《材料力學(xué)課程》課程教學(xué)大綱

《材料力學(xué)》課程教學(xué)大綱一、課程簡介課程中文名材料力學(xué)課程英文名MaterialsMechanics雙語授課□是否課程代碼24112007課程學(xué)分3.5總學(xué)時數(shù)56課程類別□通識教育課程□公共基礎(chǔ)課程專業(yè)教育課程□綜合實踐課程□教師教育課程課程性質(zhì)必修□選修□其他課程形態(tài)□線上線下□線上線下混合式□社會實踐□虛擬仿真實驗教學(xué)考核方式閉卷□開卷□課程論文□課程作品□匯報展示□報告課堂表現(xiàn)階段性測試平時作業(yè)□其他（可多選）開課學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院開課系(教研室)材料成型及控制工程面向?qū)I(yè)材料成型及控制工程開課學(xué)期第4學(xué)期先修課程高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、理論力學(xué)后續(xù)課程材料成型原理、沖壓工藝及模具設(shè)計、材料連接原理與技術(shù)選用教材1.范存新主編.《材料力學(xué)》（第2版）[M].重慶大學(xué)出版社,2021.參考書目1.范欽珊主編.《材料力學(xué)》[M].高等教育出版社,2005.2.金忠謀主編.《材料力學(xué)》[M].機(jī)械工業(yè)出版社出版社,2009.3.陳建橋主編.《材料力學(xué)》[M].華中科技大學(xué)出版社出版社,2001.4.同濟(jì)大學(xué)航空航天與力學(xué)學(xué)院基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)研究部編.《材料力學(xué)》[M].同濟(jì)大學(xué)出社,2011年.課程資源中國大學(xué)MOOC官網(wǎng)，大連理工大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、湖南大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)的《材料力學(xué)》課程的在線自主學(xué)習(xí)。課程簡介材料力學(xué)是研究結(jié)構(gòu)構(gòu)件和機(jī)械零件承載能力的一門專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科。其基本任務(wù)是：將工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械中的簡單構(gòu)件簡化為一維桿件，計算桿中的應(yīng)力、變形并研究桿的穩(wěn)定性，以保證結(jié)構(gòu)能承受預(yù)定的載荷。通過學(xué)習(xí)本門課程，學(xué)生應(yīng)能夠理解材料力學(xué)的基本原理和概念；分析和解釋材料的力學(xué)行為，能夠運(yùn)用材料力學(xué)理論知識解決實際工程問題，如結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇；具備使用計算工具進(jìn)行材料力學(xué)模擬和數(shù)值計算的能力。二、課程目標(biāo)表1課程目標(biāo)序號具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1理解材料力學(xué)的基本概念、基本理論、基本變形。掌握各種基本變形和組合變形桿件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性分析方法，培養(yǎng)學(xué)生比較熟練的計算能力和分析能力。課程目標(biāo)2掌握材料力學(xué)分析研究問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生抽象化能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，解決材料成型及控制工程過程中的復(fù)雜工程問題具備對實際問題。課程目標(biāo)3培養(yǎng)學(xué)生初步的實驗?zāi)芰?、表達(dá)能力、自學(xué)能力以及團(tuán)隊合作能力，通過自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)拓展學(xué)生的知識，培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才；具有高度的社會責(zé)任感、愛國主義情懷、辨證唯物主義的科學(xué)世界觀和正確的人生價值觀。表2課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)畢業(yè)要求4：研究：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對材料成型工藝、模具設(shè)計與制造過程中復(fù)雜工程問題進(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。【H】指標(biāo)點4.2：能夠根據(jù)對象特征，選擇研究路線，設(shè)計實驗方案?！綡】課程目標(biāo)1畢業(yè)要求4：研究：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對材料成型工藝、模具設(shè)計與制造過程中復(fù)雜工程問題進(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?！綡】指標(biāo)點4.3：能夠根據(jù)實驗方案構(gòu)建實驗系統(tǒng)，安全地開展實驗，正確地采集實驗數(shù)據(jù)?！綡】課程目標(biāo)2畢業(yè)要求4：研究：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對材料成型工藝、模具設(shè)計與制造過程中復(fù)雜工程問題進(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?！綡】指標(biāo)點4.4：通過實驗獲得有效數(shù)據(jù)，能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進(jìn)行合理分析和解釋，得出有效結(jié)論?！綥】課程目標(biāo)3三、課程學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法（一）理論學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求表3課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系序號課程模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)重點難點教學(xué)方法學(xué)時1單一變形下的構(gòu)件設(shè)計1.相關(guān)基本概念、定理和公式2.材料力學(xué)常用的基本法；3.構(gòu)件發(fā)生基本變形時應(yīng)力和變形的計算，應(yīng)力分布規(guī)律；4.畫軸力圖、扭矩力、剪力圖和彎矩圖；1.練習(xí)課后作業(yè)2.小組討論課程目標(biāo)1-3重點：1.強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等材料力學(xué)的基本概念；2.截面法、疊加法等材料力學(xué)常用的基本方法；3.基本變形時構(gòu)件的強(qiáng)度計算；4.基本變形時構(gòu)件的剛度計算；難點：1.拉伸壓縮超靜定問題、溫度應(yīng)力和裝配應(yīng)力；2.圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力、變形；3.剪力圖和彎矩圖，剪力、彎矩和分布載荷集度間的微分關(guān)系；4.簡單超靜定梁求解；1.課堂講授2.案例教學(xué)3.作業(yè)指導(dǎo)281.構(gòu)件發(fā)生基本變形時如何建立強(qiáng)度條件、剛度條件；2.從而進(jìn)行構(gòu)件的設(shè)計算；3.了解超靜定問題的計算。1.提高構(gòu)件強(qiáng)度、剛度的措施；2應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論應(yīng)用1.數(shù)解法的公式及計算方法；2.畫三向應(yīng)力圓，利用應(yīng)力單元體確定構(gòu)件的危險點；1.練習(xí)課后作業(yè)2.小組討論課程目標(biāo)1-2重點：1.畫應(yīng)力單元體并確定危險點；2.畫三向應(yīng)力圓，確定應(yīng)力極值難點：選擇和運(yùn)用強(qiáng)度理論進(jìn)行復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度計算；1.課堂講授2.案例教學(xué)3.作業(yè)指導(dǎo)61.在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，運(yùn)用強(qiáng)度理論對、構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度計算；3組合變形下的構(gòu)件設(shè)計1.通過內(nèi)力圖確定構(gòu)件的危險截面；2.根據(jù)應(yīng)力分布規(guī)律確定危險點；3.斜彎曲、彎拉（壓）、彎扭（拉）組合變形的設(shè)計計算；1.練習(xí)課后作業(yè)2.小組討論課程目標(biāo)1-2重點、難點：組合變形條件下構(gòu)件的強(qiáng)度計算和剛度計算1.課堂講授2.案例教學(xué)3.作業(yè)指導(dǎo)…4細(xì)長壓桿設(shè)計1.壓桿穩(wěn)定性計算的相關(guān)基本概念2.運(yùn)用歐拉公式計算臨界壓力和臨界應(yīng)力1.拓展閱讀和了解壓桿失穩(wěn)的一些案例2.小組討論課程目標(biāo)1-3重點、難點：1.利用歐拉公式計算臨界壓力和臨界應(yīng)力；2.提高壓桿穩(wěn)定性的措施；1.課堂講授2.案例教學(xué)1.提高壓桿穩(wěn)定性的措施；5動載荷下的構(gòu)件設(shè)計1.動載荷、疲勞極限等基本概念；2.構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度計算方法；3.提高構(gòu)件抵抗沖擊能力的措施；1.拓展閱讀和了解疲勞極限及其應(yīng)用實例2.小組討論課程目標(biāo)1-3重點、難點：1.疲勞極限的理解及實際測量方法2.疲勞強(qiáng)度的計算方法；1.課堂講授2.案例教學(xué)四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表4課程目標(biāo)、考核內(nèi)容與考核方式對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊/項目考核占比考核方式課程目標(biāo)11.相關(guān)基本概念、定理和公式；材料力學(xué)常用的基本方法；構(gòu)件發(fā)生基本變形時應(yīng)力和變形的計算，應(yīng)力分布規(guī)律；畫軸力圖、扭矩力、剪力圖和彎矩圖；154%平時作業(yè)課堂表現(xiàn)階段性測驗期末考試2.數(shù)解法的公式及計算方法；畫三向應(yīng)力圓，利用應(yīng)力單元體確定構(gòu)件的危險點；23.通過分解與平移進(jìn)行構(gòu)件載荷的標(biāo)準(zhǔn)化處理；通過內(nèi)力圖確定構(gòu)件的危險截面，根據(jù)應(yīng)力分布規(guī)律確定危險點；34.壓桿穩(wěn)定性計算的相關(guān)基本概念，運(yùn)用歐拉公式計算臨界壓力和臨界應(yīng)力4課程目標(biāo)21.構(gòu)件發(fā)生基本變形時如何建立強(qiáng)度條件、剛度條件，從而進(jìn)行構(gòu)件的設(shè)計計算，了解超靜定問題的計算；136%平時作業(yè)課堂表現(xiàn)階段性測驗期末考試2.在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，運(yùn)用強(qiáng)度理論對、構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度計算；23.斜彎曲組合變形的設(shè)計計算，彎拉（壓）組合變形的設(shè)計計算，彎扭（拉）組合變形的設(shè)計計算；34.沖擊條件下構(gòu)件的應(yīng)力及強(qiáng)度計算，構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度計算方法；5課程目標(biāo)31.提高構(gòu)件強(qiáng)度、剛度的措施，了解超靜定問題的計算；110%素質(zhì)考核2.提高壓桿穩(wěn)定性的措施；43.提高構(gòu)件抵抗沖擊能力的措施；5表4-2課程目標(biāo)與考核方式矩陣關(guān)系課程目標(biāo)考核方式考核占比期末考試60%課堂表現(xiàn)10%課后作業(yè)10%素質(zhì)考核10%階段性測驗10%課程目標(biāo)160%60%60%060%54%課程目標(biāo)240%40%40%040%36%課程目標(biāo)3000%100%010%（二）成績評定1.平時成績評定（1）課堂表現(xiàn)（10%）：通過學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)情況、發(fā)言與提問情況，來評價學(xué)生相關(guān)的能力。根據(jù)上課是否積極聽講，是否與教師有互動交流、是否有睡覺或者玩手機(jī)的情況，是否有擾亂課堂秩序的情況，按照百分制進(jìn)行計分。（2）課后作業(yè)完成情況（10%）：圍繞課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行作業(yè)的設(shè)計。如針對重點章節(jié)內(nèi)容布置習(xí)題，以鞏固所學(xué)知識。根據(jù)學(xué)生是否正確完成作業(yè)、是否獨(dú)立完成作業(yè)按百分制計分。（3）素質(zhì)考核（10%）：主要包括學(xué)生在言行中表現(xiàn)出的家國情懷、社會責(zé)任、學(xué)科專業(yè)意識、世界觀與人生價值觀、學(xué)習(xí)紀(jì)律、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)興趣、科學(xué)精神、創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力水平與終身學(xué)習(xí)意識。（4）階段性測驗（10%）：期中考試、測驗學(xué)期中間掌握課程的情況；2.期末成績評定本課程建議采用閉卷形式考試，期末卷面成績占總成績的70%，考核內(nèi)容為本期所學(xué)全部內(nèi)容，包括：“單一變形下的構(gòu)件設(shè)計”、“應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論應(yīng)用”、“組合變形下的構(gòu)件設(shè)計”、“細(xì)長壓桿設(shè)計”、“動載荷下的構(gòu)件設(shè)計”五大課程模塊?！皢我蛔冃蜗碌臉?gòu)件設(shè)計”主要考核基礎(chǔ)知識，包括基本概念、基本定理、基本計算和基本技能，“組合變形下的構(gòu)件設(shè)計”及“細(xì)長壓桿設(shè)計”這兩部分為重點內(nèi)容，主要考核綜合應(yīng)用能力。3.總成績評定總成績應(yīng)由平時考核成績和期末考核成績構(gòu)成，其構(gòu)成比例應(yīng)科學(xué)合理。書寫格式：總成績（100%）=平時成績（40%）+期末成績（60%）（三）評分標(biāo)準(zhǔn)表5評分標(biāo)準(zhǔn)考核項目評分標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)課堂表現(xiàn)（1）課堂紙練習(xí)、回答問題正確，且能進(jìn)行解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點正確，問題有深度、有創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題正確，但解釋欠清楚（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點正確，但問題無深度或無創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題大部分正確，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點基本正確，但問題無深度、無創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題錯誤率在30~50%之間，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點有部分錯誤，或邏輯不嚴(yán)密（50%）。（1）課堂測驗、回答問題錯誤率超過50%，且不能解（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點錯誤，思路不清晰，邏輯不嚴(yán)密（50%）。如出現(xiàn)錯誤價值觀、反黨反社會言論，記為0課后作業(yè)（1）答案正確率超過90%（80%）。（2）部分作業(yè)完成方法、思路有創(chuàng)新（10%）。（3）書寫規(guī)范，無抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在80~89%（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫規(guī)范，無抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在70-79%（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫較規(guī)范，無抄襲，態(tài)度基本端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在60-69%（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫不夠規(guī)范，或有少量抄襲痕跡（10%）。（1）作業(yè)正確率在60%以下（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫不規(guī)范，有明顯抄襲，或有部分作業(yè)未完成（10%）。未提交作業(yè)記0分素質(zhì)考核（1）學(xué)習(xí)態(tài)度端正，能按時完成課前網(wǎng)絡(luò)平臺學(xué)習(xí)任務(wù)；學(xué)習(xí)興趣濃厚，經(jīng)常問問題；遵守紀(jì)律，課堂發(fā)言積極（20%）。（2）熱愛科學(xué)，有刻苦鉆研的科學(xué)精神（20%）（3）討論發(fā)言世界觀、價值觀正確（30%）。（4）有強(qiáng)烈的社會責(zé)任感和家國情懷（30%）。（1）學(xué)習(xí)態(tài)度較端正，大部分時間能按時完成課前網(wǎng)絡(luò)平臺學(xué)習(xí)任務(wù)；有學(xué)習(xí)興趣，有時會問問題；課堂上有主動發(fā)言；遵守紀(jì)律（20%）。（2）熱愛科學(xué)，有一定刻苦鉆研的科學(xué)精神（20%）。（3）討論發(fā)言世界觀、價值觀正確（30%）。（4）有社會責(zé)任感和家國情懷（30%）。（1）學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正，經(jīng)常不按時完成課前網(wǎng)絡(luò)平臺學(xué)習(xí)任務(wù)；學(xué)習(xí)興趣不夠濃厚，很少問問題；課堂上從不發(fā)言；遵守紀(jì)律（20%）。（2）不夠熱愛科學(xué)，缺乏艱苦奮斗精神（20%）（3）討論發(fā)言世界觀、價值觀正確（30%）。（4）有一定的社會責(zé)任感和家國情懷（30%）。（1）學(xué)習(xí)態(tài)度不端正，一半以上的時間不按時完成課前網(wǎng)絡(luò)平臺學(xué)習(xí)任務(wù)；基本沒有學(xué)習(xí)興趣，從不問問題；課堂上從不發(fā)言；不太遵守紀(jì)律（20%）。（2）不熱愛科學(xué)，沒有刻苦鉆研的科學(xué)精神（20%）（3）討論發(fā)言世界觀、價值觀基本正確（30%）。（4