工程力學(西南交通大學建設的慕課)

工程力學是西南交通大學建設的慕課、國家精品線上開放課程，於2014年10月20日在中國大學MOOC首次開設，該課程授課教師為蔣晗、沈火明、王弘。據2021年8月中國大學MOOC官網顯示，該課程已開課9次。

該課程共包括課程概論、靜力學基礎、平面力系、摩擦、空間力系和重心、拉伸和壓縮、扭轉、彎曲、應力狀態分析和強度理論、組合變形、壓桿的穩定性這十一講內容。

基本介紹

• 中文名：工程力學
• 授課教師：蔣晗、沈火明、王弘
• 建設院校：西南交通大學
• 首開時間：2014年10月20日
• 授課平台：中國大學MOOC
• 類別：慕課、國家精品線上開放課程

課程性質

課程定位

工程力學課程是一門理論性較強的技術基礎課，許多工程實際問題的解決，要用到工程力學的基本理論，和以它為基礎的其它學科的專門知識。

適應專業

該課程適用於土木工程、機械工程、材料科學與工程、水利工程、交通運輸工程、地質工程、電氣工程、環境工程等專業。

課程簡介

工程力學課程主要包括“靜力學”和“材料力學”兩部分，“靜力學”研究物體的受力和平衡規律，“材料力學”研究物體在外力作用下的變形和失效現象。介紹了靜力學的基本概念、力系的簡化和平衡、物體系統的平衡問題、摩擦平衡問題、平面簡單桁架的內力計算、桿件的拉伸與壓縮、圓軸的扭轉、梁的彎曲問題、平面應力狀態理論、壓桿穩定等知識。

課程大綱

第1-5次開課

第1講 課程概論 第2講 靜力學基礎 知識點1 靜力學公理 知識點2 約束和約束力 知識點3 物體的受力分析和受力圖 第3講 平面力系 知識點1 平面匯交力系的合成與平衡 知識點2 平面力偶系的合成與平衡 知識點3 平面任意力系的簡化 知識點4 平面任意力系的平衡 知識點5 物體系統的平衡 知識點6 平面簡單桁架的內力計算 第4講 摩擦 知識點1 滑動摩擦與滾動摩阻 知識點2 考慮摩擦時的物體平衡問題 第5講 空間力系和重心 知識點1 空間力系的簡化 知識點2 空間力系的平衡 知識點3 物體的重心 第6講 拉伸和壓縮 知識點1 軸力與軸力圖 知識點2 橫截面上的應力 知識點3 強度計算 知識點4 變形與位移 知識點5 低碳鋼和鑄鐵受拉伸和壓縮時的力學性能 知識點6 簡單的拉、壓超靜定問題 知識點7 剪下與擠壓的實用計算

第7講 扭轉 知識點1 扭矩與扭矩圖 知識點2 薄壁圓筒扭轉時的應力和變形 知識點3 圓桿扭轉時的應力 知識點4 圓桿扭轉時的變形 知識點5 強度條件及剛度條件 知識點6 矩形截面的扭轉 第8章 彎曲 知識點1 剪力圖和彎矩圖 知識點2 彎曲正應力 知識點3 彎曲切應力 知識點4 梁的強度條件 知識點5 撓度和轉角 知識點6 超靜定梁 第9講 應力狀態分析和強度理論 知識點1 平面應力狀態分析 知識點2 三向應力狀態 知識點3 強度理論及其套用 第10講 組合變形 知識點1 拉伸（或壓縮）與彎曲組合 知識點2 扭轉與彎曲組合 第11講 壓桿的穩定性 知識點1 壓桿穩定的概念 知識點2 細長中心壓桿的臨界荷載 知識點3 歐拉公式的適用範圍與臨界應力總圖 知識點4 壓桿的穩定條件和穩定性校核

第6-9次開課

第一周 第一周單元測驗 第一講 課程概論 第二講 靜力學基礎 第二周 第二周單元測驗 第三講 平面力系 第三周 第四講 摩擦 第三周單元測驗 第四周 第四周單元測驗 第五講 空間力系和重心 第五周 第六講 拉伸和壓縮（第一部分）

第六周 第六周單元測驗 第六講 拉伸和壓縮（第二部分） 第七周 第七周 扭轉單元測驗 第七講 扭轉 第八周 第八周 彎曲單元測驗 第八講 彎曲 第九周 第九周 應力狀態分析和強度理論單元測驗 第九講 應力狀態分析和強度理論 第十一周 第十一周 壓桿穩定性單元測驗 第十一講 壓桿的穩定性

（註：課程大綱排版從左到右列）

開課信息

開課次數	開課時間	授課教師	學時安排	參與人數
第1次開課	2014年10月20日~2015年01月30日	蔣晗、沈火明、王弘	3-5小時每周	4524人
第2次開課	2016年02月29日~2016年05月20日	沈火明		4925人
第3次開課	2016年10月08日~2017年01月11日		4小時每周	5922人
第4次開課	2017年04月17日~2017年07月10日		2-4小時每周	6013人
第5次開課	2017年09月18日~2017年12月18日		3-4小時每周	9598人
第6次開課	2018年04月09日~2018年07月09日		3-5小時每周	3856人
第7次開課	2018年09月10日~2018年12月31日			8026人
第8次開課	2019年09月02日~2020年01月13日			4930人
第9次開課	2020年02月28日~2020年09月03日	蔣晗、沈火明	4小時每周	11485人
參考資料來源：

課程特色

在該課程的講授過程中，強調基礎理論知識與實驗、實踐有機結合，課程設計有演示實驗環節。同時該課程研製了網上作業系統，學生除完成該課程要求的作業外，還可另外通過課程連結在網上進行對應該課程的作業，以鞏固課程的學習成果。通過課程的學習，可以培養學生具有較好的分析問題和解決問題的能力，使學生有較熟練的計算能力和一定的實驗分析能力。

教學目標

通過課程視頻學習、練習和線上討論，使學習者能夠掌握靜力學的基本概念、力系的簡化和平衡、物體系統的平衡、考慮摩擦時物體的平衡、平面簡單桁架的內力計算、桿件的拉伸與壓縮、圓軸的扭轉、梁的彎曲、平面應力狀態理論、壓桿穩定、組合變形等知識點，培養學習者具有較好的分析問題、發現問題和解決問題的能力，培養較好的計算能力和實驗分析能力，也為後續專業學習打下基礎。

學習預備

預備知識

該課程需具備高等數學、線性代數、大學物理等知識。

學習資料

書名	作者	ISBN	出版年份	出版社
《工程力學教程（第3版）》	奚紹中、邱秉權主編，邱秉權、沈火明修訂	978-7-04-044768-2	2016	高等教育出版社
《工程力學教程（第4版）》	奚紹中、邱秉權主編，邱秉權、沈火明修訂	978-7-04-052453-6	2019
《材料力學（英文版）（原書第7版）》	James M. Gere, Barry J. Goodn.	—	2011	機械工業出版社
《材料力學（英文版）（原書第6版）》	Ferdiannd P. Beer，E. Russell Johnston，John T. Dewolf，David F.Mazurek	978-7-111-35011-8	2013

（參考資料來源：）

考核標準

該課程平時單元測驗占40%，期末考試占60%。

合格：課程總成績60分至84分；

優秀：課程總成績85分至100分。

所獲榮譽

2017年12月26日，該課程被中華人民共和國教育部評為“2017年國家精品線上開放課程”。

教師簡介

王弘，男，博士，西南交通大學教授、博士生導師。

沈火明，男，江蘇蘇州人，1968年生，博士，西南交通大學教授、博士生導師。

蔣晗，博士，西南交通大學教授、博士生導師，主要研究高分子材料力學性能、表面破壞與損傷、材料本構與數值仿真等方面。