《工程力学》教学大纲课程名称：工程力学课程类别（必修/选修）：必修课英文名称：EngineeringMechanics其中实验/实晚学时：0总学时/周学时/学分：32/2/2先修课程：高等数学、大学物理后续课程支择：材料物理性能、复合材料学授课时间：【1-16]星期一1-2节（2班）、3-4节（1班）授课地点：松山湖校区6C303授课对象：2024材科1班和2024材科2班开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：崔有江/副研究员、周洁/讲师答账时间、地点与方式：答疑时间、地点与方式：1.课堂：课前、课间和课后进行答疑：2.线上：建立微信课程群线上答疑/发送邮件至教师邮箱cuiyoujiang@dgut.edu.cn，zhoujie@dgut.edu.cn答疑。课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（）使用教材：（工程力学》（静力学与材料力学）第二版，单祖、谢传锋合编，高等教育出版社ISBN：9787040556186课程衡介：（工程力学》为工科学生分析解决工程中的力学间题提供重要理论知识支撑，主要内容包括静力学和材料力学两大部分。基于前述《高等数学》、《线性代敬》课程基础知识，通过本课程学习形成对材料科学工程专业后续的（材料物理性能》、《复合材料学》等专业课的重要支撑。本课程立足材料科学工程专业特点，教学内容主要包括：（1）结构静力学分析方法，掌握力、力偶、约束等重要基本概念，使学生理解力系的简化/平衡等刚体静力学的基本理论与分析方法：（2）基于静力学基础知识，使学生理解应力应变、荷载等概念，掌握平面力系下拉压、扭转、弯曲状况下的材料受力分析方法，了解平面力系下组合变形的分析方法：（3）使学生深刻理解应力、应变概念，掌握应力状态分析方法，并将这些方法较熟练应用于实际工程分析中：（4）具象化介绍材料强度理论，并关联金属材料工程背景澜明力学工具在分析金属材料工程问题中的重要性。本课程强调理论与实际的结合，培养学生分析间邀，解决实际间题的能力。1
1 《工程力学》教学大纲 课程名称： 工程力学 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Engineering Mechanics 总学时/周学时/学分：32/2/2 其中实验/实践学时：0 先修课程： 高等数学、大学物理 后续课程支撑： 材料物理性能、复合材料学 授课时间： [1-16]星期一 1-2 节（2 班）、3-4 节（1 班） 授课地点：松山湖校区 6C303 授课对象： 2024 材科 1 班和 2024 材科 2 班 开课学院： 材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称： 崔有江/副研究员、周洁/讲师 答疑时间、地点与方式：答疑时间、地点与方式：1.课堂：课前、课间和课后进行答疑； 2.线上：建立微信课程群线上答疑/发送邮件至教师邮箱 cuiyoujiang@dgut.edu.cn， zhoujie@dgut.edu.cn 答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（ ） 使用教材：《工程力学》（静力学与材料力学）第二版，单辉祖、 谢传锋合编， 高等教育出版社 ISBN：9787040556186 课程简介：《工程力学》为工科学生分析解决工程中的力学问题提供重要理论知识支撑，主要内容包括静力学和材料力学两大部分。基于前述《高等数 学》、《线性代数》课程基础知识，通过本课程学习形成对材料科学工程专业后续的《材料物理性能》、《复合材料学》等专业课的重要支撑。 本课 程立足材料科学工程专业特点，教学内容主要包括：（1）结构静力学分析方法，掌握力、力偶、约束等重要基本概念，使学生理解力系的简化/平衡等 刚体静力学的基本理论与分析方法；（2）基于静力学基础知识，使学生理解应力应变、荷载等概念，掌握平面力系下拉压、扭转、弯曲状况下的材料 受力分析方法，了解平面力系下组合变形的分析方法；（3）使学生深刻理解应力、应变概念，掌握应力状态分析方法，并将这些方法较熟练应用于实 际工程分析中；（4）具象化介绍材料强度理论，并关联金属材料工程背景阐明力学工具在分析金属材料工程问题中的重要性。本课程强调理论与实际 的结合，培养学生分析问题，解决实际问题的能力
课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1：指标点1.1具备解决材料科学与工程掌握静力学基本概念及原理，理解材料力学基本假设和拉领域复杂工程问题所需的数学、自然科NO、1工程知识：能够运用数学、自然科学、工程压、扭转、弯曲模型的推演核心思想，学会应用工程力学学、工程基础知识及应用能力。基础和材料科学与工程专业知识用于解决材料科知识分析金属材料工程专业领域常见的力学问题。指标点1.2具备解决材料科学与工程学与工程领域的复杂工程问题。领域复杂工程问题所需的专业知识及应用能力。目标21指标点2.1能够运用数学、自然科学和NO.2问题分析：能够应用数学、自然科学和材料深入理解和区分工程力学中强度、刚度、稳定性的概念，材料科学与工程的相关基本原理识别科学与工程的基本原理和技术，识别、表达、并通熟练掌握应力应变分析方法。和判断材料科学与工程领域复杂工程过文献研究分析材料科学与工程领域复杂工程问问题的关键环节。题，以获得有效结论。目标3：NO.5使用现代工具：能够针对材料科学与工程领指标点5.1针对材料科学与工程领域掌握材料力学性能的评估的内涵原理，学会结合工程材料域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、复杂工程问题，能够选择、使用恰当的服役环境和材料性能建立正确的应力状态模型进行材料资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对材料技术、资源、现代工程工具和信息技术失效分析，针对工程实际间题具备“举一反三"的知识迁移科学与工程领域复杂工程问题的预测与模拟，并能工具。和应用能力。够理解其局限性。理论教学进程表支撑教学模式授课教学时教学内容（重点、难点、课程思政融入周次教学主题教学方法作业安排课程师数点)（线上/线下）目标2
2 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 掌握静力学基本概念及原理，理解材料力学基本假设和拉 压、扭转、弯曲模型的推演核心思想，学会应用工程力学 知识分析金属材料工程专业领域常见的力学问题。 指标点 1.1 具备解决材料科学与工程 领域复杂工程问题所需的数学、自然科 学、工程基础知识及应用能力。 指标点 1.2 具备解决材料科学与工程 领域复杂工程问题所需的专业知识及 应用能力。 NO. 1 工程知识：能够运用数学、自然科学、工程 基础和材料科学与工程专业知识用于解决材料科 学与工程领域的复杂工程问题。 目标 2： 深入理解和区分工程力学中强度、刚度、稳定性的概念， 熟练掌握应力应变分析方法。 指标点 2.1 能够运用数学、自然科学和 材料科学与工程的相关基本原理识别 和判断材料科学与工程领域复杂工程 问题的关键环节。 NO. 2 问题分析：能够应用数学、自然科学和材料 科学与工程的基本原理和技术，识别、表达、并通 过文献研究分析材料科学与工程领域复杂工程问 题，以获得有效结论。 目标 3： 掌握材料力学性能的评估的内涵原理，学会结合工程材料 服役环境和材料性能建立正确的应力状态模型进行材料 失效分析，针对工程实际问题具备“举一反三”的知识迁移 和应用能力。 指标点 5.1 针对材料科学与工程领域 复杂工程问题，能够选择、使用恰当的 技术、资源、现代工程工具和信息技术 工具。 NO. 5 使用现代工具：能够针对材料科学与工程领 域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、 资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对材料 科学与工程领域复杂工程问题的预测与模拟，并能 够理解其局限性。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/线下） 教学方法 作业安排 支撑 课程 目标
重点：工程力学在解决实际问题中的重要性，工程力学思维和研究方法。难点：工程力学基本假设和刚体静力学公理。课堂讲授1目标1工程力学绪论思政融入点1：结合当下国内重视制造线下崔有江与小组讨业和实体经济的政策，阐明本课知识在论国民工业和军工中的重要性，使学生坚定科技报国理想重点：力、力系的概念1静力学基本概念难点：力系的概念及分类课后作业：识别约重点：常见约束及约束反力、受力图2崔有江线下课堂讲授目标12物体受力分析难点：根据约束类型进行受力分析束并给出约束反力重点：平面汇交力系3课堂讲投课后作业：受力分线下崔有江4目标1难点：平面力系的平衡条件、二力杆的和小组讨汇交力系析综合习题A概念论重点：力偶系基本概念。线下目标1崔有江2课堂讲授5力偶系难点：力偶系的合成、等效及平衡条件重点：平面任意力系的平衡条件、刚体系的平衡。难点：力的平移和简化、静定和静不定课堂讲授问题概念。课后作业：平面力线下崔有江和小组讨目标126平面任意力系思政融入点2：立足当前国内发展迅猛系综合习题。论的基础建设背景，结合我国古代建筑所用桁架的特点，使学生充分认识民族智慧之伟大。3
3 1 工程力学绪论 崔有江 1 重点：工程力学在解决实际问题中的重 要性，工程力学思维和研究方法。 难点：工程力学基本假设和刚体静力学 公理。 思政融入点 1：结合当下国内重视制造 业和实体经济的政策，阐明本课知识在 国民工业和军工中的重要性，使学生坚 定科技报国理想 线下 课堂讲授 与小组讨 论 目标 1 静力学基本概念 1 重点：力、力系的概念 难点：力系的概念及分类 2 物体受力分析 崔有江 2 重点：常见约束及约束反力、受力图 难点：根据约束类型进行受力分析 线下 课堂讲授 课后作业：识别约 束并给出约束反力 目标 1 3 汇交力系 崔有江 4 重点：平面汇交力系 难点：平面力系的平衡条件、二力杆的 概念 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课后作业：受力分 析综合习题 目标 1 45 力偶系 崔有江 2 重点：力偶系基本概念。 难点：力偶系的合成、等效及平衡条件 线下 课堂讲授 目标 1 6 平面任意力系 崔有江 2 重点：平面任意力系的平衡条件、刚体 系的平衡。 难点：力的平移和简化、静定和静不定 问题概念。 思政融入点 2：立足当前国内发展迅猛 的基础建设背景，结合我国古代建筑所 用桁架的特点，使学生充分认识民族智 慧之伟大。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课后作业：平面力 系综合习题。 目标 1
课堂讲授重点：平面任意力系的求解练习、静力课后作业：平面力线下和小组讨目标3崔有江2学综合练习平面任意力系求解系综合习题。论难点：约束反力的求解重点：材料力学的研究对象、应力应变课堂讲投概念、强度刚度稳定性的概念课堂讨论：强度刚周洁2线下和小组讨目标2材料力学基本概念8难点：材料力学的基本假设，应力、应度稳定性的例子论变的概念。课堂讲授重点：轴力与轴力图、强度条件课后作业：材料力周洁2线下和小组讨目标2轴向拉压难点：应力集中概念、强度条件、连接学绪论习题、轴向O论件的强度计算。拉压习题。课堂讨论：扭转力学模型对应实际生课堂讲投重点：扭矩与扭矩图、圆轴扭转横截面活中的案例有哪周洁线下2和小组讨目标2扭转10应力、剪切胡克定律。些?论难点：剪应力互等定理课后作业：圆轴扭综合习题。课堂讲授重点：拉伸压缩内力、应力、变形计算周洁2线下和小组讨目标3拉伸扭转习题课及强度校核11论难点：内力、应力、变形计算12重点：梁的弯曲内力分析课堂讲授课堂讨论：针对弯2周洁线下目标2弯曲内力难点：剪力、弯矩与在和集度间的微分和小组讨曲破坏，学生发言4
4 7 平面任意力系求解 崔有江 2 重点：平面任意力系的求解练习、静力 学综合练习 难点：约束反力的求解 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课后作业：平面力 系综合习题。 目标 3 8 材料力学基本概念 周洁 2 重点：材料力学的研究对象、应力应变 概念、强度刚度稳定性的概念 难点：材料力学的基本假设，应力、应 变的概念。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂讨论：强度刚 度稳定性的例子 目标 2 9 轴向拉压 周洁 2 重点：轴力与轴力图、强度条件 难点：应力集中概念、强度条件、连接 件的强度计算。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课后作业：材料力 学绪论习题、轴向 拉压习题。 目标 2 10 扭转 周洁 2 重点：扭矩与扭矩图、圆轴扭转横截面 应力、剪切胡克定律。 难点：剪应力互等定理 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂讨论：扭转力 学模型对应实际生 活中的案例有哪 些？ 课后作业：圆轴扭 综合习题。 目标 2 11 拉伸扭转习题课 周洁 2 重点：拉伸压缩内力、应力、变形计算 及强度校核 难点：内力、应力、变形计算 线下 课堂讲授 和小组讨 论 目标 3 12 弯曲内力 周洁 2 重点：梁的弯曲内力分析 难点：剪力、弯矩与在和集度间的微分 线下 课堂讲授 和小组讨 课堂讨论：针对弯 曲破坏，学生发言 目标 2
关系。论描述生活中的感性认识。重点：弯曲应力概念，弯曲内力应力求课堂讲授解练习、梁的强度设计线下目标2周洁2和小组讨13弯曲应力难点：弯曲内力、正应力的求解、梁的论强度设计重点：熟练弯曲内力应力的计算、强度课堂讲投校核计算弯曲内力与应力综周洁线下目标3214和小组讨合：练习难点：弯曲内力应力的计算、强度校核论计算重点：平面应力状态应力分析、广义胡克定律周洁线下2目标215应力状态分析课堂讲投难点：极值应力与主应力、复杂应力状态的最大应力确定。重点：四大经典强度理论难点：强度理论及适用范围课堂讲授16材料强度理论基础周洁线下目标32和小组讨思政融入点3：介绍强度理论在先进材及课程总结论料变形和失效预报领域的应用和意义，培养学生的科研精神。5
5 关系。 论 描述生活中的感性 认识。 13 弯曲应力 周洁 2 重点：弯曲应力概念，弯曲内力应力求 解练习、梁的强度设计 难点：弯曲内力、正应力的求解、梁的 强度设计 线下 课堂讲授 和小组讨 论 目标 2 14 弯曲内力与应力综 合；练习 周洁 2 重点：熟练弯曲内力应力的计算、强度 校核计算 难点：弯曲内力应力的计算、强度校核 计算 线下 课堂讲授 和小组讨 论 目标 3 15 应力状态分析 周洁 2 重点：平面应力状态应力分析、广义胡 克定律 难点：极值应力与主应力、复杂应力状 态的最大应力确定。 线下 课堂讲授 目标 2 16 材料强度理论基础 及课程总结 周洁 2 重点：四大经典强度理论 难点：强度理论及适用范围 思政融入点 3：介绍强度理论在先进材 料变形和失效预报领域的应用和意义， 培养学生的科研精神。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 目标 3