《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：EngineeringMechanics其中实验/实践学时：0总学时/周学时/学分：32/2/2先修课程：高等数学、线性代数后续课程支撑：材料研究与测试方法、材料物理性能授课时间：[1-16周]星期三5-6节授课地点：松山湖校区6F-101授课对象：2020级材科1班、2020级材科2班开课学院：材料科学与工程学院年课教师姓名/取称：王康/副教授、周洁/讲师疑时间、地点与方式：1.课：每次上课的课前、课间和课后进行答疑：2.课外：致电教师王康（13556643810）、周洁（15120055211）约定时间地点答疑：3.线上：建立微信课程群线上答疑/发送邮件至教师邮箱wangk@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）/单辉祖谢传锋合编/高等教育出版社/ISBN：9787040130881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》课程技术知识，通过本课程学习形成对材料科学与工程专业后续主要专业课的重要支撑。本课程授课专业特点，教学内容主要包括：（1）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、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。（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。本课程拟通过理论教学引导学生对问题分析和思考，形成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：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、线性代数 后续课程支撑：材料研究与测试方法、材料物理性能 授课时间：[1-16 周]星期三 5-6 节 授课地点：松山湖校区 6F-101 授课对象：2020 级材科 1 班、2020 级材科 2 班 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：王康/副教授、周洁/讲师 答疑时间、地点与方式： 1.课堂：每次上课的课前、课间和课后进行答疑； 2.课外：致电教师王康（13556643810）、周洁（15120055211）约定时间地点答疑； 3.线上：建立微信课程群线上答疑/发送邮件至教师邮箱 wangk@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）/单辉祖谢传锋合编/高等教育出版社/ ISBN：9787040130881 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》课程技术知识，通过本课程学习形成对材料科学与工程专业后续主要专业课的重要支撑。本课程授课专业特点，教学内容主要 包括：（1）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、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。（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。本课程拟通过理论教学引导学生对问题分析和思考，形成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：
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C1.工程知识：掌握扎实的数学、自然科学基本假设和拉压、扭转、弯曲模型的推演核心思指标点1.1具备解决材料科学与工程领域复杂工程问学、工程基础和专业知识，并能够用于解题所需的数学与自然科学知识及应用能力。想，学会应用工程力学知识分析金属材料工程专业决材料科学与工程领域复杂工程问题领域常见的力学问题。目标2：深入理解和区分工程力学中强度、刚度、C2.问题分析：能够应用数学、自然科学指标点2.1能够运用数学、自然科学和工程科学的基本稳定性的概念，熟练掌握应力分析方法，学会结合和工程科学的基本原理，识别、表达、并原理用手识别和判断材料科学与工程领域复杂工程问工程材料服役环境和材料性能建立正确的应力状态通过文献研究分析材料科学与工程领域复题的关键环节。模型进行材料失效分析。杂工程问题，以获得有效结论。目标3：了解静态材料万能试验机在拉压、弯曲测试的工作原理、扭转与旋转扭矩输出原理，掌握材C4.研究：能够基于科学原理并采用科学指标点4.1能够基于科学原理并采用科学方法对材料料力学性能的评估的内涵原理，学会利用MATLAB方法对材科科学与工程领域复杂工程问题科学与工程领域复杂工程问题进行研究，比较和选择或Python等科学计算语言深度处理材料力学性能试进行研究，包括设计实验、分析与解释数研究路线，设计实验方案。验数据，具备面向流体力学、弹塑性力学实验分析据、并通过信息综合得到合理有效的结论的“举一反三"知识迁移能力。理论教学进程表教学模式授课教学时支撑课周次教学主题教学内容（点、难点、课程思政融入点）（线上/漏教学方法作业安排师数程目标合式/线下重点：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。王康（主目标1工程力学绪论和刚难点：工程力学基本假设和刚体静力学公线下讲)/周洁2课堂讲授理。体静力学基本公理（协助）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，通过课堂讨论，明确2
2 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 题所需的数学与自然科学知识及应用能力。 C1. 工程知识：掌握扎实的数学、自然科 学、工程基础和专业知识，并能够用于解 决材料科学与工程领域复杂工程问题 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，熟练掌握应力分析方法，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。 指标点 2.1 能够运用数学、自然科学和工程科学的基本 原理用于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。 C2. 问题分析：能够应用数学、自然科学 和工程科学的基本原理，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：了解静态材料万能试验机在拉压、弯曲测 试的工作原理、扭转与旋转扭矩输出原理，掌握材 料力学性能的评估的内涵原理，学会利用 MATLAB 或Python等科学计算语言深度处理材料力学性能试 验数据，具备面向流体力学、弹塑性力学实验分析 的“举一反三”知识迁移能力。 指标点 4.1 能够基于科学原理并采用科学方法对材料 科学与工程领域复杂工程问题进行研究，比较和选择 研究路线，设计实验方案。 C4. 研究：能够基于科学原理并采用科学 方法对材料科学与工程领域复杂工程问题 进行研究，包括设计实验、分析与解释数 据、并通过信息综合得到合理有效的结论 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/混 合式/线下 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 工程力学绪论和刚 体静力学基本公理 王康（主 讲）/周洁 （协助） 2 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，通过课堂讨论，明确 线下 课堂讲授 目标 1
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。王康（主重点：受力图、汇交力系的合成及分解。讲)/周洁2线下课堂讲授目标1难点：力系的平衡条件，二力杆、约束的2刚体静力学概念。（协助）王康（主重点：平面力偶系基本概念。讲）/周洁2线下课堂讲授目标1力偶系3难点：力偶系的合成、等效及平衡条件（协助）王康（主重点：平面任意力系的基本概念、空间任课堂讨论：力偶的等课堂讲授和平面任意力系和空线下讲)/周洁2目标14意力系概念。小组讨论效条件和性质。间任意力系简介（协助）难点：平面任意力的简化。重点：材料力学的研究内容和基本假设。难点：材料力学的研究思路、内力与应力周洁（主课堂小测1：刚体静力的联系和区别、应力与应变的概念。课堂讲授讲）/王康线下学测试。（通过优学目标125材料力学绪论思政融入点2：立足当前国内发展迅猛的（协助）院平台）基础建设背景和党改革开放史，通过课堂讨论，重点了解材料力学在我国各工业领域的重要性。3
3 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。 2 刚体静力学 王康（主 讲）/周洁 （协助） 2 重点：受力图、汇交力系的合成及分解。 难点：力系的平衡条件，二力杆、约束的 概念。 线下 课堂讲授 目标 1 3 力偶系 王康（主 讲）/周洁 （协助） 2 重点：平面力偶系基本概念。 难点：力偶系的合成、等效及平衡条件 线下 课堂讲授 目标 1 4 平面任意力系和空 间任意力系简介 王康（主 讲）/周洁 （协助） 2 重点：平面任意力系的基本概念、空间任 意力系概念。 难点：平面任意力的简化。 线下 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：力偶的等 效条件和性质。 目标 1 5 材料力学绪论 周洁（主 讲）/王康 （协助） 2 重点：材料力学的研究内容和基本假设。 难点：材料力学的研究思路、内力与应力 的联系和区别、应力与应变的概念。 思政融入点 2：立足当前国内发展迅猛的 基础建设背景和党改革开放史，通过课堂 讨论，重点了解材料力学在我国各工业领 域的重要性。 线下 课堂讲授 课堂小测 1：刚体静力 学测试。（通过优学 院平台） 目标 1
周洁（主重点：轴向拉压和轴力的概念、拉压杆变课堂讲授和线下讲）王康2目标2轴向拉压1形的概念小组讨论（协助）难点：轴力图、胡克定律。课堂小测2：材料力学周洁（主重点：拉压杆和连接工件的强度校验、轴课堂讲授和基本知识和轴向拉压线下讲）/王康2目标3轴向拉压ⅡI向拉压强度测试方法简介。小组讨论测试。（通过优学院（协助）难点：强度校验和连接部分的强度计算。平台）重点：动力传递与扭矩、圆轴扭转横截面周洁（主课堂讨论：扭转力学课堂讲授和应力。线下讲）任康2模型对应实际生活中目标28扭转I小组讨论难点：动力传递与扭矩的定量关系、圆轴（协助）的案例有哪些？和圆管扭转截面应力公式的推导。重点：剪切胡克定律、扭转强度和刚度的周洁（主课堂小测3：圆轴扭转校验。线下课堂讲授讲)/王康2测试。（通过优学院目标3扭转ⅡI9难点：圆轴和圆管扭转的强度及刚度条（协助）平台）件、极惯性矩与抗扭截面系数重点：剪力和弯矩的概念、剪力图及弯矩周洁（主图线下讲)/任康2课堂讲授目标210弯曲内力难点：简支梁、悬臂梁、外伸梁模型下，（协助）剪力和弯矩图的绘制4
4 6 轴向拉压 I 周洁（主 讲）/王康 （协助） 2 重点：轴向拉压和轴力的概念、拉压杆变 形的概念. 难点：轴力图、胡克定律。 线下 课堂讲授和 小组讨论 目标 2 7 轴向拉压 II 周洁（主 讲）/王康 （协助） 2 重点：拉压杆和连接工件的强度校验、轴 向拉压强度测试方法简介。 难点：强度校验和连接部分的强度计算。 线下 课堂讲授和 小组讨论 课堂小测 2：材料力学 基本知识和轴向拉压 测试。（通过优学院 平台） 目标 3 8 扭转 I 周洁（主 讲）/王康 （协助） 2 重点：动力传递与扭矩、圆轴扭转横截面 应力。 难点：动力传递与扭矩的定量关系、圆轴 和圆管扭转截面应力公式的推导。 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？ 目标 2 9 扭转 II 周洁（主 讲）/王康 （协助） 2 重点：剪切胡克定律、扭转强度和刚度的 校验。 难点：圆轴和圆管扭转的强度及刚度条 件、极惯性矩与抗扭截面系数 线下 课堂讲授 课堂小测 3：圆轴扭转 测试。（通过优学院 平台） 目标 3 10 弯曲内力 周洁（主 讲）/王康 （协助） 2 重点：剪力和弯矩的概念、剪力图及弯矩 图 难点：简支梁、悬臂梁、外伸梁模型下， 剪力和弯矩图的绘制 线下 课堂讲授 目标 2
重点：剪力和弯矩图间的微分关系、梁弯周洁（主曲应力的微分推导。讲）/王康12线下课堂讲投目标211弯曲应力1难点：梁的荷载类型与剪力、弯矩图的内（协助）在关联，梁的荷载类型与剪力、弯矩图的内在关联。周洁（主重点：梁的弯曲强度校验。线下课堂讲授讲)王康12目标312弯曲应力Ⅱ难点：梁的弯曲强度的影响因素。（协助）周洁（主课堂小测4：梁的弯曲重点：弯曲变形、挑度、转角概念。线下课堂讲授讲)康2综合测试（通过优学目标2弯曲变形13难点：梁的弯曲变形积分法求解。（协助）院平台）。王康（主重点：应力状态分析。应力状态分析和材线下课堂讲授目标2讲)/周洁1214难点：平面应力状态和复杂应力状态概料强度理论I（协助）念、广义胡克定律。课堂小测5：梁的弯曲王康（主重点：强度理论。应力状态分析和材线下讲)/周洁课堂讲授2综合测试（通过优学目标315料强度理论ⅡI难点：四大强度理论。（协助）院平台）。5
5 11 弯曲应力 I 周洁（主 讲）/王康 （协助） 2 重点：剪力和弯矩图间的微分关系、梁弯 曲应力的微分推导。 难点：梁的荷载类型与剪力、弯矩图的内 在关联，梁的荷载类型与剪力、弯矩图的 内在关联。 线下 课堂讲授 目标 2 12 弯曲应力 II 周洁（主 讲）/王康 （协助） 2 重点：梁的弯曲强度校验。 难点：梁的弯曲强度的影响因素。 线下 课堂讲授 目标 3 13 弯曲变形 周洁（主 讲）/王康 （协助） 2 重点：弯曲变形、挠度、转角概念。 难点：梁的弯曲变形积分法求解。 线下 课堂讲授 课堂小测 4：梁的弯曲 综合测试（通过优学 院平台）。 目标 2 14 应力状态分析和材 料强度理论 I 王康（主 讲）/周洁 （协助） 2 重点：应力状态分析。 难点：平面应力状态和复杂应力状态概 念、广义胡克定律。 线下 课堂讲授 目标 2 15 应力状态分析和材 料强度理论 II 王康（主 讲）/周洁 （协助） 2 重点：强度理论。 难点：四大强度理论。 线下 课堂讲授 课堂小测 5：梁的弯曲 综合测试（通过优学 院平台）。 目标 3