材料力学课程实施大纲.docx

材料力学课程实施大纲目 录1 .教学理念41.1 学生的开展41.2 教学的有效性51.3 教学的策略51.4 教学价值观62 .课程描述81. 1课程的性质82. 2课程在学科专业结构中的地位、作用83. 3课程的前沿及开展趋势84. 4学习本课程的必要性83 .教师简介94 .先修课程95 .课程目标115.1 知识与技能方面115. 2过程与方法方面116. 3情感、态度与价值观方面147. 课程内容157.1 课程的内容概要156. 2教学重点、难点及学时安排193.主要知识点20强调超静定问题的求解步骤，解决问题的三个方面，分析不同情况下变形的几何条件确定。分析静定基的选取的多样性。20学时分配：6学时217.课程教学实施21第一单元 绪论（第1次课，2学时）21第二单元 轴向拉伸与压缩一一第1小单元（第2次课，2学时）23.5势能机械能守恒定律重力势能；弹性势能；保守力；功能原理；机械能守恒与转化定律；能量守 恒与转化定律.6动量冲量动量定理1 . 7动量守恒定律2 .刚体的转动刚体的平动转动和定轴转动刚体；平动；转动；定轴转动；角速度矢量转动动能转动惯量转动动能；转动惯量；平行轴定理和垂直轴定理力矩转动定律2.1 质心质心运动定律力矩的功转动动能定律力矩；力矩的功；定轴转动中的转动动能定律角动量和冲量矩角动量守恒定律质点的角动量；质点的角动量定理；刚体的角动量；冲量矩；角动量定理；角动 量守恒定律三）该课程涉及到理论力学知识点如下：1 .静力学公理和物体的受力分析主要知识点：1.1 静力学公理；2工程中常见的约束类型以及各种约束力的画法；1.3物体的受力分析，受力图。2 .平面力系主要知识点：1. 1平面汇交力系合成与平衡的几何法；2平面汇交力系合成与平衡的解析法；2. 3法平面力对点之矩的概念及平面力偶系计算；4平面任意力系向作用面内一点简化；3. 5平面任意力系的平衡条件和平衡方程；近似计算腹板上的最大切应力：t =与 d为腹板宽度%为上下两翼缘内侧距 max drl圆形截面梁横截面上同一高度各点的切应力汇交于一点，其竖直分量沿截面宽度相等，沿高度 呈抛物线变化。最大切应力发生在中性轴上，其大小为：7id2 2d(3-25)(3-25) os；'=40Lb万/3 Az xd64圆环形截面上的切应力分布与圆截面类似。3.4 切应力强度条件梁的最大工作切应力不得超过材料的许用切应力，即： 工=缢思竺总卜 max b L(3-26)式中，Qgx是梁上的最大切应力值；口.是中性轴一侧面积对中性轴的静矩；/二是 横截面对中性轴的惯性矩；b是1骁处截面的宽度。对于等宽度截面，加”发生在中性轴 上，对于宽度变化的截面，丁侬不一定发生在中性轴上。3.5 剪切的实用计算名义切应力：假设切应力沿剪切面是均匀分布的，那么名义切应力为：了 =工A(3-27)剪切强度条件：剪切面上的工作切应力不得超过材料的 许用切应力图，即t =(3-28)3.6 挤压的实用计算名义挤压应力 假设挤压应力在名义挤压面上是均匀分布的，那么 。加=殳 4(3-29)式中，A,.表示有效挤压面积，即挤压面面积在垂直于挤压力作用线平面上的投影。 当挤压面为平面时为接触面面积，当挤压面为曲面时为设计承压接触面面积在挤压力垂 直面上的投影面积。挤压强度条件挤压面上的工作挤压应力不得超过材料的许用挤压应力。加二二（3-30）第十二单元期中复习一第2小单元（第32次课，2学时）材料力学期末重点公式复习34.1 变形计算圆轴扭转时，任意两个横截面绕轴线相对转动而产生相对扭转角。相距为/的两个横 截面的相对扭转角为=母公 (rad)=母公 (rad)(4.4)假设等截面圆轴两截面之间的扭矩为常数,那么上式化为77(p =GIP(rad)(4.5)图4.2式中：g称为圆轴的抗扭刚度。显然，。的正负号与扭矩正负号相同。公式（4.4）的适用条件：（1）材料在线弹性范围内的等截面圆轴，即7K孙；（2）在长度/内，T、G、均为常量。当以上参数沿轴线分段变化时，那么应分段计算扭转角，然后求代数和得总扭转角。即：gd）（4.6）z=i GJp当八。沿轴线连续变化时用式(4.4)计算小4.2 刚度条件扭转的刚度条件圆轴最大的单位长度扭转角9'max不得超过许可的单位长度扭转角力，即。二”=柴工。1 (rad/m)(4.7)Cjx p式：” =x幽工卜'(°/m)(4.8) IIldAj-L/ J31P71挠曲线的近似微分方程及其积分在分析纯弯曲梁的正应力时，得到弯矩与曲率的关系-= p EI对于跨度远大于截面高度的梁，略去剪力对弯曲变形的影响，由上式可得 义=丝3 px) El利用平面曲线的曲率公式，并忽略高阶微量，得挠曲线的近似微分方程，即勿三丝3EI(4.9)(4.10)(4.11)(4.10)(4.11)将上式积分一次得转角方程为。=4=("3公+。 J EI再积分得挠曲线方程C0 = 皆hxdx + Cx + D式中，为积分常数，它们可由梁的边界条件确定。当梁分为假设干段积分时，积分常 数确实定除需利用边界条件外，还需要利用连续条件。4.3 梁的刚度条件限制梁的最大挠度与最大转角不超过规定的许可数值，就得到梁的刚度条件，即d «同，6 <0(4.12)Imax l I Imax L 材料力学期末重点公式复习4材料力学期末重点公式复习45.1 截面几何性质的定义式列表于下:静矩惯性矩惯性半径惯性积极惯性矩Sv = zdA y ja4=fdA/、" LyzdA=Lp2dASz =1必 J A卜2公2 A5.2惯性矩的平行移轴公式静矩：平面图形面积对某坐标轴的一次矩，如图1-1所示。定义式：Sv=(zdA, Sz=ydA(5-1)量纲为长度的三次方。由于均质薄板的重心与平面图形的形心有相同的坐标zc和yc o那么A - zr = z - dA = Svc Ja)zdA s由此可得薄板重心的坐标Zc为：Zc 一= A Aq同理有儿=c ASc所以形心坐标2°=，儿=理(5-2)c A ° A或 Sy = A - zc 9 Sz = A - yc由式(I-2)得知，假设某坐标轴通过形心轴，那么图形对该轴的静矩等于零，即 打=0 ,2=0 ； zc=0 ,那么S、.=0 ；反之，假设图形对某一轴的静矩等于零，那么该轴必然通 过图形的形心。静矩与所选坐标轴有关，其值可能为正，负或零。如一个平面图形是由几个简单平面图形组成，称为组合平面图形。设第I块分图形的面积为4 ,形心坐标为y； Zq，那么其静矩和形心坐标分别为：Sz =24%，Sy =ZA.Zi=lCi(5-3)>C =-c A JLSa/=1>C =-c A JLSa/=1C AZcf» -1c - A 一 £ZaZ=1(5-4)5.2 惯性矩和惯性半径惯性矩：平面图形对某坐标轴的二次矩，如图-4所示。惯性矩：平面图形对某坐标轴的二次矩，如图-4所示。人丫2dA(5-5)量纲为长度的四次方，恒为正。相应定义yz(5-6)图14惯性矩的概念为图形对y轴和对z轴的惯性半径。组合图形的惯性矩。设Zv, Izi为分图形的惯性矩，那么总图形对同一轴惯性矩为:(5-7)假设以夕表示微面积dA到坐标原点0的距离，那么定义图形对坐标原点。的极惯性矩:In = f p2dA(5-8)p Ja因为：p2 = /+z2,所以极惯性矩与(轴)惯性矩有关系Ip=y2+z2)iA = Iy+Iz(5-9)式(1-9)说明，图形对任意两个互相垂直轴的(轴)惯性矩之和，等于它对该两轴交 点的极惯性矩。下式 Iyz = f yzdA(5-10)J A定义为图形对一对正交轴y、z轴的惯性积。量纲是长度的四次方。Iyz可能 为正，为负或为零。假设y , z轴中有一根为对称轴那么其惯性积为零。§13平行移轴公式由于同一平面图形对于相互平行的两对直角坐标轴的惯性矩或惯性积并不相同，如 果其中一对轴是图形的形心轴(y /)时，如图I-7所示，可得到如下平行移轴公式I、=1 +a2A > >c< L =I7 +b2A(5-11)Z zc/vz = hcc + ahA简单证明之：Ix = £(zc + )2 - £ zc2dA +zcdA + <221dA其中：AZcdA为图形对形心轴yc的静矩，其值应等于零，那么得，y = /% +。2 A同理可证(5-11)中的其它两式。结论：同一平面内对所有相互平行的坐标轴的惯性矩，对形心轴的最小。在使用惯 性积移轴公式时应注意a , b的正负号。把斜截面上的总应力分解成与斜截面垂直的正应力。和相切的切应力与 ,那么其与主应力的关系为an =0/2 +(r2m2 +(r3n2(5-12)=J。：，2 +%2疗 +%2/ 一叫； (5-13)在以。为横坐标、如为纵坐标的坐标系中，由上式所确定的任意斜截面上的正应 力？和切应力却为由三个主应力所确定的三个圆所围成区域(图13.2中阴影)中的一点。由图13.2显见%ax(5-14)图 13.28.学生课程学习要求8.1 学生自学的要求每次课上课前，学生应参照教学单元的详细要求课前预习，针对问题开展自学，充 分利用实验室的实验工程和各种配套资源进行动手，学生带着问题听课，做到课堂内容 的针对性。每次课后及时复习，应结合课程内容，查阅相关文献、参考资料，充分理解课程内 容后，再做作业。每一大单元结束后，要写总结提纲或报告，理清该单元的主要内容、 重点及难点，形成知识体系。8. 2课外阅读的要求要求阅读后面教学资源所列罗的参考资料，课程结束每位学生撰写一份读书报告交 给老师，用加粗、下划线和注解的方式对重点内容进行总结。8. 3课堂讨论的要求进行课堂讨论前，老师会根据要讨论的题目布置相应的资料查阅要求，学生可在图 书馆或其他不同的途径根据老师的要求进行资料的查阅。课堂讨论时围绕问题进行讨 论，发挥学习的主动性。回答以下问题起立回答，尊重老师和同学。课堂讨论是实施探究学习与合作学习的重要途径，它要求学生在教师的适当指导 下，通过讨论和协作主动地建构知识，激发学生的自主意识，培养学生的创新精神，创 新能力和创新思维，提高学生的综合能力，开展学生的良好素质，课堂讨论的形式多样，全班讨论、小组讨论、专题讨论、辩论式讨论、穿插讨论等, 但不管采用哪种形式，都要精心设计、组织，才能充分发挥讨论的作用。本课程课堂讨 论要求学生各抒己见，互相启发，在信息的多项传递过程中巩固已取得知识，能适当解 决一些有争论的、学生难以直接理解的问题，从而获取新的知识。(1)要求大家主动参与。因为这是一个研讨课，我们每个人都有责任为在课堂上进行 的学习做贡献。课堂参与方式既包括提供你的观点（通过讲述），也包括尊重并应答同 学的观点（主动聆听和回应）。（2）在课堂讨论中，希望同一时间只能有一位同学发言，所有同学都会有机会参与讨 论。你们将免受侮辱、恐吓或其他阻止或贬低你们参与讨论的言论。教师将反对和消除 那些贬低或冒犯他人的言语或行为。如果冒犯者不改正，将被取消参与讨论的资格。每学期开学第一堂课老师进行课堂讨论分组，每次上课老师会留5-10分钟时间给 同学进行分组讨论。准备好对教师和其他学生提的问题。提出的问题应该能够引起大家 的讨论，并且不应该是你知道答案的问题；4课程实践的要求本课程是一门实践性较强的课程，开设了课内实验材料力学性能实验通过学生 自己动手做实验，验证和加深所学的理论知识，掌握构件在四种基本变形下的材料力学 性能，重点培养学生工程素质、动手能力、创新意识和能力。要求每位同学必修参加实 验环节。9.课程考核方式及评分规程出勤（迟到、早退等）、作业、报告等的要求所有作业必须在指定的上课时间前上交。不允许迟交。学生应该遵守大学的出勤政 策。在学生手册中可以找到相关出勤政策，缺勤超过15%的学生将被取消考试。每堂课 都要求学生准时出席，上课迟到的学生将视为缺勤。在每节课的上课前会进行点名，不 允许因为工作、旅行、工作面试、车辆问题等导致的缺勤。如果你因为家庭紧急事件、 身体问题不能出席课程，我建议你委托同学将有辅导员或班主任签字的书面请假条交给 老师，最好课前提前通知老师。在每节课之前老师都会查看自己的邮箱。这样老师就能 及时联系到你并告知你需要阅读的材料，以及下节课前你需要完成的任务。8. 2成绩的构成与评分规那么说明1、平时成绩评定依据平时成绩以100分计算，由以下内容构成：出勤情况x 20%+平时作业情况X 20%+期中考试X 60% oa）出勤情况：出勤情况总分为100分，旷课一次扣15分，累计超过总课时的1/3者，取消考核资格。b）作业完成情况：单次作业评分标准：分为 A+, A, A-, B+, B, B-, C+, C, C-, D+, D, D-, E+, E, E一共 15 个等级；（分别对应百分制中的 95, 90, 88, 85, 80, 78, 75, 70, 68, 65, 60, 58, 55, 50,45）作业完成情况评分标准：作业得分，应为各次作业得分数之和除以作业的相应次数。C）期中考试期中考试形式为任课老师自己命题并安排考试以及评卷。9. 3考试形式及说明（含补考）1、期末成绩评定期末考试形式为全体统考，力学教学室统一命题，统一评卷，流水作业。期末最终成绩 二平时成绩X 30%+期末卷面成绩X 70% o 2、补考规定补考采取开学前一周闭卷统一考试，考试成绩=平时成绩X 0%+卷面成绩X100%10-学术诚信规定1考试违规与作弊及杜撰数据、信息等学校规定中声明:“学校的注册学生必须按照学校教师、系科或学院的标准完成他们 的学术工作；作弊和剽窃行为构成欺诈的行为将取消课程学分并给与适当的制裁因 此，任何形式的作弊和剽窃行为将导致成绩不合格，学生将会被提交给合适的学院和学 校有关部门采取行动。(1)学校对作弊的定义为：(a)在发布给学生使用之前，获得或保存考试，测试，小测验的局部或全部的复印件;(b)在考试，测试，小测验中使用笔记，课本或其他信息(除了开卷考试之外)；(c)获得关于考试，测试，小测验的机密信息，而这些并非教师发布的；(d)在考试中给予或交换信息；(e)提出的数据或资料是由其他人或组织所提供的，且把这些据为己有；(f)篡改实验数据或信息；(g)让另外一个人代替自己完成任何学业成绩，而没有专业知识和教师的允许；(h)与其他人合作进行以上一项或多项；以及在没有得到教师允许时，使用之前提交 给其他课程的作业或工程来到达这门课程的要求；(i)为了拖延或防止考试，测试，小测验或其他学业工作呈现伪造的信息。(2) “抄袭”是指在没有获得他人允许情况下，采用和呈现别人的观点来作为自己的想 法或成果，抄袭包括但不限于：(a)直接从其他人的工作中复制单词，句子和段落；(b)从其他人的插图，数字，照片，图画，模型或其他可视的和非语言的资料中进行 复制；(c)把其他人以最终稿或草稿形式的成果作为自己的内容而没有引用来源，例如使用 购买的研究报告。10. 2学术剽窃等提供的实验报告或者课程报告不得抄袭学术论文和文献。11. 课堂规范课堂纪律1、学生应提前10分钟到达上课地点，做好上课准备；假设迟到，应先报告，老师允许后 方可进入教室；上课要遵守课堂纪律，专心听讲，不做与课程无关的事；2、上课时保持安静，专心听讲，做好课堂笔记；2. 6物体系统的平衡；2. 7静定问题和超静定问题；2. 8平面简单桁架的内力计算。5.课程目标5. 1知识与技能方面通过本课程的学习能够：1、具有将一般零部件或结构构件简化为力学简图的初步能力；2、能够分析杆件在拉、压、扭、弯曲时的内力，并作出相应的内力图；3、对杆件的各种基本变形的应力和变形能够熟练掌握其理论计算方法；4、全面系统地了解构件的受力变形、破坏的规律；5、掌握有关构件设计计算的基本概念、基本理论、基本方法及其在工程中的应用；6、在满足强度、刚度和稳定性的前提下，以最经济的代价，为构件选择合适的材料， 设计合理的截面形状和尺寸，为构件设计提供计算依据；7、掌握测定材料力学性能的原理和方法，具有进行实验研究的初步能力；8、具有一点关于能量法及其应用的基础知识；10、对材料疲劳强度有初步认识；11、了解材料力学的新理论，新方法及开展趋向；12、树立正确的设计思想，理论联系实际，解决好经济与平安的矛盾，具备创新精神。5. 2过程与方法方面1、激发学生学习兴趣，吸引学生积极参与在教学过程中，兴趣是学生主动接受知识的动力，让学生在心情愉快、趣味盎然的 环境中学习，不仅可以优化其心理品质，提高学习效率，而且还可以增强学习的内驱力。 因此，在材料力学教学中教师要不断地探寻各种教学方式方法，以激发学生学习材料力 学的兴趣。笔者在教学过程中，主要是通过以下几种方法来激发学生的学习兴趣的：（1） 问题激趣法； 新颖、富有启发性，理论联系实际，贴近学生生活的问题，往往会诱发3、因故暂时要离开课堂，请向老师稍作说明；4、课堂上，不得随便接打手机，应将手机关闭或设为静音。11 . 2课堂礼仪1、进入教室上课要注意自己的着装；不穿短裤、拖鞋、背心，不敞着或披着衣服进教 室。女生不穿超短裙、吊带衫、无袖、低胸的衣服，不穿过高的高跟鞋。衣服的纽扣必 须按照各种服装的规范扣好；2、上课时应衣着大方，夏天不穿背心、短裤、拖鞋进入教室；3、按时去上课，不把食品、饮料带入教室，不在课桌凳上刻、画、写字，不在教室乱 丢废纸等杂物，保持教室清洁卫生；4、迟到者先站在门口向老师说明迟到原因，如果门关着，应轻扣门两下，再开门。待 老师同意进教室后轻步由侧边走至座位处，并轻轻坐下；5、上课过程中有问题应举手经同意后起立提问，老师解答完后，学生应致谢（或点头 表示致谢）后落座，回答老师的问题时应起立，回答完毕须经老师同意后落座；6、授课结束后先感谢老师，再收拾书包，等老师离去后，学生再离开。7、离开教室前收拾好自己座位的卫生，最后离开者要关灯、关窗、锁门；8、对课堂教具、设备要加以保护，不要随便移动，更不得损害。要节约用电，离开教 室时应随手关灯；9、教室内外要保持清洁，不准吸烟、随地吐痰，乱扔纸屑、果皮等杂物；不准将食物 带入教学场所。12 .课程资源教材与参考书教材：1、刘鸿文主编.材料力学I.北京：高等教育出版社,2011.参考书：1、刘鸿文主编.高等材料力学.北京：高等教育出版社,19852、刘鸿文主编.材料力学教程.北京：机械工业出版社,19933、刘鸿文主编.简明材料力学.北京：高等教育苑出版社,20084、孙训芳，方孝淑，关来泰.材料力学I .北京：高等教育出版社，20025、孙训芳.材料力学等编.高等教育出版社6、范钦珊.工程力学教程.高等教育出版社998年7、干光瑜等编.材料力学.高等教育出版社8、苏翼林编.材料力学.高等教育出版社9、顾志荣.材料力学学习方法及解题指导.同济大学出版社12. 2专业学术专著沈观林.复合材料力学M.北京，清华大学出版社，2006周履.复合材料力学M.北京，高等教育出版社，2006徐芝纶.弹性力学（第4版）（上册）M,高等教育出版社，2006铁摩辛柯.弹性理论（第三版）M.北京，高等教育出版社，201312. 3专业刊物应用数学和力学热应力杂志国际非线性力学杂志工程断裂力学理论与应用力学杂志应用力学和工程技术中的计算机方法国际断裂杂志力学学报空气动力学学报结构力学杂志12. 4网络课程资源材料力学一哈尔滨工业大学一张少实一资源共享课太原理工大学材料力学精品课程网站材料力学一北京工业大学一隋允康一资源共享课2005年国家级精品课程 :/course.jingpinke /details?uuid=8a833996-18ac928d-0118-ac928177-0264&objectld=oid:8a833996-18ac928d-0118-ac928f77-0265&courseID=A050035材料力学一西南交通大学一江晓禹一资源共享课2007年国家级精品课程19fb901-0121-9fb90197-005d&objectId=oid:8a833999-219fb90 l-0121-9fb90197-005c&courseID=E070047材料力学一南京航空航天大学一邓宗白一资源共享课2006年国家级精品课程 :/course.jingpinke /details?uuid=8a833996-18ac928d-0118-ac928e00-0062&objectld=oid:8a833996-18ac928d-0118-ac928e00-0063&courseID=A060036石家庄铁道大学材料力学精品课程网站安徽理工大学材料力学精品课程网站长安大学材料力学精品课程网站甘肃农业大学材料力学精品课程网站. 5课外阅读资源Advanced Strength and Applied Stress AnalysisTsinghua publishingMechanics of materials(third edition)Tsinghua pressMechanics of materialsChina machine press.其他必要说明(或建议)12 .学术合作备忘录（契约）阅读课程实施大纲，理解其内容材料力学课程实施大纲在上课前由授课教师提供给学生阅读，学生对大纲中所 阐述的内容进行理解，并可以和老师就相关内容进行交流，学习过程中按照其中的要求 进行预习复习和课外阅读等准备。教师在教学过程中按照实施大纲要求处理各个教学环 节，也可以根据课程的具体进展情况进行局部调整。14. 2同意遵守课程实施大纲中阐述的标准和期望阅读和理解了本课程教学实施大纲内容后，在教学实践中老师和学生同意共同遵守 课程实施大纲中的要求，阐述的内容和期望，以期到达良好的教学效果。学生的探究兴趣，提高学生学习的积极性。例如在讲“应力集中”的概念时，笔者向学 生举“在日常生活中我们总从有缺口的地方容易撕开零食袋”，由于问题比拟实际且贴 近我们的生活，学生探究的欲望被调动起来了，接下来新知识的引入与讲解自然简单多 了。这样就激发了学生学习新知识的兴趣，从而收到较好的教学效果。（2）实用激趣法; 材料力学的实用性常被学生忽视，教师在教学时应重视展现材料力学与现实生活的联 系，使学生体会到材料力学是人类认识自然、认识现实世界的中介和工具。例如：在讲 “压杆稳定”，以日常生活中“怎样有效回收废旧矿泉水瓶”为例，以启发学生从材料 力学角度分析探索、验证并解决现实问题，让学生了解材料力学应用的广泛性、体会材 料力学的应用价值，进而领悟材料力学知识的应用过程。2、理论联系实际，将工程实际问题与理论知识充分结合材料力学是解决工程问题的基础理论，是一种思维方法，为工程提出了解决问题的 途径。日前材料力学教学内容未能随学科的开展而及时调整和更新；课程教学方法落后; 课堂理论教学与实验教学脱。抽象的图示很难和工程挂上钩，初学者不理解所学的日的 和意义，学习兴趣不高。笔者在讲授时始终坚持理论联系实际，将工程实际问题贯穿于 理论知识的讲解中。比方在讲解绪论时，为了让学生充分了解材料力学的研究任务，即强度、刚度和稳 定性问题。在黑板上画一座桥式起重机，和学生一起讨论起重机平安工作的条件，人多 数学生提出大梁和钢索在工作时不能破坏，这样自然引出强度的概念。为保证吊车运行 平稳、振动小，学生能思考到大梁变形和位移不能过大的问题，建立刚度的概念。经过 启发学生讨论千斤顶失稳问题，稳定性的概念也会深刻的印在学生脑海中。随之提出安 全和经济的矛盾关系，自然引出了材料力学的任务。用材料力学的知识和公式解释工程现象，通过理论联系实际更好的理解知识，引发 学生的学习兴趣，到达学以致用。例如用公式Me= 9549P/n解释为什么低速轴比高速轴 直径大；用扭矩图解释为什么不把主动轮放在轴的两端；用梁横截而正应力分布规律解 释为什么铸铁梁截而关于中性轴非对称等等。这些用材料力学知识解释的现象，引起了 学生的极大兴趣，感觉这些力学知识离自己这么近，不再触不可及，真正体会到这些知 识是有用的。特别是在用梁截而抗弯截而系数解释梁竖放比平放好时，学生都抬头看着 头顶的房梁，发出感慨。3、加强材料力学实验材料力学实验是“材料力学”课程的重要组成局部，材料力学实验教学的基本任务 是：帮助学生理解掌握“材料力学”的基本概念和基本理论，使学生掌握材料的力学性 能、测试方法与应力测量的基本方法，培养学生的动手能力，培养学生综合应用理论与 实验手段解决工程问题的能力。理论来源于实践而又被实践所验证，理论教学与实验教 学是相辅相成的，不能相互取代。除了理论教学教授得法外，还必须有实验教学共同完 成，实验教学是为理论教学服务的，但是材料力学实验并不应当停留在单纯理论的验证 上，而必须将培养学生能力作为重点，开设学生独立实验，调动学生学习的积极性，使 学生对实验内容的理解更为深入，对实验操作也做到心中有数，为此，实验课应侧重三 个阶段的培养，即实验观察能力的培养、实验基本技能的培养、独立实验能力的培养。在实验教学中，我们应该借助现代力学手段，为学生提供更多的动手机会，以往由 于实验设备数量有限，人局部实验都是演示性实验，主要是教师演示、学生观看，学生 处于被动地位，不利于培养学生的动手能力。为培养学生的工程意识和科学作风，启发 学生的开创思维，应创造条件采用开放实验室，给学生留有充足的时间，让他们有自己 动手动脑的机会，以充分发挥设备资源的潜力，培养学生学习的兴趣，切实把理论知识 和实验技能密切结合起来，使学生对所学课程有较为形象和深入的理解。4、突出材料力学研究思路的讲解在每一个变形的讲解中加强按层次组织教学内容，突出一条主线，即：实际问题-力 学模型-约束反力-内力（图）-应力分布规律-最大应力（应力状态）-强度条件-强度计算。 这样学生对研究问题的思路方法非常清晰，每讲完一个问题笔者都会去问学生下而该涉 及什么问题，了解了研究思路，学生就很清楚接下来该讲什么了。内容结束时，要求学 生合上书本能说一下本课程都讲了哪些内容，是按什么方式展开的。通过这种方法，学 生一致反映找到了书中的骨架内容，体会到了将书由厚读薄的过程。教学中学生不仅要 获取知识，更要能独立运用知识。明确了材料力学的研究方法和思路后，要求学生每人 写一篇小论文，题目范围是“关于XX问题的设想”。要求写明工程背景，应用力学的内 容，力学模型的描述，准备解决的问题等。不求答案完整、设计完善，只求广开思路， 从不同的方而应用力学知识，尽量具有独特、新颖和实用性，培养解决问题的能力。学 生经过构件的力学简化图示、外荷简化、受力分析、强度计算及合理性分析等内容，完 成了学习的飞跃，使力学理论与生产实践有机结合起来，学生在实践问题中引入理论， 加深理解，调动了积极性，开发了创造力。5 . 3情感、态度与价值观方面材料力学知识不能拷贝、转移。一个人的材料力学知识必须基于个人对经验的操作、 交流，通过反省来主动建构，这就是建构主义的材料力学学习观。它对指导材料力学教 学存在着相当重要的意义。（1）尊重学生在教学中的主体地位。 材料力学学习是学 生在已有材料力学认知能力基础上的建构活动，而不是对材料力学知识的直接翻版。在 材料力学学习中，学生会表现出各种不同的特点，理解同一材料力学知识的方位、程度 上也存在差异。这一切都决定了材料力学教学必须尊重学生的主体地位，考虑每个学生 背景不同，从每个学生的实际出发进行教学，以便更好地发挥每个学生的主观能动性。（2）创造和谐的师生关系，促进学生主动参与 在新课改背景下，现在所提倡的师生 关系是一种以尊重学生，平等地对待学生，热爱学生为基础的关系。教师要看到学生是 开展中的个体，需要对他们进行正确教导，创造一种和谐的、平等的师生关系，以促进 学生主动参与到教学过程中。在教学中教师应以真挚的爱生之情去换取学生对教师的好 感，与学生之间产生情感交流，营造一种融洽的课堂教学气氛，使学生快乐地主动地参 与到学习之中，把学习当成一种享受。（3）强调打好材料力学基础的重要性。 正如 王梓坤先生所说的，“不管是学习材料力学或研究材料力学，都必须循序渐进，每前进 一步都必须立脚稳固，这是材料力学方法中的一个显著特点，其他科学也要循序渐进， 不过材料力学尤为如此。前头没有弄懂，切勿前进。有如登塔，只有一步一步上，才能 到达光辉的顶点”。当然，循序渐进不是简单的重复，而是上升的一个过程。教师既要 引导学生对材料力学知识进行不同方位的理解，又要及时地把学生的学习切入关键。（4） 给学生以适度的指导。 由于受认知开展能力的限制，学生的材料力学学习过程是需 要教师的指导。但随着教学水平的开展和学生学习的慢慢深入，教师应逐渐放手让学生 自己进行独立的学习，减少指导，增加学习中自主探索的成分。所谓“学”的真谛在于 “悟”，教的秘决在于“度”，就是说教师在教学实践中，要针对学生在材料力学学习中 的思维多样性和差异性，进行适当地指导，以提高学生对知识的领悟能力。 “教学 永远是一门遗憾的艺术”，确实，新课程改革形势下的课堂教学也不例外。任何一堂课, 哪怕是千锤百炼的示范课，当我们课后静静反思时，总会觉得有一些小小的缺乏和遗憾。 然而，正是因为可以有一个不断找寻策略、解决缺乏、弥补遗憾的过程，我们的课堂教 学的有效性才有了一次又一次的提升和飞跃。6 .课程内容课程的内容概要第一章绪论（2学时）一、本章的教学目的和要求了解：材料力学的任务与研究对象理解：材料力学的基本假设，杆件变形的基本形式掌握：内力，截面法应力概念，应变概念二、内容提要1 .材料力学的任务与研究对象2 .材料力学的假设3 .外力与内力4 .正应力与切应力5 .正应变与切应变第二章轴向拉伸与压缩（10学时）一、本章的教学目的和要求了解：拉压杆横截面与斜截面上的应力，圣维南原理，拉压杆的强度条件理解：材料在常温静荷下的拉、压力学性能，拉压杆变形，胡克定律、弹性模量和 泊松比，拉压应变概念，应力集中概念掌握：简单拉压静不定问题，连接局部强度计算。二、内容提要1 .轴力与轴力图2 .拉压杆的应力与圣维南原理3 .材料在拉伸与压缩时的力学性能4 .应力集中概念5 .许用应力与强度条件6 .胡克定律与拉压杆的变形7 .简单拉压静不定问题第三章扭转（4学时）一、本章的教学目的和要求了解：轴的动力传递和扭矩计算，切应力互等定理与弯切胡克定律理解：圆轴扭转切应力，薄壁圆筒扭转切应力，剪切弹性模量，抗惯性矩与抗扭截 面系数掌握：扭转强度条件，圆轴扭转变形，扭转刚度条件。二、内容提要1 .引言2 .动力传递与扭矩3 .切应力互等定理与剪切胡克定律4 .圆轴扭转横截面上的应力5 .极惯性矩与抗扭截面系数6 .圆轴扭转破坏与强度条件7 .圆轴扭转变形与刚度条件附录 平面图形的几何性质（2学时）一、本章的教学目的和要求了解：惯性积理解：静矩、形心、惯性矩掌握：平行移轴公式二、内容提要1 .静矩2.形心3.惯性矩5.惯性积6.平行移轴公式第四章弯曲应力（10学时） 一、本章的教学目的和要求了解：梁的计算简图对称弯曲压应力，对称弯曲切应力理解：，弯力、弯矩方程杆件正应力剪应力的强度计算掌握：弯力、弯矩图，弯力、弯矩与载荷集度的微分关系及其应用梁的强度条件 与合理强度设计。二、内容提要2 .引言3 .梁的外力与计算简图4 .剪力与弯矩5 .剪力、弯矩方程与剪力、弯矩图6 .剪力、弯矩与载荷集度间的微分关系7 .非均匀载荷梁的剪力与弯矩8 .对称弯曲正应力9 .对称弯曲切应力10 梁的强度条件与合理强度设计第五章：梁弯曲时的位移（4学时） 一、本章的教学目的和要求了解：梁弯曲时的变形能理解：梁的挠曲线及其近似微分方程掌握：叠加法求梁的挠度和转角二、内容提要1 .梁的挠曲线及其近似微分方程2 .用积分法求梁的挠度和转角3 .根据叠加法求梁的挠度和转角5 .梁的刚度校核6 .提高弯曲刚度的措施第六章简单的超静定问题（6学时）一、学习要求.能正确分析和计算简单拉压超静定问题。1 .能正确分析和计算装配应力和温度应力问题。2 .能进行简单的扭转超静定问题的分析计算。3 . 了解非圆截面杆件和薄壁杆件扭转时最大切应力和变形的计算。4 .掌握弯曲超静定问题的分析方法。二、内容提要.超静定问题的概念1 .静不定问题的解题步骤.拉压超静定问题2 .扭转超静定问题.简单的超静定梁第七章应力状态分析和强度理论（4学时）一、本章的教学目的和要求了解：三向应力状态下的最大应力，广义胡克定律，各向同性材料E、G、的关系, 复杂应力状态下的应变能。理解：强度理论概念，平面应力状态应力分析、极值应力与主应力。掌握：应力状态，平面应力状态下应力、应变分析，应力图，主应力和主平面概念, 常用的四个强度理论。二、内容提要1 .引言2 .平面应力状态应力分析3 .极值应力与主应力4 .复杂应力状态的最大应力5 .广义胡克定律6 .强度理论概述第八章组合变形及连接件的计算（10学时） 一、本章的教学目的和要求了解：组合变形的概念和实例理解：斜弯曲时的应力和强度计算掌握：拉伸（压缩）与弯曲组合时的应力和强度计算；扭转与弯曲组合时的应力和强 度计算，连接件的实用计算方法。二、内容提要1 .组合变形的概念和实例；2 .斜弯曲时的应力和强度计算；3 .拉伸（压缩）与弯曲组合时的应力和强度计算；4 .扭转与弯曲组合时的应力和强度计算。4.连接件的实用计算方法第九章 压杆稳定问题（4学时）一、本章的教学目的和要求了解：压杆稳定概念，两端较支细长压杆临界载荷的欧拉公式，两端非较支细长杆 的临界载荷，长度系数和柔度系数。理解：欧拉公式适用范围，中柔度杆临界应力的经验公式，临界应力总图。掌握：压杆稳定计算，提高压杆稳定性的措施。二、内容提要1 .稳定性概念2 .两端较支细长压杆的临界载荷3 .两端非较支细长压杆的临界载荷4 .中、小柔度杆的临界应力5 .压杆稳定条件与合