- 材料力學 Ⅰ
- 汪越勝 梁小燕主編
- 1371字
- 2018-12-26 22:20:24
序
力學是大多數工程科學,如土木工程、機械工程、材料工程、航空航天、能源動力、交通運輸、化工等的基礎,是工科學生學習專業知識和技能的基礎課程。不僅如此,力學還有著不同于其他學科的思維方式,是理工科學生應普遍接受的思維訓練之一。
目前,我校的“工程力學”課程被評為國家級精品課程。經過多年的教學實踐,并根據教育部力學課程指導委員會組織討論的教學基本要求和各專業的培養目標、培養計劃,進行了從課程體系、教學內容到教學方法、教學手段等全方位的改革,現已形成了一個針對不同專業的、分層次的課程體系。例如,對于土木類的專業,根據其專業特點及后續課程的需求,強調靜力學和材料力學部分的知識;而對于機電類的專業,則更加注重運動學、動力學等知識;對于其他短學時的課程,則著重于靜力學和材料力學最基礎的知識。同時,還從學生的實際情況出發,實行分級教學:A級為優秀學生班級,重點培養拔尖人才;B級為一般水平學生班級,教學要求比教育部頒布的基本要求稍高;C級為基礎及能力較差的學生班級,課程教學按教育部頒布的教學基本要求執行。
為了適應不同專業的需求,一般是編寫不同的教材;而對于不同層次的分級教學,則主要由老師根據實際情況做出不同的取舍。針對這種情況,我們編寫了這套適用于不同專業和層次的工程力學模塊化的教材,共分為4冊:第1冊為《靜力學》;第2冊為《運動學和動力學》;第3冊為《材料力學Ⅰ》,包括材料力學的基礎部分內容;第4冊為《材料力學Ⅱ》,包括材料力學的擴展內容。不管什么專業,只要是有力學教學的需要,都可以通過自行選擇不同的分冊來得到滿足。例如,對于土木類可選擇第1~3冊和第4冊部分內容;機電類可選擇第1~3冊;其他工科短學時可選擇第1、3冊;數理學科的學生學習經典力學,則可選擇第1、2冊。在每冊中還可靈活取舍內容,根據學生對先修課程掌握的情況而進行分級教學。
除了上面提到的模塊化特點以外,本套教材的編寫還突出了以下特色。
(1) 由淺入深,不斷強化。每部分內容都采取由淺入深的講述方式,便于自學和理解。但在后續講述中會不斷將前面內容系統化,并強調后續內容與先期內容的聯系。
(2) 明確知識要點,加強知識點的聯系。工程力學中的知識點很多,雖然在解決實際的工程問題中最終都會起到作用,但學生在學習過程中對這些知識點的理解卻是相對孤立的。因此,站在一定的高度,闡明各知識點之間的聯系和最終其所發揮的作用,這將非常有利于學生真正掌握力學的思想和解決問題的能力。
(3) 從力學模型的建立和簡化到直接的工程應用。每部分內容都圍繞“力引起物體的運動和變形”這一力學的核心思想,由淺入深地講述從力學模型的建立、簡化直至結果結論的工程應用。采取研究型教學的思想,先提出問題和要達到的目的,再講述為達目的如何建立數學力學模型并簡化。
(4) 強調力學與數學的聯系。包括力學模型的數學化、數學公式的力學圖像解釋和理解。
(5) 定量和定性分析相結合。通過例題和習題,在定量分析結果的基礎上盡可能總結出定性的結論,以幫助學生加強對力學概念的理解,以及獲取直接的工程經驗。
(6) 習題分級。將習題分成三級:基本題、提高題、研究型題,以適應不同專業、不同層次的學生。
限于編者的水平,本套教材作為嘗試,自然在某些方面會存在不足和疏漏,懇請有關專家、教師、學生隨時提出批評和建議,以便我們改進和提高。
編者(yswang@bjtu.edu.cn)
2012年于北京交通大學