《安全工程力學(xué)實驗》課程教學(xué)大綱

1、安全工程力學(xué)實驗課程教學(xué)大綱課程英文名稱：Mechanics experiment of safety engineering課程編號：HZ190120課程類別：工程實踐與畢業(yè)設(shè)計課程性質(zhì)：必修學(xué)分：1學(xué)時：16（其中：理論學(xué)時：0實驗學(xué)時：16）適用專業(yè)：安全工程開課部門：環(huán)境與資源學(xué)院先修課程：高等數(shù)學(xué)，大學(xué)物理D后續(xù)課程：巖土工程基礎(chǔ)、土力學(xué)B、安全檢測與監(jiān)測、建設(shè)工程安全技術(shù)、工業(yè)通風(fēng)與除塵課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備下列能力：1、能夠針對復(fù)雜安全工程問題，選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)檢索和信息查詢；通過文獻(xiàn)研究分析，設(shè)計出合理的實驗方案

2、，并能進(jìn)行設(shè)備組裝。2、能夠針對安全工程問題進(jìn)行實驗，根據(jù)實驗方案完成實驗設(shè)備組裝，安全開展實驗，并采集有效實驗數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并得到實驗結(jié)論。二、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)指標(biāo)點畢業(yè)要求畢業(yè)要求達(dá)成的教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)14.1針對復(fù)雜工程問題，能夠運用安全工程及相關(guān)工程基礎(chǔ)實驗的研究方法和基本測試技術(shù)，在相關(guān)文獻(xiàn)檢索、調(diào)研的基礎(chǔ)上設(shè)計出合理的實驗方案，并開展實驗設(shè)備組裝和實驗系統(tǒng)構(gòu)建。4、研究：能夠基于安全科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對安全問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。（1）實驗預(yù)習(xí)報告（2）實驗報告課程目標(biāo)24.2能夠安全地開展實驗，有

3、效采集實驗數(shù)據(jù)，并能通過對實驗數(shù)據(jù)的處理與分析、信息綜合得到有效的結(jié)論。三、課程教學(xué)內(nèi)容及安排（一）工程力學(xué)類實驗實驗1：脆性材料應(yīng)力應(yīng)變實驗學(xué)時：2 實驗類型：綜合教學(xué)目標(biāo)（1）認(rèn)識壓縮實驗裝置，學(xué)會脆性材料的壓縮應(yīng)力應(yīng)變測量流程。（2）學(xué)會對脆性材料應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)處理方法。2、實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點實驗準(zhǔn)備及預(yù)習(xí)：加工脆性材料樣品及預(yù)習(xí)實驗方案、實驗數(shù)據(jù)測定方法及步驟、數(shù)據(jù)記錄表格設(shè)計課程目標(biāo)14.1測量尺寸，記錄位移和壓力表數(shù)據(jù)、觀察巖石壓縮失效方式課程目標(biāo)24.2= 3 * GB3測量彈性模量及斷裂強度；撰寫報告，總結(jié)脆性材料變形特點。課程目標(biāo)24.23、教學(xué)要求

4、實驗前需要進(jìn)行實驗預(yù)習(xí)，并加工脆性材料實驗樣品。熟悉實驗相關(guān)裝置及儀器設(shè)備；根據(jù)實驗預(yù)習(xí)中設(shè)計的實驗方法和步驟開展實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)，注意觀察斷裂點的出現(xiàn)壓縮設(shè)備安全。實驗完成后，清理和整理儀器設(shè)備，整理實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果。4、主要儀器設(shè)備（1）壓片機（2）巖石取樣機（3）游標(biāo)卡尺實驗2：韌性桿件壓縮臨界應(yīng)力測試學(xué)時：3 實驗類型：設(shè)計研究1、教學(xué)目標(biāo)（1）學(xué)會對不同壓縮桿件進(jìn)行甄別和分類，（2）學(xué)會設(shè)計韌性材料的壓縮實驗，并實現(xiàn)韌性桿件臨界應(yīng)力測試。2、實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點實驗準(zhǔn)備及預(yù)習(xí)：選擇韌性壓縮桿件，選擇細(xì)長桿，中長桿，粗短桿中選擇一種并確定實驗方案課程目

5、標(biāo)14.1測量樣品尺寸，用千分尺測試不同壓力下位移數(shù)據(jù)和數(shù)字壓力表數(shù)據(jù)、觀察韌性桿件壓縮變形方式 課程目標(biāo)24.2= 3 * GB3分析韌性桿件其壓縮臨界應(yīng)力和彈性模量課程目標(biāo)24.23、教學(xué)要求實驗前需要進(jìn)行實驗預(yù)習(xí)，針對自己選擇的桿件模型設(shè)計和加工韌性材料實驗樣品。熟悉實驗相關(guān)裝置及儀器設(shè)備；根據(jù)實驗預(yù)習(xí)中設(shè)計的實驗方法和步驟開展實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)，注意觀察韌性桿件的塑性區(qū)變化形式。實驗完成后，清理和整理儀器設(shè)備，整理實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果。4、主要儀器設(shè)備（1）YP-15T型壓片機（2）電鋸（3）游標(biāo)卡尺（4）電子千分尺(5)數(shù)字壓力表實驗3：金屬材料拉伸實驗學(xué)時：2 實驗類型：綜合1、

6、教學(xué)目標(biāo)學(xué)會采用萬能材料試驗機測量材料彈性模量的方法。2、實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點實驗準(zhǔn)備及預(yù)習(xí)：學(xué)習(xí)材料試驗機的操作和數(shù)據(jù)記錄方式，實驗步驟課程目標(biāo)14.1測量樣品尺寸，用材料實驗機進(jìn)行金屬拉伸實驗 課程目標(biāo)14.1= 3 * GB3由實驗數(shù)據(jù)做實驗報告課程目標(biāo)24.23、教學(xué)要求實驗前需要進(jìn)行實驗預(yù)習(xí)，熟悉實驗步驟，聽老師詳細(xì)講解實驗步驟和實驗數(shù)據(jù)記錄方式。根據(jù)實驗預(yù)習(xí)中步驟開展實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)，注意觀察金屬桿件拉伸前后截面變化形式。實驗完成后，整理實驗數(shù)據(jù)，分析金屬材料的彈性模量和拉伸強度。4、主要儀器設(shè)備（1）萬能材料實驗機（2）電腦實驗4：激光干涉儀測量材料沖

7、擊彈塑性實驗學(xué)時：1 實驗類型：綜合教學(xué)目標(biāo)了解氣炮和激光干涉儀的實驗原理。了解材料動態(tài)加載后的變形特征。在陶瓷或金屬材料中選擇一種，采用沖擊氣炮和激光干涉儀測量其彈塑性特征，了解氣炮和激光干涉儀的實驗原理。2、實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點實驗準(zhǔn)備及預(yù)習(xí)：預(yù)習(xí)激光干涉測量位移的原理課程目標(biāo)14.1參觀氣炮和激光干涉測量組合裝置，測量波陣面的方法，并記錄實驗數(shù)據(jù)課程目標(biāo)14.1= 3 * GB3根據(jù)數(shù)據(jù)采用origin等分析頻率的數(shù)據(jù)課程目標(biāo)24.23、教學(xué)要求實驗前需要進(jìn)行實驗預(yù)習(xí)，熟悉實驗步驟，聽老師詳細(xì)講解實驗步驟和實驗數(shù)據(jù)記錄方式。記錄實驗數(shù)據(jù)，實驗進(jìn)行過程中注意安全。

8、4、主要儀器設(shè)備（1）一級氣炮（2）激光干涉測速儀（3）數(shù)字示波器（二）流體力學(xué)類實驗 （共8課時）實驗1：雷諾實驗學(xué)時：2 實驗類型：綜合1、教學(xué)目標(biāo)（1）觀察層流、紊流的流態(tài)及其轉(zhuǎn)換特征。（2）測定臨界雷諾數(shù),掌握圓管流態(tài)判別準(zhǔn)則。2、實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點實驗準(zhǔn)備及預(yù)習(xí)：預(yù)習(xí)雷諾實驗實驗方案、熟悉雷諾實驗儀操作、實驗數(shù)據(jù)測定方法及步驟、數(shù)據(jù)記錄表格設(shè)計課程目標(biāo)14.1測量水溫，流量、時間和流速、觀察流態(tài)變化課程目標(biāo)24.2= 3 * GB3測定臨界雷諾數(shù)；撰寫報告，總結(jié)圓管流態(tài)判別準(zhǔn)則。課程目標(biāo)24.23、教學(xué)要求實驗前需要進(jìn)行實驗預(yù)習(xí)，熟悉實驗相關(guān)裝置及儀器設(shè)備

9、；根據(jù)實驗預(yù)習(xí)中設(shè)計的實驗方法和步驟開展實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)，注意觀察流態(tài)的轉(zhuǎn)換特征。實驗完成后，清理和整理儀器設(shè)備，整理實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果。4、主要儀器設(shè)備（1）雷諾實驗儀（2）量筒、轉(zhuǎn)子流量計（3）秒表實驗2：能量方程實驗學(xué)時：3 實驗類型：綜合1、教學(xué)目標(biāo)（1）觀察恒定流情況下,水流所具的位置勢能、壓強勢能和動能，以及在各種邊界條件下能量的守恒和轉(zhuǎn)換規(guī)律,加深對能量方程物理意義的理解。（2）理解測壓管水頭線和總水頭線沿程變化的規(guī)律，以及水頭損失現(xiàn)象。（3）理解管流中的真空現(xiàn)象及漸變流過水?dāng)嗝媾c急變流過水?dāng)嗝嫔系膭铀畨簭姺植家?guī)律2、實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點實驗準(zhǔn)備及

10、預(yù)習(xí)：預(yù)習(xí)能量方程實驗方案、熟悉能量方程實驗儀操作、實驗數(shù)據(jù)測定方法及步驟、數(shù)據(jù)記錄表格設(shè)計課程目標(biāo)14.1測量不同管道的總水頭、測壓管水頭課程目標(biāo)24.2= 3 * GB3繪制總水頭線和測壓管水頭線；撰寫實驗分析報告。課程目標(biāo)24.23、教學(xué)要求實驗前需要進(jìn)行實驗預(yù)習(xí)，熟悉實驗相關(guān)裝置及儀器設(shè)備；根據(jù)實驗預(yù)習(xí)中設(shè)計的實驗方法和步驟開展實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)，注意觀察流態(tài)的轉(zhuǎn)換特征。實驗完成后，清理和整理儀器設(shè)備，整理實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果。4、主要儀器設(shè)備（1）能量方程實驗儀（2）轉(zhuǎn)子流量計（3）卡尺實驗3：伯努利方程實驗學(xué)時：3 實驗類型：綜合1、教學(xué)目標(biāo)（1）熟悉流體流動中各種種能量和壓頭的

11、概念及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，加深對伯努利方程式的理解。（2）理解各項能量(或壓頭)隨流速的變化規(guī)律。2、實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點實驗準(zhǔn)備及預(yù)習(xí)：預(yù)習(xí)伯努利方程實驗方案、熟悉伯努利實驗儀操作、實驗數(shù)據(jù)測定方法及步驟、數(shù)據(jù)記錄表格設(shè)計課程目標(biāo)14.1測量管道流量，計算各點速度課程目標(biāo)24.2= 3 * GB3應(yīng)用測壓管測出管段各點全壓和靜壓，分析測壓管水頭線和總水頭線變化趨勢的相關(guān)性；撰寫實驗分析報告。課程目標(biāo)24.23、教學(xué)要求實驗前需要進(jìn)行實驗預(yù)習(xí)，熟悉實驗相關(guān)裝置及儀器設(shè)備；根據(jù)實驗預(yù)習(xí)中設(shè)計的實驗方法和步驟開展實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)，注意觀察流態(tài)的轉(zhuǎn)換特征。實驗完成后，清理和整理

12、儀器設(shè)備，整理實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果。4、主要儀器設(shè)備（1）伯努利方程實驗儀（2）測壓管、皮托管（3）量筒、秒表四、考核要求、方式與成績評定本課程成績評定由實驗預(yù)習(xí)報告、實驗操作和實驗報告三個部分組成，實驗預(yù)習(xí)報告成績占20%，實驗操作成績占30%，實驗報告成績占50%。課程目標(biāo)考核、評價方式及成績比例具體如下：評價環(huán)節(jié)分值評估課程目標(biāo)對應(yīng)畢業(yè)要求實驗預(yù)習(xí)報告20分課程目標(biāo)14.1實驗操作30分課程目標(biāo)24.2實驗報告50分課程目標(biāo)24.2成績評定細(xì)則：過程控制關(guān)注點80100分6079分60分以下實驗預(yù)習(xí)實驗?zāi)康摹⒃硎煜こ潭韧瓿深A(yù)習(xí)報告，實驗方案有創(chuàng)新完成預(yù)習(xí)報告，實驗方案可行基本完成預(yù)習(xí)報告，有實驗方案實驗操作實驗態(tài)度按時實驗，原始記錄完整按時實驗，原始記錄基本完整實驗遲到，原始記錄不完整操作技能實驗過程熟練、操作規(guī)范，動手能力強實驗過程較熟練、操作較規(guī)范，能完成實驗操作實驗過程不太熟練、需要在指導(dǎo)下完成操作操作協(xié)作精神主動做好分配任務(wù)，并能協(xié)同小組成員 完成分配任務(wù)，并與小組成員配合被動參與實驗實驗報告數(shù)據(jù)分析處理能力數(shù)據(jù)整理規(guī)范、結(jié)果正確數(shù)據(jù)整理規(guī)范、結(jié)果基本正確數(shù)據(jù)整理和結(jié)果均有明顯錯誤知識綜合應(yīng)用能力能綜合進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，結(jié)論正確未能對數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，結(jié)論基本正確結(jié)論有錯誤五、大綱說明1