SPOC学校专有课程
工程力学
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spContent=工程力学是工科学生的重要基础。本课程剖析工程典型力学问题,阐释工程问题分析方法,内容精炼,主干清晰,贴近时代,注重基本理论及其应用,启迪创新研究思维。工程力学课程是一门理论性和实践性较强的专业基础课。它包括静力学和材料力学两大部分。通过本课程的学习,使学生对刚体和简单的刚体系统平衡状态下受力的基本规律有较系统的理解,掌握有关的基本概念、基本理论和基本方法,会对物体进行正确的受力分析,建立力系平衡方程。培养学生对工程设计中的强度、刚度和稳定性问题有明确的基本概念,必要的基础知识和比较熟练的计算能力和初步的实验分析能力。会应用工程力学的基本理论和方法分析与解决机械工程中的一些简单实际问题。
—— 课程团队
课程概述

教学理念: 以启迪和培养学生创新研究型思维为核心,从课程体系、教学内容、教学方法、教学资源等各环节、全过程、多方位培育学生探究性学习能力,在传授知识的同时,以课程为载体,着重潜移默化地熏陶学生研究思维能力,提供尽可能好的教育。

课程简介:力学是工科学生的重要基础,本课程的目标应使学生对工程力学的基本概念、基本理论、基本方法有较扎实的理解;在培养严密的演绎思维的同时,尤其注重通过力学知识的学习,启发、培养学生的综合与扩散、求同与辩异等归纳和研究型思维;在学习理论知识的同时,注重通过工程实际案例培养学生分析解决工程问题的研究性思维。在教学过程中坚持以人为本,教书育人的教学理念,在传授知识的同时,注重学生实践能力、创新能力的培养。在教学实践中,不断进行教学改革研究,优化整合课程内容,改革结构体系,采用先进教学方法和评价方案,加强师生互动与交流。

课程的地位和作用:《工程力学》是工程造价专业学生必修的专业基础课。它包含理论力学(静力学部分)和材料力学两部分内容。通过本课程的学习,在简单构件受力及变形分析的基础上,进一步掌握分析、计算杆件结构受力与变形的基本原理和方法,了解各类结构的受力性能,培养学生具有初步对工程问题受力进行简化的能力、分析与计算能力,是学习有关后继课程和从事专业技术工作的基础,因此在专业的人才培养计划中占有重要地位和作用。

课程特色:

(1)课程含丰富的基本知识点及视频,突出基本概念、基本原理、基本方法及其应用,概念准确,叙述简明,主干清晰,启发思维;

(2)突出启迪研究思维特色,逐步建设完善工程力学在线开发课程:以启迪研究思维为特色,丰富内涵,深入研究多媒体信息化教学方法,研制精细多媒体课件和富媒体资源,从教材-课堂教学-实验-练习与测试-网络开发资源各环节入手,建设在线课程资源;

(3)引导学生自主学习,编制合理科学的测试题和作业题,便于学生检验学习效果;

(4)引入工程案例,培养工程问题分析力学模型的建立方法,加强物理意义、几何意义的讨论与研究,着力于深化对知识点的认识,培养研究性思维;

课程重点、难点及解决办法:

课程的重点包括:力、力偶、约束;力系的简化与平衡;内力、基本变形;材料的力学行为,应力与应变;应力与变形分析;强度与刚度条件;静不定问题;稳定性问题等。

难点在于如何使学生力学基础扎实、概念清晰?如何加强通过分析和实验探究工程力学问题的能力?如何建立对于工程力学问题和研究方法的整体认识?如何通过工程力学课程的学习培养科学思维方法?

解决的办法是精炼课程内容,突出研究主干,加强启发讨论,注重归纳思维。以力的平衡—变形的几何协调—材料的力学行为作为分析研究工程静力学问题的主线,突出基本概念、基本理论、基本分析方法和基本计算能力的培养。坚持启发式教学,加强课堂讨论与实验,加强对于问题、模型、假设、结论等的物理与几何意义及结论的正确性条件等的讨论与研究,深化认识,培养研究性思维。注重科学思维方法,尤其是综合与扩散、求同与求异等归纳思维方法的培养。

授课目标

剖析工程中典型的力学问题,阐释工程问题的分析方法。传授工程力学基本知识的同时,通过对工程问题的分析解决,培养学生分析问题解决问题的研究性思维。

每周2-4小时,前面基础部分给了非常充足的学习时间,及时加入能跟上进度!

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成绩要求

平时成绩(作业+考勤+课堂+雨课堂+中国大学MOOC)+期末成绩


课程大纲
预备知识

预备课程:高等数学、工程制图与CAD、大学物理等。

参考资料

教学参考书:

教材:唐静静,范钦珊主编《工程力学》(第3版),高等教育出版社


课外文献阅读:

《工程力学学习指导与解题指南》,范钦珊主编,清华大学出版社 ,2007年

常见问题

不少同学总认为工程力学难学,主要还是对其中的基本概念没有真正理解,下面的思路希望对同学们认识工程力学、学习工程力学有所启发。

1. 工程力学不同于大学物理,大学物理的研究对象是质点或质点系,工程力学研究工程实际结构,因此研究方法和思路上有很大的不同;

2. 工程力学的目的是研究工程中机构或器件的破坏规律,找到设计准则,控制不发生破坏;

3. 因此,我们从构件或器件的受力分析研究开始(对物体的受力分析是第一步,因此,必须先弄懂受力分析,建立物体的受力模型);分析物体的受力后,还要计算出未知的受力(工具:平衡方程,弄懂平衡方程怎么建立的,为什么可以这样建立平衡方程),这是静力学解决的问题。静力学主要解决物体的受力问题,为了分析方便,将研究对象简化为刚体模型;第2章介绍受力分析、建立平衡方程;第3章就是第2章的工程应用,利用平衡方程计算未知受力;

4. 工程中的研究对象是复杂的,都是一般力系作用下的组合变形问题。显然,对组合变形的研究比较复杂,于是,我们就从简单的拉压(第6章)、扭转(第7章)、弯曲(第8-9章)基本受力问题研究入手。研究破坏问题必须考虑物体受力后的变形,研究对象是变形体。

5. 静力学篇主要研究物体在力的作用下平衡的力学规律;材料力学篇主要研究物体在力的作用下变形、破坏的力学规律(强度、刚度、稳定性问题)

6. 理论弄清楚后,同学们需要多实践。教材中每章的例题、习题实际上就是一些简单的工程问题。必须多练习自己才能有更深地理解,并检验自己是否真正理解和弄清楚了其中的概念和分析方法。


祝同学们学习愉快!