《工程力學(xué)》課程教學(xué)大綱

《工程力學(xué)》課程教學(xué)大綱一、課程基本情況課程代碼：105133123161課程名稱（中/英文）：工程力學(xué)/EngineeringMechanics課程類別：學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)分：2.5總學(xué)時：40理論學(xué)時：40實(shí)驗/實(shí)踐學(xué)時：0適用專業(yè)：金屬材料工程適用對象：本科先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理教學(xué)環(huán)境：教室、多媒體、線上教學(xué)平臺開課學(xué)院：土木工程學(xué)院二、課程簡介1.課程任務(wù)與目的通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握受力分析的方法，獲取平衡狀態(tài)下構(gòu)件的受力情況，掌握材料力學(xué)的基本概念和基本原理，學(xué)會必要的分析計算方法，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問題的能力，為學(xué)生從事相關(guān)科研和生產(chǎn)工作提供必備的專業(yè)技術(shù)知識。以立德樹人為根本任務(wù)，將社會主義核心價值觀和習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想貫穿在整個教學(xué)過程中，在課程中無縫引入我國歷史上的力學(xué)人物和典故，以及我國在工程建設(shè)中取得的偉大成就，如港珠澳大橋等我國超級工程，引導(dǎo)學(xué)生樹立遠(yuǎn)大理想和愛國主義情懷，樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真細(xì)致、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和職業(yè)道德，全面提高學(xué)生思想政治素質(zhì)。2.對接培養(yǎng)的崗位能力具備專業(yè)相關(guān)的力學(xué)知識，初步具備采用力學(xué)理論對工程實(shí)踐問題進(jìn)行分析與處理的能力。三、課程教學(xué)目標(biāo)1.課程對畢業(yè)要求的支撐[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.2]能夠綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程基礎(chǔ)理論和知識分析金屬材料工程領(lǐng)域相關(guān)的復(fù)雜工程問題。[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.2]能夠綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)以及金屬材料工程的基本原理和專業(yè)知識，對金屬材料工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題進(jìn)行建模。[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3.1]能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)抽象、計算、建模等知識，針對金屬材料工程復(fù)雜工程問題，設(shè)計滿足特定需求的方案或工藝流程。2.課程教學(xué)目標(biāo)對應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，具體內(nèi)容如下教學(xué)目標(biāo)1：能夠?qū)ξ矬w進(jìn)行正確的受力分析，獲取物體靜力平衡狀態(tài)下的受力情況。能夠確定構(gòu)件在載荷作用下的變形形式，并利用相應(yīng)的計算方法對構(gòu)件進(jìn)行校核和設(shè)計。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.2）教學(xué)目標(biāo)2：能夠綜合運(yùn)用工程力學(xué)的理論與方法對復(fù)雜工程問題進(jìn)行建模。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.2）教學(xué)目標(biāo)3：能夠運(yùn)用工程力學(xué)的理論與方法對復(fù)雜工程問題提供方案設(shè)計與優(yōu)化。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3.1）四、教學(xué)課時安排學(xué)時分配主題或知識點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時學(xué)時完成課程教學(xué)目標(biāo)講課實(shí)驗實(shí)踐主題或知識點(diǎn)1工程力學(xué)的基本假設(shè)；變形固體的一般概念；桿件變形的基本形式22目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3主題或知識點(diǎn)2靜力學(xué)公理；約束與約束力；受力分析與受力圖44目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3主題或知識點(diǎn)3平面匯交力系；平面力對點(diǎn)之矩；平面力偶系；平面一般力系的簡化與平衡；物體系的平衡88目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3主題或知識點(diǎn)4力的投影；空間力對點(diǎn)之矩與對軸之矩；空間力系的簡化與平衡22目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3主題或知識點(diǎn)5拉（壓）桿的內(nèi)力、應(yīng)力和變形量計算；材料拉伸和壓縮時的力學(xué)性質(zhì)；強(qiáng)度條件66目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3主題或知識點(diǎn)6薄壁圓筒的扭轉(zhuǎn)；扭矩和扭矩圖；扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算；扭轉(zhuǎn)剛度計算44目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3主題或知識點(diǎn)7靜矩和形心坐標(biāo)；慣性矩和慣性半徑；慣性積；平行移軸公式22目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3主題或知識點(diǎn)8彎曲的概念和實(shí)例；剪力和彎矩；剪力方程和彎曲方程；剪力圖和彎矩圖；載荷集度、剪力和彎矩間的關(guān)系44目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3主題或知識點(diǎn)9純彎曲；純彎曲時的正應(yīng)力；橫力彎曲時的正應(yīng)力；彎曲剪應(yīng)力44目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3主題或知識點(diǎn)10撓曲線近似微分方程；用積分法、疊加法求彎曲變形；簡單靜不定梁的解法44目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3合計4040五、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)設(shè)計主題1緒論及基本概念1.教學(xué)內(nèi)容工程力學(xué)的任務(wù)，工程力學(xué)的基本假設(shè)，變形固體的一般概念，桿件變形的基本形式。2.教學(xué)重點(diǎn)變形固體的一般概念，桿件變形的四種基本形式。3.教學(xué)難點(diǎn)應(yīng)力和內(nèi)力的關(guān)系。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）多媒體教學(xué)，形象教學(xué)，講練結(jié)合，課堂討論。主題2靜力學(xué)基礎(chǔ)1.教學(xué)內(nèi)容靜力學(xué)基本概念，靜力學(xué)公理，約束與約束力，受力分析與受力圖。2.教學(xué)重點(diǎn)常見約束，畫受力圖。3.教學(xué)難點(diǎn)受力分析與受力圖。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）多媒體教學(xué)，形象教學(xué)，講練結(jié)合，課堂討論。主題3平面力系1.教學(xué)內(nèi)容平面匯交力系，平面力對點(diǎn)之矩，平面力偶，平面力偶系，平面一般力系的簡化與平衡，物體系的平衡。2.教學(xué)重點(diǎn)力的投影，力矩，平面力系的平衡，物體系的平衡問題。3.教學(xué)難點(diǎn)力的投影，力對點(diǎn)之矩，力偶，物體系的平衡問題。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）多媒體教學(xué)，形象教學(xué)，講練結(jié)合，課堂討論。主題4空間力系1.教學(xué)內(nèi)容力在空間坐標(biāo)軸上的投影，空間力對點(diǎn)之矩與對軸之矩，空間任意力系的簡化與平衡。2.教學(xué)重點(diǎn)力在軸上投影，力對軸之矩，空間力系的平衡。3.教學(xué)難點(diǎn)空間力系的平衡。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）多媒體教學(xué)，形象教學(xué)，講練結(jié)合，課堂討論。主題5軸向拉伸與壓縮1.教學(xué)內(nèi)容軸向拉伸與壓縮的概念與實(shí)例，軸向拉壓時橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力，直桿軸向拉壓時斜截面上的應(yīng)力，材料在拉伸、壓縮時的力學(xué)性能，失效、安全因數(shù)和強(qiáng)度計算。軸向拉伸或壓縮時的變形量計算。2.教學(xué)重點(diǎn)軸向拉伸與壓縮時橫截面上的內(nèi)力、應(yīng)力、變形量的計算，軸向拉壓的強(qiáng)度計算。3.教學(xué)難點(diǎn)軸向拉伸與壓縮時橫截面上的內(nèi)力、應(yīng)力、變形量的計算，軸向拉壓的強(qiáng)度計算。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）多媒體教學(xué)，形象教學(xué)，講練結(jié)合，課堂討論。主題6扭轉(zhuǎn)1.教學(xué)內(nèi)容外力偶矩的計算，扭矩和扭矩圖，圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力和變形，圓軸扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度計算和剛度計算。2.教學(xué)重點(diǎn)扭矩和扭矩圖，圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力和變形，圓軸扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度計算和剛度計算。3.教學(xué)難點(diǎn)扭矩圖，圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力和變形。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）多媒體教學(xué)，形象教學(xué)，講練結(jié)合，課堂討論。主題7平面圖形的幾何性質(zhì)1.教學(xué)內(nèi)容靜矩和形心坐標(biāo)，慣性矩和慣性半徑，慣性積，平行移軸公式。2.教學(xué)重點(diǎn)平面圖形的靜矩、形心坐標(biāo)和慣性矩，平行移軸公式。3.教學(xué)難點(diǎn)平面圖形的形心坐標(biāo)和慣性矩，平行移軸公式。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）多媒體教學(xué)，形象教學(xué)，講練結(jié)合，課堂討論。主題8彎曲內(nèi)力1.教學(xué)內(nèi)容彎曲的概念和實(shí)例，剪力和彎矩，剪力方程和彎曲方程，載荷集度、剪力和彎矩間的關(guān)系，剪力圖和彎矩圖。2.教學(xué)重點(diǎn)剪力圖和彎矩圖。3.教學(xué)難點(diǎn)剪力圖和彎矩圖。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）多媒體教學(xué)，形象教學(xué)，講練結(jié)合，課堂討論。主題9彎曲應(yīng)力1.教學(xué)內(nèi)容純彎曲的概念，純彎曲時的正應(yīng)力，橫力彎曲時的正應(yīng)力，彎曲剪應(yīng)力，彎曲變形的強(qiáng)度計算。2.教學(xué)重點(diǎn)純彎曲時的正應(yīng)力，彎曲剪應(yīng)力，彎曲變形的強(qiáng)度計算。3.教學(xué)難點(diǎn)純彎曲時的正應(yīng)力，彎曲剪應(yīng)力，彎曲變形的強(qiáng)度計算。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）多媒體教學(xué)，形象教學(xué)，講練結(jié)合，課堂討論。主題10彎曲變形1.教學(xué)內(nèi)容撓曲線近似微分方程，用積分法、疊加法求彎曲變形，簡單靜不定梁的計算。2.教學(xué)重點(diǎn)撓曲線近似微分方程，用積分法、疊加法求彎曲變形。3.教學(xué)難點(diǎn)撓曲線近似微分方程，用積分法、疊加法求彎曲變形。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）多媒體教學(xué)，形象教學(xué)，講練結(jié)合，課堂討論。六、學(xué)生成績評定1.課程考核方式及比例本課程考核學(xué)生獲取知識的能力、應(yīng)用所學(xué)知識分析問題和解決問題能力和創(chuàng)新能力等；考核方式采用出勤、課堂表現(xiàn)、作業(yè)評測、章節(jié)測驗等多種形式、多個階段等全過程的考核，使學(xué)生成績評定更加合理多樣，優(yōu)化課程評價體系，進(jìn)一步提升本課程教學(xué)效果。學(xué)生成績評定表考核方式平時成績期中考試期末考試出勤課堂表現(xiàn)作業(yè)章節(jié)測驗答辯項目小論文實(shí)驗√√√√成績比例%551010702.課程考核方式評價權(quán)重本課程教學(xué)目標(biāo)與考核方式評價權(quán)重如表所示：課程教學(xué)目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)考核評價方式權(quán)重（%）過程性考核期末考試合計出勤及課堂表現(xiàn)作業(yè)及章節(jié)測驗教學(xué)目標(biāo)1指標(biāo)點(diǎn)1.2482840教學(xué)目標(biāo)2指標(biāo)點(diǎn)2.2362130教學(xué)目標(biāo)3指標(biāo)點(diǎn)3.1362130合計1020701003.課程成績評價標(biāo)準(zhǔn)平時成績評定及考核標(biāo)準(zhǔn)考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評估項目及權(quán)重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）出勤及課堂表現(xiàn)（10%）無遲到、早退、曠課現(xiàn)象。積極參加課堂討論，并有自己獨(dú)到的見解，能夠準(zhǔn)確回答問題，并有自己獨(dú)到的見解偶爾有遲到、早退現(xiàn)象。較為積極參加課堂討論，能夠準(zhǔn)確回答問題，并提出自己的見解有遲到、早退現(xiàn)象。能夠主動參加課堂討論，能夠回答問題有遲到、早退、偶爾有曠課現(xiàn)象。參與課堂討論，基本能回答相關(guān)問題遲到、早退、曠課較多。不能有效參加課堂討論，回答不出所有問題作業(yè)（10%）能夠獨(dú)立完成作業(yè)，作業(yè)完成質(zhì)量優(yōu)秀，能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識和理論解決問題，并獲得正確結(jié)論能夠獨(dú)立完成作業(yè)，完成質(zhì)量較高，能夠運(yùn)用所學(xué)知識和理論解決問題，并獲得正確結(jié)論能夠獨(dú)立完成作業(yè)，完成質(zhì)量符合要求，能夠運(yùn)用所學(xué)知識和理論解決問題，并獲得有效結(jié)論基本能夠獨(dú)立完成作業(yè)，部分題目解答存在抄襲現(xiàn)象，運(yùn)用所學(xué)知識和理論解決問題的能力基本符合要求不能獨(dú)立完成作業(yè)，存在明顯抄襲現(xiàn)象，不具備運(yùn)用所學(xué)知識和理論解決問題的能力章節(jié)測驗（10%）完成所有章節(jié)測驗，根據(jù)參考答案評分，總評成績?yōu)閮?yōu)秀完成大部分章節(jié)測驗，根據(jù)參考答案評定分，總評成績?yōu)閮?yōu)良完成大部分章節(jié)測驗，根據(jù)參考答案評分，總評成績?yōu)橹械韧瓿刹糠终鹿?jié)測驗，根據(jù)參考答案評分，總評成績?yōu)榧案駴]有完成章節(jié)測驗，根據(jù)參考答案評分，總評成績不及格課程教學(xué)目標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評估項目及權(quán)重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教學(xué)目標(biāo)1熟練掌握工程力學(xué)的基礎(chǔ)知識和基本方法。具備熟練分析計算物體靜力平衡狀態(tài)下的受力情況的能力。具備從強(qiáng)度和剛度的角度熟練地對構(gòu)件進(jìn)行校核和設(shè)計的能力。準(zhǔn)確掌握工程力學(xué)的基礎(chǔ)知識和基本方法。具備準(zhǔn)確分析計算物體靜力平衡狀態(tài)下的受力情況的能力。具備從強(qiáng)度和剛度的角度準(zhǔn)確地對構(gòu)件進(jìn)行校核和設(shè)計的能力。掌握工程力學(xué)的基礎(chǔ)知識和基本方法。具備分析計算物體靜力平衡狀態(tài)下的受力情況的能力。具備從強(qiáng)度和剛度的角度對構(gòu)件進(jìn)行校核和設(shè)計的能力?；菊莆展こ塘W(xué)的基礎(chǔ)知識和基本方法?；揪邆浞治鲇嬎阄矬w靜力平衡狀態(tài)下的受力情況的能力?；揪邆鋸膹?qiáng)度和剛度的角度對構(gòu)件進(jìn)行校核和設(shè)計的能力。沒有掌握工程力學(xué)的基礎(chǔ)知識和基本方法。不具備分析計算物體靜力平衡狀態(tài)下的受力情況的能力。不具備從強(qiáng)度和剛度的角度對構(gòu)件進(jìn)行校核和設(shè)計的能力。教學(xué)目標(biāo)2能夠熟練運(yùn)用工程力學(xué)的理論與方法對復(fù)雜工程問題進(jìn)行建模。能夠準(zhǔn)確運(yùn)用工程力學(xué)的理論與方法對復(fù)雜工程問題進(jìn)行建模。能夠運(yùn)用工程力學(xué)的理論與方法對復(fù)雜工程問題進(jìn)行建模?；灸軌蜻\(yùn)用工程力學(xué)的理論與方法對復(fù)雜工程問題進(jìn)行建模。不能運(yùn)用工程力學(xué)的理論與方法對復(fù)雜工程問題進(jìn)行建模。教學(xué)目標(biāo)3能夠熟練運(yùn)用工程力學(xué)的理論與方法對復(fù)雜工程問題提供方案設(shè)計與優(yōu)化。能夠準(zhǔn)確運(yùn)用工程力學(xué)的理論與方法對復(fù)雜工程問題提供方案設(shè)計與優(yōu)化。能夠運(yùn)用工程力學(xué)的理論與方法對復(fù)雜工程問題提供方案設(shè)計與優(yōu)化?；灸軌蜻\(yùn)用工程力學(xué)的理論與方法對復(fù)雜工程問題提供方案設(shè)計與優(yōu)化。不能運(yùn)用工程力學(xué)的理論與方法對復(fù)雜工程問題提供方案設(shè)計與優(yōu)化。七、教材、參考書目、重要文獻(xiàn)以及課程網(wǎng)絡(luò)資源建議教材：（1）孟凡深等主編.工程力學(xué).河南科學(xué)技術(shù)出版社,2015（2）唐靜靜等主編.工程力學(xué)(第4版).高等教育出版社,2023主要參考書：（1）北京科技大學(xué)等主編.工程力學(xué)（靜力學(xué)）(第5版).高等教育出版社,2020（2）北京科技大學(xué)等主編.工程力學(xué)