《机械CAE技术》课程教学大纲
一、课程与任课教师基本信息
二、课程简介
本课程是机械设计制造及其自动化专业的学科选修课。它的教学目的和任务是使学生掌握有限元法基本原理,为进一步应用有限元法解决复杂的工程问题打下基础。
三、课程目标
结合专业培养目标,提出本课程要达到的目标。这些目标包括:
1、知识与技能目标
了解有限元法的特点及利用有限元分析结构的基本步骤;理解杆、梁、板单元刚度矩阵的推导方法;理解常用非节点载荷的处理方法;学会将一般的工程问题归结为有限元力学模型的方法,并能上机计算。
2、过程与方法目标
保留了传统教学手段“粉笔+黑板+模型”的合理内核,同时积极开发、利用多媒体资源,形成全方位的立体化的教学手段,从而达到“减压增趣”、“提智扩能”的教学目标。
3、情感、态度与价值观发展目标
有限元分析属学科选修课。根据21世纪教育教学改革“宽口径、厚基础、高素质、强能力”的原则,学生应有较好的素质结构、较全面的知识结构。有限元分析理论性强,与各类工程技术有着密切的联系,因此处理工程问题的能力是学习该课程学生的必备素质。学生应重视本课程在素质培养中的作用,本着对自己、对社会高度负责的态度搞好课程学习。体现在学习中,具体要做到:明确学习目标,端正学习态度,培养学习兴趣,认真完成每个学习环节。同时,积极落实人才培养计划,使自己成为出色的、受社会所欢迎的工程技术人才。
四、与前后课程的联系
前导课程:高等数学、线性代数、材料力学、弹性力学。
后续课程:有关专业课。
五、教材选用与参考书
1、选用教材:王元汉 李丽娟 李银平 编著,《有限元法基础与程序设计》,华南理工大学出版社。:
2、参考书:杨荣柏 主编,《机械结构分析的有限元法》,华中科技大学出版社。
张桐生 张富德 编著,《简明有限元法及其应用》,地震出版社,
六、课程进度表
周
次
|
教学主题
|
要点与重点
|
要求
|
学时
|
1
|
绪论
|
有限元的基本概念、
发展状况
|
了解有限元的基本概念、发展状况和基本步骤( 结构离散化、单元分析、 整体分析)
|
2
|
2
|
空间桁架有限元法
|
原理和实例
|
熟悉直刚法的原理和解题的基本步骤,能用手算分析、计算简单的桁架问题。
|
7
|
4
|
刚架的有限元法
|
原理和实例
|
熟悉平面梁的原理和解题的基本步骤,能用手算分析、计算简单的平面梁问题。
|
7
|
6
|
平面问题的有限元法
|
三角形常应变单元
|
明确有限元法的实质,熟悉平面问题三角形常应变单元的原理和解题的基本步骤,能用手算分析、计算简单的连续弹性体问题。
|
6
|
8
|
高阶单元
|
原理和思路
|
了解四结点矩形单元、六结点三角形单元、四结点四边形等参数单元、八结点四边形等参数单元等的原理和思路。
|
4
|
9
|
上机
|
|
|
6
|
七、教学方法
教师是教学活动的主导者,教学方法是决定施教效果的主要因素。
培养学生的能力是本课程的核心任务,但这种能力的形成是艰苦的,绝非一蹴而就。为达教学目的,适度强化、逐渐推进的教学方式是必需的。在授课过程中,需要适时启用已学过的知识点。为增强授课效果,有时还辅以手势等示意方式。分析、启发是良好的教学方法,将伴随整个教学过程。
教学手段是教学方法的重要补充,是保证施教效果的重要因素。根据本课程特点,采用多媒体与板书结合。多媒体的作用在于提高授课效率,并使形体视频化、动态化;教案、资料以及实现课下互动等。
八、对学生的学习要求
1、学习本课程的方法、策略及教育资源的利用。
费解、不易学是本课程的特点,随着教学的推进,会逐渐传导至部分学生,且历来如此。原因来自多方面,如学习内容、态度、方法等,其中态度、方法是关键因素。
态度决定一切。正确的学习态度应是勤字当头,善于思考,知难而上。考虑到课程内容的前后关联性,从学习一开始就要弄清每个知识点,不留学习死角。反之,懈怠与知识链断裂是导致学习滑坡、失败的主要诱因。就学习方法而言,及时的预习、复习、做题是至关重要的。
巧用教育资源也有助于提高学习效果。可从图书馆借阅有关的辅学材料,扩展学习内容;可登录众多的精品课程网站,浏览感兴趣的素材;可参观生产实习中心,培育工程意识。
实践表明,这些措施对于化解学习难度、顺利掌握本课程知识有着重要的意义。
2、学生必须阅读的论著,建议学生阅读的论著。
为保证教学质量,建议学生借阅其他版本的教材以供参考。
3、学生完成本课程每周须耗费的时间。
根据教学规律测算,掌握本课程内容,学生在课内外应花费的时间比大致为1:1.5~1:2 。具体地,每周课内2学时,课外约为3~4学时。
4、学生的上课、讨论、答疑、提交作业(论文)单元测试、期末考试的等方面的要求。
上课要求:专心听讲,简单做笔记。教案可下载,板图可用手机拍下。
答疑讨论:视情况定;非集中进行。
作业安排:原则上,每章均布置作业,且要求下次上课时提交。
单元测试:视情况定,随堂进行。
期末考试:开卷考试。
5、学生参与教学评价要求。
在课程结束前1-2周内,学校将组织学生参加网上评教活动。评教是每位学生的责任和义务,学生应积极参与,认真回答调查问卷,客观公正地评价本课程及任课教师的教学效果。评教对促进教学工作、提高教学质量有着重要的意义。
九、成绩评定方法及标准
考核内容
|
观测点
|
权重
|
到堂情况
|
迟到、早退、旷课、课堂纪律
|
5%
|
课堂讨论
|
态度、效果
|
2%
|
完成作业
|
次数,质量,是否按时,是否抄袭
|
12%
|
实验(实训)
|
态度、效果
|
6%
|
单元测试
|
(按正误情况定)
|
5%
|
期末考核
|
(按评分标准定)
|
70%
|
考试方式
|
开卷■ 闭卷□ 课程论文□ 实操□
|
十、院(系、部)教学委员会审查意见
我院(系、部)教学委员会已对本课程教学大纲进行了审查,同意执行。
院(系、部)教学委员会主任签名:田君 日期: 2015 年 9 月1 日
|