材料力学精品资源共享课

课程简介

课程介绍

材料力学（Mechanics of Materials）是工程类专业技术基础课程，是和工程结构和材料相关的专业学生的一门必修课，是基础课和专业课之间的桥梁。本课程面向机械设计制造及其自动化、农业机械化及其自动化、车辆工程、交通工程、土木工程等专业开设，先修课程包括大学物理、理论力学等。材料力学是一门密切联系工程实际的学科，它的基本概念、基本理论和基本方法，不仅是学习后续课的基础，而且也可以用来解决工程实际问题。

通过本课程学习，要求学生能够从工程实际问题中归类、总结和抽象出力学模型，主要计算工程杆件的拉伸、压缩、扭转、弯曲问题以及各种受力形式的组合问题。通过对结构杆件的受力分析，正确理解构件的强度、刚度和稳定性等基本概念，以及静力平衡、变形几何、物理在求解材料力学问题时的重要作用。能熟练地应用力学基本原理和能量转换概念计算杆件的应力与变形以及分析其强度、刚度与稳定性的能力。课程理论体系完整，紧密结合工程实际，是培养学生工程应用能力和科研素养的重要课程。

1、主要教学内容

课程的任务是掌握工程结构中杆件的强度、刚度和稳定性的有关概念、理论和计算方法。主要教学内容包括：杆件的拉伸压缩变形和强度，应力和应变的定义；材料的力学性能；扭转的变形和强度，剪切强度；弯曲问题的变形，强度的计算；以及杆系的静不定问题和稳定性问题；应力状态分析、广义虎克定律和强度理论；组合变形时的强度及变形计算。实验课主要指导学生测试材料的常规材料力学性能和掌握电测技术测试方法，熟悉了解工程中结构的受力和变形测试技术的基本技能。通过实验课教学，培养学生具有一定的创新性、综合性的实验能力。

2、课程主要特点

课程在变形固体的基本假设的基础上，建立变形固体的力学模型。介绍常用的工程材料，主要是金属材料的力学性能试验和材料力学指标的测定。课程引入较多抽象的概念和概念群，各章内容相对独立。为使学生对本课程的工程应用背景有全面了解，将工程实际引入课堂教学，将抽象的概念用较简单的工程实例来阐明，使学生掌握基本理论和熟练的分析计算能力，为学生利用力学知识和概念分析、解决工程问题打下良好基础。

3、学习方式

本课程以学生为主体、教师为主导，充分利用多媒体和计算机网络技术等现代化教学手段，通过课堂讲授教学、分组实验、作业练习、课堂讨论、答疑辅导、测验考试等环节与学生进行充分交流，多种教学方法和教育技术的灵活使用，力求使教和学达到良好的互动。通过材料力学的学习，要求学生对构件的强度、刚度和稳定性问题有明确的基本概念，掌握必要的理论、比较熟练的计算能力、初步的实验能力和解决工程实际问题的能力，为学习后续课程和进一步提高分析和解决问题的能力奠定扎实的力学基础。

4、使用教材及主要教学参考书：

1）《材料力学（第5版）(I、II)》，刘鸿文，高等教育出版社，2011

2）《材料力学（第4版）(I、II)》，孙训方主编，高等教育出版社，2011

3）《材料力学》(Ⅰ、Ⅱ册)，刘鸿文主编，2009年第5版，高等教育出版社

4）《材料力学》，（第5版）（影印版），（美）R.C.Hibbeler编著，高等教育出版社，2004

5）《材料力学》，范钦珊主编，高等教育出版社，2000

6）《材料力学》，苏翼林主编，天津大学出版社，2001

7）《材料力学》教程（第2版），单辉祖主编，高等教育出版社，2004

8）《Mechanics of materials》，Timoshenko J.Gere，2010年，高等教育出版社

9）《材料力学习题详解》，刘鸿文主编，华中科技大学出版社，2002

10）《材料力学学习指导书》，邱棣华等编，高等教育出版社，2003

11）《力学小问题及全国大学生力学竞赛试题》，高云峰等，清华大学出版社，2003

负责人情况

课程负责人

1.课程负责人

段洁利，女，工学博士，副教授，硕士生导师，中国农业机械学会设施园艺与果蔬机械分会第一届委员会副主任委员，广东省力学学会第九届理事会理事，广东省力学学会第九届理事会教育与科普专业委员会委员，广东省农业智能装备与全程机械化共性关键技术创新团队专题专家，中国农业工程学会高级会员。主要从事农业工程方面的教学和科研。1997年本科毕业于山西农业大学，1998年在天津大学机械学院进修学习，2002年晋升讲师，2003年来华农工作，2007年晋升副教授，2008年硕士毕业于华南农业大学，2018年博士毕业于华南农业大学，2016年在美国华盛顿州立大学进行为期1年的访问学者。从毕业至今一直主讲《材料力学》、《工程力学》、《理论力学》等专业基础课，从事教育教学接近22年，长期致力于教学课程内容、模式和教学方法的研究，主持的教改项目“农业院校工程力学教学方法的创新探索与实践”获2012年华南农业大学教学成果奖二等奖，主要参与的“基于素质链”的工科专业实践教学模式研究与实践”分别获2017年华南农业大学教学成果一等奖和2018年广东省教育教学成果奖（高等教育）二等奖。主要参与的“工程力学教学中整合教学模式的研究与实践”和“设置公开答辩环节，提高毕业设计质量”获2004年华南农业大学教学成果奖二等奖（均排名第二），在学生评教中多学期获得学院的表彰； 2004年、2012年和2016年分别获得华南农业大学“教书育人、管理育人、服务育人”先进个人奖。负责人组织本校学生参与了第八届、第九届、第十届和第十一届周培源全国大学生力学竞赛，包括组队、辅导、指导、协调、对外联系等各项工作，并获国家级和省级荣誉。2014年参加全国第五届基础力学青年教师讲课比赛获优胜奖。2018年获华南农业大学“优秀工会干部”，2019年获广东省教科文卫工会“优秀工会工作积极分子”、华南农业大学“优秀共产党员”、华南农业大学首届“师德标兵”等荣誉称号。承担国家级科研课题3项，省部级科研课题6项，厅局级科研课题4项；以第一作者发表科研论文40余篇，其中EI/SCI检索8篇，以第一作者发表教改论文5篇，软件著作权1项，申请发明专利20多项，已授权8项。

（一）承担的教学与学术研究课题

（1）“材料力学”精品资源共享课建设，广东省精品资源共享课程建设，2016-2019

（2）“材料力学”精品资源共享课建设，华南农业大学精品资源共享课程建设，2015-2018

（3）“基础力学教学团队建设的研究与实践”，华南农业大学教育教学改革项目，2014-2016。

（4）“工程力学教学方法的创新与实践” ，华南农业大学教育教学改革项目，2009-2011。

（5）“专业需求与工程力学教学内容及学时匹配的研究” ，华南农业大学教育教学改革项目，2004-2005。

（6）“十二五”农村领域科技计划预备项目库星火计划：“山地果园施肥机具研制开发”(S2013E000050)，2013.1-2015.12。

（7）广东省农业机械化专项项目：“轻型果园施肥挖穴机具研制”(粤财农[2012]608号)、(粤农计[2013]2号)，2012.12-2013.12。

（8）广东省自然科学基金项目：“香蕉机械落梳方法与机理研究”（2014A030313460），2014.1-2016.12。

（9）“十二五”国家科技计划子课题“农资仓储环境监控装置与系统研制与示范”（2015BAD18B0301），2015.4-2018.3

（10）国家香蕉产业技术体系岗位科学家（CAR-13）主要负责人，2017.1-2020.12

（11）国家自然科学基金“多约束条件下香蕉仿形落梳机理” (51675189),主要参与，2017.1-2020.12

（二）在国内外公开发行刊物上发表的教研和学术论文

（1）“Thinking and Suggestions on Engineering Mechanics Teaching Based on “Education and Training Program of Excellent Engineer” ”， Advanced Materials Research， 2012，Vol（591-593）：2251-2253，EI收录。

（2）“在工程力学教学中应加强习题课和课后作业”，新课程研究，2012，（10）：66-67。

（3）“工程力学教学方法的创新探索与实践”，中国现代教育装备，2011，（7）：56-57,60。

（4）“教师课堂教学质量评价体系的研究”，山西农业大学学报(社会科学版)，2004，3（3）：202－205。

（5）“对机制专业本科人才培养计划的思考与分析”，山西农业大学学报(社会科学版)，2002，1（3）：253－254。

（6）“高水平大学建设背景下材料力学实验教学改革”，实验技术与管理，2016，33(7):214-216。

（7）“反向NQ6非协调元”，固体力学学报，2015，36（6）:499-505。

（8）“仓储转轮除湿系统管道形式参数优化试验”，农业工程学报，2016，32（15）：255-260，EI收录。