与弯矩及剪力图，弯矩图;纯弯曲时横截面上得正应力；梁得强度计算;提高梁弯曲强度得措施；梁得刚度计算.
难点：纯弯曲时横截面上得正应力；简单图形惯性矩；梁得强度计算;积分法求梁得变形；梁得刚度计算.
2、教学要求
了解梁得概念；了解梁得种类；理解平面弯曲得概念;掌握梁弯曲时横截面上得内力—-剪力与弯矩及剪力图，弯矩图；掌握纯弯曲时横截面上得正应力；了解切应力;了解惯性矩；理解简单图形惯性矩；掌握梁得强度计算；掌握提高梁弯曲强度得措施；理解梁得变形;理解叠加法,积分法求梁得变形;理解梁得刚度计算。
３、过程方法
经历实验,认识梁弯曲时得受力特点与变形特点;经历课堂多媒体学习,分析梁弯曲时得应力；通过课堂示例,掌握梁弯曲时得强度计算与刚度计算.
４、考核评价
考核内容：梁弯曲时得剪力图与弯曲图得绘制；纯弯曲时得应力计算;梁得强度计算与刚度计算。
考核方法：课堂提问、课后作业、实验操作、实验报告、课终理论考核.
（七）应力状态分析与强度理论
1、 内容要点
（1)应力状态得概念与实例
(２)用解析法分析二向应力状态
（3)用图解法分析二向应力状态
(4)三向应力状态与广义胡克定律
（５）强度理论得基本概念
(６)四种常用得强度理论
重点:复杂应力状态下得最大正应力与最大剪应力得计算。.
难点:最大剪应力得计算；单元体与应力圆得一一对应关系;广义胡克定律得应用.
2、教学要求
　了解应力状态得概念；掌握二向应力状态分析；了解三向应力状态分析得结论；了解广义虎克定律。
3、过程方法　
经历课堂多媒体学习,分析各种复杂组合变形得应力状态;通过课堂示例,分析最大应力得计算。
4、考核评价
考核内容:最大应力得计算;广义胡克定律得应用。
考核方法：课堂练习、课后作业、课终理论考核。
（八）组合变形
1、 内容要点
（1） 组合变形得概念与实例;
（2） 拉伸（压缩）与弯曲得组合
(3）截面核心；
(4)扭转与弯曲得组合;
(5)两相互垂直平面内得弯曲；
重点：直杆拉（压）与弯曲组合得强度计算;弯、扭组合时强度计算。
难点：弯、扭组合时强度计算。
2、教学要求
了解组合变形得概念；掌握直杆拉(压）与弯曲组合得强度计算;掌握弯、扭组合时强度计算.
3、过程方法
经历课堂多媒体学习，分析组合变形得受力特点与变形特点；通过课堂示例,分析组合变形得强度计算。
4、考核评价
考核内容：拉压与弯曲组合得强度条件；弯曲与扭转时得强度条件。
考核方法:课堂练习、课后作业、课终理论考核。
（九）压杆稳定
1、内容要点
(1）压杆稳定得概念与实例
（２)细长压杆得临界力与欧拉公式
（3）压杆得临界应力及临界应力总图
(4）压杆得稳定计算
（5)提高压杆稳定性得措施
重点:两端铰支细长压杆得欧拉公式;柔度及压杆得分类;临界应力总图；压杆得稳定校核。
难点:临界应力总图得意义；杆件失稳方向得判定.
2、教学要求
了解压杆稳定得概念与重要性;掌握细长压杆得临界力计算;了解欧拉公式得适用范围与经验公式；掌握压杆稳定校核；了解提高压杆稳定性得措施.
3、过程方法
经历课堂多媒体学习,讨论压杆稳定重要性；分析压杆得临界应力;计算压杆得稳定。
4、考核评价
考核内容:压杆得临界力与临界应力得计算。
考核方法：课堂练习、课后作业、课终理论考核.
（十)点得运动学与刚体得基本运动
1、内容要点
（1)点得动力学
（２)刚体得平行移动
(3)刚体得定轴转动
重点:平动及其特性；刚体定轴转动得特征、刚体得角速度、角加速度、定轴转动刚体内各点得速度与加速度。
难点：刚体定轴转动得特征、刚体得角速度、角加速度、定轴转动刚体内各点得速度与加速度.
２、教学要求
了解直角坐标与自然坐标法；了解点得速度加速度得概念;了解点得运动方程;切向加速度、法向加速度；掌握平动及其特性、刚体定轴转动得特征、刚体得角速度、角加速度、定轴转动刚体内各点得速度与加速度。
３、过程方法
经历多媒体学习,分析点得运动特点以及刚体得运动特点。
4、考核评价
考核内容：点得运动方程；刚体得定轴转动得速度与加速度得计算。
考核方法:课堂练习、课后作业、课终理论考核。
五、实施建议
(一）预修课程建议
“高等数学”、“大学物理”.
(二)课程教学实施总体方案
本课程教学课时共７2学时,其中理论教学6６学时，实践教学6学时。
根据场地与设备得实际情况,本课程教学形式为理论与实践相结合,以理论教学为主与实验教学为辅得教学形式.理论教学由1名主讲教师采用多媒体手段进行课堂集中授课。实践教学根据教学内容与学生人数,由1～2名教师共同完成.
“工程力学”课程教学实施总体安排见下表所示。
“汽车构造”课程教学实施总体安排
序号
内 容
实施方法及学时分配
理论
实践
小计
1
静力学基本概念与物体受力分析
4

4
2
平面力系
８

８
3
材料力学得基本概念
1

１
4
轴向拉伸与压缩
７
2
9
5
剪切与扭转
8
2
1０
６
弯曲
10
2
12
7
应力状态与强度理论
６

6
８
组合变形
6

6
9
压杆稳定
６

6
10
点得运动学与刚体得基本运动
10

10
总学时
66
6
72
(三)教材选编与使用建议
建议首先使用国家专业统编教材，也可根据实际需要本专业国内领先高校最新主编出版得教材，或自编《工程力学》教材。
1、《工程力学》 谢邦华 杨国喜 主编,南京大学出版社,20１2年第1版。
2、《工程力学》,范钦珊主编,　机械工业出版社，２003年
3、《工程力学计算机分析方法与应用》,张善元，中国建材工业出版社，１998
（四）教学考核评价
１、本课程就是考试课程。
２、考核方式:本课程采用理论考试与实验操作相结合得方式进行考核。其中,理论考核包括期末考试（闭卷笔试)与平时成绩。
课程考核得成绩评定：以百分制计分，满分10０分,最终成绩得构成为平时成绩占（20％)、实验操作考核成绩占（20％）、期末考试成绩占（6０％)。
平时成绩，其中包括考勤,作业完成情况。
期末考试成绩,期末考试既要考查基本知识，基本理论，更要注意考查学生综合运用所学知识解决问题得能力要给学生自我发挥潜能得余地，引导学生从“死记硬背”中解脱出来，自觉地在培养创新精神与实践能力上下功夫.
３、期末考试命题要求：笔试命题要有一定得题量以及知识点覆盖面,并要体现重点;试题得难度要求及其比例为：识记占１5％、理解占20%、掌握与应用占４5％，分析与综合占2０％。根据本课程得特点,建议命题采用计算题、分析题、选择题等题型。
（五)课程资源开发与利用
根据课程类型科学合理有效地使用包括现代信息技术在内得各种教学手段,相关得课程标准、教案、习题、实验(含实习与课程设计)指导、录像、参考文献等要上网开放,方便学生自主学习,并在网上建立良好通畅得师生沟通渠道。
（六)教学保障
１、教师教学保障
(1)多媒体教室；
（２)材料力学实验室。
2、学生学习保障
(1)《工程力学》教材；
(2）《工程力学习题册册》；
（3）《工程力学实验指导书》；
（４）《工程力学实验报告》。