《典型工程問題的力學(xué)實驗設(shè)計》課程教學(xué)大綱（本科）

1、典型工程問題的力學(xué)實驗設(shè)計Design of experimental Mechanics on typical engineering issues課程代碼：24460012學(xué)分：2周數(shù)：2周（其中：講課 學(xué)時；設(shè)計 學(xué)時；上機 學(xué)時；辯論 學(xué)時）先修課程：理論力學(xué)、材料力學(xué)、實驗力學(xué)適用專業(yè)：工程力學(xué)教材：（選填）一、課程性質(zhì)與目標(biāo)（一）課程性質(zhì)（說明課程設(shè)計在本科人才培養(yǎng)體系中的定位與主要作用）在專業(yè)課程（實驗力學(xué)、復(fù)合材料、機械振動等）學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，針對典型工程問題進行 力學(xué)實驗設(shè)計。具體研究機械、航空、汽車、土木等工程中的復(fù)合材料、金屬材料等在載荷工況的 作用下力學(xué)響應(yīng)。課程設(shè)計的目

2、的，是使學(xué)生融會貫通本課程所學(xué)專業(yè)理論知識，完成一個較完整的實驗設(shè) 計過程，以加深對所學(xué)理論的理解與應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生綜合運用已學(xué)的基礎(chǔ)理論知識和專業(yè)知識來解 決基本工程測試問題的初步技能，全面分析考慮問題的思想方法、工作方法。要求學(xué)生根據(jù)課堂學(xué) 習(xí)的理論知識和通過實際實驗獲得的實驗技能，設(shè)計工程測試的實驗方案，設(shè)計實驗方案、繪圖、 實驗設(shè)備的選取、實驗的具體實施和編寫設(shè)計文件的能力。增強對工程測試技術(shù)工程實際應(yīng)用的理 解與領(lǐng)會。通過本課程的教學(xué)使學(xué)生進一步強化基本工程測試技術(shù)的技能和技巧，培養(yǎng)獨立運用力 學(xué)理論和方法分析和解決工程中力學(xué)問題的能力。（二）課程目標(biāo)（需包括知識、能力與素質(zhì)方面的內(nèi)容

3、）課程目標(biāo)1:培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)力學(xué)知識（包括材料力學(xué)、實驗力學(xué)、流體力學(xué)等） 的能力；課程目標(biāo)2：培養(yǎng)學(xué)生從工程實際問題出發(fā)，設(shè)計力學(xué)實驗的能力；課程目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生實驗技能、增強動手能力，以及實驗數(shù)據(jù)處理的能力。（三）課程目標(biāo)與專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點的對應(yīng)關(guān)系（認(rèn)證專業(yè)專業(yè)必修課程填寫）本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求指標(biāo)點1m-n.畢業(yè)要求3:掌握工程力學(xué)所需的數(shù)學(xué)、物理學(xué)等基本內(nèi)容，了解機械工程、材料工程等 相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識和挑戰(zhàn)，初步具備從中提煉關(guān)鍵力學(xué)問題并利用基本力學(xué)思維和方法解決問題 的能力；.畢業(yè)要求4:掌握力學(xué)基礎(chǔ)知識和基本理論。掌握理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)、振動 力學(xué)

4、，流體力學(xué)，計算力學(xué)和實驗力學(xué)的理論體系，初步利用力學(xué)思維對自然和工程問題進行機理 性和定量化的建模與描述，明確各種力學(xué)理論的適用范圍與局限性；.畢業(yè)要求5:掌握基本的力學(xué)實驗與數(shù)值計算技能前者包括理論力學(xué)及材料力學(xué)等基礎(chǔ)力 學(xué)實驗與結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測和微納米測試等方面的最新實驗技術(shù)。后者要求具有使用數(shù)值模擬軟件或編 程計算典型工程力學(xué)案例的能力；.畢業(yè)要求6:初步掌握力學(xué)研究的基本方法和手段，具有初步的工程實踐能力，初步具 備發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決與力學(xué)有關(guān)的工程技術(shù)問題的能力；注：課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點對接的單元格中可輸入也可標(biāo)注H、M、L”。課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3

5、畢業(yè)要求3畢業(yè)要求4畢業(yè)要求5畢業(yè)要求6/二、內(nèi)容與進度安排1.內(nèi)容及要求(設(shè)計題目來源、范圍、類型；課程設(shè)計內(nèi)容及要求：分組、工藝方案、圖紙、說明書等)(1)課程設(shè)計選題來源于工程實際問題，由實驗專業(yè)方向指導(dǎo)小組確定；(2)課程設(shè)計選題包含四個模塊：綜合電測模塊：傳感器的選用與安裝，綜合電測實驗的布片方案設(shè)計和數(shù)據(jù)處理；光測力學(xué)模塊：數(shù)字圖像相關(guān)測試方法原理、特點、數(shù)據(jù)處理和工程應(yīng)用；材料動力學(xué)模塊：壓電材料及傳感器介紹，信號采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理軟件使用介紹，工程 應(yīng)用實驗。流體力學(xué)模塊：流體測試元件，儀器的使用，流體工程的應(yīng)用實驗。由學(xué)生根據(jù)專業(yè)開展方向選擇，分組實驗，分組指導(dǎo)；（3）課程設(shè)

6、計要求學(xué)生能根據(jù)所選取的模塊，設(shè)計力學(xué)實驗，進行實驗測試和數(shù)據(jù)處理，要求提交完整的實驗報告、結(jié)果文件、簡要分析報告并能就分析進行口頭匯報。2.進度安排（一周以上的可按周/天填寫，一周以內(nèi)可按天填寫；或按設(shè)計內(nèi)容、模塊填寫）序號設(shè)計內(nèi)容時間支撐的課程目標(biāo)1確定選題、分析問題查 找資料、確定測試方法0.5周1、22根據(jù)選題設(shè)計力學(xué)實 驗、進行實驗測試1.0周1、2、33分析實驗數(shù)據(jù)，形成分 析報告、分組進行辯論 （或匯報）0.5周1、2、3三、考核與成績評定.考核材料（如設(shè)計說明書、圖紙、工藝卡、作業(yè)指導(dǎo)書、流程圖等）.考核要求及權(quán)重注：可根據(jù)實際情況安排考核內(nèi)容?？己藘?nèi)容考核要求考核權(quán)重備注平時表現(xiàn)遵守實習(xí)紀(jì)律、按計劃與指導(dǎo)小組 教師討論、匯報20%實驗報告簡要描述選題背景、詳細(xì)介紹實驗 的內(nèi)容、方法及數(shù)值分析中的注意 事項、對實驗結(jié)果進行合理分析40%辯論（或匯報）能條理清晰地介紹選題及實驗設(shè) 計、結(jié)果分析并就其中的關(guān)鍵力學(xué) 問題回答指導(dǎo)老師的提問40%四、大綱說明（包括：注明課程設(shè)