Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Машиностроительный институт

Кафедра механики

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по образовательной политике

____________В.Я. Шевченко

«___»______________2012 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Теоретическая механика»

для студентов всех форм обучения

направления подготовки 051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям)

профиля подготовки «Машиностроение и материалообработка»,

профилизации «Сертификация, метрология и управление качеством в машиностроении»; «Технологии и оборудование машиностроения»; «Технологии и технологический менеджмент в сварочном производстве»; «Подъемно-транспортное оборудование»

профиля подготовки «Транспорт»

профилизации «Сервис и эксплуатация автомобильного транспорта»

Екатеринбург

РГППУ

2012

Рабочая программа дисциплины «Теоретическая механика». Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2012. 21 с.

Настоящая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций Примерной основной образовательной программы по направлению подготовки 051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям).

Авторы:	профессор, д.т.н. О.С. Лехов,
	доцент, к.т.н. М.Ю. Туев
Рецензент:	доцент, к.т.н., каф. «Металлургические и роторные машины» УрФУ Е.Ю. Раскатов

Одобрена на заседании кафедры механики. Протокол от «26» января 2012 г. № 5.

Заведующий кафедрой механики

О.С. Лехов

Рекомендована к печати методической комиссией Машиностроительного института РГППУ. Протокол от 15 февраля 2012 г. № 6.

Председатель методической комиссии МаИ РГППУ		А.В. Песков
СОГЛАСОВАНО Зав. сектором инспектирования ИМО УМУ		С. В. Пеннер
Директор МаИ.		А.А. Жученко

© ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2012

© Туев М.Ю., 2012

ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Курс «Теоретическая механика» является базовой общеинженерной дисциплиной. Теоретическая механика, являясь одной из фундаментальных общенаучных дисциплин общетехнического цикла, закладывает основы для изучения важнейших в рамках общего инженерного образования дисциплин, таких как сопротивление материалов, теория машин и механизмов, детали машин, а также специальных инженерных дисциплин.

Теоретическая механика опирается на закономерности механического взаимодействия материальных тел, изучаемых в курсе физики, и использует современные математические методы расчета.

Целью изучения курса, соотнесенной с общими целями ООП ВПО, является формирование общетехнической базы отраслевой подготовки и технического мировоззрения за счет развития инженерного мышления и расширения кругозора, на основе которых будущий специалист сумеет самостоятельно овладевать новыми знаниями в условиях постоянного развития науки и производства. Данное требование обусловлено областью профессиональной деятельности выпускника: осуществлять подготовку по техническим профессиям и специальностям в образовательных учреждениях по программам учащихся начального, среднего и дополнительного профессионального образования, учебно-курсовой сети предприятий и организаций, в центрах по подготовке, переподготовке и повышению квалификации рабочих и специалистов, а также в службе занятости населения.

Для приобретения умений и навыков, необходимых для профессиональной деятельности, изучение дисциплины «Теоретическая механика» преследует решение следующих задач:

1) обучение общим принципам построению моделей процессов и алгоритмов расчетов изделий машиностроения по основным критериям работоспособности в условиях эксплуатации, а также в процессе его модернизации или создания нового.

2) овладение методами теоретического анализа конструкций, механизмов, узлов и деталей машин, а также изучение основ конструирования механизмов и машин.

3) формирование навыков использования технической справочной литературы и современной вычислительной техники.

МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП

Дисциплина «Теоретическая механика» относится к вариативной части (в2-2) математического, естественнонаучного и обще-профессионального цикла и является переходной от базовой части к профессиональному циклу. Она дает возможность расширения и углубления базовых знаний и навыков для успешной профессиональной деятельности и для продолжения обучения в магистратуре.

Изучение курса рассчитано на семестр (2^й и 3^й), поэтому входные знания по перечисленным выше разделам могут быть также разграничены на отдельные части и оцениваться по мере освоения базовых дисциплин в первом и втором семестрах.

Для изучения данной учебной дисциплины необходимы следующие знания, умения и навыки, формируемые предшествующими дисциплинами:

2.1. Из курса «Математика»:

Знания: основных соотношений в прямоугольном и косоугольном треугольниках, элементов линейной алгебры и аналитической геометрии (уравнение прямой линии; уравнение окружности; уравнение эллипса в ка­но­нической и параметрической формах; уравнение параболы), основных понятий векторной алгебры (вектор и модуль вектора, единичный вектор, проекция вектора на оси координат); геометрического смысла производной; фор­му­лы Ньютона­-Лейбница; таблицу основных интегралов

Умения: решать системы линейных уравнений; осуществлять действия над векторами (сумма и разность векторов, умножение вектора на скаляр, векторное произведение); находить экстремум и точки перегиба; решать простейшие однородные и неоднородные дифференциальные уравнения 1-го и 2‑го порядка

Владения: находить производные элементарных функций; решать определенные и неопределенные интегралы

2.2. Из курса «Физика»:

Знания: кинематических характеристик точки (тела) при равномерном и равнопеременном движениях; кинематических характеристик тела при его поступательном и вращательном движениях

Умения: решать простейшие задачи с использованием законов Галилея-Ньютона

Владения: определять работу и мощность.

2.3. Из курса «Начертательная геометрия и компьютерная инженерная графика»: задание точки, прямой, плоскости и многогранников на комплексном чертеже; оформление чертежей; элементы геометрии деталей; изображения, надписи, обозначения; аксонометрические изображения; поверхности; точки и линии на поверхности; пересечение поверхностей; сечения и разрезы

2.4. Из курса «Информатика»: технические и программные средства реализации информационных процессов; модели решения и виды задач; алгоритмизация и программирование; базы данных; программное обеспечение и технологии программирования; компьютерный практикум

Перечень последующих учебных дисциплин, для которых необходимы знания, умения и навыки, формируемые данной учебной дисциплиной:

- Оборудование механосборочных производств и средства автоматизации;

- Технологическая оснастка и инструментальное обеспечение современных производств;

- Сопротивление материалов;

- Теория машин и механизмов;

- Сервис и эксплуатация автомобильного транспорта;

- Технологии и технологический менеджмент в сварочном производстве.

КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Дисциплина «Теоретическая механика» является базовой для последующих специальных дисциплин, обеспечивая фундаментальную общеинженерную подготовку, необходимую для формирования обязательных профессиональных компетенций будущего специалиста.

В результате изучения дисциплины студент должен приобрести следующие общекультурные и профессиональные компетенции, соотнесенные с общими целями ООП ВПО:

общекультурные компетенции:

а) готовность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессионально-педагогической деятельности (ОК-17);

б) готовность применять математический аппарат решения прикладных задач в области механики;

профессиональные компетенции:

а) готовность к участию в исследованиях проблем, возникающих в процессе подготовки рабочих (специалистов);

б) готовность к поиску, созданию, распространению, применению новшеств и творчества в образовательном процессе для решения профессионально-педагогических задач;

в) готовность к конструированию содержания учебного материала по общепрофессиональной и специальной подготовке рабочих (специалистов) (ПК-20);

г) готовность к формированию профессиональной компетентности рабочего (специалиста) соответствующего квалификационного уровня.

В результате освоения дисциплины «Теоретическая механика» обучающийся должен

• знать:

- условия равновесия статики;

- способы определения и преобразования сил и моментов;

- основные законы механики;

- основные теоремы механики;

- принципы сведения динамической системы к равновесному состоянию;

- виды движения, скорости и ускорения точек и твердых тел;

- связь кинематических и силовых характеристик для различных видов и стадий движения;

• уметь:

- определять и производить действия с силами и моментами сил;

- составлять и решать уравнения равновесия в различных формах их представления;

- определять положения центра тяжести линий, плоских фигур, объемных тел;

- идентифицировать вид движения механической системы и её элементов;

- определять скорости и ускорения точек и тел;

- определять силы, действующие на тело, закон движения которого известен;

- определять моменты инерции тел типовой формы;

- определять статистические и динамические реакции связей;

- определять силы инерции и моменты сил инерции;

- составлять и решать уравнения движения для случая плоского движения;

• владеть:

- методикой приведения произвольной системы сил к главному вектору и главному моменту;

- методикой использования условий равновесия;

- методами определения скоростей и ускорений точек и тел для простых и сложных видов движений;

- методикой определения инерционных нагрузок.

профильно- специализированные компетенции:

- способен учувствовать в разработке проектной и рабочей технической документации машиностроительного производства;

- способен к освоению современных технологий и процессов;

- способен анализировать типологию, устройство и принцип работы оборудования;

- имеет представление об условиях статического равновесия и способах преобразовании сил и моментов;

- имеет представление о видах движения, скорости, ускорении, силовых и энергетических характеристиках механизмов;

- способен проектировать технологические процессы механической обработки деталей и сборки изделий машиностроения;

- понимает перспективы развития машиностроительного производства;

- способен анализировать конструктивные особенности транспортных и технологических машин, определять их функциональную надёжность, производить диагностирование их систем, готов к освоению новых конструкций транспортных средств, технологического оборудования и технологий.

СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ

1. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц:

180 часа, из них 70 аудиторных часов.

Распределение учебной нагрузки по дисциплине составляет:

● аудиторная – 2 часа в неделю во 2-м семестре; 2 часа в неделю в 3-м семестре;

● самостоятельная работа студентов – 3 часа в неделю во 2-м семестре;

3 часа в неделю в 3-м семестре.

Таблица 1